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The ecological multi-layer structure model of economic forest and its application in hilly areas

山区生态经济林复合结构模式及应用



全 文 : 一
生 态 农 业 研 究
ECo—A6RICULTURE RESEARCH
v0I.4 No.2
June.1996
山区生态经济林复合结构模式及应用
5 7 ’ o

萱堡盎 . — r一一
/1 埔 要 ■壤纛.山区生杏经济#蔓含结构檀式爰应用.生杏农业研究,1,,6.‘(2):36~39.
, J 本文诰进了山区生态经济林复合结构的基本原理.总结提 出了适合于北方山区林晕{良食
作物、林果经济作精、林果蔬菜、林果 药用植物、林果牧草和林果食用苗等复合结构栽培模 式
以及应用生态经济林复台结构模式产生良好的经济与生态效益的实侧 。
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Al~tract Cae Tlesen (Institute of Agrieultura]Modernlzatlon.Chinese Academy of Sol—
enec~,Shljlazhulmg 050021):The ecological multi—layer structure model of economic forest
and Its appIleatlon In hily % .EAR-1996.4(2):36~ ” .
The basic principle of the ecological multi—layer structure model of economic forest in
hily areas waB re*iewed in the paper.M ulti layer s~ructure cultlva~ion models snch a3 f0r—
est,fruit with grain crops·with ecoilor/liC crops,with vegetables,with medicinal plants,with
forage crops and with ed ible mushroom which fire suitable to be grown in the hily areas in
North China were summarized.The benefits of application of the models in hily areas were
also estimated .
Key wordts Ecological ec onomic forest,Multi—layer structure model
当前 ,世界农业正面临着人口增长、粮食不足、能源短缺 、资源衰退 、环境污染五大危
机,我国除此危机之外,还面临着森林短缺、水土流失、江河淤积、土地沙化、地力下降、设
施危困、灾害频繁、酸雨增加、生态失调等严重威胁,特别是我国北方的广大山区,由于承
受巨大的人口压力,森林后备资源断档,植被稀少 ,水土流失尤为严重,仅太行山水土流失
面积就达 7.3万km ,占总面积的 64 ;海拔 800m以下的山场因水土流失造成裸岩面积
占山区总面积的 10%}冀西北 山问盆地区裸岩面积达 3 ~5 ,极大地阻碍了山区经济
的发展。为了尽快恢复山地植被、加快绿化进程 ,提高山地生态系统生产力,促进山区经济
的繁荣,我们结合“七五 和。八五 国家科技攻关课题,针对太行山丘陵区传统林业生产中
片面追求造林密度而忽视造林质量 ,单一林种经营而忽视生物多样性林种的有机结合和
长短效益互补,结果出现年年造林少见林和效益低下的状况,提出了以经济林为主体的农
林业复合栽培结构模式,收到了良好的效果。山区经济林复合结构的主要内容在于运用生
态学、生态经济学和林果栽培学原理,立足于现有资源的合理利用与保护,采用生态工程
· 八五 国家科技攻关项 目部分内容
本文于 1995年 9月 4日收到。
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第 2期 曹铁森:山区生态经挤林复合结构模式及应用 37
的方法,以传统的适用技术和现代科学技术进行集约化调控栽培,使经济效益与生态效益
相结合,建立起经济林复合结构生态体系_提高了山区光、热、水、土等自然资源的利用率,
实现了经济目标和生态目标的协调并进。
l 生态经济林复合结构的基本原理
1.1 系统论原理
