全 文 ：第 10卷 第 1期
2 O 0 2年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese journal of Eco一4gricuhure
Vo【】0 No 1
March， 2002
开封沙区农林牧复合生态经济系统特征分析
武继承 孔祥旋 寇长林 王秋杰 王永歧
(河南省农业科学 院土壤肥料研 究所 郑州 450002／
摘 要 通过舟析 封沙区农林牧复告生态经 系统的构建与调节措施，进而系统地探膏 了系统功能的主要特
，站果 表明系统的 呈 能力不断提高 、^ 均收^不 断增 加 、农 tt特质 投^不断 改善 仨 K 素亏毓 南 业结 构 平
衡 等问题依然存在 并总结 了沙翌农璋 牧蔓台 生态经济 系统发展 曲经验
关键词 区 疆林牧蔓台生态经 济系统 特征 措施
Characteristics of farming—forestry—animal h~bandry integrated ecosystem in Kaifeng san region w U Ji Cheng
KONG XiangXuan，KOU Chang-Lin，W ANG Oju Jie，W ANG YongQ】 |ILstitute of Soit and Fertilizer．Heitat]Acade—
my of Agricultural Sciences．Zhengzhou 450002)，口EA，2002．10(1)：93～96
Abstract The foundation and its adjusting methods of farming formtry-anitna[hushandry compound ecosy~tem in Kaifeng
~．ndy experimental rogion&re ana[yzed and the cfuacacteristies。』lhe system g4re stated The results show that thc abi[i：y
of biological production has been improved．the ineOlle per per~m is getting zlt~ e and D3o~e，and the inpul of ntateria[and
energy of field system is getting better and better Hovgever，there stil exisl Ib．e shortage of potaN；i~nt and the unbalance
of production structure．Finaly．the experiments and method s c)』the system devdopment are sugg~ted
Key words Sandy region，Farming—for~try-anima[husbandry m：npound ecosystem，Uharacteris6cs，(gmntermea．sure~
河南省沙地 8l 53万 h ，占黄淮海抄地的40．13％，是由历史 卜黄河泛滥、改道等不同砂粒组合并经
沉积和风力搬运形成 的 开封沙区地处河南省沙区腹地，有广泛的代表 性，该 区年均气温 l3～【5℃’，≥1Ot
年积温 4500～5000℃ ，年无霜期 205～224d，年 日照时数 2325～2472h，年有效辐射 2340 8～2466．2 Mj．／m~，
年降水量550～750mm，且 80％降雨集中在≥lO℃生长季节。地下水质好、埋藏浅，但降水年际年内变率大．
农田水分收支不稳，且风沙、旱涝危害严重，土壤质地粗，N、P养分匮乏且漏水漏肥。困其光热资源充足，生
产潜力大，一旦其障碍因子被削弱和资源被利用，对促进河南省乃至黄淮海地区农业发展具有很大作用 通
过近 L7年科技攻关和沙区综合治理，促进了沙区农林牧复合生态经济系统的发展与完善。
1 系统结构组建与调节措施
l，1 系统结构组建
根据沙区资源环境特点和农业发展需要，开封沙区农林牧复合生态经济系统的结构配置以农田生态防
护林为基础，重点发展种植和养殖业，同时建立 有机促无机、有机无机相结合的综合培肥改土体系，促使系
统中农、林、牧各业的相互促进、协同发展与整体提高 。
1，2 主要调节措施
开封沙区是历史上有名的低产区，是河南省同类沙区贫困救济型的典型代表，试区建立初期从改变沙区
农业生产条件人手，大力发展农田防护林，重点开发沙区优势作物西瓜和花生，调整种植业结构．发展
小麦／花生、西瓜／花生等模式，使农林牧复合生态经济系统初具雏形；在发展阶段提出与实施了 加强基础，
强化防护，优化种植，发展畜牧”等综台治理方针和利用技术，进一步完善了农田防护体系和防旱抗涝体系，
优化了种植结构、散养型农牧结台模式，增加了系统物能与科技投入，促进了沙区农林牧复合生态经济系统
的不断发展；“九五”期间针对沙区农业持续发展的主要障碍因子沙、旱、薄，强化了水分和养分资源利用的生
物学途径的研究，加强沙区优势作物种植结构调整和防护林体系的完善，发展立体高效多熟种植和养殖业，
建立 了沙区农林牧生态经济系统样板。
* 国家重点科技攻关项 目(96-004-OI 11)部分研究山窖
