全 文 ：绍 卷
!年
第期
∀ 月
玻 汉 植 物 学 研 究
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江苏洞庭东山果园生态系统
分析与优化设计
沈 泽
:中国科学院武汉植物研究所
昊
武汉 ! ; < < = ! >
扭 要 通过对系统的结构和功能的分析 , 反映江苏省洞庭东山果园生态系统作为人工控
制的生态系统对生态环境和 目前市场经济环境的适应性特征 。 结果表明 ? 东山果园生态系
统的空间格局和群落结构比较符合生态学原则 , 但果树种类的面积 比例对生态环境和市场
环境均不适宜 。 最后文章从果园的种类面积构成 、 空间布局 、 群落结构和系统的外部联系
等方面提出优化设计建议 。
关键词 东山 , 果园 , 系统分析 , 优化
生态环境和生产理状
洞庭东山属江苏省吴县东山镇 , 位于太湖东北缘 , 北纬 ; < 。” ‘ <’, 一 ; < ≅ ‘∀ “ , 东
经 5即 < ∀ , ; < , 一 < < = ‘∀ < , , 是太湖最大的半岛 , 面积 ≅ ; 6 ! Α 。 , 。 东山气 候 属 中 亚
热带向北亚热带过渡类型 , 具有明显的湖滨小气侯特色 。 年 均气 温 ∀ 6 ; ℃ , 降 水 量
Β ∀ ; 6 ! Χ Χ 。 = 月均温 Δ 6 ; ∀ 0 , 月均温 ; ·! ;℃ , 极端低温 一 Δ 6 = ℃ : ∀ ≅年 > 。东山地
貌分丘陵和湖浪平原两部分 , 分别占总面积的;≅ Ε和 ≅! Ε 。 自然土壤有山地黄棕壤和沼
泽土两类 , 另有两类熟化的耕作土壤 ? 水稻土和园田上 , 肥力较高。 人工植被占东山植
被的大附分 , 从湖滨到半岛中部山顶呈环带状分化 , 依次为芦韦群落 , 农作物群落 : 水
稻 、 小麦 、 油菜等 > , 果树群落和果园以上次生的马尾松 、 白栋群落 〔’川 。
东山人多地少 , 果业是其农业的传统特色和 支柱产业之一 。 年东山呆园面积占
农用土地面积的! 6 ; Ε 。 = Δ 、 = 两年果业平均产值 占农业总产平 均 值 的 ; 6 = Ε 。
但近年来果品生产的地位下降 , Δ 、 。两年产值平均 占两年农业 总 产 平 均 值 的
∀ 6 ≅ Ε ” 。其原因一方面是农业中其它产业如水产业和第三产业的崛起 , 另一方面是 因
为当地果品市场变化导致东山果品生产的效益下降 , 而且果业对市场的不适应状况改变
缓慢〔” 。 因此及时地适应环境的变迁 , 调整结构进一步挖掘潜力 , 促进生产的发展 , 是
东山果业面临的任务 。
本文于 , ;年 5月≅ 日收到 , 同年≅且 ∀ 日收到净改稿
> 江苏吴县农业资源调查和农业区划办公室。 江苏省灵县练合农业公刘报告, Δ :未出版 > 。
幻 东山镇统计沾。 吴县东山镇统计资料 , 了吕一 Δ Δ 。
;台 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
果国生态系统的结构
6 果树种类及其面积构成
由于东山气候的过渡性特征 , 多种温带
果 品如柿子 、 权栗 、 白果 、 梅子 、 枣子 、 石
榴 、 李 、 杏 、 桃 、 苹果等和亚热带水果如柑
桔 、 杨梅和批把都能在这里较好地生长 , 并
