林藥模式對林地環(huán)境的影響

朱建軍，陳裕鵬，李秀芬*，單連友，鄭 勇，吳 思

（1上海市農(nóng)業(yè)科學院林木果樹研究所，上海 201403；2上海市林業(yè)總站，上海 200072；3光明食品集團上海市上海農(nóng)場，大豐 224153）

林藥模式對林地環(huán)境的影響

朱建軍1，陳裕鵬2，李秀芬1*，單連友3，鄭 勇2，吳 思3

（1上海市農(nóng)業(yè)科學院林木果樹研究所，上海 201403；2上海市林業(yè)總站，上海 200072；3光明食品集團上海市上海農(nóng)場，大豐 224153）

為了研究人工林林下種植藥用植物對林地環(huán)境的影響，對水杉+地黃、水杉+板藍根、銀杏+地黃、銀杏+板藍根、櫸樹+浙貝母等幾種林藥模式下林木生長狀況及土壤理化性質(zhì)進行了監(jiān)測分析。結(jié)果表明：在林地內(nèi)進行林下藥用植物種植，對林木的胸徑生長和高生長均沒有顯著影響。林下種植藥用植物1年后，地黃和板藍根地塊的有機質(zhì)水平有比較明顯的降低，整個試驗地塊土壤的速效養(yǎng)分含量較種植前有降低的趨勢，土壤的含鹽量、酸堿度沒有顯著變化，說明林藥模式對林地環(huán)境在短期內(nèi)沒有顯著影響。

林下經(jīng)濟；林木生長；土壤肥力；藥用植物

林下經(jīng)濟是一種充分利用林地資源，進行合理種植、養(yǎng)殖的林地復(fù)合經(jīng)營模式。近年來，隨著我國集體林權(quán)制度改革，發(fā)展林下經(jīng)濟的需要越來越迫切，國務(wù)院也適時出臺了《關(guān)于加快林下經(jīng)濟發(fā)展的意見》，林下經(jīng)濟的發(fā)展勢頭迅猛，取得了積極的成效，在增加農(nóng)民收入、鞏固集體林權(quán)制度改革和生態(tài)建設(shè)成果、加快林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐等方面發(fā)揮了重要作用［1］。

林下經(jīng)濟的模式有很多種［2-3］，在林下種植中草藥的林藥模式是林下經(jīng)濟的主要模式之一。發(fā)展林下經(jīng)濟的重要前提是不能影響林木生長，不能破環(huán)林地的生態(tài)環(huán)境。為了客觀評價林藥模式對環(huán)境的影響，從2014年開始，本項目在江蘇省大豐市的上海農(nóng)場開展了林藥模式環(huán)境評價研究。

本研究主要通過對實施林藥模式的林分生長情況、林地土壤理化性質(zhì)變化的監(jiān)測，初步對林藥模式下林地的生態(tài)環(huán)境情況進行評價，從而為今后林下經(jīng)濟的深入開展提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1．1 試驗林分選擇

選擇水杉、銀杏、櫸樹等林分作為林藥模式的試驗林，林分的基本概況見表1。所選擇林分均為幼齡林，郁閉度在0.4—0.5，適合林下藥用植物的種植。

表1 用于林藥模式林分的基本概況Table 1 The general situation of stands for cultivating medicinal plants

1．2 林藥模式的建立

根據(jù)市場需求和種植習慣，選擇藥用植物地黃、板藍根和浙貝母作為林藥模式試驗的藥用植物種類，建立5種模式：水杉+地黃、水杉+板藍根、銀杏+地黃、銀杏+板藍根、櫸樹+浙貝母。3種林分各取2 000 m2，將水杉林地、銀杏林地各等分成7份，地黃、板藍根各分別3個重復(fù)種植于選取的6個地塊，剩余1塊用于對照（水杉地塊為CK1，銀杏地塊為CK2），不種植藥用植物；櫸樹林地等分成4份，其中3份用于浙貝母3個重復(fù)的種植試驗，1份用于對照（CK3）。各中藥材的種植密度見表2。

