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Effects of silvopastoral system on ecology and economics in the hilly land of Taihang Mountain

太行山低山丘陵区果一草复合系统生态经济效应研究



全 文 :第 11卷 第 2期
2 0 0 3年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese J ournal 0f Eco—Agriculture
V01.11 NO.2
April, 2003
太行山低山丘陵区果一草复合系统生态经济效应研究*
孟 平 张 劲松
(中国林业 科学研 究院林业科学研 究所 北京 100091)
摘 要 对太行 山低 山丘陵 区苹果一沙打 旺 复合 系统土 壤养 分 、果树 生理 生态及 产 量产值 、牧草产 量及 质量 、土地
当量值研究结果表明,与清耕果园相比,果一草复合系统可使土壤有机 质、速效氮分别提高 30%、32%,速效钾降低
2.1%,而对速效磷影响较小;苹果叶片叶绿素含量提高 24.3%,叶片光合速率提高 28%,产量提高 15.5%。与单
作草场相 比,牧草产 量提高 18.5% ,粗蛋 白质 、粗脂肪 、可溶 性糖含 量分 别增 加 36.4% 、27.4%和 11.8%。复 合 系
统土地 当量值 (LER)达 1.65。
关键词 苹果一沙打 旺复合 系统 生态效应 经济效 益
Effects of silvopastoral system on ecology and economics in the hilly lan d of Taihang Mountain.MENG Ping,ZHANG
Jin—Song(Research Institute of Forestry,Chinese Academy of Forestry,Beijing 100091),G雎1A,2003,11(2):111~113
Abstract The effects of Apple—A .adsurgens system on ecology,physiology and yield,and land equivalent ration in the
hily land of Taihang Mountain are studied.The results show that the contents of organic matter available N in the 0~
50cm soil increase by 30% and 32% compared with the pure apple tree stand(CK I)respectively,and the content of
available K decreases by 2.1% :the content of chlorophyl and the photosynthetic rate of the apple tree leaves and apple
yield increase by 24.3%,28% and 15.5% compared with CKI respectively;the dried matter yield,the content of
coarse protein,the co/~se adipose and soluble sugar of A .adsurgens increase by 18.5% ,36.4% ,27.4% and 11.8%
compared with the sole A.adsurgens.system (CKⅡ)respectively,the land equivalent ration(L职 )of this system is
1.65.
Key words Apple—A .adsurgens system ,Effects on ecology,Effects on economics
已有研究表明[1-3],林草复合经营模式可提高林地土壤肥力,改善土壤物理结构,促进林木生长,且利用
林内冬春温暖小气候环境使牧草安全越冬、提早返青,增加牧草产量和提高质量,实现林草互生互利、共同发
展。沙打旺(A.absurgens)适应性广泛,抗逆强,蛋白质含量高,是沙地、薄地和山区丘陵地人工种植的先锋
豆科牧草,本试验研究了太行 山低山丘陵区实施苹果一沙打旺复合系统生态、经济效应,为该类地区开展
果一草复合经营提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验在河南省济源市裴村太行山低山丘陵区复合农林业综合研究试验区内(N35。11 ,El12。03 )进行,
试区地处太行山南段南麓,属温带大陆性季风气候,总面积达 160hm2,土壤以石灰岩风化母质淋溶性褐色土
为主,土层厚 50~80cm,试验果园立地为水平梯田,有灌溉条件,梯田东西长 150m,南北宽 36m,土壤为轻
壤~中壤 ,土层厚 70cm。供试苹果品种为“新红星”,1994年栽植,株行距为 3m×4m,东西行向,将果园东西
方向等分为两部分,分别用于间作沙打旺和清耕(对照,CK ),留 1.5m树盘直径 ,便于果树生产管理。沙打
旺 1997年 4月 10日(第 1年)播种,播种量 7.5kg/hm2,第 2年、第 3年于 4月中旬返青,3年均在 9月上旬
割草。另设单作沙打旺模式作对照(cKⅡ),种植面积900m2(25m×36m),立地条件、生产管理水平与间作系
统模式基本一致。于复合经营的第 3年(1999年)7~8月树冠中部随机采样(15片),用 721分光光度计测
定苹果叶片叶绿素含量,每月测定 2~3次,每次测定 2~3d。采用 Li一6200光合仪测定苹果树冠层中部叶片
光合速率,于每天 7:00~19:00每隔2h测定 1次 ,该年 9月份调查苹果产量。并于复合经营第 1~3年调查
牧草产量、第 2年和第 3年测定其营养成分(粗蛋白质、粗脂肪和可溶性糖含量)。1999年牧草刈割后取果
*“九五”国家科技攻关项 目“太行山低山丘陵区复合农林业综合配套技术”专题(96—007—04—05)部分研究内容
收稿日期:2002-04—31 改回日期:2002-06—06
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112 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
园行 间中部 0~50cm土层混合土样测定 N、P、K及有机质含量。复合系统土地利用价值计算公式 :
LER = + (1)
式中 ,LER 表 示 土地 当 量值 ,AP Y=AAS 和 APYCK 分 别 表 示 复合 系 统 、清 耕 果 园单 位 面 积果 实产 量 ,