一直以洞庭红桔 、 白沙批把和杨梅著称 。 在
长期生产过程中由于消费需求 , 市场行情的
变化 , 一些品种逐渐被淘汰。 目前东山各种
果品的种植面积见表 。 亚热带水果 , 尤其
柑桔是果业的支柱 , 远远超出其它种类 。
。 水平分布和垂直分异
东山果园原主要在丘陵中下部 。 近十几
年来 , 由于专业化生产集中 , 果园不断发展 ,
逐渐侵入湖 滨平原中地势稍高地段 。 由于半
岛西北坡面临宽阔的西太湖 , 水体保温效应
更佳 , 是柑桔的集中产区 Φ 东南面冬季冻害
稍著 , 又临近集镇 , 土地利用精细而多样 ,
各种果树都有 , 而在东北和西南两端 , 冬季
风大 , 冻害较强 , 所 以主 要种植白果 、 板栗
和枣等落叶果树 。
衰 , 二 年东山 6 品种类面积物成
:单位 ? 公顷 >
. 8 Γ 5Η . ΙΗ 8 ϑ Η 8 Κ Λ Μ Ν ΒΜ ΜΗ ϑ Η Ο Π Α Β Ο Ν Κ
4 Μ Μϑ Θ Β Π Β Ο Ν 4 Ο Ρ Κ Ι 8 Ο Β Ο
: % Ο Β Π ? Ι 8 >
种 名2 Σ Η Η ΒΗ , Ο 8 Χ Η
面积( ϑ Η 8 百分比:Ε>
!6∀6≅<?=;!ΝΜ 。柑桔0 Β亡ϑ “ Κ 吕Σ Σ 。
批把1 ϑ Β4 石。亡ϑ 98 Β8 Τ4 Ο ΒΗ 8
杨梅7 9 ϑ ΒΗ 8 ϑ “ Γ ϑ 8
梅子/〕 ϑ 4 ,落“ Κ ”Υ “ ”Υ Η
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东山三面环水和 自四周向中心升高的地貌形势 , 使生境的水热条件出现一定的垂直
分化 : 示意如图 > 。 人工布置的果树群落 , 适应这种生境 条件的分化 , 逐渐形成 比较
的Θ材卜 如!月∀#∃%
超乌醉十
冻害加剧& ! ∋ ∋ ( ∋
山顶 )
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坡地生境水热 件变化曲势日
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∀ 7 1 ∋ = >∋ ! .
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一致的垂直分化格局 (
? ≅一Α ? # = 杨梅
个Β ≅一 8 Χ # = 板栗 、 梅 、 柿个Δ Ε一9 ≅ = 批把 、 桃个?一Φ≅ = 柑枯 、 白果
不同果树的分布还受到其对管理要求的
影响 。 由于居民点多集中在湖滨 、 山麓 , 对
管理要求愈高愈精细的种就离居民点愈近 ,
反之则种在较远的山坡 上 。 另外 , 适应果品生
产的小农经济形式和各种果树生态位的重叠 , 分布上的分化界线是不明确 的 , 逐 渐 过
渡, 只有柑桔有大片的纯林 。
Α Β 果树群 落的结 构
由于土地资源 的限制 , 东山果园经营属于 “土地集约型” , 长期经营中积累的经 验
使果农在布置各种果树时无意识地遵循了生态学的原则〔‘】, 采用多种果树混杂种植来提
第 期 沈泽昊 ? 江苏洞魔东山果园生态系统分析与优化设计 ;
高果树群落对土地和光热资源的利用率 , 提高果树生态系统功能的稳定性 , 根据实地调 、
查 , 当地存在着以下几种群落结构模式 ?