表2 藥用植物種植的株行距和播種量Table 2 The plant spacing and seeding rate of medicinal plants

地黃和板藍根在當?shù)氐姆N植時間是4月初，收獲時間為11月上旬。浙貝母的種植時間為9月下旬，收獲時間是5月中、下旬。地黃用塊根繁殖，板藍根用種子繁殖，浙貝母用種鱗莖繁殖。

1．3 調(diào)查方法

對林木生長狀況、土壤理化性質(zhì)進行調(diào)查和觀測。分別于2014年4月和2015年4月對試驗區(qū)內(nèi)的水杉、銀杏、櫸樹進行調(diào)查，在各處理試驗區(qū)內(nèi)，隨機選取20株固定樣木，用圍尺、皮尺配合測桿測其胸徑、樹高。同時，在各處理區(qū)及對照區(qū)，按照S型路線各選擇5個點采集0—20 cm土層的土壤樣本，分別測定土壤有機質(zhì)、有效氮、速效磷、速效鉀、EC值、pH值等指標。測定方法參照《土壤理化分析》［4］。

2 結(jié)果與分析

2．1 林藥模式對林木胸徑生長的影響

在水杉林下，如圖1所示，種植初（2014年），種植地黃、板藍根的小區(qū)和對照之間的水杉平均胸徑無顯著差異；經(jīng)過1年的藥材種植，在2015年調(diào)查水杉平均胸徑，各處理間仍沒有顯著差異。種植藥材1年后，地黃、板藍根及對照（CK1）的水杉平均胸徑增加2—3 cm，平均胸徑增長率分別為77.3%、77.9%、85.4%。

在銀杏林下，如圖2所示，初種植的2014年，種植地黃、板藍根的小區(qū)和對照（CK2）之間的銀杏平均胸徑無顯著差異；經(jīng)過1年的藥用植物種植，在2015年調(diào)查銀杏平均胸徑，種植地黃、板藍根的小區(qū)和CK2之間差異也不顯著，3個處理地塊銀杏的平均胸徑增長率分別為38.3%、31.8%、24.1%。

在櫸樹林下，如圖3所示，種植之初（2014年），櫸樹平均胸徑與對照（CK3）之間無顯著差異；藥用植物種植1年后，二者之間的櫸樹胸徑也沒有出現(xiàn)顯著差異。經(jīng)過1年生長，櫸樹胸徑增長率分別為38.1%和33.0%。

2．2 林藥模式對林木樹高生長的影響

如圖4所示，初種植的2014年春季，試驗小區(qū)內(nèi)的水杉，各個地塊的平均樹高為3—4 m，無顯著差異；經(jīng)過1年藥用植物的林下種植，在2015年春季調(diào)查水杉平均樹高，各處理之間并未出現(xiàn)顯著差異。藥用植物種植1年后，地黃、板藍根、對照（CK1）試驗區(qū)的水杉樹高分別增長了44.4%、65.6%、54.6%。種植地黃和板藍根地塊的水杉平均樹高比CK1略高一些。

圖1 林下種植地黃和板藍根對水杉胸徑的影響Fig．1 The effects of intercropping Rehmanniae and Isatis indigotica on the breast diameter growth of Metasequoia glyptostroboides

圖2 林下種植地黃和板藍根對銀杏胸徑的影響Fig．2 The effects of intercropping Rehmanniae and Isatis indigotica on the breast diameter growth of Ginkgo biloba

圖3 林下種植浙貝母對桃櫸樹胸徑的影響Fig．3 Theeffects of intercropping Fritillaria thunbergii on the breast diameter growth of Zelkova serrata

圖4 林下種植地黃和板藍根對水杉樹高的影響Fig．4 The effects of intercropping Rehmanniae and Isatis indigotica on the height growth of Metasequoia glyptostroboides

如圖5所示，銀杏林下種植地黃和板藍根的小區(qū)內(nèi)，試驗結(jié)果與水杉林地相似。2014年試驗小區(qū)內(nèi)的銀杏，各處理間平均樹高無顯著差異；藥用植物種植1年后，各處理銀杏平均樹高之間并未出現(xiàn)顯著差異。試驗處理1年后，地黃、板藍根、對照（CK2）處理區(qū)內(nèi)銀杏樹高分別增長了21.7%、16.3%、20.0%。

