黃河下游灘地林養(yǎng)鵝對(duì)土壤和林木生長的影響

凌曉明，王齊瑞，趙 輝，曹乃康，張經(jīng)偉

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黃河下游灘地林養(yǎng)鵝對(duì)土壤和林木生長的影響

凌曉明1，王齊瑞1，趙 輝1，曹乃康2，張經(jīng)偉3

（1.河南省林業(yè)科學(xué)研究院，鄭州 450008；2.河南林峰園林綠化工程有限公司；3.信陽市園林局）

黃河從灘地人口密集，人地關(guān)系緊張，加之灘地資源豐富、土地肥沃以及便利可達(dá)，人們對(duì)灘地動(dòng)植物資源的掠奪、土地的盲目開發(fā)利用以及各種污染物的大量排放，這些不合理的人為活動(dòng)導(dǎo)致了灘地生態(tài)系統(tǒng)的極度退化，而且對(duì)于地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展乃至國土安全都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的不良影響。將家禽養(yǎng)殖業(yè)和林業(yè)有機(jī)的結(jié)合起來，建立成為生產(chǎn)力高、綜合效益大的林禽復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)灘地區(qū)域生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，本文探討灘地養(yǎng)鵝對(duì)土壤部分化學(xué)及物理性質(zhì)，以及林木生長方面作初步探討，力求能夠?yàn)榱謽I(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮灘地生態(tài)系統(tǒng)多種功能提供理論依據(jù)。

灘地林 養(yǎng)鵝 土壤 林木生長

林禽結(jié)合是禽類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)和國家常見的經(jīng)營形式，東南亞各國有林內(nèi)養(yǎng)殖家禽的傳統(tǒng)，特別是70年代以來，以林禽結(jié)合為主體的鄉(xiāng)村林業(yè)在發(fā)展中國家，尤其是東南亞國家迅速興起。印度、尼泊爾、不丹、泰國、菲律賓和孟加拉等國，制定了鄉(xiāng)村林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略或規(guī)劃，鼓勵(lì)農(nóng)民實(shí)行林禽復(fù)合經(jīng)營形式，以改善居住環(huán)境，增加經(jīng)濟(jì)收入[1]。我國從20世紀(jì)70年代以來，應(yīng)用了許多林禽復(fù)合經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式有效地改善了生態(tài)環(huán)境和提高了農(nóng)民收入，達(dá)到了很好的土地利用效果[2]。1986年在江蘇召開的“農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)學(xué)術(shù)討論會(huì)”，1992年在南京召開的“國際農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營學(xué)術(shù)研討會(huì)” 等學(xué)術(shù)界活動(dòng)極大地推動(dòng)了我國林禽復(fù)合模式的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐[3]。

1 試驗(yàn)地概況

長垣縣位于河南省東北部，隸屬新鄉(xiāng)市，地處豫北平原，位于東經(jīng)114°29'～114°59'、北緯34°59'～35°23'，東靠黃河，與山東省東明縣隔河相望，西（北）鄰滑縣，南界封丘，北依濮陽。黃河大堤縱貫?zāi)媳保L達(dá)43 km，以東為黃河灘地，以西洼地較多。黃河在長垣縣境內(nèi)流域面積達(dá)241km2，河道中存在著大量可以耕作的較高灘地，其面積占河道面積的80%，灘面寬0.5～8 km不等。放養(yǎng)分兩期，第1期開始放養(yǎng)時(shí)間為2009年3月11日，結(jié)束放養(yǎng)的時(shí)間為2009年5月25日，放養(yǎng)75 d；第2期開始放養(yǎng)時(shí)間為2009年8月23日，結(jié)束放養(yǎng)的時(shí)間為2009年11月7日，放養(yǎng)75 d。

2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在2009年3月～11月進(jìn)行，在每個(gè)樣方內(nèi)隨機(jī)挖2個(gè)典型土壤剖面，采集0～20 cm（A層）、20～40 cm（B層）土層的土壤樣本，現(xiàn)場進(jìn)行觀察記錄，帶回實(shí)驗(yàn)室對(duì)土樣進(jìn)行風(fēng)干、研細(xì)，通過20號(hào)篩后，收集細(xì)土，用四分法取樣，最后留1 kg左右土裝袋、編號(hào)，對(duì)土壤全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K、有機(jī)質(zhì)含量、pH值、容重、毛管含水率等指標(biāo)進(jìn)行測定[4]。對(duì)林木數(shù)據(jù)采集采用臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地方法調(diào)查，臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查于2006年3月～11月進(jìn)行。共調(diào)查臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)地7塊，標(biāo)準(zhǔn)地為10 m×10 m，采用每木檢尺測定林木的胸徑、樹高。

