农林复合经营生态农业论文

2022-04-17

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《农林复合经营生态农业论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。摘要:通过连续3年试验监测,对江汉平原5种典型杨-农复合经营模式及效益进行了分析。结果表明:杨树幼林农林间作不仅能促进杨树生长,还可以获得明显经济效益。不同间作模式收益及影响杨树生长有差异,综合效益较好的模式有:杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦和杨树+玉米+小麦。

农林复合经营生态农业论文 篇1:

桉树-甘蔗复合经营土壤物理性状研究

摘要 针对桉树-甘蔗复合经营系统不同采样位置(距离林带1.5、3.0、4.5、6.0 m处)的土壤物理性质进行比较研究,结果表明桉树-甘蔗复合经营后,由于人为(耕作施肥等)的正向干预,土壤表层养分集中, 间作带土壤(距离林带3.0、4.5、6.0 m处)物理性状得到了有效改良。研究的主要结论:间作带表层土的土壤容重降低明显,同层相比,0~20  cm土层土壤容重的排列顺序均为距离林带6.0 m<距林带4.5 m<距离林带3.0 m<林带<距林带1.5 m,说明间作对土壤容重的降低作用随距离呈正相关。桉树-甘蔗复合经营改善了土壤持水状况,提高了空白间隔(距离林带1.5 m处)的持水能力。桉树-甘蔗复合经营系统下,土壤容重与总孔隙度和毛管孔隙度呈负相关,从土层的角度分析,饱和持水量与土层呈显著负相关。桉树-甘蔗复合经营对土壤物理性状的改善主要集中在表层。

关键词 桉树;甘蔗;林农复合经营;土壤物理性质

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.16.032

Study on Soil Physical Properties of Eucalyptus-sugarcane Composite Systems

YUAN Ye1,LIU Ning1,YU Xue-biao2 (1.Forestry College of Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040;2.Forestry College of Hainan University,Haikou,Hainan 570228)

Key words Eucalyptus; Sugarcane; Agroforestry compound management;Soil physical property

基金項目 东北林业大学国家级大学生创新项目(201910225094)。

作者简介 袁野(1999—), 男,山东莒县人,从事森林土壤学研究。*通信作者,研究员,博士,从事混合农林业及人工林培育研究。

收稿日期 2020-02-17

桉树是我国华南地区主要种植的用材林树种,但由多代连栽和掠夺性的经营管理方式等引起的生态问题也非常突出[1-3]。由于华南地区桉树人工林一直以来的连栽经营方式,使得桉树人工林的土壤理化性状不断恶化,土壤地力不断下降,直接导致桉树人工林生产力下降[4-6]。恢复林地生态环境和长期维持桉树人工林的生产力,早已成为桉树研究的重要课题[7]。农林复合经营以其特有的优势被广泛关注和探索,桉-农复合经营模式也随之产生[8-9]。大量研究表明,在桉树林下间(轮)作绿肥、牧草、农作物等能有效改良土壤的理化性状[10-13]。该文通过对桉树-甘蔗大宽行复合经营系统不同取样位置的土壤物理性质进行研究,旨在探讨桉树-甘蔗复合经营对土壤性状的改良效果,以期为桉树林农复合经营提供理论依据和技术支持。

1 试验地概况与研究方法

1.1 试验地概况 试验地地处热带北缘,雷州半岛中北部的雷州林业局北坡林场,地理位置为111°31′E、21°31′N,平均海拔85 m,地势平坦,坡度为2°。土壤为浅海沉积物砖红壤,土层深厚。属于海洋性季风气候,年均气温23.5 ℃,最热月(7月)平均气温28.9 ℃,最冷月(1月)平均气温15.2 ℃,日照时数1 864~2 160 h。该地区年平均降雨量在1 600~1 700 mm,但时空分布不均,暴雨居多。每年5月雨季开始,降雨以8—9月最多,月降雨量可达400 mm以上,11月逐渐转旱,以12月至翌年3—4月降雨最少,月平均降雨量不超过50 mm,视为旱季。

1.2 研究方法

1.2.1 试验地设计。在3年生宽窄行种植模式的桉树林内按一定株行距间作甘蔗。桉树造林种植模式见图1,窄行宽1.3 m,株距有0.5、1.0、1.5 m这3种规格;宽行共有8、10、12、14、16 m这5种规格,甘蔗间作于12、14、16 m宽行内。