林下種植浙貝母對櫸樹樹高生長的影響見圖6，試驗也沒有發(fā)現(xiàn)林下種植浙貝母對樹高生長有不利影響。種植1年后，種植地塊和對照之間并未出現(xiàn)顯著差異。藥用植物種植1年后，浙貝母、對照（CK3）處理區(qū)內(nèi)的櫸樹樹高分別增長了50.0%和45.2%。

圖5 林下種植地黃和板藍根對水杉樹高的影響Fig．5 The effects of intercropping Rehmanniae and Isatis indigotica on the height growth of Ginkgo biloba

圖6 林下種植地黃和板藍根對櫸樹樹高的影響Fig．6 The effects of intercropping Fritillaria thunbergii on the height growth of Zelkova serrata

2．3 林藥模式對土壤理化性質(zhì)的影響

林下種植藥用植物，可能出現(xiàn)林木與林下植被爭水、爭肥的現(xiàn)象，或者由于植物的化感作用，導(dǎo)致林地表層土壤的理化性狀變化，地力減退。為了驗證林下種植藥用植物1年前后土壤肥力的變化，從土壤有機質(zhì)、有效氮、速效磷、速效鉀、EC值、pH值等幾個方面探討了水杉和櫸樹林下種植藥用植物對林地土壤狀況的影響。

2.3.1 林藥模式對林地土壤有機質(zhì)、EC值及pH值的影響

土壤有機質(zhì)是土壤中最活躍的成分，是土壤肥力重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是評價土壤肥力高低的重要指標之一。從表3可以看出，林下種植藥用植物1年后，地黃和板藍根地塊的有機質(zhì)水平有比較明顯的降低，而浙貝母地塊的有機質(zhì)水平變化不大。

表3 林藥模式對土壤有機質(zhì)等土壤性狀的影響Table 3 The effects of forest-medicinal plant mode on organic matter and other soil properties

EC值為土壤浸出液電導(dǎo)率，是測定土壤水溶性鹽的指標，而土壤水溶性鹽是土壤的一個重要屬性，是判定土壤中鹽類離子是否限制植物生長的因素。如表3所示，林藥模式下土壤溶液的EC值，間隔1年的兩次測定值之間沒有顯著的改變，總體水平較低。浙貝母地塊的EC值明顯高于其他地塊。pH表示土壤的酸堿性程度，各個試驗小區(qū)的pH均表現(xiàn)出弱堿性的特征，浙貝母地塊的pH略高于其他地塊，結(jié)合其EC值也比較高的特征，說明該地塊土壤的含鹽量較高。間隔1年的兩次測定值間沒有表現(xiàn)出明顯差異，說明林下種植藥用植物對土壤的含鹽量、酸堿度沒有顯著影響。

2.3.2 林藥模式對林地土壤肥力水平的影響

有效氮含量的多少直接影響林木對氮素的吸收利用，進而影響林木的生長發(fā)育。從表4可知，不同地塊之間的有效氮含量變動較大，在水杉林下，地黃地塊含量比較低；而在櫸樹林下，對照和種植浙貝母的地塊有效氮含量都非常高，這可能是因為在取土壤樣品時，該地塊剛好施過氮肥。種植藥用植物1年后，各個地塊的有效氮含量均有明顯的降低。不同地塊之間速效磷、速效鉀的含量變化不大，種植藥材1年后，其含量的變化與有效氮的變化趨勢相同，除了對照，都表現(xiàn)出種植1年后有效肥力下降的趨勢。

表4 林下種植一年后土壤中速效氮、磷、鉀的變化Table 4 Changes of available nitrogen，phosphorus and potassium in soil after one-year-intercroppingmg·kg－1

3 結(jié)論與討論

3.1 通過研究人工林林下進行藥用植物種植1年后林木胸徑及樹高的變化，探討了中藥材種植對林木生長的影響。試驗結(jié)果表明：在林地內(nèi)進行林下中藥材種植，對林木的生長狀況沒有顯著影響。在水杉、銀杏和櫸樹林下，無論是種植地黃、板藍根，還是浙貝母，林木的胸徑和樹高生長與對照間均沒有顯著差異，說明林下種植中藥材沒有阻礙林木的正常生長。