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整
体,其最基本的特征是结构的有序性、系统的整体性和功能的综合性。生态系统是生物有
机体(动物、植物、微生物)与其生存的自然环境相互作用或潜在的相互作用所形成的统一
体 ,系统中生物的空间位置和时间秩序展示了生物与环境、生物与生物之间的结构联系
生态系统同样具备结构的有序性、系统的整体性和功能的综合性的基本特征 ]。生态经济
林复合结构实质上就是一个人工创造的生态系统 ,通过调整生态经济林系统内部各生物
种群的组分关系,使其系统内部结构更趋于合理化 ,提高生态经济系统的整体功能,从而
增如产出。
1.2 生物问的生化相互作用原理
自然界几乎没有任何一种生物能离开其它生物而单独生存繁衍 。当不同植物在一起
毗邻生长时,它们就会通过根、茎、叶的直接接触或通过空气、水分将各自所特有的化学分
泌物传给对方,被对方吸收后引起体内的酶促化学过程的变化并使新陈代谢过程发生变
化,从而使植物的生长发育增强或减弱,这种生物间的生化相互作用或生物他感作用 在
自然界中广泛存在,如核桃树皮、根系与叶片里因含有胡桃醌而使其树下的相邻的植物生
长不良或死亡。红玉和倭锦苹果能强烈抑制马铃薯嫩茎的萌发生长,而马铃薯的分泌物又
强烈抑制苹果幼树的生长。甘蓝能使葡萄生长变弱并死亡,而大蒜可使葡萄韵若干害虫远
而避之0 。在生态经挤林复合结构的物种组合搭配中,除了考虑光能的利用、养分和水分
的需求等因素外 ,还应注意生物他感作用所产生的影响,充分利用生物间的相生、相补和
相促、相克的关系,达到最优的生态目标和经济 目标。
1.3 生态位与自然资源多级利用原理
生态位是指生态系统中各种生态因子变化梯度中能被某种生物占据利用或适应的部
分。如一片荒山在定植乔术树种后,树冠中隐蔽的条件及树冠中食叶昆虫等就给鸟类提供
了一个适宜的生态位,林冠下的弱光照、高湿度给喜荫生物造成了一个生态位,枯落物、有
机质堆积又给小动物(如蚯蚓、蠕虫等)提供了适宜生态位。合理利用生态位原理可使生态
经济林复合结构成为一个具有种群多样性的稳定而高效的生态系统,使有限的光、热、水、
肥、气等资源得以合理利用。
1.4 生态效益与经济效益协同原理
在当代林果生产中片面追求产量和经济效益以及单纯地大量施用化肥和化学农药,
造成了土壤板结,土壤结构受到破坏,果实残毒高,品质下降.甚至某些果树品种出现退化
现象。大量旖用化学农药不仅造成环境污染,而且也损害了天敌,破坏生态平衡。因此,在
生态经济林复合结构的设计过程中不仅要考虑产品的优质高效,而且还要考虑到生态效
益 ,使二者有机地结合起来,同步协调发展。
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生 态 农 业 研 究 第 4卷
2 生态经济林复合结构模式
2.1 林果截食作物复合结构模式
该模式是指在果树行间或树冠下面种埴粮食作物或在粮食作物行间按照一定的密度
种植果树的栽培形式,其形式多种多样,种植的粮食作物包括小麦、玉米和谷子、甘薯等,
从总体上可分为两种类型,一种是以林果为主的复合栽培形式,其果树密度大,行距较小,
如苹果、梨、桃等果树与小麦、甘薯等复合栽培结构模式;~种是以粮食作物为主的复合栽
培形式,其果树密度较小,行距较大,如核桃、柿子、枣树与粮食作物复合栽培结构模式。不
管那种复合结构类型均应考虑到以低秆农作物为宜,注意乔、灌相结合,以利于空间互补
以及合理利用光、热、水等自然资源等。
2.2 林果经济作物复合栽培模式 :
该模式是以在果树行间种植经济作物为主的栽培形式,通常以豆科作物为主,如大
豆、花生、绿豆、黄豆 、豌豆等 豆科作物根系的根瘤菌能固定空气中的游离态氮,增加土壤
中 N的含量,从而提高土壤肥力。此外.还有种植棉花、芝麻、胡麻等其它经济作物 ,但 以
种植矮秆的豆科作物为宜。
2.3 林暴蕺菜作物复合栽培模式
该模式是在果树行间或树冠下种植蔬菜,形成林果蔬菜作物复合栽培模式,主要有大
蒜、韭菜、大葱、芹菜、菠菜、黄花菜、白菜、萝 b等。这种栽培形式较为普遍,但间作的蔬菜
应选择生长期较短、根系分布较浅、与果树无共同病虫害、大量需肥需水时期与果树生长
高峰期相互错开的品种为宜。
2.4 林果药用檀物复合栽培模式
菠模式是指在果树行间或树冠下种植需光量较小、喜低温湿澜环境的药用植物的栽
培形式.山地果园地形多变复杂,形成了多种多样的生态位,为多种药用植物提供了适宜
的生长条件 ,可种植射千 、知母、半夏、人参、丹参、西洋参、白术和桔梗等草本药用植物 .2
~ 3年内收获。
2.5 林果牧草复合栽培模式
该模式是在果树行间种植牧草的栽培形式,牧草多属豆科,如苜蓿、箭舌豌豆、红豆