1.2.2 样品采集及实验室分析。

为避免土壤本底的不一致性,了解间作系统不同位置(间作和非间作区)土壤各指标的差异性,在12 m宽行内选择条件一致的地段采集土壤样本。样品采集在甘蔗收获前,结合树木调查一起进行,主要测定每种种植模式下桉树树高、胸径、枝下高,其中12 m带距桉树平均树高、胸径、枝下高见表1。样点(图1)自东向西依次在窄行桉树林带中心处、距离林带1.5、3.0、4.5、6.0 m处(分别简称林带、距离林带1.5 m、距离林带3.0 m、距离林带4.5 m、距离林带6.0 m)挖取土壤剖面,重复3次,每剖面分0~20、>20~40和>40~60  cm三层采取原状土,每一土层取3个重复样品。土壤含水量测定采用烘干法,土壤容重和土壤孔隙状况采用环刀法测定[14]。

1.2.3 数据处理。

利用Excel记录原始数据,用SPSS 22.0处理数据;显著性分析采用单因素ANOVA中的LSD方法进行多重比较,用双变量Pearson方法完成相关性分析,图表采用Excel制作。

2 结果与分析

2.1 不同取样位置土壤物理性状比较

2.1.1 土壤容重。

土壤容重是说明土壤坚实度的一个重要参数,反映土壤透水性、透气性和根系生长时的阻力状况[15]。由表2可知,不同取样位置土壤容重随土层深度增加基本呈现先增加后减小的规律。即0~20 cm土层低于>20~40 cm土层,>20~40 cm土层略高或不高于>40~60 cm土层;各取样位置的土壤容重最大值均出现在>20~40 cm土层。间作带(距离林带3.0、4.5、6.0 m)表层(0~20 cm)土壤容重最小,>20~40 cm与>40~60 cm土层的变化幅度减小;表层土壤与另外两层土壤均变化显著(P<0.05);距离林带1.5 m处和林带土壤容重垂直变化幅度相对较小;土层间无显著差异(P>0.05)。从与林带距离上看,任一土层在距林带1.5 m处和间作带(距离林带3.0、4.5、6.0 m)的土壤容重均有显著差异。

同层相比,0~20 cm土层土壤容重从低到高的排列顺序均为距离林带6.0 m<距林带4.5 m<距离林带3.0 m<林带<距林带1.5 m,其中,前者较林带分别降低4.3%、4.3%、4.1%、0.6%,> 40~60 cm土层的土壤容重彼此差异较小,从剖面土壤容重的平均值来看,距林带1.5 m<距林带6.0 m<林带<距林带4.5 m<距林带3.0 m,前者较林带分别降低1.8%、1.7%、1.7%、0.9%。从分析结果可以看出,间作带土壤容重的降低主要体现在0~20 cm土层,>20~60 cm土层土壤仍很紧实,这是因为甘蔗根群的分布大多集中于0~40 cm 土层,尤以0~20 cm 表土层最多,由于根系生长、穿插对表层土壤起到了疏松作用,土壤容重降低;再者,每轮更新时机耕后表土疏松,20 cm土層以下则有一定的压实,使土壤黏粒下移沉淀;同时,由于耕作深度较浅,犁底层上移,所以相对休闲空白间隔(距离林带1.5 m),间作区土壤容重均值并没有显著下降。

2.1.2 土壤孔隙度。

土壤孔隙状况也是表征土壤物理性质的重要指标之一,对土壤肥力有多方面的影响,它直接影响土壤的通气、透水和林木根系在土壤中的伸展和分布[16-17]。由表2看出,土壤毛管孔隙度、总孔隙度和非毛管孔隙度均随土层变化,垂直分布特征在0~20、>20~40土层间明显。间作带(距离林带3.0、4.5、6.0 m)的非毛管孔隙度表现为0~20 cm与>20~40 cm土层的下降幅度较大,>20~40 cm与>40~60 cm土层的下降幅度减小或有所增加,林带和距离林带1.5 m则表现为0~20 cm与>20~40 cm土层的下降幅度较小,>20~40 cm与>40~60 cm土层的下降或增加幅度较大;如距离林带3.0 m表层(0~20 cm)比中层(>20~40 cm)高0.32百分点,林带则表现为表层比中层高0.14百分点,说明间作带0~20 cm土层的通气性较好,从>20~40 cm土层已开始变得紧实,通透性变差,这与土壤容重的垂直变化相似。

