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]。
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。
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。
3.1.1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
3.2.1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
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
4.1 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。
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2010~05~25
S714.5
B
1003-2630(2010)03-0014-04
(責(zé)任編輯:王團(tuán)榮)