中轻度侵蚀区杨梅林套种植物阻控水土流失效益研究

2017-09-21徐晓迪林文俊陈世品

安徽农学通报 2017年17期

徐晓迪+林文俊+陈世品

摘要：长汀杨梅生态园属于中轻度水土流失区，该试验在杨梅林下套种黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊4种植物，对比不同植物带来的不同的生态效益、景观效益和经济效益。结果表明，4种植物均能起到阻控水土流失、提高杨梅林产量的作用。其中，生态效益较好的是黄栀子和宽叶雀稗；景观效益较优的是黄栀子和杭白菊；经济效益较高的是黄栀子和百喜草。综合比较可知，黄栀子的综合效益较突出，可选择其作为生态园水土保持集成与示范重点植物。

关键词：杨梅；套种；水土保持；植物效益

中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）17-0087-04

Abstract：The Changting ecological Myrica rubra park belongs to the mild soil erosion area，planting Gardenia jasminoides，Paspalum wettsteinii，Paspalum notatum，Chrysanthemum morifolium，four kinds of plants under Myrica rubra. Compare different ecological benefits and different landscape benefits and economic benefits. The results show that four kinds of plants can play a role in controlling soil erosion，improving the yield of Myrica rubra. The ecological benefits of Gardenia jasminoides and Paspalum wettsteinii are better than others；The landscape benefits of Gardenia jasminoides and Chrysanthemummorifolium are better；The economic benefits of Gardenia jasminoides and Paspalum notatum are higher. Comparing the comprehensive benefits，Gardenia jasminoides can be chosen as the key plant for controlling soil and water loss.

Key words：Myrica rubra；Interplanting；Soil and water conservation；Benefits of plants

福建省龙岩市长汀县是全国丘陵红壤区水土流失最为严重的县份之一，全县水土流失面积达975.154km2，占山地面积的37.75%[1]。长期严重的水土流失，导致生态环境极其恶劣，严重影响了长汀县的经济发展和人民生活水平。因此，水土流失治理、生态恢复已成为当地生态保护、民生改善的核心问题之一[2]。

套种是指在同一块土地上，不同季节播种或移栽2種或2种以上生育季节不同的植物。在人为调节下，充分利用不同植物间某些互利关系组成合理的复合群体结构，形成多种抗逆性，充分利用光能和地力，发挥边行优势，保证稳产增收[3]。套种模式在实践中得到了大量的验证和推广，效益可观。为应对长汀县水土流失日趋严重的问题，国家科技部于2015年初成立“中轻度侵蚀区生态系统修复与可持续经营技术”课题组，在长汀县河田镇车寮村建立中轻度侵蚀区生态系统修复与可持续经营技术核心示范基地30hm2。在杨梅（Myrica rubra）林下植物种植过程中，植株选择、立地选择、整地、施肥、抚育等问题都会影响到示范地的建设，选择能够改善土壤理化性质、保持水土、能带来可观的经济效益的植物至关重要。经过筛选比较，在试验区栽种黄栀子（Gardenia jasminoides）、宽叶雀稗（Paspalum wettsteinii）、百喜草（Paspalum notatum）、杭白菊（Chrysanthemummorifolium）这4种花卉，研究试验区套种植物种植效益，为大面积推广种植杨梅林套种植物和营建林下植物基地提供理论依据。

1 试验地概况

试验地位于长汀县河田镇车寮村，东经116°00′45″～116°39′20″，北纬25°18′40″～26°02′05″，全县总面积3089.9km2，属亚热带季风气候，年平均气温18.3℃，年降水量1500mm，境内的成土母岩以花岗岩为主，加上中亚热带季风性气候雨量充沛，年内分配不均的特点，风化作用十分强烈，易受侵蚀[7]。通过3年的推广示范，已在长汀县河田镇周边乡镇累计推广杨梅林示范基地240hm2。经测产，杨梅林杨梅产量提高15%，每年每hm2综合经济效益提高4500元，农民人均年纯收入提高15%。

将杨梅林试验区平均分成5块试验区，面积均设置为50m×2m条带状的试验小区100块，单一植物试验区面积为1hm2，5块试验区分别标记为A～E，将黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、杭白菊分别种植于A～D试验地中，E样地为空白对照。

2 材料与方法

2.1 试验花卉来源与特性在试验区栽种多年生黄栀子、宽叶雀稗、百喜草、1年生杭白菊这4种植物。黄栀子，常绿灌木，花大白色，芳香四溢[10]；宽叶雀稗为草本植物，茎丛生型，半匍匐，耐热不耐寒，既适于放牧利用，又可用于保持水土[11]；百喜草为多年生匍匐草本，根状茎粗壮，生长迅速，抗旱耐高温，已被农业部列为农业新草种推广[12]；杭白菊，一年生草本植物，具有很高的营养价值和药用功效[13]。四种植物种子通过长汀县福苑绿化苗木有限公司购买，试验区种植的植物枯萎后及时补植。endprint