草、沙打旺、草术樨等。种植的牧草一方面可作为牲畜饲草,另一方面也可刈剖后压埋于林
果园内 ’改良土壤结构,增加土壤有机质。另外,豆科牧草的根系大,又有根瘤菌着生,可以
固定空气中的辩离态氮,提高土壤肥力
2.6 林果食用曹复合栽培摸式
该模式是指在果树行间栽培喜湿润喜荫的食用菌(以平菇为主)的栽培形式,果树冠
下的高湿、弱光为食用苗的生长发育提供了良好的环境,同时培养食用苗所使甩过的废基
料可以增加果园的土壤养分含量,食用菌释放大量的 CO 可促进果树的光合作用,二者
互补互利,相互促进。
3 生态经济林复合栽培模式的应用
我国虽然拥有 960万km。的陆地国土面积,但人均耕地面积不足 O.1hmz。根据对河
北省 24个山区县的统计资料,人均耕地面积 0.081am ,低于全国平均水平,人均水浇地面
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积仅有 0.05hm ,人均粮食占有量仅 267kg。因此,耕地步、人口多和粮食产量低是北方山
区最突出的问题。位于太行山中段的河北省井陉县景庄 乡红土岩村共有 395口人,散居在
方圆数十里的山沟壑旁。全村山场面积974hm ,其中旱地.35.4hm 、宜林山场 555.8hm。,
过去由于该村“十年九旱 ,又缺少林、副业,农民一直靠在旱地上种粮为生,“吃粮靠救济,
花钱靠贷款”,甚至连人吃水都要到 5kin以外的村庄去拉,特别遇有干旱等特大 自然灾害
更是困难重重 ,到 1 978年全村人均收入只有 160元,是有名的贫困山村。1986年该村定
为石家庄市卫生局的扶贫点,在中国科学院石家庄农业现代化研究所和河北省农林科学
院石家庄果树研究所科研人员的协助和技术指导下,提出“要从根本上致富,优势在山 ,
“以林果为 ‘龙头’,大栽摇钱树”的发展对策,并由此开展了营建经济林复合结构模式的绿
化工程,到 1 994年已栽植各类果树 11.4万株 ,果园面积达 134hm ,果品产量达到 18万
kg,收入突破 18万元 ,人均果品收入 450元 ,占全村年人均收入的 56.2 。同时生态环境
有了很大改善 ,基本建成了一个以林果为 龙头”的生态经济林复合栽培模式基地,收到了
良好的效果。其主要措施如下:
3.1 采用旱栽技术,提高栽树的成活率
红土岩村气候干旱少雨,但多数山坡、谷地土层较厚,利于抗旱保墒技术的实施。根据
不同立地条件类型,如阳坡地采用秋末冬初鱼鳞坑整地或爆破整地、覆盖(柴草)保墒,于
春季抢墒栽植 ;山坡下部和各地先挖坑(长、宽、深各 80era),每坑一担肥、一担水,栽后覆
盖 lm。塑料薄膜,并实施了座地苗嫁接和生根粉(ABTl应用技术。几年来,各类果树栽植
成活率、保存率都在 80 以上。
3.2 引进优良品种
优良品种是营造高产、高效果园的基础。几年来,红土岩村在中国科学院石家庄农业
现代化研究所、河北省农林科学院石家庄果树研究所等科研单位和有关林果业务部门的
技术指导与协助下,以市场经济为导向,引进杏、桃、梨、苹果、葡萄、樱桃、山楂、大枣、甜柿
和核桃等 10多种果树 136个品种,这些品种生育期各具特色,如栽植的 6个品种 8000多
棵桃树,从 5月底至 l1月初月月有桃进入市场,避开了旺季而补了淡季,不仅直接提高了
果园的经济效益和村民的收入,也提高了果园的生态效益。
3.3 采用经济林复合栽培技术措施
根据生态经济林复合栽培的基本原理,以高产、优质、高效和改善生态环境、持续发展
为目标,进行生物内涵优化选择与配置 ,建立起多种生态经济林优化模式。在红土岩村山
地果园建设中,巳建成的生态经济林复合栽培模式有葡萄花生复合栽培模式、杏首蓿复合
栽培模式、杏小麦复合栽培模式、苹果花生复合栽培模式、葡萄蔬菜复合栽培模式和柴黄
豆复合栽培模式等,通过对以上模式的定位观澍,平均经济收入达 1.84万元/hm ,在干
旱山区取得了较高的经济效益。这种效益群众称为“以短养长,效益叠加,携手并进 ,红土
岩村的生态经济林正朝着良性方向发展。
经过几年来的示范推广,生态经济林复合栽培体系产生了巨大的社会、经济和生态效
益,仅“八五 期间直接经济效益即达 460多万元,预计到 2000年可达 0.5亿元,综合效益
(经济、生态、社会效益)将达 5亿多元。
参 考 文 献
1 焦文愈.生态系统工程与现代混农林业生产悼系.生态学杂志,1991,lO(1);21~26.
2 郑 重等.生物间的生化相互作用研究一 一生态生化学的新进展 生泰学杂志 ,1987,6(3):3o~34.
3 贾生平.植物分泌物与果树生产.山西果树 ,1985:(1):36~38.
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