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Screening Trial on the Superior Plant Adaptable for Agroforestry in the Hilly Region in Tanhang Mountain

太行山低山丘陵区复合农林业优良乔、灌、草选择的研究



全 文 :收稿日期 : 2003210215
基金项目 : “九五”国家攻关项目 (962007204205)“太行山低山丘陵区复合农林业配套技术研究”
作者简介 : 高喜荣 (1961 —) ,女 ,河南洛阳人 ,高级工程师.
林业科学研究 2004 ,17 (2) :241~245
Forest Research
  文章编号 :100121498 (2004) 0220241205
太行山低山丘陵区复合农林业
优良乔、灌、草选择的研究
高喜荣
(河南省林业科学研究所 ,河南 郑州 450008)
摘要 :根据太行山低山丘陵区的特点及复合农林业结构配置的需要 ,进行了水保林树种、牧草植物、中
药材品种的筛选实验。结果表明 : (1)火炬树、刺槐、五角枫、臭椿、侧柏 5 个乔木树种为低山石灰岩区
水保林适生树种 ; (2)紫花苜蓿为石灰岩地区林草复合首选草种 ; (3)石灰岩区适用于复合经营的中药
材品种有太子参、半夏、白芨、细辛 4 种。
关键词 :低山丘陵区 ;石灰岩 ;复合农林业系统 ;物种配置
中图分类号 :S72811    文献标识码 :A
植物材料的选择是建设复合农林业系统的关键[1~5 ] 。通过对太行山低山丘陵区适生优良
乔、灌树种和草种的选引与生物、生态习性的研究 ,建立保持水土、涵养水源、提高资源利用率
和增强农业抗逆功能 ,经济效益高的多物种、多层次的农林复合体系 ,使复合农林业的生态效
益、经济效益得到显著提高[6 ] 。
1  试验区概况
试验地设在河南省济源市裴村“太行山低山丘陵区复合农林业综合试验示范区”内 (35°
11′N ,112°03′E) ,地处太行山南段南麓 ,属温带大陆性季风气候。全年日照时数为 2 36717 h ,
年日照率为 54 % ,总辐射量为 49411 kJ·cm - 2 ,多年日平均气温为 1413 ℃,稳定通过 0 ℃的多
年平均积温为 5 262 ℃,大于等于 10 ℃的多年平均积温达 4 369 ℃,无霜期 262 d ,可满足一年
两熟的耕作农业。历年平均降水量 64117 mm ,基本上能满足作物生长的需要 ,但由于受季风
气候的影响 ,年内季节性分布不均匀。6 —9 月份多年平均降水量占全年 6813 % ,且主要集中
在 7 —8 月份 ,占 4413 %。这种夏季雨量过于集中的局面 ,很容易造成春旱和夏涝[7 ] 。
试验区土壤以石灰岩风化母质淋溶性褐土为主 ,土层厚度为 1 m 左右 ,表土比较粘重 ,底
层多石砾 ,含量 15 %左右 ;土壤容重为 1129~1140 g·cm- 3。pH 值 813 ;有机质含量在 10
g·kg - 1左右。有效 N 2114~80 mg·kg - 1 ,有效 P 514~16 mg·kg - 1 ,有效 K 60~103 mg·kg - 1。
2  测定项目与测量方法
211  测定项目
测定株高、保苗率、地上部分生物量、地下部分生物量、产量、试验前后土壤养分 (有机质、
有效 K、有效 P、全 N、吸着水、水解 N、pH值等) 。
212  测定方法
乔灌木的生物量采用单株测定 ;产量采用样方法测定 ,样方面积 1 m ×1 m ,3 次重复 ;土
壤混合取样 ,采用常规方法测定养分。
3  水保林树种的筛选
根据济源石灰岩试验区土层薄、干旱的特点 ,引种植物 30 余种 ,调查、筛选了以小乔木、灌
木和草本为主的水保林、阻水林带植物材料 ,通过成活率、保存率、生长适应性、生物学特性、生
态学特性、水保功能 (主要是通过浸水法测定其最大持水量) 等调查 ,初步筛选出刺槐 ( Robinia
pseudoacacia Linn1) 、五角枫 ( Acer mono Maxim1) 、火炬树 ( Rhus typhina Nutt1) 、臭椿 ( Ailanthus al2
tissima (Mill1) Swingle) 、侧柏 ( Platycladus orientalis (L1) Franco) 、山桃 ( Amygdalus davidiana
