中輕度侵蝕區(qū)楊梅林套種植物阻控水土流失效益研究

徐曉迪+林文俊+陳世品

摘 要：長汀楊梅生態(tài)園屬于中輕度水土流失區(qū)，該試驗(yàn)在楊梅林下套種黃梔子、寬葉雀稗、百喜草、杭白菊4種植物，對比不同植物帶來的不同的生態(tài)效益、景觀效益和經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明，4種植物均能起到阻控水土流失、提高楊梅林產(chǎn)量的作用。其中，生態(tài)效益較好的是黃梔子和寬葉雀稗；景觀效益較優(yōu)的是黃梔子和杭白菊；經(jīng)濟(jì)效益較高的是黃梔子和百喜草。綜合比較可知，黃梔子的綜合效益較突出，可選擇其作為生態(tài)園水土保持集成與示范重點(diǎn)植物。

關(guān)鍵詞：楊梅；套種；水土保持；植物效益

中圖分類號 S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 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

福建省龍巖市長汀縣是全國丘陵紅壤區(qū)水土流失最為嚴(yán)重的縣份之一，全縣水土流失面積達(dá)975.154km2，占山地面積的37.75%[1]。長期嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境極其惡劣，嚴(yán)重影響了長汀縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平。因此，水土流失治理、生態(tài)恢復(fù)已成為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)、民生改善的核心問題之一[2]。

套種是指在同一塊土地上，不同季節(jié)播種或移栽2種或2種以上生育季節(jié)不同的植物。在人為調(diào)節(jié)下，充分利用不同植物間某些互利關(guān)系組成合理的復(fù)合群體結(jié)構(gòu)，形成多種抗逆性，充分利用光能和地力，發(fā)揮邊行優(yōu)勢，保證穩(wěn)產(chǎn)增收[3]。套種模式在實(shí)踐中得到了大量的驗(yàn)證和推廣，效益可觀。為應(yīng)對長汀縣水土流失日趨嚴(yán)重的問題，國家科技部于2015年初成立“中輕度侵蝕區(qū)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)”課題組，在長汀縣河田鎮(zhèn)車寮村建立中輕度侵蝕區(qū)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)核心示范基地30hm2。在楊梅（Myrica rubra）林下植物種植過程中，植株選擇、立地選擇、整地、施肥、撫育等問題都會影響到示范地的建設(shè)，選擇能夠改善土壤理化性質(zhì)、保持水土、能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益的植物至關(guān)重要。經(jīng)過篩選比較，在試驗(yàn)區(qū)栽種黃梔子（Gardenia jasminoides）、寬葉雀稗（Paspalum wettsteinii）、百喜草（Paspalum notatum）、杭白菊（Chrysanthemummorifolium）這4種花卉，研究試驗(yàn)區(qū)套種植物種植效益，為大面積推廣種植楊梅林套種植物和營建林下植物基地提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于長汀縣河田鎮(zhèn)車寮村，東經(jīng)116°00′45″～116°39′20″，北緯25°18′40″～26°02′05″，全縣總面積3089.9km2，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫18.3℃，年降水量1500mm，境內(nèi)的成土母巖以花崗巖為主，加上中亞熱帶季風(fēng)性氣候雨量充沛，年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)，風(fēng)化作用十分強(qiáng)烈，易受侵蝕[7]。通過3年的推廣示范，已在長汀縣河田鎮(zhèn)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)累計(jì)推廣楊梅林示范基地240hm2。經(jīng)測產(chǎn)，楊梅林楊梅產(chǎn)量提高15%，每年每hm2綜合經(jīng)濟(jì)效益提高4500元，農(nóng)民人均年純收入提高15%。