3.2 經(jīng)過1年的藥用植物林下種植，地黃和板藍根試驗小區(qū)的有機質(zhì)水平有比較明顯的降低。土壤溶液的EC值在間隔1年的兩次測定值之間沒有顯著的改變。浙貝母地塊的EC值和pH值較高，說明其土壤的含鹽量較高，從pH值可以判斷整個林藥模式試驗區(qū)域的土壤屬于弱堿性；林下種植藥用植物對土壤的含鹽量、酸堿度沒有顯著影響。

3.3 在林下種植中藥材1年后，林地土壤中的速效養(yǎng)分含量較種植前有降低的趨勢，說明林下種植藥用植物會導(dǎo)致土壤速效養(yǎng)分的降低，適時適量的追施化肥料有利于保持土壤肥力，促進林木和林地植物的生長。

3.4 以上結(jié)果只是間隔1年的測定結(jié)果。據(jù)報道［5-6］，地黃等藥用植物由于植物化感作用的影響，會出現(xiàn)連作障礙，接下來的繼續(xù)種植是否會影響林木生長環(huán)境，進而影響到林木生長，還有待進一步研究。

［1］中央政府門戶網(wǎng).國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快林下經(jīng)濟發(fā)展的意見［EB/OL］.［2012-08-02］.http：//www.gov.cn/zwgk/2012-08/02/content-2197041.htm.

［2］顧曉君，曹黎明，葉正文，等.林下經(jīng)濟模式研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策［J］.上海農(nóng)業(yè)學報，2008，24（3）：21-24.

［3］李雙喜，朱建軍，張銀龍，等.放養(yǎng)畜禽對林地生態(tài)環(huán)境影響的研究進展［J］.上海農(nóng)業(yè)學報，2008，24（2）：117-121.

［4］中國科學院南京土壤研究所.土壤理化分析［M］.上海：上海科學技術(shù)出版社，1978.

［5］黃依南，李曉青.植物化感作用在中藥材栽培中的實踐與應(yīng)用［J］.江西醫(yī)藥，2015，50（1）：90-93.

［6］李曉青.中藥材與農(nóng)林生物的間套作復(fù)合種植模式探析［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（15）：267-268.

（責任編輯：閆其濤）

Influence of forest-medicinal plant mode on forest land environment

ZHU Jian-jun1，CHEN Yu-peng2，LI Xiu-fen1*，SHAN Lian-you3，ZHENG Yong2，WU Si3
（1Forestry and Pomology Research Institute，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201403，China；2Shanghai Forestry Station，Shanghai 200072，China；3Bright Food Group Shanghai Farm，Dafeng 224153，China）

In order to study the effects of planting medicinal plant under plantation on the forest land environment，the forest growth and soil physical and chemical properties were monitored and analyzed under forest-medicinal plant mode of Metasequoia glyptostroboides+Rehmanniae，Metasequoia glyptostroboides+Isatis indigotica，Ginkgo biloba+Rehmanniae，Ginkgo biloba+Isatis indigotica，and Zelkova serrata+Fritillaria thunbergii.The results showed that there were no significant effects of planting medicinal plant under plantation on the height and breast diameter growth of trees.After planting medicinal plants for 1 year，the levels of soil organic matter obviously reduced in Rehmanniae and Isatis indigotica blocks.In all test blocks，the available nutrient contents of soil tended to be lower than before planting，and there were no significant changes in soil salinity and pH，which indicated that forest-medicinal plant mode affected less on the forest land environment in a short period.

Under-forest economy；Tree growth；Soil fertility；Medicinal plant

S759.82

A

1000-3924（2016）06-108-05

2016-01-11

上海市科技興農(nóng)重點攻關(guān)項目［滬農(nóng)科攻字（2013）第5-10號］

朱建軍（1963—），男，博士，研究員，主要從事觀賞植物的新品種選育和栽培技術(shù)研究。Tel：021-52235471，E-mail：zhujianjun＠saas.sh.cn

*通信作者，E-mail：lixf＠saas.sh.cn