全 文 ：第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．3
July， 2003
福建山地综合开发中红壤保育研究
— — I．不 同垦殖方式对果 园生态系统 的影响
郑仲登 黄毅斌 翁伯 奇
(福 建 省农 业科 学 院红 萍研 究 中心 福州 350013)
罗 涛 于家旺
(福建 省农 业 科学 院 土壤 肥 料研 究所 福 州 350013)(尤溪 县 农业 外 资办 公室 尤溪 350000)
摘 要 不 同垦 殖方 式对 果 园 生态 系统 的 影响试 验 研 究结 果 表 明 ，降 雨 强度 与径 流 量 呈 指 数 方 程 ，水 平 平 台开 垦
是 山地 防止 径流 和 土壤 侵蚀 的 有效 工 程措 施 ，而 顺坡 开 垦 种果 、果 树 间 种 50cm 宽 禾 本 科 牧 草 形 成 草 篱 带 、坡 面 种
植优 质牧 草 平托 花 生可 防止 径流 发 生 。果 园套 种 豆科 牧草 可 降低 土壤 容 重 ，增 加 土壤 孔 隙度 和土 壤 微 生 物 种类 与
数量 ，提 高土壤 含 水量 ，增加 土壤 有 机 质 、全 N 和 速 效养 分含 量 ，调 节地 表 和 土层 温度 ，有利 于果 树 生长 。
关键 词 径 流 土 壤侵 蚀 果 园套 种 垦 殖 方式 生态 系统
Studies on the comprehensive development of hilly land in Fujian——I．Effects of different planting manners on the or-
chard ecosystem．ZHENG Zhong—Deng，HUANG Yi—Bin，WENG 13o—Qi(Azola Research Center，Fujian Academy of
Agricultural Sciences，Fuzhou 350013)，LUO Tao(Institute of Soil and Fertilizer，Fujian Academy of Agricultural Sci—
ences，Fuzhou 350013)，YU Jia—Wang(Foreign Fund Utilization Office of Agriculture，Youxi County，Youxi 350000)，
CJEA，2003，11(3)：149～151
Abstract Effects of different planting manners on the orchard ecosystem are studied and the results show that the rela—
tionship between the intensity of rainfal and run—off amount shows an exponential function．The horizontal reclaim in ter—
race is the effective engineering practice tO prevent run—off and soil erosion in hilly land．The practices that reclaim in
down—slope for planting fruit trees ，planting the grass plants in 50cm width between fruit trees tO form the gras fences，
growing leguminous plants such as Pinto peanut on slope surface are the comprehensive ways tO run the hilly orchard．Pla—
nting leguminous forages in new developing orchard may decrease soil bulk weight，improve soil porosity and the kinds and