不同位置土壤总孔隙度同层变化互有高低,只有距林带4.5 m处达到显著水平(P<0.05)。各层总孔隙度平均表现为距离林带3.0 m>距离林带1.5 m>距离林带6.0 m >距离林带4.5 m>林带,前者依次比林带高3.3%、3.0%、2.1%、1.6%;同层之间的毛管孔隙度相差也不大,各土层的平均排序为距离林带1.5 m>距离林带4.5 m>距离林带6.0 m>林带>距离林带3.0 m,前者较林带分别提高2.2%、1.0%、0.6%,距林带3.0 m处比林带降低0.4%。非毛管孔隙度平均表现为距离林带6.0 m>距离林带3.0 m>距离林带4.5 m>林带>距离林带1.5 m,距离林带6.0、4.5、3.0 m分别较林带提高16.6%、16.2%、16.4%,距离林带1.5 m比林带降低了2.2%。由测试结果可以看出,间作经营后间作带土壤总孔隙度升高,大孔隙增多,土壤通透性增加,土壤变得疏松,而林带土壤很紧实,通气性能相对较差,这将对桉树根系的生长和分布产生影响,根系对水分和养分的吸收受阻。

2.1.3 土壤持水量。

毛管水是土壤中可以移动的、对植物最有效的水分,所以毛管水对植物生长发育有重要的意义[17]。由表3可知,不同位置土壤持水量基本随土层深度增加而降低,即表层(0~20 cm)较高,中层、底层较低,不同位置土壤饱和持水量的垂直变化幅度较小,除距林带4.5 m处各土层的饱和持水量差异不显著(P>0.05)。林带和距林带1.5 m土壤毛管持水量变化幅度也较小,间作带(距离林带3.0、4.5和6.0 m)的毛管持水量垂直变化幅度相对较大,如林带土壤表层毛管持水量为24.56%,中层(>20~40 cm)和底层(>40~60 cm)分别比表层(0~20 cm)低1.25和0.43百分点,而距离林带3.0 m土壤表层毛管持水量为28.32%,中层(>20~40 cm)和底层(>40~60 cm)分别比表层(0~20 cm)低5.78和4.71百分点,由此看出,间作带土壤毛管持水量主要集中在表土层最高,下两层都较低,这与其下层土壤的紧实度有关。

土壤持水量在同层间的表现高低不一,但彼此相差不大。饱和持水量的剖面(0~60 cm土层)平均排序为距离林带1.5 m>距离林带3.0 m>距离林带4.5 m>距离林带6.0 m>林带,前者比林带依次提高5.4%、5.3%、4.0%、1.1%。毛管持水量的剖面平均排序为距林带1.5 m>距林带3.0 m>距林带6.0 m>距林带4.5 m>林带,与林带相比,前者依次提高2.1%、2.0%、1.5%、1.4%,与距林带1.5 m处相比,间作带(距林带3.0、4.5、6.0 m)毛管持水量比距林带1.5 m处略有降低,但差异均未达到显著水平。田间持水量平均排序为距林带1.5 m>距林带3.0 m>距林带6.0 m>距林带4.5 m>林带,前者依次比林带提高2.9%、1.4%、1.3%、0.2%。距林带6.0、4.5 m处土壤最大持水量虽高于1.5 m处,但毛管持水量、田间持水量均低于距林带1.5 m处,说明空白间隔(距离林带1.5 m处)的休耕管理,加上作物废弃物的堆置,其物理性状的改善效果较理想,土壤持水性能增强,间作带作物在生长期内存在土壤水分的吸收竞争;可能桉树根系与间作带边缘作物存在某种程度的竞争,造成距林带3.0 m处当季土壤持水量略有降低;林带土壤毛管水的降低可能与桉树是一种高蒸腾树种,光合效量高,需水性能强,林带株行距较小(行距1.3 m,株距≤1.5 m),土壤较为紧实且根系对毛管水的竞争激烈有关。生产上可适当加大林带桉树的株行距,缓解林带根系的生长竞争及土壤的板结现象[18]。

实行桉树-甘蔗复合经营,由于人们的正向干预,改善了间作带、空白间隔带土壤的物理性状,农作物收获后,废弃物(根、茎、叶等)自然回田,在土壤微生物的作用下,能產生大量腐殖质,改善土壤通透性,增强土壤保水保肥能力,土壤理化性状向良性转化,从而促进土壤中水、肥、气、热的协调,加速了土壤熟化[19-20] ,在保证综合效益不降低的情况下提高了土地利用量,增加了生物多样性和稳定性,解决了桉树传统纯林、连栽对土壤环境造成的不良影响,有利于生态系统养分的循环[21-22] 。