(Carr1) C1de Vos ex Henry) 、黄栌 ( Cotinus coggygria Scop1) 、野皂荚 ( Gleditsia heterophylla Bunge) 、
黄刺玫 ( Rosa xanthina Lindl . ) 、荆条 ( Vitex negundo Linn1var1 heterophylla ( Franch1) Rehd1) 、君迁
子 ( Diospyros lotus L1) 、花椒 ( Zanthoxylum bungeanum Maxim1) 、黄连木 ( Pistacia chinensis Bunge) 、
酸枣 ( Ziziphus jujuba Mill . var1 spinosa (Bunge) Hu)等为较优良的水保植物 ,如表 1。
表 1  4 年生乔、灌植物成活生长情况
树种 成活率/ % 保存率/ % 地径/ cm 树高/ m 冠幅/ m 单株生物量/ kg 树冠水容量/ kg
侧柏  9512 9312 116 018 014 - -
五角枫 9610 9510 411 216 115 - 0151
火炬树 9815 9812 318 316 114 - 0126
臭椿  9511 9510 316 318 115 - 0124
刺槐  9314 9310 513 411 214 - 0124
君迁子 9218 9016 310 210 115 - 0122
花椒  9411 9111 212 210 118 - 0118
黄连木 8916 8516 116 111 110 - 0108
黄栌  9211 9013 210 116 114 - 0114
黄刺玫 9812 9810 - 114 112 01821 0104
山桃  9114 8910 - 118 210 21120 0112
荆条  9413 9410 - 116 114 01948 0106
酸枣  9211 8916 - 114 111 01562 0103
野皂荚 9411 9211 - 118 116 11101 0108
4  牧草植物的筛选
在裴村试区 ,共引进了 7 种牧草品种 :紫花苜蓿 ( Medicago sativa Linn1) 、草木樨 ( Melilotus
officinalis (Linn1) Desr1) 、沙打旺 ( Astragalus adsurgens Pall1) 、红豆草 ( Onobrychis viciaefolia
Scop1) 、小冠花 ( Coronilla buxifolia Hance ) 、白三叶 ( Trifolium repens Linn1) 、百脉根 ( Lotus
242 林  业  科  学  研  究 第 17 卷
corniculatus Linn1) 。根据地形特点 ,选择台地和隔坡梯田分别进行试验。台地种植板栗 ( Cas2
tanea mollissima Blume) ,株行距 2 m ×3 m ,2 年生 ,台地面积 50~100 m2 ,横向垄作 ,垄宽 30 cm。
梯田上苹果 ( Malus pumila Mill . )和柿树 ( Diospyros kaki L. f . )单行种植 ,株距 2 m ,树龄 5 a ,试验
为横向垄作 ,垄宽 30 cm。牧草在林带中间种植 ,管理措施一致。
表 2 是 7 种牧草在苹果间作条件下的生长与产量表现。从表 2 可以看出 ,在 2 年生苹果
树下牧草的产量顺序为紫花苜蓿 > 小冠花 > 红豆草 > 百脉根 > 草木樨 > 白三叶 > 沙打旺。和
对照相比 ,产量下降不大 ,一般不超过 10 % (仅沙打旺是对照的 8417 %) 。按其产量占对照的
比例的顺序为紫花苜蓿 > 小冠花 > 红豆草 > 白三叶 > 草木樨 > 百脉根 > 沙打旺。而 5 年生苹
果树冠郁闭度达到 18 %的果草间作 ,牧草的产量表现为紫花苜蓿 > 百脉根 > 红豆草 > 小冠花
> 白三叶 > 草木根 > 沙打旺 ,和对照相比其相对产量比例顺序为紫花苜蓿 > 百脉根 > 红豆草
> 草木樨 > 白三叶 > 小冠花 > 沙打旺。这也从某种角度上说明了各草种的耐阴性。从以上分
析情况来看 ,初步认为紫花苜蓿是太行山低山石灰岩地区发展果 —草复合经营的首选草种 ,和
5 年生苹果树间作产量还可达 2813 t1hm - 2 ,相当于对照产量的 9215 %。其它象红豆草、百脉根
也很适于发展果草间作。
表 2  不同间作条件下 7 种牧草的生长与产量