amount of soil microorganism，adjust the temperatures on the soil surface and within soil layer，increase soil moisture and
organic matter，improve soil fertility and increase the contents of soil total N and fast-acting nutrition．These planting
practices are favorable tO the growth of fruit trees．
Key words Run—off，So il erosion，Interplanting in orchard，Reclaim manners，Ecosystem
福建 省地处我 国东南 丘陵 区，属 中南亚热带 气候 ，总土 地面 积 12．12万 km ，丘 陵山地 占全省 总 土地 面
积的 84．1％。20世纪 80年代以来该省由于无序开发，土壤侵蚀严重 ，生态环境遭到破坏 。为此 ，福建省
农业科学院红萍研究中心 自1991年始先后在福建省有关县市进行了不同山地垦殖、牧草绿肥筛选 、牧草对
牲畜的营养及沼气沼液应用等山地生态建设试验研究，为综合开发山地红壤提供理论依据。
1 试 验材料与方法
试验在福建省 尤溪县玉池小 流域 山地果 园进行 ，该 地位于北纬 26。25 ，东经 117。57 ，山地坡 度 15。，坡 向
东南偏南 。每小区面积宽 4m ×长 25m，小 区间用 50cm×50cm、埋深 35cm、露 出地 面 15cm 的水 泥预制 板隔
离 ，各 小 区坡底建 lm 沉沙贮水池用 以收集流失 的泥沙和径流 水 。试 验于 1995年冬 筹建径 流场 ，内设 气象
观测站 ，观测降雨量 、蒸发量及空间、地表、土层温度等要素 ，观测及报表统计按农村气象哨标准进行。试验
共设 5个处理，处理 I为平台种果 ，台埂植草(混种)，台面种果 ，梯埂混种南非马唐和百喜草 ，台面植豆科绿
肥牧草 ；处理 Ⅱ为平台种果 ，梯埂种香根草，台面周年种豆科绿肥牧草 ；处理 Ⅲ为平台种果 ，台埂及台面梯埂
*世界银行红壤开发(2期)福建科研项 目和福建省科技厅重大科研项 目共同资助
**通讯作者
收稿 日期 ：2002—07—09 改回日期 ：2002—08—21
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150 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
均未植草；处理Ⅳ为顺坡种果 ，坡面种草，顺坡种果数行间横坡混种 50cm宽的南非马唐和百喜草带，树周种
豆科绿肥；处理V为顺坡种果，坡面未植草。随机排列，2次重复。1996年初挖大穴定植榇果果苗，每区种植
8株(每台面 1株)。4月份分别种植百喜草、南非马唐、香根草、平托花生和圆叶决明等牧草。果树栽培按常
规管理。每次降雨后观测径流和泥沙流失量。
2 结果与分析
2．1 不同垦殖方式对水土保持与土壤理化性状的影响
台面 、前埂后沟的前后变化 ，径流场 1996年初建平台时前埂高 10cm，后沟深 10cm，经 1年多雨水冲刷，
各小区均有不同程度侵蚀发生 。1997年l1月1日调查处理 I和处理 Ⅱ各小区台面因有植物覆 盖 ，前埂后
表 1 生物覆盖对果园平台前埂后沟的影响 沟保 留完好 ，无 泥沙 流 失 。处理
Tab．1 Efect of biological Cover on front bank and back ditch of hily land orchard
观测时间(年一月一日) 前埂高／cmHeight offront bank
Observing dates 台埂植草 I 台埂植草 1I 未植草
(year-month—day) Planting grass Planting grass CK
in bank I in bank lI
后沟深 cm Depth of back ditch
台埂植草 I 台埂植草Ⅱ 未植草
Planting grass Planting grass CK