將楊梅林試驗(yàn)區(qū)平均分成5塊試驗(yàn)區(qū)，面積均設(shè)置為50m×2m條帶狀的試驗(yàn)小區(qū)100塊，單一植物試驗(yàn)區(qū)面積為1hm2，5塊試驗(yàn)區(qū)分別標(biāo)記為A～E，將黃梔子、寬葉雀稗、百喜草、杭白菊分別種植于A～D試驗(yàn)地中，E樣地為空白對照。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)花卉來源與特性 在試驗(yàn)區(qū)栽種多年生黃梔子、寬葉雀稗、百喜草、1年生杭白菊這4種植物。黃梔子，常綠灌木，花大白色，芳香四溢[10]；寬葉雀稗為草本植物，莖叢生型，半匍匐，耐熱不耐寒，既適于放牧利用，又可用于保持水土[11]；百喜草為多年生匍匐草本，根狀莖粗壯，生長迅速，抗旱耐高溫，已被農(nóng)業(yè)部列為農(nóng)業(yè)新草種推廣[12]；杭白菊，一年生草本植物，具有很高的營養(yǎng)價值和藥用功效[13]。四種植物種子通過長汀縣福苑綠化苗木有限公司購買，試驗(yàn)區(qū)種植的植物枯萎后及時補(bǔ)植。endprint

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 生態(tài)效益測定方法 楊梅生態(tài)園試驗(yàn)地于2015年規(guī)劃建成A-E試驗(yàn)地地徑流池1m3（0.5m×1m×2m）2個用于收集徑流。本試驗(yàn)于2016年11月中旬收集徑流小區(qū)0～20cm土層土壤和徑流池水樣750mL帶回實(shí)驗(yàn)室。采用堿解—擴(kuò)散法測定速效氮，氟化銨—鹽酸浸提法測定速效磷，乙酸銨浸提—火焰光度法測定速效鉀，含水量采用烘干法測定土壤中含水率，泥沙流失量的測定通過檢測徑流池泥沙含量，徑流流失量的測定方法是降雨量減去蒸發(fā)量。

2.2.2 景觀效益測定方法 套種植物觀賞價值主要體現(xiàn)在葉、花、果、枝干4個方面，以這4個指標(biāo)為評分依據(jù)，參考李曉丹等[14]對觀賞價值的綜合評分體系，分別給四個指標(biāo)制定權(quán)重系數(shù)，公式為L（觀賞指數(shù)）=3（葉）+4（花）+2（果）+1（枝干）。結(jié)合專家打分法，邀請福建農(nóng)林大學(xué)20位專家教授對4種植物的葉、花、果、枝干評分，得分均分為4級，分值為4、3、2、1分，計(jì)算出各個植物的觀賞指數(shù)綜合得分。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算

2.2.3.1 植物收益計(jì)算 楊梅生態(tài)園林下套種植物的產(chǎn)出計(jì)算主要指各種治理措施實(shí)施后4種套種植物的產(chǎn)值?？偖a(chǎn)值可用下列公式計(jì)算：Y=Y1+Y2

式中：Y—示范基地收益總產(chǎn)值（萬元）；Y1—植物收益產(chǎn)值（萬元）；Y2—植物副產(chǎn)品收益（萬元）。

2.2.3.2 成本計(jì)算 主要計(jì)算各項(xiàng)措施實(shí)施后投放的經(jīng)費(fèi)及管理經(jīng)費(fèi)?？偨?jīng)費(fèi)M計(jì)算公式為：M=M1+M2+M3。

式中：M—總經(jīng)費(fèi)（萬元）；M1—植物購買成本（萬元）；M2—肥料購買經(jīng)費(fèi)（萬元）；M3—管理經(jīng)費(fèi)（包括整地除草、種植植物、管理施肥、采收植物的人工經(jīng)費(fèi)等）（萬元）；

2.2.3.3 利潤計(jì)算 經(jīng)濟(jì)利潤的計(jì)算等于植物收入的總產(chǎn)值和植物種植投入總經(jīng)費(fèi)的差額。

經(jīng)濟(jì)利潤W計(jì)算公式為：W=Y-M

式中：W—總利潤（萬元）。

2.3.4 綜合效益計(jì)算 采用主成分分析法[15-16]對生態(tài)效益進(jìn)行綜合主成分分值計(jì)算得出得分。根據(jù)專家打分法確定各個效益指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，求得不同植物的綜合效益指標(biāo)。綜合效益=0.35×生態(tài)效益+0.3×景觀效益+0.35×經(jīng)濟(jì)效益，對綜合效益分值排序進(jìn)而選出楊梅林套種最優(yōu)植物。

3 結(jié)果與分析

3.1 楊梅林套種不同植物的生態(tài)效益評價 根據(jù)土壤肥力測定結(jié)果（表1），對比種套種水土流失阻控植物前后試驗(yàn)區(qū)水土流失量，結(jié)果表明，種套種水土流失阻控植物能夠有效緩解水土流失嚴(yán)重趨勢，保水保肥。

