黄河下游滩地林养鹅对土壤和林木生长的影响
2010-05-30凌晓明王齐瑞曹乃康张经伟
凌晓明,王齐瑞,赵 辉,曹乃康,张经伟
黄河下游滩地林养鹅对土壤和林木生长的影响
凌晓明1,王齐瑞1,赵 辉1,曹乃康2,张经伟3
(1.河南省林业科学研究院,郑州 450008;2.河南林峰园林绿化工程有限公司;3.信阳市园林局)
黄河从滩地人口密集,人地关系紧张,加之滩地资源丰富、土地肥沃以及便利可达,人们对滩地动植物资源的掠夺、土地的盲目开发利用以及各种污染物的大量排放,这些不合理的人为活动导致了滩地生态系统的极度退化,而且对于地方社会经济的可持续发展乃至国土安全都将产生深远的不良影响。将家禽养殖业和林业有机的结合起来,建立成为生产力高、综合效益大的林禽复合生态系统,实现滩地区域生态安全与经济的可持续发展,本文探讨滩地养鹅对土壤部分化学及物理性质,以及林木生长方面作初步探讨,力求能够为林业与养殖业的有机结合,发挥滩地生态系统多种功能提供理论依据。
滩地林 养鹅 土壤 林木生长
林禽结合是禽类养殖业发达地区和国家常见的经营形式,东南亚各国有林内养殖家禽的传统,特别是70年代以来,以林禽结合为主体的乡村林业在发展中国家,尤其是东南亚国家迅速兴起。印度、尼泊尔、不丹、泰国、菲律宾和孟加拉等国,制定了乡村林业发展战略或规划,鼓励农民实行林禽复合经营形式,以改善居住环境,增加经济收入[1]。我国从20世纪70年代以来,应用了许多林禽复合经营模式。这种经营模式有效地改善了生态环境和提高了农民收入,达到了很好的土地利用效果[2]。1986年在江苏召开的“农林复合生态系统学术讨论会”,1992年在南京召开的“国际农林复合经营学术研讨会” 等学术界活动极大地推动了我国林禽复合模式的科学研究和生产实践[3]。
1 试验地概况
长垣县位于河南省东北部,隶属新乡市,地处豫北平原,位于东经114°29'~114°59'、北纬34°59'~35°23',东靠黄河,与山东省东明县隔河相望,西(北)邻滑县,南界封丘,北依濮阳。黄河大堤纵贯南北,长达43 km,以东为黄河滩地,以西洼地较多。黄河在长垣县境内流域面积达241km2,河道中存在着大量可以耕作的较高滩地,其面积占河道面积的80%,滩面宽0.5~8 km不等。放养分两期,第1期开始放养时间为2009年3月11日,结束放养的时间为2009年5月25日,放养75 d;第2期开始放养时间为2009年8月23日,结束放养的时间为2009年11月7日,放养75 d。
2 试验方法
试验在2009年3月~11月进行,在每个样方内随机挖2个典型土壤剖面,采集0~20 cm(A层)、20~40 cm(B层)土层的土壤样本,现场进行观察记录,带回实验室对土样进行风干、研细,通过20号筛后,收集细土,用四分法取样,最后留1 kg左右土装袋、编号,对土壤全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K、有机质含量、pH值、容重、毛管含水率等指标进行测定[4]。对林木数据采集采用临时标准地方法调查,临时标准地调查于2006年3月~11月进行。共调查临时标准地7块,标准地为10 m×10 m,采用每木检尺测定林木的胸径、树高。
3 结果与分析
3.1 放养家禽对土壤化学性质的影响
3.1.1放养家禽对土壤N、P、K含量的影响
各样地土壤全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K在实验前后都有不同程度变化,变化数值如表1、2、3、4所示。其中,提高最高的是5号样地A层,全K含量提高83.6%,对照样地7号的A层速效N含量下降8.3%,降幅最大。
表1 各样地实验前A层土壤数据 单位 mg/kg
表2 各样地实验前B层土壤数据 单位 mg/kg
表3 各样地实验后A层土壤数据 单位 mg/kg
表4 各样地实验后B层土壤数据 单位 mg/kg
实验结束时(11月7日),在0~20 cm土层中,对照的7号样地土壤全氮含量降低了20 mg/kg,但六个养鹅样地土壤全氮含量一致增加,增加量分别为120 mg/kg、160 mg/kg、230 mg/kg、220 mg/kg、340 mg/kg、390 mg/kg。对照样地土壤速效氮含量降低了6.0mg/kg,其余六个样地土壤速效氮含量一致增加,增幅为8.6 mg/kg~47.8 mg/kg;在20~40 cm土层中,对照的7号样地土壤全氮含量降低了10 mg/kg,但1~6号样地土壤全氮含量一致增加,增加量分别为60 mg/kg、140 mg/kg、320 mg/kg、250 mg/kg、310 mg/kg、370 mg/kg。对照样地土壤速效氮含量降低了3.6 mg/kg,其余6个样地土壤速效氮含量一致增加,增幅分别为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放养家禽对土壤有机质含量的影响