收稿 目期 ：2000-16-26 改 回日期 ：2000-0g 14
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 lO卷
2 农林牧复合生态经济系统的特征
经过 17年科技攻关与综合治理，开封沙区农林牧复合生态经济系统功能整体提高，其特征一是提高 r
农作物生产能力，自1983年试区建立 来随着系统的发展，农作物产量明显提高，与 l982年相比，l999年
粮食和花生总产量提高了243．59％和 385．62％，粮食、小麦和花生单产净增 105．15％、l27．27％和84 76％
(见表 lj，这主要是农业生产条件改善和作物品种改良的结果，如有机无机综合培肥 农田防护林和灌排系
统的完善，西瓜、花生及小麦品种筛选与定期更新等；二是农作物复种指数呈明显提高趋势，由 1982年的
126．78％和 1985年的 141．12％分别提高到“七五” “八五”和“九五”的 177．79％、187．69％和 187．61％(5
年平均)，同时粮经饲种植比例得以调整与优化，饲料作物比重不断提高，由“七五”的 8．65％分别提高到“八
五”的9．42％和“九五”的11．08％(见表2)；三是优化了产值结构，在农业产值结构中种植业产值比重呈逐
表 1 开封试区农作物产 量变化特征
Tab．1 Characteristics of crop yie[d in Kaifeng experimental region
表 2 开封 试区粮经饲 种植 结构 变化趋 势
Tab．2 Tendency changes of grain，industrial and forage crops proporlion planted in Kaifeng experimental region
年下降趋势，养殖业比重不断提高，种植业由 1982年 77．35％下降到 1994年的 67．34％和 1999年的
57．55％，林业和养殖业分别由1982年的2．6O％和 15．46％提高到 1994年的 10．08％和 25．34％与1999年
的57．55％和27．82％(见表 3) 四是中心试验区人均纯收人由 1982年的26g元分别提高到 1985年的620
元、1990年的 1024元、1995年的 1575元和 1999年的2108元，年际之间呈递增趋势，尤其是“九五”期间由
于种植结构调整和粮经饲结构优化，引进了早熟西瓜和马铃薯等优 良品种，使农民收入得以大幅提高，并经
受住 1997年的严重大旱，充分显示了农林牧复合生态经济系统发展的优势；五是调整了产业结构，试区开封
县第一、二、三产业产值比重表现为第一产业明显下降和第二、三产业的缓慢上升(见表4)，第一产业比重由
1980年的73．81％降到l998年的46．26％，第二、三产业比重由1980年的6．44％和19．75％分别提高到
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第 l期 武继承等：开封秒区农林牧复台牛态经济系统特征分析
表 3 开封试 区农业产值变化特征
Tab 3 Characteristics of agricultu ral produclion value【PV)in Kai{eng experimenla[region
表 4 开 封县农 业产 业结构 比重变化趋势
Tab．4 Changes 0 1he proporlion。 ditterent agricultural production
十 份 农业产业结构 比重／％ Percent agricultural production 份 农业产业结 掏比重 Pc~enl of~gricultnral r mdu^f_∞
Yc 第一产业 第二产业 第 一声、J Year 第一 业 第二 业 第 。产业
Fhe first pn>duction The second pn>ductionThe L 1 production [he li~t production The⋯ Jn(1 ptx)d~c：i,mT⋯ hlrd p~xluctkxl
I98() 73 8l 6 44 l 9 75 1 990 63 84 【6 n7 20 0
I98l 74 34 6 【8 1 9 a8 【991 63 34 】4 82 1l 80
I982 72 49 7 75 1 9 76 】992 50 93 22 62 26 44
I983 76 26 6 32 l7 43 l993 58 33 l8 38 ：3
I984 73 69 7 04 1 9 27 】994 53 l7 22 90 23 93
I985 69 59 】l 30 l 9 II 1 995 5l 95 24 4【 23 64
l986 62 50 11 98 25 52 1996 7 25 3(J 25 22 5lJ
I 987 6】09 13 92 24 99 】997 45 9l 3()72 23 37
【988 60 58 I5 42 24 00 】998 46 26 28 99 24 75
1 989 64 29 l4 48 2I 23
1998年的28．99％和24．7％，说 明近2O年农业综合发展 ，农业 产业结构 日趋合理 和完善 ，从 而推动 了区域