根據(jù)土壤肥力測定結(jié)果（見表1、圖1），試驗(yàn)區(qū)A～D，水解性氮、速效磷、速效鉀的含量均高于E試驗(yàn)區(qū)，說明套種水土流失阻控植物能夠有效減少氮、磷、鉀元素的流失，起到保持土壤肥力的作用。其中氮磷鉀含量A區(qū)最大。A～D試驗(yàn)區(qū)的含水率高于E試驗(yàn)區(qū)，泥沙流失量和徑流流失量均低于E試驗(yàn)區(qū)，說明種植林下花卉能夠在自然環(huán)境條件下有效的減少水分的流失，減少泥沙流失和徑流流失量，起到保持水土的關(guān)鍵作用。含水率是D區(qū)最大，泥沙流失量是A、B區(qū)含量較小，徑流流失量是A、D區(qū)含量較小。綜合比較，黃梔子和寬葉雀稗的保水保肥效果比較理想，可作為水土保持的優(yōu)先挑選植物種。

3.2 楊梅林套種不同植物的景觀效益評價 套種水土流失阻控植物，能夠利用植物的不同組合，形成季相變化豐富的景觀環(huán)境。觀賞價值主要體現(xiàn)在葉、花、果、枝干4個方面，以這4個指標(biāo)為評分依據(jù)，根據(jù)美學(xué)價值分別給它們3、4、2、1權(quán)重系數(shù)，公式為L（觀賞指數(shù)）=3（葉）+4（花）+2（果）+1（枝干）。對葉、花、果、枝干的評分，均分為4級：優(yōu)美、良好、中等、及格，分別記為4，3，2，1分，這樣可求得不同花卉的觀賞指數(shù)見表2。將葉子、花、枝干的色、形、味作為評分依據(jù)，由表2可見，杭白菊花色潔白、花朵繁盛；黃梔子枝葉茂盛、果實(shí)金黃色，秋季掛滿枝頭具有一定的觀賞價值。寬葉雀稗四季常青，生長茂盛，花果期長；百喜草具粗壯、木質(zhì)、多節(jié)的根狀莖，稈密叢生，觀賞價值一般。

3.3 楊梅林套種不同植物的經(jīng)濟(jì)效益評價

3.3.1 楊梅林種植經(jīng)濟(jì)效益 楊梅根系發(fā)達(dá)，是生態(tài)經(jīng)濟(jì)型的水土保持優(yōu)良樹種。長汀縣利用楊梅進(jìn)行水土流失治理成效顯著，但仍存在地表覆蓋度低、養(yǎng)分輸出量大、土壤速效養(yǎng)分流失嚴(yán)重等問題。套種水土流失阻控植物可緩解水土流失現(xiàn)象，改善了楊梅樹生長環(huán)境，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)2017年6月測產(chǎn)，楊梅生態(tài)園楊梅產(chǎn)量已預(yù)計(jì)達(dá)到77000顆，合計(jì)果重1500kg。楊梅產(chǎn)量較2014年套種植物前提高15%，每年每hm2綜合經(jīng)濟(jì)效益提高4500元，農(nóng)民人均年純收入提高15%。由此可見，楊梅林套種水土流失阻控植物能大幅提升純林楊梅園的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3.2 套種植物種植經(jīng)濟(jì)效益 2016年6月在試驗(yàn)區(qū)種植黃梔子1hm2、寬葉雀稗1hm2、百喜草1hm2、杭白菊1hm2，購買化肥1000kg（2.7元/kg），有機(jī)肥500kg（0.8元/kg），徑流小區(qū)建設(shè)費(fèi)3.5萬元。2017年9月采收，植物經(jīng)濟(jì)效益通過走訪當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和林業(yè)工作人員并結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒、參考文獻(xiàn)[11，17-19]，以及咨詢網(wǎng)絡(luò)花卉公司和大型花卉市場銷售人員統(tǒng)計(jì)得出的數(shù)據(jù)，作為預(yù)估花卉收益的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。預(yù)估2017年植物收益見表3。