in bank I in bank 1I
1996—02—0l
1996—1卜20
1997—04一l5
1998—10—15
1999·l0—20
2000—03一l3
It)0
8 4
7．6
7．5
7．3
7．0
Ⅲ因无 植 物 覆 盖 ，前 埂 已被 雨
水 冲平 ，后 沟 已填满 ，而后 每次
降雨均引起梯台前沿土壤冲刷
流失 。据 1997年 4月 25日测
量处理 I～Ⅲ台面沉 实4．20cm。
至 2000年间每年调 查埂高和
后沟 情 况 ，有 植 被 覆 盖 (处 理 )
埂沟免受雨水冲刷 ，保护 良好 ，
而梯埂和台面未植草处理埂被
冲毁 沟被填满 (见表 1)。不同垦
殖方式对地表径流的影响，开垦后的山地红壤由于植被改变，土壤受耕翻搅动，降雨时除部分雨水被表土吸
收外，其余产生径流，地表径流发生程度与垦殖方式 、植被覆盖程度密切相关，平台开垦降雨易被表层吸收，
顺坡开垦则 易形成 径流，地表覆盖植被更能 防止降雨 后径流发生。2000年 12月 12日连续 12h降雨
22．6mm后观测，处理Ⅲ表层水分渗透 7．5mm，较处理 I和 Ⅱ浅 5．0～5．5cm，处理Ⅳ渗透 13cm，处理V渗透
6．5cm，处理 I、Ⅱ和Ⅳ均无径流发生，处理Ⅲ径流量 2．5t／hm ，处理 V径流量 5．07t／hm。。1997年 1月 1日
～ 2000年 12月 31日处理V发生径流 202次，径流总量 13840．3t／hm2，均居各处理之首 ，处理 Ⅲ其次 ，处理
I未发生径流 。处理 Ⅲ平 台开垦且 有前 埂后沟 ，1997年 5月 14日前 未发生 径流 ，后 因雨水对 梯埂 冲刷 ，埂
被冲平且后沟被土填满，1997年 5月 16日后开始形成径流。不同垦殖方式对地表侵蚀 的影响，受降雨冲击
后地 表泥沙被侵蚀 随径流水流 失 ，处理 l、Ⅱ、Ⅳ 自 1997年 正式观测 以来均 无 泥沙流 失 ，平 台开垦 的处理 Ⅲ
地表虽受 雨水 冲击但径 流量小 ，且 于下 1个 平台滞 留沉淀 ，被径流带走 的泥沙较少 ，4年共 流失泥沙
42．26t／hm 。每平台前埂后壁平均泥沙流失量为 20．2t／hm。，故许多果园前期虽开成平 台，因无植被覆盖 。终
被雨水 冲刷形成 崩沟 、崩 岗 。处理 V顺 坡开垦未植草 ，径流量 大且泥沙 冲刷 多 ，4年共 发生 71次 大 的泥沙流
失，流失量达 631．33t／hm 。降雨强度与径流发生的关系，降雨是决定径流的因素 ，但有雨不一定发生径流，
1997年 1月 1日～2000年 12月 31日试验区共降雨 492d次 ，年降雨量 1385．3～2027．3mm。处理 V4年共
发生径流 192次，占降雨次数的 39．02％。一般顺坡开垦未植草 24h降雨 15mm、12h降雨 10mm 以下不发
生径流，降雨量与径流量呈指数方程相关 ，12h降雨量与径流量相关方程为 ：
y=0．9569 (R=0．9435”) (1)
24h降雨量与径流量相关方程为 ： 表2 不同垦殖方式对土壤容重与孔隙度的影响
y=0．9696x (R =0．9989 ) (2)
由于土地开垦搅动土层、耕作过程雨
水冲刷、覆盖作物栽培及残根落叶增加了
土壤有机质等使土壤变松变肥 ，反之若土
地开垦后无作物覆盖 ，表土受雨水冲刷则
土壤容重和土壤孑L隙度降低。与处理 Ⅲ相
比处理 I、Ⅱ土壤容重低且孑L隙度大 ，而处
理 V 因冲刷 最严 重且 无植 物 覆盖 ，土壤 容
重最高且孔隙度最低 (见表2)。对 土壤含
Tab．2 Effect of different reclaiming and cultivating manners
on soil bulk density and porosity
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第 3期 郑仲登等 ：福建山地综合开发中红壤保育研究 151
水 量 的影 响 ，植 被覆 盖 可 减少 径 流 ，拦 蓄 更多 雨 水 且增 加 土壤 含水 量 ，自1997年 1月 ～1998年 12月 每 5～