: 5> 果一草结构 如柑桔林下种植蔬菜或豆类 , 花生或豆科牧草以及其 它 经 济 作
物 , 如 金针菜。 在成年果林下 , 这些植物多种在林冠下周缘间隙中 。
: >果一茶结构 这是东山的传统特色。 林下空气湿度高 , 漫射 、 散射光线比例高
的优越生境产出东山名茶 “洞庭碧螺春 ” 。
: ; >多品种混植结构 最为普遍 。 通常是高大的落叶乔木如 白果 、 板栗形成群落的
第一层次 , 而矮化的柑桔 、 批把 、 梅子等形成群落的第二层 , 另一类是杨梅散布于马尾
松 、 白栋次生林中与之混植。
: ! >置换结构 根据各种果树进入投产期的先后不同而长短配置 , 以短养长。 如桃
, 柑桔群落或桃一白果群落 , 这样既提高了土地利用效率 , 减轻土城浸蚀 , 又能保证前
期经济效益 。
以上这些模式 , 乔 、 灌 、 草结合 , 常绿与落叶树种搭配 , 充分利用土地和光热资源
减抑病虫害的传播 , 从生态上比较合理 , 从经济上 , 多品种可以保障 收入的稳定性 , 在
生产力水平不高的情况下 一可以通过错开管理季节来保证对每种果树管理的用工时间和质
量 , 提高劳动生产率 , 也是 比较优越的 。
6 ! 果园生态系统的外部联 系
作为东山农业生态系统的两个子系统 , 果业和畜牧业之 间的关系 比较密切 , 尽管两
者在空间上是相互隔离的 。 作为传统习惯 , 果农几乎家家都饲养羊 、 兔 、 猪和家禽 , 有
的还喂养蜜蜂 。 果园与家禽家畜之间存在着物质能量的循环和转化利用 , 这种关系可以
表达如 图 。
个果品 个皮毛 、 肉 、 蛋 、 奶 、 蜜
:果树 、 豆类 、 蔬
菜或饮草 >
Ω牛 5一 ‘森 一’滋孺‘Ξ⋯Ω呆树业 卜—一 Ψ一一— Ξ ΩΖ [矛巡卜—Ω个 粼巴、 厩肥 畜牧业子系统 :羊
、 兔 、 猪 、
家禽 、 蜜蜂
一
Ζ其它抢入 其它输入
6 东山6 业与, 牧业之间的关系
∗主 6 . Ι Η & Η 58 Π Β4 Ο Γ Η Π∴ Η Η Ο Μ ϑ Θ ΒΠ Σ ϑ 4 Ν Θ Η ΠΒ 4 Ο 8 Ο Ν
8 Ο Β Χ 8 5 Ι Θ Κ Γ 8 Ο Ν ϑ 9 Β Ο ] 4 Ο Ρ Κ Ι 8 Ο
根据东山;< 个村 年农业经济统计资料分析 , 这里 ; 种主要的土地利用形式 : 粮
油 、 果业 、 水产 > 与畜牧业 : 包括猪 、 湖羊 、 兔 、 家禽 ! 类 > 的相关关系 , 得到如下的
相关系数矩阵〔护‘户 ? · ‘?
粮油
牲猪
湖羊
家兔
家禽
。 ;
。 ; ∀
。 ≅
。 Δ Δ
果业< 。 ∀ ! ∀
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水产业
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一
了 8,Η∋‘
! < 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
由此可以看出 ?
: >果业与各种家畜家禽词养均呈正相关 , 而水产业与词养业呈负相关 , 粮油生产
与饲养业也几乎呈正相关 :除家兔外 > 。 事实上词养业与水产业在食物链上均属次级消
费者 , 所以存在相互的竟争排挤 。
: > 与果业关系密 切程度由弱到强依次是家兔 、 家禽 、 湖羊 、 牲猪 。 具体来看 , 猪
的产肥量大 , 而湖羊和家兔对,果树的副产资源利用率较高 , 但家兔受市场影响 , 饲养量
较小 , 且其营养生态位与羊近似 , 所以这里未能显示出它与果树之间的关系 。
; 果园生态系统的 功能及其变化
果园生态系统 的功能主要表现为果品生产的产量水平 , 产值水平 , 生产效率和稳定
性 。 它们取决于三方面的状况 ? 树势 , 即果树作为一个系统 , 当年的功能状 况 。 这与
前一年生产的消耗和当年的恢复状况有关 , 环境适宜性 。 主要是当年的光 、 热 、 水 、
土条件及其间的协调性 , 其中关键是当年气候的影响 ! 人工辅助能源 、 养分 、 水分的
投入和管理水平 。 目前东山 ∀ 种主要果品多年平均占果园总面积的 #∀ ∃ %& ∋ 和果品总产
量的# ∀ 。 % ( ∋ 。
) ∃ ∗ 单产 根据 ∗# + ∀一 ∗# # ,年统计资料得表 % 。
) 。 % 生产效率
) ∃ % ∃ ∗ 产投比 根据 ∗# ∀ +一 ∗# # ,年资料得表 ) 。
表 % 东山各种果品单产平均值
− 单位 . 千克/ 公 顷 0
1 2 3 4 5 % 1 6 5 2 7 5 8 2 9 5 :8 ; < = > ? ; ≅ − : 5 8
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表 ) 东山各种果品生产的产扭 比
1 2 3 4 5 ) 1 6 5 4/ , 8 2 > ? ; ; Α Α 8 = ? >
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种名 产投比Φ : 5 5 ? 5 , Γ / ; 8 . > ∗, 排序Η ∃ ” Χ
种 名
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杨梅
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) 。%∃ % 土地产出议率 根据〕# ∀ +一 ∗# #, 年资抖得表 & 。
某种果品的发展前途 由三万面的因素决足 . 果树本身的洁果能力 , 生产各环节技术
发展的深度和潜力以及市场销路和价格 。
从上面几种指标数据 的排列米看 .