处理 品种 紫花苜蓿 草木樨 红豆草 白三叶 小冠花 百脉根 沙打旺
2 年生苹果树
下间作
茎高/ cm 6417 14114 8914 4117 5210 4513 14017
鲜草质量/ (t·hm - 2) 2918 2414 2710 2411 2719 2418 1611
占对照的比率/ % 9815 9015 9518 9019 9617 9011 8417
5 年生苹果树
下间作
茎高/ cm 5714 13116 8516 3816 4716 4416 13012
鲜草质量/ (t·hm - 2) 2810 2312 2416 2213 2411 2510 1510
占对照的比率/ % 9215 8516 8713 8411 8314 9017 7911
对照 (空旷地)
茎高/ cm 6311 14716 9816 4317 5213 4716 15516
鲜草质量/ (t·hm - 2) 3013 2711 2812 2615 2819 2715 1910
1997 年是大旱之年 ,当地整个生长季节的降水量不足 100 mm ,对牧草的生长是个严峻考验。
我们根据牧草植株长势、叶片生长、叶色状况、凋萎和茎枝死亡情况 ,在不灌溉小区 (设在对照
地) ,目测了7种牧草的受害程度 ,分为强 (生长正常) 、次 (部分叶片变深绿并有凋萎现象) 、弱
(生长停滞 ,部分茎枝枯萎) 、差 (部分植株死
亡) 4 级记载。结果表明紫花苜蓿、百脉根、沙
打旺耐旱性强 ,红豆草、小冠花耐旱性次之 ,草
木樨耐旱性弱 ,白三叶耐旱性差。
5  中药材品种筛选
在裴村试区 ,选择了 8 个药材品种 ,它们
是丹参 ( Salvia mitiorrhiza Bge1) 、半夏 ( Pinellia
ternate (Thunb1) Breitenbach) 、桔梗 ( Platycodon
grandiflorus (Jacq1 ) A1Dc ) 、柴胡 ( Buplearus
sp 1 ) 、板兰根 ( Baphicacanthus cusia ( Nees ) 表 3  果药复合模式 8 种药材产量、产值品种 栽培年限/ a 产量(干货) /(kg·hm - 2) 年产值/(元·hm - 2) 纯收入/(元·hm - 2)丹参 2 1 260 6 300 4 320半夏 2 1 914 19 140 12 315桔梗 2 1 476 7 380 3 656柴胡 2 1 385 6 923 3 249板兰根 叶 1 2 373 7 845 4 925根 2 1 824细辛 2 1 563 8 115 5 460天南星 2 1 443 7 215 4 650白芨 4 1 847 9 098 6 578
342第 2 期 高喜荣 :太行山低山丘陵区复合农林业优良乔、灌、草选择的研究
Bremek) 、细辛 ( Asarum sieboldii Miq1) 、天南星 ( Arisaema consanguineum Schott) 、白芨 ( Bletilla stria2
ta ( Thunb1) Rchb1f1) 。实施苹果 +药材复合经营 ,实践证明果树可为药材提供蔽荫条件 ,以防
夏季高温危害。同时 ,林下药材的集约管理 ,又有利于保持水土 ,改善生态环境 ,改良果园土壤
理化性质 ,增加肥力 ,提高果品产量和质量。表 3 是 8 种中药材在 5 年生苹果园 (行间郁闭度
60 %)的栽培表现和产值及纯经济收入情况。从表中可以看出 ,表现较好的有半夏、白芨、细辛
等 ,可适量发展。
6  作物品种的引进和筛选
针对太行山低山石灰岩区土壤干旱贫瘠
和实行农林复合经营的特点 ,引进了 8 个小麦
( Triticum aestivum Linn. ) 新品种 , 4 个花生
( Arachis hypogaea Linn1)新品种 ,5 个谷子 ( Se2
taria italia (L. ) Beauv. ) 新品种进行了对比试
验 ,经筛选 ,以温 4、91138 两个小麦新品种 ,豫
谷 5 号、晋谷 22 号两个谷子新品种 ,豫花 6
号 ,鲁花 14 两个花生新品种在低山石灰岩复
合农林业系统中表现良好 ,可以推广种植 (见
表 4~6) 。
表 5  果谷复合经营不同谷物品种表现
品种 千粒质量/ g 产量/ (kg·hm - 2) 抗旱性
晋谷 22 号 2165 3 98510 强
朝谷 9 号 2192 3 74316 强