2.2 試验方法

2.2.1 生态效益测定方法杨梅生态园试验地于2015年规划建成A-E试验地地径流池1m3（0.5m×1m×2m）2个用于收集径流。本试验于2016年11月中旬收集径流小区0～20cm土层土壤和径流池水样750mL带回实验室。采用碱解—扩散法测定速效氮，氟化铵—盐酸浸提法测定速效磷，乙酸铵浸提—火焰光度法测定速效钾，含水量采用烘干法测定土壤中含水率，泥沙流失量的测定通过检测径流池泥沙含量，径流流失量的测定方法是降雨量减去蒸发量。

2.2.2 景观效益测定方法套种植物观赏价值主要体现在叶、花、果、枝干4个方面，以这4个指标为评分依据，参考李晓丹等[14]对观赏价值的综合评分体系，分别给四个指标制定权重系数，公式为L（观赏指数）=3（叶）+4（花）+2（果）+1（枝干）。结合专家打分法，邀请福建农林大学20位专家教授对4种植物的叶、花、果、枝干评分，得分均分为4级，分值为4、3、2、1分，计算出各个植物的观赏指数综合得分。

2.2.3 经济效益计算

2.2.3.1 植物收益计算杨梅生态园林下套种植物的产出计算主要指各种治理措施实施后4种套种植物的产值。总产值可用下列公式计算：Y=Y1+Y2

式中：Y—示范基地收益总产值（万元）；Y1—植物收益产值（万元）；Y2—植物副产品收益（万元）。

2.2.3.2 成本计算主要计算各项措施实施后投放的经费及管理经费。总经费M计算公式为：M=M1+M2+M3。

式中：M—总经费（万元）；M1—植物购买成本（万元）；M2—肥料购买经费（万元）；M3—管理经费（包括整地除草、种植植物、管理施肥、采收植物的人工经费等）（万元）；

2.2.3.3 利润计算经济利润的计算等于植物收入的总产值和植物种植投入总经费的差额。

经济利润W计算公式为：W=Y-M

式中：W—总利润（万元）。

2.3.4 综合效益计算采用主成分分析法[15-16]对生态效益进行综合主成分分值计算得出得分。根据专家打分法确定各个效益指标的权重系数，求得不同植物的综合效益指标。综合效益=0.35×生态效益+0.3×景观效益+0.35×经济效益，对综合效益分值排序进而选出杨梅林套种最优植物。

3 结果与分析

3.1 杨梅林套种不同植物的生态效益评价根据土壤肥力测定结果（表1），对比种套种水土流失阻控植物前后试验区水土流失量，结果表明，种套种水土流失阻控植物能够有效缓解水土流失严重趋势，保水保肥。

根据土壤肥力测定结果（见表1、图1），试验区A～D，水解性氮、速效磷、速效钾的含量均高于E试验区，说明套种水土流失阻控植物能够有效减少氮、磷、钾元素的流失，起到保持土壤肥力的作用。其中氮磷钾含量A区最大。A～D试验区的含水率高于E试验区，泥沙流失量和径流流失量均低于E试验区，说明种植林下花卉能够在自然环境条件下有效的减少水分的流失，减少泥沙流失和径流流失量，起到保持水土的关键作用。含水率是D区最大，泥沙流失量是A、B区含量较小，径流流失量是A、D区含量较小。综合比较，黄栀子和宽叶雀稗的保水保肥效果比较理想，可作为水土保持的优先挑选植物种。

3.2 杨梅林套种不同植物的景观效益评价套种水土流失阻控植物，能够利用植物的不同组合，形成季相变化丰富的景观环境。观赏价值主要体现在叶、花、果、枝干4个方面，以这4个指标为评分依据，根据美学价值分别给它们3、4、2、1权重系数，公式为L（观赏指数）=3（叶）+4（花）+2（果）+1（枝干）。对叶、花、果、枝干的评分，均分为4级：优美、良好、中等、及格，分别记为4，3，2，1分，这样可求得不同花卉的观赏指数见表2。将叶子、花、枝干的色、形、味作为评分依据，由表2可见，杭白菊花色洁白、花朵繁盛；黄栀子枝叶茂盛、果实金黄色，秋季挂满枝头具有一定的观赏价值。宽叶雀稗四季常青，生长茂盛，花果期长；百喜草具粗壮、木质、多节的根状茎，秆密丛生，观赏价值一般。