3 結(jié)果與分析

3.1 放養(yǎng)家禽對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

3.1.1放養(yǎng)家禽對(duì)土壤N、P、K含量的影響

各樣地土壤全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K在實(shí)驗(yàn)前后都有不同程度變化，變化數(shù)值如表1、2、3、4所示。其中，提高最高的是5號(hào)樣地A層，全K含量提高83.6%，對(duì)照樣地7號(hào)的A層速效N含量下降8.3%，降幅最大。

表1 各樣地實(shí)驗(yàn)前A層土壤數(shù)據(jù) 單位 mg/kg

表2 各樣地實(shí)驗(yàn)前B層土壤數(shù)據(jù) 單位 mg/kg

表3 各樣地實(shí)驗(yàn)后A層土壤數(shù)據(jù) 單位 mg/kg

表4 各樣地實(shí)驗(yàn)后B層土壤數(shù)據(jù) 單位 mg/kg

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)（11月7日），在0～20 cm土層中，對(duì)照的7號(hào)樣地土壤全氮含量降低了20 mg/kg，但六個(gè)養(yǎng)鵝樣地土壤全氮含量一致增加，增加量分別為120 mg/kg、160 mg/kg、230 mg/kg、220 mg/kg、340 mg/kg、390 mg/kg。對(duì)照樣地土壤速效氮含量降低了6.0mg/kg，其余六個(gè)樣地土壤速效氮含量一致增加，增幅為8.6 mg/kg～47.8 mg/kg；在20～40 cm土層中，對(duì)照的7號(hào)樣地土壤全氮含量降低了10 mg/kg，但1～6號(hào)樣地土壤全氮含量一致增加，增加量分別為60 mg/kg、140 mg/kg、320 mg/kg、250 mg/kg、310 mg/kg、370 mg/kg。對(duì)照樣地土壤速效氮含量降低了3.6 mg/kg，其余6個(gè)樣地土壤速效氮含量一致增加，增幅分別為3.9 mg/kg、11.1 mg/kg、16.4 mg/kg、19.2 mg/kg、28.8 mg/kg、16.0 mg/kg。

3.1.2放養(yǎng)家禽對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表5可以看出，各樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量也有較明顯變化，7號(hào)樣地20～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量下降0.07%，其余樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈增加趨勢，增加量為0.175%～0.58%，其中。如圖5～7所示，在0～20 cm土層，5號(hào)、6號(hào)樣地有機(jī)質(zhì)含量升幅最大，達(dá)到0.68%、0.61%，而對(duì)照的7號(hào)樣地升幅僅為0.02%；與0～20cm土層相似，在20～40 cm土層，5號(hào)、6號(hào)樣地有機(jī)質(zhì)含量升幅最大，達(dá)到0.46%、0.35%，對(duì)照的7號(hào)樣地有機(jī)質(zhì)含量下降0.07%。5號(hào)、6號(hào)樣地有機(jī)質(zhì)含量變化較大是因?yàn)槠浞硼B(yǎng)密度最大，而放養(yǎng)密度較低的1～4號(hào)樣地有機(jī)質(zhì)含量變化相當(dāng)較小，這說明放養(yǎng)密度對(duì)于土壤的有機(jī)質(zhì)含量有明顯的影響。

表5 實(shí)驗(yàn)前后樣地土壤有機(jī)質(zhì)含量

3.1.3放養(yǎng)家禽對(duì)土壤pH值的影響

土壤溶液的pH值是土壤重要的基本性質(zhì)，也是影響肥力的重要因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分存在的狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。

本實(shí)驗(yàn)用的是水浸法測pH值，實(shí)驗(yàn)前測得各樣地0～20cm、20～40cm土層pH值結(jié)果相差不大，平均值分別為8.57、8.78，呈堿性。如表6所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，1～6號(hào)樣地土壤pH值都有明顯降低，0～20cm層降幅為0.18～0.46，20～40cm層降幅為0.04～0.55。