第 期 沈泽莫 ? 江苏泪庭东山早园生态累统分析与伏化设什 !
衰 ! 东山各种 6 昌平均每公成产位
及纯收入 :单位 ? 元 ⊥ 公顷 >
. 8 Γ 5Η ! . Ι Η 8 _ 4 ϑ 8 Ρ Η 9 ΒΗ 5Ν 8 Ο Ν ΤΘ ϑ Η
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裹 ∀ 东 山各种果品 生产的波动性排序
. 8 Ι 5Η ∀ . Ι Η ϑ 8 Ο Α 4 Μ Μ 5Θ Η ΠΘ 8 Π Β4 Ο
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种类2 Τ Η Η Β Η 月 纯收入Τ Θ ϑ Η 纯收入排序& 8 Ο Α 4 Μ
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ΤΗ ϑ Κ 5 Η 。
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白果 < 。 ; ! 0 云护6 介 <
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栗子 。6 <=0 8 Κ Π8 ” Η 8
扭 。王 ∀ ∀ 执8
: >柑桔的丰产性是其占据东山果业首要地位的基础 , 而其产投 比最低表明柑桔生
产的技术比较成熟 , Φ荡投入高产出 , 单位面积的产值和纯收入居于中等 , 所 以技术上和
价格上的潜力不大 。
: >几种落叶果树的产投 比都高于常绿果树。 平均每公 顷的产值和纯收入也较高 ,
表明落叶果树的生产在经济上效益更佳 , 技术管瑛和投入上仍有待加 强 , 也很有潜力。
目前阻碍其发展的正是单产水平。
: ;> 杨梅和批把在单产和市价上都不占优势, 而且产投 比都低于落叶果树 , 加之果
实成熟期均相对集中 , 果实不耐储存 , 搬运损失量大 , 而其优势木在于时令鲜食 , 所以
目前这 两种 果品的发展潜力不大 。
; 。 ; 生产的波动性
这里采用均方差和极差两种指标来研究各种果树单产的年际波动 。
、, 。均方差波动系数二 ? α 一Φ : 2 ? 单产值数列的标准差 , ϑ ? 单产平均值 > 。
: >极差波动系数+ , Χ 8 β χ [ Χ ΒΟ χ了?二一 : Χ 8 β χ ? 最 高单产 , Χ ΒΟ χ ? 最低单产 > 。根据 = Δ一 年东山各种果品的单产统计资料 , 计算结果列入表 ∀ 。由表 ∀ 可以看出常绿果树生产的波动性均大于落果叶树 。 这是因为东山地处柑桔批把和杨梅等的分布区的北缘 , 尽管受到太湖的保护 , 仍在一定程度上受到冻害影响
! 武 汉 植 物 学 研 究 竿 卷
∀≅ 一 <年间 , 据当地气象台站资料 , 年极端低温低于 一 ∀℃的年份 占 ≅ ≅ 6 =Ε , 低于
一 = ℃的年份达 。 ≅∀ Ε 。 多年平均的年极端低温在 一 ∀ 6 ≅; ℃ 。 另外 , 近几年夏季的高
温干早对常绿果树尤其是杨梅和柑桔影响也较大 。 但总的来讲由于柑桔的管理较精细 ,
所 以生产的波动性较批把和杨梅小。
! 果目生态系统的优化设计
果园植物群落的结构 , 不仅要适应其生态环境 , 更必须适应生产的外部经济环境 。
这是这类人工控制的生态经济系统的共性〔” 。 从这一点来看 , 东山果园生态系统的结构
与其当前的功能 目标之间仍不够协调 , 主要表现在 ?