3.3 杨梅林套种不同植物的经济效益评价

3.3.1 杨梅林种植经济效益杨梅根系发达，是生态经济型的水土保持优良树种。长汀县利用杨梅进行水土流失治理成效显著，但仍存在地表覆盖度低、养分输出量大、土壤速效养分流失严重等问题。套种水土流失阻控植物可缓解水土流失现象，改善了杨梅树生长环境，创造更大的经济效益。经2017年6月测产，杨梅生态园杨梅产量已预计达到77000颗，合计果重1500kg。杨梅产量较2014年套种植物前提高15%，每年每hm2综合经济效益提高4500元，农民人均年纯收入提高15%。由此可见，杨梅林套种水土流失阻控植物能大幅提升纯林杨梅园的经济效益。

3.3.2 套种植物种植经济效益 2016年6月在试验区种植黄栀子1hm2、宽叶雀稗1hm2、百喜草1hm2、杭白菊1hm2，购买化肥1000kg（2.7元/kg），有机肥500kg（0.8元/kg），径流小区建设费3.5万元。2017年9月采收，植物经济效益通过走访当地农民和林业工作人员并结合相关统计年鉴、参考文献[11，17-19]，以及咨询网络花卉公司和大型花卉市场销售人员统计得出的数据，作为预估花卉收益的标准和依据。预估2017年植物收益见表3。

预估2017年种植投入经费M1总和3.57万元，M2肥料投入经费0.67万元，整地除草、种植花卉、管理施肥、采收花卉人工费80元/d，M3管理投入经费4.8万元，M总经费为9.04万元，花卉收益Y是37.75万元，经济利润W是28.71万元。由表3可知，种植杭白菊成本略高，但花卉采收量可观，受众范围广，销量较高，经济利润最高；黄栀子投资成本低，全年产量高，收益可观。因此，采收后可增植黄栀子和杭白菊，提高生态园的经济效益。endprint

3.4 杨梅林套种不同植物的综合效益评价运用主成分分析法研究杨梅林套种植物对水土保持的效果进行评价。根据土壤水解性氮、速效磷、速效钾、含水率、泥沙流失量、径流流失量6个指标建立评价体系，选取4个试验地为研究对象进行研究。按方差累积贡献率>85%的原则选取主成分个数，利用主成分分析法计算的权重和各项指标的数值进行累乘，然后相加，计算出生态综合主成分值。

由表4中4个试验区的综合效益排序可知，A试验区的植物黄栀子在生态效益、景观效益和经济效益3个方面优于其他3种植物，可将其作为水土保持先锋植物和当前林业产业结构调整、生态环境建设的首选植物大力推广。

4 结论与讨论

杨梅林套种水土流失阻控植物能够在一定程度上缓解杨梅园水土流失的现象，提升杨梅林产量，同时，套种植物自身也会产生一定的生态效益、景观效益和经济效益。不同层次的植物分配充分利用了自然空间资源，形成生物多层结构、丰富生物多样性，营造和谐的生态空间。由本次试验可知，黄栀子、宽叶雀稗、百喜草和杭白菊4种植物都具备一定的水土保持能力，生态效益排名为黄栀子>宽叶雀稗>杭白菊>百喜草。4种植物季相变化丰富，花期和果期色彩缤纷，为杨梅林增添了一抹亮色，极具景观效益。景观效益排名為杭白菊>黄栀子>宽叶雀稗>百喜草。杨梅园以往收益主要是杨梅果实，套种植物后，4种植物的产出效益可观，带动周边农民群众增收。经济效益排名为杭白菊>黄栀子>百喜草>宽叶雀稗。对比四种植物的综合效益，黄栀子的得分最高，可作为长汀杨梅园套种水土保持植物的优选品种推广。

在获得生态效益、景观效益、经济效益的同时，我们需要考虑杨梅林今后的发展方向，杨梅园作为一个水土保持示范园，应大力宣传园区水土保持示范工作的意义，持续对现有示范区开展跟踪科技服务。同时，为提高当地农民收入，可适当考虑对外开放收取入园门票，制定合理的采摘和收费制度，聘请林业人员解决园区的维护问题。对试验区的杨梅、黄栀子、宽叶雀稗等植物进行持续的跟踪调查研究。套种植物的花、果、茎干等可进一步加工成副产品，例如，宽叶雀稗加工成动物饲料、牧草，杭白菊加工成干花、花茶销售，花朵采收晒干制成标本，在杨梅园区设置副产品销售区，带动套种植物周边产品的销售，增加经济收益。

参考文献

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