10d测定 1次 土壤 含 水量 ，91次 测 定 平 均 表 明 ，植 表 3 植被覆盖对土层温度的影响
草处 理较未植草 处理 土壤 含水量 高 ，其底 层 土壤 含
水量增幅高于表层(见表 2)。对土壤温度的影响 ，
平台开垦下台面覆盖平托花生与未覆盖处理土壤
表面及土层 温度不 同 ，表 3表 明覆盖 比未覆 盖处 理
地表和各土层内平均温度降低 0．2～1．1℃ ，但地表
最高 温 度 降低 7．7～8．9℃ ，地 表 最 低 温度 升 高
0．3～3．1℃ ，作物覆盖降低 了土壤 温度，有利于果
树 根 部 生 长 。1998年 1月 、5月 、8月 、11月 份
每 月上旬地面平均温度及最 高、最低 温度 观测表
Tab．3 Efect of plant cover on the temperature in different soil layers
明，有无生物覆盖其平均温度变化不 明显 ，最高温度 因生物覆盖大幅降低 ，春夏秋冬各季降幅为8～15℃ ，
表4 不同垦殖方式对土壤养分、有机质含量的影响 8月 23日无覆盖处 理地表极端高 温为 53．01；，生物
Tab．4 Effect of different planting manners on soil nutrition
and content of organic matter
覆盖处理为 36℃ ，降低 17℃。生物覆盖处理最低温
度夏秋 季变化 不明显 ，春冬 季则呈 上升趋 势 ，1月上
旬平均上升 8．3℃ ，1月 18日覆 盖较 未 覆 盖 处 理年
极端低温上升8．8℃。
2．2 不同垦殖方式对土壤养分与土壤微生物的影响
山地果园长期种植豆科绿肥牧草圆叶决明和平
托花生后每年有大量枯枝落叶经微生物分解后改善
了土壤性 质 ，由表 4可知 植草 处 理较 未植 草处 理 土
壤有机质含量明显提高 ，增幅为3．4～8．0g／kg，腐
殖质总量增加 1．186 1．893g／ ，胡敏酸和富里酸含量均增加，表明果园种植豆科牧草后增加土壤有机质含
量 ，且提高土壤有机质品质。水平开垦和顺坡开垦土壤种植豆科牧草后可改善土壤pH值 ，全N、速效氮和
速效钾含量均明显高于未植草处理(见表 表5 不同垦殖方式对土壤微生物数量的影响
4)。土壤有无植草对微生物数量影响较大 ， Tab·5 Efect of diferent reclaiming and cultivating manners
植草较 无植 草处 理细 菌 和 固 N 菌相 差 近
百倍 ，真菌和放线菌间也有差异(见表 5)。
2．3 不同垦殖方式对果树生长的影响
1996年 2月底 于径 流场 定植 榇苗 ，4
月份 种 绿 肥 牧 草 ，1997年 7月 1 5日调 查
发现绿肥牧草初植时与果树争水争肥问题突出，植草处理的榇苗苗高、径粗及冠幅投影面积均小于未植草处
理 ，长期种植绿肥牧草后土壤得到改 良．榇树长势 良好 ，2000年 3月调查水平开垦较顺坡开垦树冠直径和树
冠投影面积均大 ，其原因是平台开垦利于保水保肥。相同开垦方式下有绿肥牧草覆盖处理较无绿肥牧草覆
盖处理树高、树冠直径和树冠投影面积也较大。
3 小 结 与讨 论
水平开 垦 、台面前 沿筑埂 、后 沿挖 沟 ，台面 、梯埂 、梯壁全方位植物 覆盖 ，可永久防止水 土流失。顺坡开 垦
并及时种植草篱和实施豆科牧草覆盖地面，可降低开垦成本和防止水土流失 ，起保水 、固土作用。幼龄果园
套种优质牧草主栽作物应是多年生且高大树种，套种豆科牧草株高应低于主栽作物且为非绕树藤本植物。
幼龄果园套种植物影响果树苗期生长 ，但 2～3年后可改 良土壤，最终有利于果树生长。果园经种植豆科牧
草 4年后可提高土壤有机质含量 ，改善腐殖质品质，降低土壤酸性 ，增加土壤全 N、碱解氮和速效钾含量及土
层含水量 ，土壤微生物群落增加 ，特别是细菌和固 N菌增加最多，改 良土壤理化性状。且植物覆盖夏天可降
低土层温度，冬天提高土层温度，有利于果树生长。
参 考 文 献
1 黄毅斌，应朝阳，郑仲登等．生态牧草筛选及其在果园应用的研究．中国生态农业学报 ，2001，9(3)：48～51
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