: >种类构成和布局上小农生产特征明显 , 过分分散和杂乱 , 不利于现代化的管理 。
: >现有各种果品的产量与当前市场需求不对路 , 导致经济效益上不去。
: ;> 优良的传统生产方式如雄有机肥 , 和群落结构模式如果豆间作等在不同程度上
被放弃 , 普及率降低 。
: ! >主产果品柑桔的更新不力 , 传统品种果形小 、 味酸的缺点严重影响其市场竞争
力 。
果园生态 系统的种种缺陷的主要原因是系统人工辅助投入还不够。 控制管理水平还
不高 , 这也是国内许多同类生态系统的共同问题和急待提高的一个方面 〔‘’。 从 目前市场
经济的发展趋势来看 , 象东山这种经济较发达地区的农业必然要进一步紧扣市场 , 集约
经营 , 加 强专业化生产的分化和集中 , 走向现代化的管理 。 所以 , 基于前面所作的分析 ,
笔者对东山果园生态系统的优化设计提出以下建议 ?
! 。 调整发展 目标和重 6点
综合果园这一控制系统的生态 目标和经济目标 , 选择 ! 个招标来分析 目前这里各种
果品的发展潜力或优势 , 以科学地指导这一调整过程 。 这 ! 个因子分别是 ?
χ , ? 产投 比 反映某种果品在生产技术上和本身的丰产性上可以挖掘的潜力 ,
χ ⎯ ? 土地产出率 叩每公顷产值 , 反映果树 目前的丰产性和市场效益 ,
χ , ? 生产的稳定性 反映该种果品对当地生态环境的适应性和对环境波动的敏感性 Φ
χ ‘ ?投产年限 反映这一特性对经济效益进而对选择行为的影响 。
现以东山全镇近 ∀ 年 : Δ ≅一 < > 的统计资料制成表 ≅ 。
其 中? 5 α χ , , 二 α χ ? , 二 ; α 一 χ ; , β ‘ α 5 ⊥ χ 6
计算步骤 ?
初值化 . 川 劣 ‘了Θ ? = 劣‘ − 其巾 Τ , Θ , 。 Υ 4 0
‘是因子序 , ς是种类序 。
确定权数释‘. 根据笔者在当地请有经验的果农 、农技员和农业公司经理分别评分 ,
求其平均值得到 .