ADYAAS和ADYCK 分别表示复合系统 、单作草场单位面积牧草产量。
表 1 苹 果-沙打旺复合 系统土壤养 分状况
Tab.1 Effects of apple—A .adsurgens system on soil nutrient
2 结果与分析
2.1 系统对土壤养分的影响
复合 经 营第 3年 土壤
养分测定 结果表 明 ,与清耕
果园相 比,苹果一沙打旺复合
系 统果 园 0~50cm 土层 土
壤有机质提高 30%,速效氮
提高 32%(见表 1),速效 磷
仅提高 1.3%,速效钾降低 2.1%,故苹果园间作沙打旺可提高土壤 N、C肥力等 ,豆科植物具有 固 N功能和
根茬 、残 留物归还 土壤作 用 ,而对PJIE的影 响较小 ,对K肥则产生负效果 ,故苹果 园间作沙打 旺应及 时补施
P肥 、K 肥 ,避免土 壤营养 平衡
失调和地力退化 。
2.2 系统对苹果叶片叶绿素含
量与光合速率的影响
苹果一沙打旺复合经营第 3
年苹果 叶片 叶绿 素含量 明显 高
于清耕果 园,平 均达 35.1%(见
表 2),叶片 叶绿素含 量增 加 的
原因与复合 系统土壤养分效 应
有关 。苹果一沙打旺复合系统土
表 2 苹 果·沙打旺复合 系统对苹 果叶片叶绿素 含■ 的影响
Tab.2 Effects of apple—A .adsurgens system on the Chlorophyl
content of apple tree leaves
cHLAAS、cHL 分别为苹果‘沙打旺复合系统和清耕果园苹果叶片叶绿素含量,均为各
测定 平均值 。
表 3 苹果·沙打 旺复 合系统对苹 果叶片光合速率 的影响 *
Tab.3 Effects of apple—A .adsurgens system on the photosynthetic rate of apple leaves
PH yAAS、PH YcK
1
分别为苹果’沙打旺复合系统和清耕果园苹果叶片光合速率。
高 15.5%,按 0.8元/kg市场批
发价 计 ,可增 收 1478元/hm 。
由表 4可知 ,1997年播 种 当年
或生长 的第 2年和第 3年 复合
系统沙 打旺干物质量均 高于单
作 系 统 ,3 年 平 均 值 为
2599.4kg/hm ,比单作系统约高
18.5%,且增加效应第 3年 >第
2年 >播种 当年。牧草 营养 成
分测定结果表 明(见表 5),复合
壤养分 效应 及叶 片 叶绿 素 含量
增加效应 的作用 ,最终影 响叶片
光合速率 ,研究 表 明(见 表 3)复
合经营第 3年 7~8月复合 系统
苹果 叶片光合 速 率 明显高 于清
耕果园 ,平均约达 28%。
2.3 系统对苹果与牧草产量的影响
复合经 营第 3年 苹果 产量
为11928kg/hm ,比清耕果 园约
表 4 苹果-沙打旺复合 系统牧草产■
Tab.4 Effects of apple’A .adsurgens system on the biomass of A
. adsurgens
项 目
Items
沙打旺干物质t/kg·hm~ Dry weight of A.adsurgens
播种当年 生长第 2年 生长第 3年 平 均
The 1st year The 2nd year The 3rd year Average
系统沙打旺粗蛋 白质 、粗脂肪和可溶性糖含量 均高于单作 系统 ,牧草生长 的第 2年和第 3年分别平均约高
36.4%、27.4%和11.8%,表 明苹果一沙打旺复合系统可提高牧草质量。
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第 2期 孟 平等:太行山低山丘陵区果一草复合系统生态经济效应研究 113
2.4 系统土地利用价值
土地 利 用 价 值 常 用
土地当量值 (LER)表示 ,
一 般 认 为 当 LER >1.0
时则土地利 用价值较 好。
本研究对 苹果一沙 打 旺复
合系统 LER 进行计算得
出复合经营第 3年 (1999
年)LER=1.65,表 明太
表 5 苹果-沙打旺复合系统牧草质量
Tab.5 Efects of apple A .adsurgens system On the quality of A.adsurgens
项 目
It~TtS
牧草生长第2年The 2nd year 0f A adsurgem
粗蛋白/g·kg-1 粗脂肪/g·l【g-1可溶性糖/g·kg
Content 0f∞a Content 0f∞a Content 0f
牧草生长第3年The 3rd year ofA adsurgens
粗蛋白/g·l【gI1 粗脂肪/g·kgI1可溶性糖/g·kg
Content 0f∞a Content of∞a Content of
protein adipose soluble sugar protein a~pose solublesugar
*表 中各 营养成分含量均为 牧草干物质营养含量 。
行山低山丘陵区开展苹果一沙打旺复合经营明显提高土地利用价值,这对土地资源较紧缺的丘陵地区具有重
要的现实意义。
3 小结与讨论
苹果一沙打旺复合经营明显增加果园土壤肥力,可分别提高土壤有机质、速效氮 30%和 32%,但需及时
补施 P肥和 K肥 ,避免 土壤 营养平衡 失调 和地 力退化 ,提高苹 果叶 片叶绿素含量 24.3%,叶 片光合速 率
28%,果实产量增加 15.5%,增收 1478元/hm ;复合经营可提高沙打旺产量 18.5%,粗蛋白质、粗脂肪和可
溶性糖含量分别增加 36.4%、27.4%和 11.8%。复合系统 土地 当量值 (LER)达 1.65,土地利用价值较好 ,
故建议在太行山低山丘陵区大力推广应用苹果一沙打旺复合经营模式。
参 考 文 献
1 赵岷阳等.林草复合经营试验示范初报 草业科学,1997,14(8):65~69
2 Ahuja L.D.,et a1.Contribution of grass component(ground story)in afforested areas in arid regions.Journal of Indian Forestry。1985.
1l1:542~ 547
3 Yunusa I.A.N.,et a1.Proces studies in a pinus radiata—pasture agroforestry system in a subhumld temperature environment.Ⅱ Analysis
of dry matter yields in the third year.Agroforestry Systems。1995,32:163~183
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