2.2 土壤各物理指标间相关性分析

为了研究各物理指标之间的相关性,对各指标进行Pearson相关性分析。由表4可知,在桉树-甘蔗复合经营系统中,土壤容重与总孔隙度和毛管孔隙度均呈负相关,其中与毛管孔隙度呈显著负相关(P<0.05)。与林带距离呈不显著负相关(P>0.05),相关系数仅为-0.001。这说明土壤容重在距离上表现出的显著差异并不是由距离决定的,而很可能是与不同林带位置的经营方式不同有关。土壤的饱和持水量、毛管持水量、田间持水量与土壤容重呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.845、-0.638、-0.560,土壤的饱和持水量、毛管持水量、田间持水量与土壤毛管孔隙度呈极显著正相关性,相关系数分别为0.623、0.899、0.923,同时3个持水量之间也呈极显著正相关,但饱和持水量、毛管持水量、田间持水量与林带距离的相关性无一定的规律性,其中饱和持水量与距离呈不显著正相关,毛管持水量、田间持水量均与距离呈不显著负相关且相关系数极小。从土层的角度分析,土壤容重与土层呈极显著正相关,饱和持水量与土层呈显著负相关,与土壤持水量呈负相关,与孔隙度多呈正相关,且均表现为不显著相关性。由此证明,桉树-甘蔗复合经营系统的表层土壤容重小,孔隙度大,持水性和含水性较强,整体好于深层土壤。

3 结论

通过对在3年生宽窄行种植模式的桉树林内按一定株行距间作甘蔗的桉树-甘蔗复合经营系统在不同取样位置(距离林带1.5、3.0、4.5、6.0 m处)按0~20、>20~40、>40~60 cm 划分土层并将其各物理性状指标用LSD法进行单因素ANOVA分析,研究了土壤物理性质在间作带和休闲空白间隔间的土层差异性。同时对各物理性状进行了相关性分析,研究了各指标间的相关性。

(1)实行桉树-甘蔗复合经营后,间作带(距离林带1.5、3.0、4.5、6.0 m处)的土壤容重在不同土层间差异显著,间作带表层土的土壤容重降低明显,同层相比,在0~20 cm土层土壤容重的排列顺序均为距离林带6.0 m<距林带4.5 m<距离林带3.0 m<林带<距林带1.5 m,说明间作对土壤容重的降低作用随距离呈正相关。土壤孔隙状况随土层的变化规律不明显,但总体来说间作带的土壤总孔隙度相比林带有所增加,各层总孔隙度表现为距离林带3.0 m>距离林带1.5 m>距离林带6.0 m>距离林带4.5 m>林带,前者依次比林带高3.3%、3.0%、2.1%、1.6%,土壤的通透性有所增加。

(2)桉树-甘蔗复合经营改善了土壤持水状况,提高了空白间隔(距离林带1.5 m处)的持水能力,桉树根系可能与间作带的边缘作物存在竞争,使间作带的毛管持水量、田间持水量均低于距林带1.5 m处,但均未达到显著差异水平(P>0.05)。

(3)桉树-甘蔗复合经营系统下,土壤容重与总孔隙度和毛管孔隙度均呈负相关,其中与毛管孔隙度呈显著负相关(P<0.05)。土壤的饱和持水量、毛管持水量、田间持水量与土壤容重度呈极显著负相关(P<0.01),从土层的角度分析,土壤容重与土层呈极显著正相关,饱和持水量与土层呈显著负相关。桉树-甘蔗复合经营对土壤物理性状的改善主要集中在表层。

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作者:袁野 刘宁 余雪标

农林复合经营生态农业论文 篇2:

江汉平原典型杨—农复合经营模式及效益分析

摘 要: 通过连续3年试验监测,对江汉平原5种典型杨-农复合经营模式及效益进行了分析。结果表明:杨树幼林农林间作不仅能促进杨树生长,还可以获得明显经济效益。不同间作模式收益及影响杨树生长有差异,综合效益较好的模式有:杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦和杨树+玉米+小麦。