由表5可以看出,各样地土壤有机质含量也有较明显变化,7号样地20~40 cm土层有机质含量下降0.07%,其余样地土壤有机质含量均呈增加趋势,增加量为0.175%~0.58%,其中。如图5~7所示,在0~20 cm土层,5号、6号样地有机质含量升幅最大,达到0.68%、0.61%,而对照的7号样地升幅仅为0.02%;与0~20cm土层相似,在20~40 cm土层,5号、6号样地有机质含量升幅最大,达到0.46%、0.35%,对照的7号样地有机质含量下降0.07%。5号、6号样地有机质含量变化较大是因为其放养密度最大,而放养密度较低的1~4号样地有机质含量变化相当较小,这说明放养密度对于土壤的有机质含量有明显的影响。
表5 实验前后样地土壤有机质含量
3.1.3放养家禽对土壤pH值的影响
土壤溶液的pH值是土壤重要的基本性质,也是影响肥力的重要因素之一。它直接影响土壤养分存在的状态、转化和有效性。
本实验用的是水浸法测pH值,实验前测得各样地0~20cm、20~40cm土层pH值结果相差不大,平均值分别为8.57、8.78,呈碱性。如表6所示。实验结束后,1~6号样地土壤pH值都有明显降低,0~20cm层降幅为0.18~0.46,20~40cm层降幅为0.04~0.55。
表6 实验前后样地土壤pH值
表7 实验前后样地土壤容重
3.2 放养家禽对土壤物理性质的影响
3.2.1放养家禽对土壤容重、毛管含水率的影响
实验数据表明,除7号样地以外,各样地土壤毛管含水率在0~20 cm均有明显降低,其中4~6号样地降幅最大,达到11.9%~22.2%,而20~40 cm土层土壤毛管含水率的变化并不明显;各样地土壤容重在0~20cm同样发生较明显变化,2~6号样地的上升幅度最明显,但是对20~40 cm土层的影响不明显。这说明由于林地内养鹅对土壤的踩踏,对地表植被的啄食,会对土壤的结构造成比较明显的影响,并且这种影响会随着养殖密度的增加而增加,但这种影响对0~20 cm以下土层的影响并不明显。如表7、8。
3.2.2土壤容重与毛管含水率相关性分析
由于土层较浅,各样地土壤容重、毛管含水率在0~20 cm土层均有明显变化,从土壤容重与土壤毛管含水率相关分析表明(图1),它们呈明显的负相关,可以得到验证。随着实验的进行,放养密度林地上层土壤受到的影响开始显现,容重增加,毛管含水率下降,土壤结构变化较为明显。
图1 土壤容重与毛管含水率相关性
表8 实验前后样地土壤毛管含水率
3.3 放养家禽对林木生长的影响
由图2可以看出,复合林地杨树树高相对于对照林地增加比较明显,复合林地杨树树高的变化并不规律,由此可见土壤养分对杨树树高的影响不显著,例如打枝等杨树的后期管理对于杨树树高的影响不可忽视。由图3可知,3~6号样地杨树胸径的增长量较1号、2号、7号样地十分显著,而随着放养密度上升,林地土壤质量的变化,3~6号样地的胸径变化并不明显。
图2 实验前后样地杨树树高变化
图3 实验前后样地杨树胸径变化
4 结论与讨论
4.1 由于林下养鹅对林地土壤的踩踏和对地上植被的啄食,土壤结构受到影响,造成土壤容重增加,含水率下降。
4.2 土壤中N、P、K、有机质含量随放养密度的增加不断增加,有利于林木生长,特别是林木单作模式向林禽复合模式转变初期,林木的树高、胸径增长数值较大。
4.3 土壤中氮、磷、钾、有机质等物质含量达到一定量时对于林木生长的作用就会开始变得平缓,因此对土壤中物质含量临界点的研究对于科学控制施肥量有重要意义。
4.4 通过对土壤物理、化学性质的分析比较,从理论上讲,建立以林、禽为基础的有机复合生态体系,通过禽类把有机物转化为动物产品,林下植被饲喂禽类后再以其粪便形式归还土壤,可以提高物质利用率和循环效率,充分发挥光、热、水、气和土地的潜力,有利于促进生态良性循环;从生产实践上讲,建立林业、牧业等产业多位一体的生产体系,既增加了林地收入,又减少了化肥及农药投入,更重要的是保持水土,改善林地生态环境,生产出优质高档的禽类产品。
[1]向成华. 林农复合经营的研究动态[J] .四川林业科技.1993,12(4):24-29.
[2]贾渝彬,谷建才,屈宇. 林农复合生态系统的研究与实践[J].河北林学院学报.1995,9(3):275-281.
[3]余晓章.农林复合模式研究与进展[J].四川林勘设计.2003,9(3):7-10.
[4]张志良.植物生理学实验指导[M].北京 高等教育出版社,2004.
2010~05~25
S714.5
B
1003-2630(2010)03-0014-04
(责任编辑:王团荣)