延谷 11 号 3134 3 82414 强
豫谷 5 号 2176 4 13716 强
鲁谷 10 号 2181 4 20318 弱 表 4  果麦复合模式参试小麦品种表现品种 穗数/( ×104 穗·hm - 2) 千粒质量/g 产量/(kg·hm - 2)郑旱 961 48718 4016 4 41317郑旱 1 号 49416 4111 4 48713豫麦 36 50213 3915 4 50618郑州 8915 49518 4114 4 63714西安 8 号 51317 4310 4 4441691138 50817 4212 4 81712温 4 51618 4210 4 92510郑农 8 号 50116 4011 4 74318表 6  几个花生新品种的表现品种 产量/ (kg·hm - 2) 抗旱性豫花 5 号 3 68114 强豫花 6 号 3 92713 强徐花 5 号 3 84614 强鲁花 14 号 4 08716 强
7  小结
(1)通过 4 a 观察试验 ,筛选了火炬树、刺槐、五角枫、臭椿、侧柏 5 个乔木树种 ,为低山石灰
岩区水保林适生树种。花岗片麻岩区则以紫穗槐、刺槐为主。
(2)通过对 7 种牧草的引种、观察 ,初步筛选紫花苜蓿为石灰岩地区林草复合首选草种。
(3)从 8 个中药材品种中筛选出了经济价值较高 ,市场前景较好 ,适用于石灰岩区复合经
营的太子参、半夏、白芨、细辛 4 种中药材。
(4)引进、筛选了适应山区干旱瘠薄立地复合经营的小麦新品种 2 个 ,谷子新品种 2 个 ,花
生新品种 2 个。
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参考文献 :
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Screening Trial on the Superior Plant Adaptable for Agroforestry
in the Hilly Region in Tanhang Mountain
GAO Xi2rong
(Research Institute of Forestry of Henan Province ,Zhenzhou  450008 ,Henan ,China)
Abstract :According to the natural characteristics of the hilly region in Tanhang Mountain , the screening trial on
the superior species of water & soil conservation tree , forage grass ,herb adaptable for agroforestry was conduct2
ed in order to optimize the agroforestry structure1 The results showed that Rhus typhina Nutt1 , Robinia pseudoa2
cacia L1 , Acer truncatum Bge1Ailanthus altissima Swingle , Platycladus orientalis (L1) Franco were the superior
species of water &soil conservation tree adaptable for agroforestry in the limestone hilly region ,and that Medica2
go sativa L1 was the most superior species of forage grass , Pseudostellaria heterophylla Miq1 , Pinallia ternnata
Briet1 , Blettilla striata (Thunb1) Rchb1 f1 and Asarum sieboldii Miq1 were the superior species of herb.
Key words :hilly region in Tanhang Mountain ;limestone ;screening trial on species
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