关键词: 杨树;农林复合经营;效益分析

随着森林经营方式由过去单纯追求木材产量和经济效益向注重发挥森林生态效益和多种效益的转变,农林复合经营作为一种高效稳定的可持续经营方式,近年来发展迅速,已引起世界各地的普遍重视[1]。杨树作为我国人工林主要用材树种和防护林种之一,其吸收根(40~100 cm) 与农作物的吸收根(20~40 cm) 分布于土壤的不同层,比较适合进行农林复合经营,发展潜力巨大[2]。特别是第21届国际杨树会议以来,杨树农林复合经营已成为杨树产业的一个重要发展方向[3]。江汉平原作为我国重要的粮棉油生产基地,也是湖北省乃至全国重要的杨树工业原料林培育基地,鉴于可利用土地面积的限制,林农争地、林下土地资源闲置等矛盾日益突出,开展杨-农复合经营对于地区长期效益和短期效益的结合以及社会经济的发展具有重要意义[4]。本研究通过对江汉平原5种典型杨-农复合经营模式进行连续3年试验观测,统计并分析了各经营模式对林木生长影响及其综合经济效益,旨在为全省杨-农复合经营模式配置及效益评价提供科学依据。

1 研究区概况

江汉平原位于湖北省中南部,西起宜昌市枝江市,东迄武汉,北至钟祥,南接洞庭湖平原,由长江和汉江冲积而成。属亚热带季风气候,平均海拔27 m左右,年均日照时数约2 000 h,年均降水量1 100~1 300 mm,无霜期约240~260 d。是湖北省重要的粮棉油生产基地,同时也是湖北省杨树最适宜栽培地区之一,拥有湖北省最大的杨树速生丰产林基地。本研究试验区位于湖北省松滋市涴市镇,地处长江南岸,为平原湖区地貌,是中央财政推广项目“杨树造纸原料林定向培育技术推广与示范”重要试验示范地区之一,该区杨-农复合经营面积及规模较大,经营模式种类繁多,属于江汉平原杨-农复合经营代表性地区。

2 材料与方法

2.1 典型模式配置

试验区杨树人工林为2011年春季造林,株行距3 m×6 m,同年开始间作。受当地农业种植习惯及市场价格波动影响,试验区农林复合经营类型比较丰富,可以与杨树进行间作的农作物有:小麦Triticum aestivum、玉米Zea mays、大豆Glycine max、芝麻Sesamum indicum、棉花、油菜、西瓜Citrullus lanatus、南瓜Cucurbita moschata、牧草、药材、菇菌类等多达十数种,复合模式也较多样。通过2011~2013年连续3年对试验区实地调查及收集相关间作资料,遵循因地制宜、生态互补、效益优先及市场需求相结合原则[5],共选取杨树+大豆、杨树+玉米、杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦5种典型杨-农复合经营模式,各模式配置及种植措施情况见表1。

2.2 调查方法

2011~2013年3年间,对选取出的5种典型杨-农复合经营模式进行样地设置和调查。于每年冬季杨树停止生长后,设置杨树人工林调查样地,样地面积为20 m×20 m,对杨树进行每木检尺,记录各样地内各林木胸径、树高、枝下高和冠幅等测树因子;利用收获法及净现值法,以杨树在当地年均生长量及当地市场价格、农作物在当地盛产期产量和当地市场价格为标准,以相似立地条件下,相同年龄、相同造林密度未间作杨树林分为对照,调查统计并换算各样地林木及农作物的投入、产出等综合经济效益情况。

3 结果与分析

3.1 不同模式杨树生长情况分析

表2为2011~2013年3年间杨树平均树高、胸径和材积变化情况。从表2可以看出:从5种典型杨-农复合经营模式水平方向看,3年间杨树生长情况良好,无论是从胸径生长量还是树高生长量均表现出逐年递增趋势,从各间作模式杨树林分与未间作杨树林分胸径生长量、树高生长量及蓄积生长量看,间作杨树林分比未间作杨树林分生长优势明显,且连续3年年均增量均高于于未间作林分;间作3年后,间作地杨树胸径、树高和蓄积生长量分别高于未间作林3.3%~9.5%、3.6%~8.9%和10.6%~27.8%。由此可见,开展杨-农复合经营,通过对农作物进行除草、施肥、浇水等管理,可以促进林木生长。

对不同间作模式杨树3年树高、胸径和林分蓄积进行方差分析,结果表明不同处理之间树高(F =11.29,df=5,12, P<0.01) 、胸径(F=37.66,df=5,12, P<0.01)和林分蓄积(F=98.72,df=5,12, P<0.01)差异均达到了极显著水平。进一步对不同间作模式林分蓄积生长进行多重比较可以看出(见表2),除杨树+大豆和杨树+玉米2种模式之间不存在差异之外,其它模式之间以及与对照之间均存在极显著差异。表明:不同农林复合经营模式对杨树生长影响各不相同,明显促进杨树生长模式依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米和杨树+大豆、杨树+棉花+小麦。