农业可持续发展；六是提高了农田土壤养分，试验结果表明，推行有机无机相结合、用地养地相结合、工程
农艺措施相结合等综合措施，不断提高了沙土地力和单位产出率，据测定试区农田土壤有机质、N、P养分均
有不同程度提高(见表5)，但K素耗竭性明显 ，其中轻砂潮土耕层速效钾由1 985年的98．6mg／kg降至
表 5 试验区土壤养 分变化情况
Tab 5 Status 0 mil nutrients in Kaifeng experimenta[region
1999年的 76．8mg,lkg、年
降幅 1．56mg,lkg，细砂潮
土则 由 I985年 的 101．2
mg~kg 降 至 i999 年 的
81．5 mg／kg， 年 降 幅
1．4ling／kg、粗砂潮土则由
1985年的 88．1n k 降至
1999年 的 56 5 ntg,／kg，年
降幅达 2．26mg／kg，农业
利用强度 增强 和 “重 N、
P．忽 视 K 素补 充”的施
肥特 点 是 导 致 土 壤 耕
层养分失衡的直接原因，
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扣国 生 忠 农 业 学 报 第 lO卷
故令后应根据作物需要适时补充土壤 K素；七是农田防护效果显著，试区经多年攻关已初步建成以防护林
为主体 、冬春绿色覆盖相配套的乔灌草相结合、农林牧相结合的多林种、多层次、多功能的生态综台防护体
系 。据测定．林木覆盖率由1983年的 4．16％提高到 1999年的21．6％，农田防护林综合防风效能35％～
4O％．高时达 50％～6O％，冬季林网内气温升高 0．56，土壤贮水量增加 6．1％，相对湿度提高 6．3％，基本控
制了风沙、干热风等危害，为沙区农业持续发展提供了基础保证 ；八是提高了能量投入与资源利用率．以典型
种植方式为例，能量投入以有机能为主，占人工辅助能的7O％～85％，其中有机肥能投入占有机能的65％～
9O％(见表6)，这是沙地改良多年研究推广的结果，能量产投比为 1．2～1 9，说明系统生产仍处于中、低产水
平．尚待进一步调整与优化。但现行主种植方式小麦／花生／玉米、小麦／大豆／玉米、小麦 红薯／玉米、小麦／玉
米／玉米的能量利用率较原种植方式小麦／花生、小麦／大豆、小麦一红薯、小麦／玉米分别提高 r l6．19％、
4．96％、儿．69％和 5．32％，小麦／西瓜／花生、大麦／西瓜／花生较西瓜／花生提高 3．92％和 10．78％．说明种植
方式改进后对提高物能利用效率具有重要作用，而光能资源利用小麦／花生／玉米、小麦／大豆／玉米、小麦一红
薯／玉米、小麦／x米／玉米较小麦／花生、小麦／大豆、小麦一红薯、小麦／玉米分别提高 了 23 5％、l3 08％、
14．9f】％和36．56％，小麦／西瓜／花生、大麦／西瓜／花生较西瓜／花生提高 4O．74％和 49．63％
表6 典型种植方式的资源利用效率分析对比
Tab 6 Analysis n resource UD2 efficiency in typical emp patierns
3 建立农林牧复合生态经济系统的经验
开封沙区建立农林牧复合生态经济系统的经验是发展农牧结合，建立农田生态系统的良性物能循环体
系 砂质潮土长期定位试验结果表明，发展农牧结合，建立有机无机相结合培肥技术体系，可提高土壤养分
的含量，增加单位土地生物学产量 一，是奠定系统良性物能循环的物质基础；二是发展间套轮作种植．优化
沙区粮经饲种植结构：针对沙区农业资源及其生产特点，发展禾豆作物、块根与茎叶作物、蔬菜与农作物、农
作物与林果等间套种植，提高土地生产力和养分利用效率，优化粮经饲结构，提高农牧结合水平，其主种植方
式转变为花生一小麦／花生一小麦／西瓜／花生，玉米(大豆)讣 麦／玉米(大豆)讣 麦f大豆(花生)f玉米(或小麦一红
薯住 米)；三是加强农田生态防护林建设。防护林是沙区农业发展的基础，实施农田防护林建设可改善农田
环境 增加饲料供给和有机体对土壤的返还量，同时增加单位土地效益；四是科技攻关研究与地方经济发展
相结合。科技攻关的目的在于解决区域性农业生产的关键技术，并服务于区域农业生产实践，促进地方经济
的发展。因此，在多年的科技攻关研究中尤为重视攻关技术的推广应用，相继建立了种植业 、防护林、养殖业
及沙地改良的生产样板、高效示范园等，为地方农业经济发展提供实用技术，并在开封县主要沙区乡建立中
试基地，在河南省主要沙区县建立不同生态类型的推广应用辐射区，促进了该省沙地的综台治理与农业持续
高效发展。总之今后应进一步加强种植业结构调整、NPK养分平衡和第一、二、三产业结构优化．从而实现
系统生态、社会与经济效益的整体提高。
1 武继晕 ．寇托林 ．孔样旋等
2 武继最、王生厚 ．任索坤等
3 武继承 ，干秘杰 ．李 新端等
4 窟 比林 ，{秕杰 ，王永歧等
参 考 文 献
开封沙地试鞋匠农林牧复台生态系统分析 生态农 研究．1997．5f2)：37～41
沙区农林复台经营模式及教益分析 七忐收业研究，1998，6(2)：55～卯
丌封沙 医潮湿雏彤土培肥拉术及其教 粜 土壤通报，1 909，30{1)：11～1 3
施肥结构对砂质鬻土有机质及复磷钾养分变化的影啊 生志农业研究．2000．8(4)：47—8
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