表6 實(shí)驗(yàn)前后樣地土壤pH值

表7 實(shí)驗(yàn)前后樣地土壤容重

3.2 放養(yǎng)家禽對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

3.2.1放養(yǎng)家禽對(duì)土壤容重、毛管含水率的影響

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，除7號(hào)樣地以外，各樣地土壤毛管含水率在0～20 cm均有明顯降低，其中4～6號(hào)樣地降幅最大，達(dá)到11.9%～22.2%，而20～40 cm土層土壤毛管含水率的變化并不明顯；各樣地土壤容重在0～20cm同樣發(fā)生較明顯變化，2～6號(hào)樣地的上升幅度最明顯，但是對(duì)20～40 cm土層的影響不明顯。這說明由于林地內(nèi)養(yǎng)鵝對(duì)土壤的踩踏，對(duì)地表植被的啄食，會(huì)對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)造成比較明顯的影響，并且這種影響會(huì)隨著養(yǎng)殖密度的增加而增加，但這種影響對(duì)0～20 cm以下土層的影響并不明顯。如表7、8。

3.2.2土壤容重與毛管含水率相關(guān)性分析

由于土層較淺，各樣地土壤容重、毛管含水率在0～20 cm土層均有明顯變化，從土壤容重與土壤毛管含水率相關(guān)分析表明（圖1），它們呈明顯的負(fù)相關(guān)，可以得到驗(yàn)證。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，放養(yǎng)密度林地上層土壤受到的影響開始顯現(xiàn)，容重增加，毛管含水率下降，土壤結(jié)構(gòu)變化較為明顯。

圖1 土壤容重與毛管含水率相關(guān)性

表8 實(shí)驗(yàn)前后樣地土壤毛管含水率

3.3 放養(yǎng)家禽對(duì)林木生長的影響

由圖2可以看出，復(fù)合林地楊樹樹高相對(duì)于對(duì)照林地增加比較明顯，復(fù)合林地楊樹樹高的變化并不規(guī)律，由此可見土壤養(yǎng)分對(duì)楊樹樹高的影響不顯著，例如打枝等楊樹的后期管理對(duì)于楊樹樹高的影響不可忽視。由圖3可知，3～6號(hào)樣地楊樹胸徑的增長量較1號(hào)、2號(hào)、7號(hào)樣地十分顯著，而隨著放養(yǎng)密度上升，林地土壤質(zhì)量的變化，3～6號(hào)樣地的胸徑變化并不明顯。

圖2 實(shí)驗(yàn)前后樣地楊樹樹高變化

圖3 實(shí)驗(yàn)前后樣地楊樹胸徑變化

4 結(jié)論與討論

4.1 由于林下養(yǎng)鵝對(duì)林地土壤的踩踏和對(duì)地上植被的啄食，土壤結(jié)構(gòu)受到影響，造成土壤容重增加，含水率下降。

4.2 土壤中N、P、K、有機(jī)質(zhì)含量隨放養(yǎng)密度的增加不斷增加，有利于林木生長，特別是林木單作模式向林禽復(fù)合模式轉(zhuǎn)變初期，林木的樹高、胸徑增長數(shù)值較大。

4.3 土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)含量達(dá)到一定量時(shí)對(duì)于林木生長的作用就會(huì)開始變得平緩，因此對(duì)土壤中物質(zhì)含量臨界點(diǎn)的研究對(duì)于科學(xué)控制施肥量有重要意義。

4.4 通過對(duì)土壤物理、化學(xué)性質(zhì)的分析比較，從理論上講，建立以林、禽為基礎(chǔ)的有機(jī)復(fù)合生態(tài)體系，通過禽類把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為動(dòng)物產(chǎn)品，林下植被飼喂禽類后再以其糞便形式歸還土壤，可以提高物質(zhì)利用率和循環(huán)效率，充分發(fā)揮光、熱、水、氣和土地的潛力，有利于促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)；從生產(chǎn)實(shí)踐上講，建立林業(yè)、牧業(yè)等產(chǎn)業(yè)多位一體的生產(chǎn)體系，既增加了林地收入，又減少了化肥及農(nóng)藥投入，更重要的是保持水土，改善林地生態(tài)環(huán)境，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高檔的禽類產(chǎn)品。

[1]向成華. 林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營的研究動(dòng)態(tài)[J] .四川林業(yè)科技.1993，12（4）：24－29.

[2]賈渝彬，谷建才，屈宇. 林農(nóng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[J].河北林學(xué)院學(xué)報(bào).1995，9（3）：275－281.

[3]余曉章.農(nóng)林復(fù)合模式研究與進(jìn)展[J].四川林勘設(shè)計(jì).2003，9（3）：7－10.

[4]張志良.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京 高等教育出版社，2004.

2010～05～25

S714.5

B

1003-2630（2010）03-0014-04

（責(zé)任編輯：王團(tuán)榮）