預(yù)估2017年種植投入經(jīng)費(fèi)M1總和3.57萬元，M2肥料投入經(jīng)費(fèi)0.67萬元，整地除草、種植花卉、管理施肥、采收花卉人工費(fèi)80元/d，M3管理投入經(jīng)費(fèi)4.8萬元，M總經(jīng)費(fèi)為9.04萬元，花卉收益Y是37.75萬元，經(jīng)濟(jì)利潤W是28.71萬元。由表3可知，種植杭白菊成本略高，但花卉采收量可觀，受眾范圍廣，銷量較高，經(jīng)濟(jì)利潤最高；黃梔子投資成本低，全年產(chǎn)量高，收益可觀。因此，采收后可增植黃梔子和杭白菊，提高生態(tài)園的經(jīng)濟(jì)效益。endprint

3.4 楊梅林套種不同植物的綜合效益評價 運(yùn)用主成分分析法研究楊梅林套種植物對水土保持的效果進(jìn)行評價。根據(jù)土壤水解性氮、速效磷、速效鉀、含水率、泥沙流失量、徑流流失量6個指標(biāo)建立評價體系，選取4個試驗(yàn)地為研究對象進(jìn)行研究。按方差累積貢獻(xiàn)率>85%的原則選取主成分個數(shù)，利用主成分分析法計(jì)算的權(quán)重和各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值進(jìn)行累乘，然后相加，計(jì)算出生態(tài)綜合主成分值。

由表4中4個試驗(yàn)區(qū)的綜合效益排序可知，A試驗(yàn)區(qū)的植物黃梔子在生態(tài)效益、景觀效益和經(jīng)濟(jì)效益3個方面優(yōu)于其他3種植物，可將其作為水土保持先鋒植物和當(dāng)前林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境建設(shè)的首選植物大力推廣。

4 結(jié)論與討論

楊梅林套種水土流失阻控植物能夠在一定程度上緩解楊梅園水土流失的現(xiàn)象，提升楊梅林產(chǎn)量，同時，套種植物自身也會產(chǎn)生一定的生態(tài)效益、景觀效益和經(jīng)濟(jì)效益。不同層次的植物分配充分利用了自然空間資源，形成生物多層結(jié)構(gòu)、豐富生物多樣性，營造和諧的生態(tài)空間。由本次試驗(yàn)可知，黃梔子、寬葉雀稗、百喜草和杭白菊4種植物都具備一定的水土保持能力，生態(tài)效益排名為黃梔子>寬葉雀稗>杭白菊>百喜草。4種植物季相變化豐富，花期和果期色彩繽紛，為楊梅林增添了一抹亮色，極具景觀效益。景觀效益排名為杭白菊>黃梔子>寬葉雀稗>百喜草。楊梅園以往收益主要是楊梅果實(shí)，套種植物后，4種植物的產(chǎn)出效益可觀，帶動周邊農(nóng)民群眾增收。經(jīng)濟(jì)效益排名為杭白菊>黃梔子>百喜草>寬葉雀稗。對比四種植物的綜合效益，黃梔子的得分最高，可作為長汀楊梅園套種水土保持植物的優(yōu)選品種推廣。

在獲得生態(tài)效益、景觀效益、經(jīng)濟(jì)效益的同時，我們需要考慮楊梅林今后的發(fā)展方向，楊梅園作為一個水土保持示范園，應(yīng)大力宣傳園區(qū)水土保持示范工作的意義，持續(xù)對現(xiàn)有示范區(qū)開展跟蹤科技服務(wù)。同時，為提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入，可適當(dāng)考慮對外開放收取入園門票，制定合理的采摘和收費(fèi)制度，聘請林業(yè)人員解決園區(qū)的維護(hù)問題。對試驗(yàn)區(qū)的楊梅、黃梔子、寬葉雀稗等植物進(jìn)行持續(xù)的跟蹤調(diào)查研究。套種植物的花、果、莖干等可進(jìn)一步加工成副產(chǎn)品，例如，寬葉雀稗加工成動物飼料、牧草，杭白菊加工成干花、花茶銷售，花朵采收曬干制成標(biāo)本，在楊梅園區(qū)設(shè)置副產(chǎn)品銷售區(qū)，帶動套種植物周邊產(chǎn)品的銷售，增加經(jīng)濟(jì)收益。

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