刀. Υ 4 。 , 一 刀一二 , 。 ∀ # 一 刁‘ Υ , 。 + ∀ , 粉. Υ , 。 Σ #
! 求优势度 . Ω ,
计算结果列入表 +
Υ 粤全. . , ∃ , ‘
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第 期 枕泽莫 ? 江苏洞庭东山早园生态系牛分析与优化设计 ! ;
表 ≅ 各种 6 品优势因子分析衰
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种名 β 一 β 一 β ? β 。2Τ Η Η ‘Η 只
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裹 = 东山各种 6 昌的优势排序
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Κ 一 ΤΗ ϑ Β4 ϑ Β Π 9 4 Μ Ν ΒΜΜΗ ϑ Η Ο Π Α ΒΟ Ν 。
4 Μ Μ ϑ Θ Β Π Β Ο ] 4 Ο Ρ , Ι 8 Ο
种名2 Τ Η Η δ Η , 排序& 8 Ο Α
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声8 户。” ΒΗ 。
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白果 Δ 。 <ς 云”几忍。
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表 = 表明 , 落叶果树白果 、 板栗 、梅子在东山最具发展潜力 。 其主要 优势在于产投比
低 , 单价高 , 这与 近年来国际国内市场上白果 、 梅子和板栗以及它们的加工产品畅销是
分不开的 , 所 以应优先扩大生产规模 。 桃子在实际生产中由于 当地品种的质量问题以及
市场竞争 , 单价过低 , 一时难以抬头。 柑桔也存在类似问题 , 这两种都应该集中力量引
进新品种 , 改善市场 占有能力 。 如应积极引进推广适生优质的温州蜜柑品系 。 这两种在
生产规模上不易进一步扩大 。 杨梅 、 批把都因下果期集中 , 又不耐贮运 , 加上生产不稳 ,
所 以难 以扩大需求 , 价格偏低 , 但是市场这一方面仍有潜力可挖 。 因此必须从贮藏 、 运
输和加工方面开始找出路 , 在 目前市场占有能力和生产管理水平上不 宜先扩大生产。 枣
子和其它杂果在东山本属小宗 , 发展潜力不大 。
!6 群 落结 构的优化
首先根据地貌差异把东 δ肠的果园分成坡地果园和平原果园两类 , 后者主要是山坡谷
和湖滨平原上的果园 。
! 6 6 坡地果 园的优化
: > 平整梯地 , 规则分布 , 减少水土流失 , 以自然村为单位发展机械化的统一管理 ,
尤其是灌溉设施 , 以减轻主要由冬季的风冻和夏季干旱所造成的减产 。 这一点在地势愈
高 , 坡度愈大的地方愈重要 。
: >逐渐改变果树过分混杂的布局 , 使果树分布的垂直分异清晰化 。这样既满足不同
种果树生态适应性的差异 , 又不损害整个系统的稳定性 , 而便于对群落结构进行统一的规
划设计和实行机械化的统一管趣 。 提高劳动生产率的同时也能保证土地资源的利用率 。
ε ! ! 武 汉 植 物 学 研 究 第 卷
: ; >坚持普及一些科学的传统群落结构模式 。 如果 、 茶间作 , 果 、 豆科植 物 间 作
: 包括花生 、 豆类以及豆科牧草如紫云英 、 蓝花碗豆 、 印度死亘等 > , 果 、 蔬菜间作 , 以
及与其它经济作物如金针菜 、 药材等间作 , 还有采用 “置换结构” , 以短养长 , 以粗养
精 。 如 在坡地外缘或新开荒的坡地上 , 用豆科灌木如胡枝子 、 紫穗槐等与果苗间作 , 成
排布置 , 一 年χ5# 割几次 , 既保水土又养地 。 还可以收获其枝条树叶作为薪柴和饲料 , 可
谓一举多得。 在郁闭的果林下可以种植耐荫的药用植物 , 或利用林下空问生产 食用菌 。
! 6 6 平原果园需要注意的几点
: >建设好沟渠排灌体 系, 形成沟垄相间的微地形组合 。 这一地区地势低平 , 雨季
太湖涨水容易抬升地下水位 , 造成对果树根系的渍害 。
: >建造高质量的防风林体系。 由于东山西北面临宽广的西太湖 , 东北方地势低平 ,
冬季寒潮大风往往加剧冻害 , 防风林网的建设则可以大大减轻风冻之害 。 当地适宜的防
风林树种有樟树 、 女贞 、 水杉 、 法国冬青等 。
! 6 。 ; 配合果业 , 大力发展草食性和杂食性的家畜家禽饲养业 。花果业与畜收业联系 ,
密 切, 而在东山人多地少 , 粮食生产不足 , 因此应大力发展草食性的羊 、兔和杂食性的 、
饲料转化率高的家禽饲养 , 充分利用果园的副产资源 , 保证为果业提供更多的 不φ’机 肥
改善整个系统的物质能量转化利用效率 , 提高系统的还原功能 , 在部分外 来饲料的帮助
下 , 建立 “果树一羊 、 禽 、 猪” 的食物链结构。
今 考 文 做
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