3.2 不同模式综合经济效益分析

2011~2013年3年间5种典型杨-农复合经营模式及未间作模式总计投入、产出、收益、产出投入比统计结果。由表3可以看出:3年间各模式中农作物和杨树林木总计产出均高于投入,产投比均高于1,同时,各典型杨-农复合经营模式与未间作模式相比,各指标值较高,综合经济效益优势明显。从农作物产投比看,由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+大豆、杨树+西瓜+小麦,杨树+玉米、杨树+棉花+小麦,产投比在1.80~3.25之间;从林木产投比看,由高到低排序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆、杨树+棉花+小麦、杨树,产投比在1.25~2.27之间;从总产投比由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦,杨树+大豆、杨树+玉米、杨树+棉花+小麦、杨树,产投比在1.25~3.04之间。从总收益看,三年间各模式均收益明显,由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦,杨树+棉花+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆、杨树,总收益在123~3 794元/666.7 m2之间。以5种典型杨-农复合经营模式产投比最小的杨树+棉花+小麦1.82为基数,换算同等产投比下各经营模式总收益,得出5种典型杨-农复合经营模式综合经济效益由高到低排序依次为:杨树+西瓜+小麦(3 109元/666.7 m2)、杨树+棉花+小麦(2 647元/666.7 m2)、杨树+玉米+小麦(2 271元/666.7 m2)、杨树+玉米(1 657元/666.7 m2)、杨树+大豆(1 504元/666.7 m2)。

4 小结与讨论

(1)杨-农复合经营能不同程度促进杨树生长。无论从胸径生长量、树高生长量还是蓄积生长量看,5种典型杨-农经营模式杨树林分生长情况均优于未间作林分;同时,各间作模式促进杨树林木生长情况存在一定差异,由高到低顺序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米和杨树+大豆、杨树+棉花+小麦。

(2)杨-农复合经营能不同程度提高综合经济效益。无论从总投入、总产出、产投比还是总收益看,5种典型杨-农经营模式综合经济效益均优于未间作林分;同时,各间作模式综合经济效益存在一定差异,综合经济效益由高到低顺序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆。

(3)杨-农间作会有效改善田间小气候和农业生态环境,促进农业高产、稳定[6-7]。但同时,由于目前我国种植的杨树品系多具有优质速生性,树冠宽大,郁闭速度快,常常也会由于遮光影响林地光照强度,对树行两侧农作物造成“光胁地”副作用,进而缩短农林间作年限[8-10]。连续三年的试验监测发现,随着试验示范区杨树开始郁闭,“光胁地”日益突出,为避免或较少“胁地效应”的影响,在开展杨-农复合经营时,除要遵循林农复合经营基本原则外,更需参照林-农复合经营复合性、系统性、集约性、灵活性、地域性、产业性、本质性、最优性等特点[11-14],科学规划设计杨-农复合经营结构配置及时空序列层次问题[15]。应优先选择种植窄冠型优质杨树树种[16],同时,要灵活、合理选择及配置适宜的农作物。林带胁地主要表现在对一些要求较高光照的农作物上[17]。因此,在林分未郁闭前适宜种植玉米、大豆、棉花等阳性植物,在林分郁闭后,可考虑种植耐阴性牧草或其它合适作物种类[18]。

参 考 文 献

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(责任编辑:郑京津)

作者:徐红梅 孙拥康 汤景明 文雪峰 谭振林

农林复合经营生态农业论文 篇3:

河北省石家庄市西部山区生态农业模式探讨

摘要:通过对平山、灵寿、行唐等西部山区各县的调查,本文认为石家庄市西部山区生态模式的建立应综合考虑封山育林、小流域综合治理和水土保持、旱作雨养生态农业、休闲观光生态农业等模式,对西部山区准确定位,为全面构建石家庄生态农业系统模式打下基础。

关键词:石家庄;西部山区;生态环境;生态农业模式

河北省石家庄市西部山区处于石家庄市的上风头地段,生态环境优劣直接影响到市区的建设和市民生活。特别是平山、灵寿、行唐三县,处于石家庄市的西北部,其作用更为突出。该区域发展生态农业的主要任务包括:一是推动该区域经济发展,增加农民收入,提高当地人民生活的生活水平;二是需要涵养积蓄水源,绿化荒山荒坡,减少风沙量,为东部平原和石家庄市区生态环境改善创造条件,提供保证;三是凭借自然地貌优势发展生态旅游业,为石家庄市的居民提供休闲旅游的场所,提升城市周边的生态内涵。因此石家庄市西部山区生态区的主要功能是为石市充当生态屏障和水源保护地。按照该区的自然、社会、经济基础,其生态农业模式应包括:

一、封山育林模式

目前在全国范围内,采取封山育林模式进行山区绿化和生态环境保护的报道较多。华北地区的内蒙、山西、河北三省都有报道。李保忠、梁春海通过对井陉县的封山育林进行研究,提出太行山“封山育林类型模式”。该研究认为:太行山目前植被演替正处于以次生裸地为主的阶段,现有植被以灌草丛、灌木丛为主, 兼有少量疏林地、有林地和部分未成林造林地。按照生态演替规律,加快太行山绿化应以恢复植被为主,因此,应将封山育林作为恢复太行山植被系统的首要有效措施加以推广,实行封山育林、家畜圈养。

二、小流域综合治理和水土保持模式

小流域是包括地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等各种自然因素及人口、劳动力等要素在内的特殊综合体。通过划分小流域类型,找出对小流域治理主要影响因素,可为建立小流域综合治理优化模式体系奠定基础。按河北太行山分布的主要岩石类型,可将小流域分为两类:一类是片麻岩小流域,另一类是石灰岩小流域。陈建卓等进行的“河北省太行山小流域综合治理模式研究”,提出如下几种模式:片麻岩小流域坡面治理模式、石灰岩小流域坡面治理模式、沟道治理模式、水土保持模式等。

三、旱作雨养生态农业模式

在石家庄西部山区、半山区,采用旱作雨养生态模式,虽然产量不高,但能够最大限度的利用自然降水,减少投入,解决好生态效益、经济效益和社会效益的协调问题。主要有旱岗地深耕截雨蓄水模式、谷埝阶地中耕截雨蓄水模式、山坡修建水平沟或鱼鳞坑截留雨水模式等。适宜栽培的农作物有玉米、马铃薯、红薯、饲草、豆类、谷子、花生等。由于减少用水,同时也需减少化肥用量,增施有机肥,使农产品减少污染,符合绿色无公害的要求。

四、林农(草)结合生态农业模式

林农结合生态农业模式,是在“农林复合经营”概念的基础上演化发展而来的。农林复合经营是指:“有目的地把多年生木本植物(乔木、灌木等)同草本植物(农作物、牧草等)和(或)畜牧业经营在同一土地单元,并采取统一或短期的空间配置、轮作等耕作措施;在林农(草)复合经营系统的不同组分之间存在着生态学和经济学方面的相互作用”。西部山区县有着独特的自然和生物资源,各县市在发展中逐步形成了自己的优势农业产业和农产品品牌。由于西部山区林木有水果、干果、用材林等多种,农作物种类也很多,林农结合生态农业模式的具体组装有很多方式,比如核桃——粮食结合、花椒——粮食结合、苹果——粮食结合、果树林木——油料结合、果树林木——杂粮结合等模式。

五、林牧结合生态农业模式

林牧结合模式是在林中种植牧草,用牧草圈养或放养牛、羊等草食动物,动物粪便经发酵作为林木的肥料,减少化肥投入量,同时生产动物产品和林果产品。该模式运用了生态学的边缘效应原理,将两个或两个以上的子系统有机地联系起来,使某个子系统的部分输出成为另一子系统的有效输入,取长补短,配套互补,从而发挥系统的整体效益。

六、畜禽放养生态养殖模式

畜禽养殖生态农业模式就是应用生态学、生态经济学与系统科学的基本原理,吸收现代科学技术成就与传统农业中的精华,以畜牧业为中心,并将相应的植物、动物、微生物等生物群匹配组合起来,合理有效的开发、利用多种资源,防治和治理环境污染,实现经济、生态和社会效益三统一的高效、稳定、持续发展的人工复合生态系统。畜禽养殖生态系统注重太阳能和自然资源的合理利用与转化,各级产品与“废品”合理利用与转化增值,把无效损失降低到最低限度。平山、赞皇等县在山上种植经济林,如花椒、核桃、大枣等,林中散养柴鸡。鸡可以吃掉害虫的卵、蛹和幼虫,减少林木使用的农药,或不施农药,鸡不吃带有添加剂的饲料。避免了鸡蛋、果品受到污染,成为绿色或有机食品。

七、“四位一体”生态农业模式

“四位一体”生态农业模式是一种庭院经济与生态农业相结合的新的生产模式。它以生态学、经济学、系统工程

学为原理,以土地资源为基础,以太阳能为动力,以沼气为纽带,种植业和养殖业相结合,通过生物能的转换技术,在农户的土地上,在全封闭的状态下,将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等组合在一起,所以称为“四位一体”模式。具体形式:在一个150平方米塑膜日光温室的一侧,建一个约8—10立方米的地下沼气池,其上建一个约20平方米的猪舍和一个厕所,形成一个封闭状态下的能源生态系统。生产出绿色无污染的农产品。

八、山区外购原料的生态农业生产模式

以开放系统为背景,通过引进人工辅助社会资源投入,形成以技术、市场等为比较优势的生态农业发展模式。灵寿县棉花播种面积只有230公顷,皮棉总产量201吨,但该县一年生产食用菌5.6万吨,产值3亿元。这种靠外购棉籽皮等原料进行食用菌生产的模式,对于缺土地、缺水源、经济基础薄弱的山区,是一种吸纳劳动力,提高农民收入的有效途径。这种模式在保定市唐县的筒笼村也取得了成功,依靠外购原料生产食用菌,为当地农民带来年人均1000元的产值。

九、贸工农综合经营模式

生态系统的物质流在系统内循环不息,并通过一定的生物群落与无机环境的结构调节,使得各种成分相互协调,达到良性循环的稳定状态。这种结构与功能统一的原理,用于农村工农业生产布局和生态农业建设,便形成了贸工农综合经营模式,延伸了产业链条,实现了贸工农一体化,种加养一条龙的格局,使生态产品得到了进一步增值。主要模式有龙头企业带动型、骨干基地带动型、优势产业带动型、专业市场带动型和技术协会带动型等。

十、以特色产业为龙头的生态农业模式

行唐县的“两红一白”(红枣、红薯、牛奶)特色产业取得显著成绩,成为全省唯一一家大枣提质增效示范县。他们提出的“人均一亩薯、人均百棵枣树、户均一头奶牛、户均增收500元”的目标成为开展生态农业建设的重要龙头产业。灵寿、赞皇等县用酸枣嫁接大枣,即开展荒山造林,取得生态效益,又增加经济效益。井陉县的苍岩山牌小杂粮、赞皇县通过生态农业建设,取得国家无公害产地环境认证,小山庄柴鸡蛋通过国家绿色食品2.31认证。

十一、庄园式生态农业模式

元氏县近年来在荒山上整修条田、梯田,发展庄园经济,实现了保水、保土,生态效益日益明显,开创了庄园式生态农业模式。该县在缺水的区域重点推广节水技术,建设集雨设施工程,安装微、滴灌设施;在新开发区域,重点推广山上植树、树下间作粮油、山下养殖的立体开发模式,以近期效益养远期效益。目前,全县扶持发展的典型科技示范庄园达到90多座,充分发挥了示范带动作用。庄园生产的“满山红”牌石榴被评为省级名牌果品,还曾被省选为昆明世博会和国际农博会参展果品。通过实施立体开发,提高了科技转化率,增加了农民收入。同时经过庄园开发,元氏县一座座荒山变得郁郁葱葱,水土保持能力大大增强,产生了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

十二、休闲观光生态农业模式

休闲观光生态农业模式是以农业和农村为载体,利用农村设备与空间、农业生产场地、农业产品、农业经营活动、自然生态、农业自然环境、农村人文资源等,经过规划设计与施,以发挥农业与农村休闲旅游功能,增进民众对农村与农业的体验,充分领略现代新型农业技术及生态农业的大自然情趣的一种农业与旅游业相融合的发展模式。

石家庄市西部丘陵地区农林牧副渔全面发展,土特产品丰富、民俗风情多样,并且具有多个著名的风景游览区,如鹿泉的抱犊寨风景区、封龙山景点名胜区、龙凤湖度假村和西山森林公园;井径县的苍岩山和天桂山风景名胜区以及明代长城;赞皇西南部的国家级重点风景名胜区嶂石岩等,都已成为省会乃至周边地区市民度假、游览胜地。因此,可以进一步发展农业观摩、果品采摘、民俗旅游、养鱼垂钓等多种休闲观光生态农业。

作者单位:河北科技大学

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作者:刘秀艳 王丽静

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