稀疏林下種植牧草及其相互影響

李翔宏，戴征煌，于徐根，劉水華，黃棟，甘興華

（江西省畜牧技術(shù)推廣站，江西南昌 330046）

生態(tài)環(huán)境是由生物群落及非生物自然因素組成的各種生態(tài)系統(tǒng)所構(gòu)成的整體，隨著人為活動(dòng)因素的頻繁，生態(tài)環(huán)境中的生物群落及非生物自然因素遭到了不同程度的破壞。林草生態(tài)復(fù)合是在疏林地里草本生物群落、土壤有機(jī)質(zhì)等非生物減少或變化的情況下［1］，通過(guò)在林木間建植優(yōu)質(zhì)人工草地，優(yōu)化疏林地塊的生物群落結(jié)構(gòu)和非生物因素［2，4］，從而實(shí)現(xiàn)林草生態(tài)復(fù)合，改善生態(tài)環(huán)境，提高林地生產(chǎn)力，增加經(jīng)濟(jì)收入的目的。本文結(jié)合省科技攻關(guān)計(jì)劃 “長(zhǎng)江中下游紅壤地區(qū)‘林（果）草畜’生態(tài)復(fù)合關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目的實(shí)施，選擇推廣種植多年、適應(yīng)性強(qiáng)的草種在稀疏林下進(jìn)行建植試驗(yàn)研究，為生產(chǎn)中林草生態(tài)復(fù)合提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地為距南昌市約30km的西山鎮(zhèn)。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫 17.5℃，≥10℃年積溫5579.4℃，夏季8月平均氣溫28℃，極端最高氣溫40.2℃，冬季1月平均氣溫6.3℃，極端最低氣溫-9.3℃； 年均降雨量1598mm，50%集中在4～6月，7、8、9月高溫少雨，常常伏旱連秋旱；無(wú)霜期270～290d。試驗(yàn)區(qū)為稀疏桂花林木地，連片面積100余畝，桂花樹(shù)成行（行株距5m×3m）栽植，林木米徑41～63 cm、高度 3～3.8m、冠徑 1.6～2m、種植前林間郁閉度為0.18。平緩南向陽(yáng)坡，坡度10°～15°。為典型紅壤土，土壤肥力一般，土壤pH值4.311、全氮0.14%、全磷 0.039%、全鉀 1.54%。

2 材料與方法

2.1 供試材料及來(lái)源

試驗(yàn)于2015年4月至2016年11月進(jìn)行，供試草種材料有：百喜草、二色胡枝子、甜高粱、高丹草、桂牧1號(hào)象草5個(gè)品種，以一塊疏林草地（有馬塘、一年蓬等野草）作對(duì)照，林木為桂花樹(shù)，見(jiàn)表1。

表1 供試材料及來(lái)源

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)共6個(gè)小區(qū)，采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種為一個(gè)處理，按順坡條帶種植，面積約300～360m2（寬約 10m×長(zhǎng)約 36m），小區(qū)頂部開(kāi)好排水溝。對(duì)照組保持原樣不作處理。

2.2.2 種植與管理。試驗(yàn)地采取機(jī)械旋耕整地，除去地里雜草，避免苗期雜草侵占與牧草幼苗爭(zhēng)水肥及空間。對(duì)照組保持原樣不作處理。

播種采取等高條播（象草種苗等高移栽）方式，2015年于4月27日播種（移栽），百喜草、二色胡枝子播種量為22.5 kg/hm2，播種深度為1～2cm，甜高粱、先鋒高丹草播種量為30 kg/hm2，播種深度為2.0～3.0cm，多年生桂牧1號(hào)象草，采用種莖移栽，栽植密度為60cm×80cm。距離林木主莖（根莖部）1m2范圍內(nèi)不播種 （栽種）。采用種子播種牧草品種于2016年4月26日再次播種。

待牧草出苗（返青）后，每7d觀測(cè)1次飼草生長(zhǎng)情況，苗木米徑每隔25～30d測(cè)量1次，同時(shí)注意田間雜草的侵害情況，適時(shí)除雜，防止雜草在田間的進(jìn)一步生長(zhǎng)。對(duì)照組同期觀測(cè)草本植物，不除雜。

2.3 觀測(cè)方法及內(nèi)容

2.3.1 出苗與生長(zhǎng)。定期或不定期觀測(cè)各牧草的出苗（返青）、分蘗、生長(zhǎng)發(fā)育、長(zhǎng)勢(shì)和植被蓋度情況。

植被蓋度：各小區(qū)隨機(jī)取樣方3個(gè)，目測(cè)整個(gè)樣方內(nèi)草群（莖、葉、花）投影覆蓋地表面積的百分?jǐn)?shù)，取平均值。

2.3.2 鮮草產(chǎn)量。根據(jù)牧草品種特性和生長(zhǎng)情況，分別于2015年6月9日、8月11日和9月28日測(cè)產(chǎn)3次，2016年于6月22日和8月25日測(cè)產(chǎn)兩次，每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)選取1m×1m樣方3個(gè)進(jìn)行刈割稱(chēng)重。

2.3.3 林分郁閉度。2015年9月-2016年9月測(cè)定，在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)機(jī)械設(shè)置100個(gè)樣點(diǎn)，在各樣點(diǎn)位置上抬頭垂直昂視的方法，判斷該樣點(diǎn)是否被樹(shù)冠覆蓋，統(tǒng)計(jì)被覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)，利用公式計(jì)算林分的郁閉度：郁閉度=被樹(shù)冠覆蓋的樣點(diǎn)數(shù)/樣點(diǎn)總數(shù)。同一小區(qū)不同時(shí)間測(cè)定郁閉度時(shí)，測(cè)定區(qū)域不變。試驗(yàn)初期與末期各測(cè)定一次。

2.3.4 林木米徑。2016年4～9月測(cè)定，每試驗(yàn)小區(qū)固定5株米徑大小相對(duì)較接近的桂花樹(shù)，用游標(biāo)卡尺測(cè)定每株固定在主干離地表面1米高處的直徑，計(jì)算5株固定苗木米徑變化的平均值。

2.3.5 林內(nèi)外溫度

2016年7、8月高溫季節(jié)測(cè)定，在林下牧草種植地和林外空曠地表取固定點(diǎn)，用土壤溫度測(cè)定儀對(duì)固定點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量，每次均在下午14點(diǎn)進(jìn)行，連續(xù)測(cè)量一個(gè)星期。

3 結(jié)果與分析

3.1 出苗生長(zhǎng)情況

播種或栽植后，各品種及處理出苗差異明顯。其中2015年度，百喜草5月9日出苗，出苗期12d；二色胡枝子5月8日出苗，出苗期11d；甜高粱、先鋒高丹草5月5日出苗，出苗期8d。二色胡枝子苗期生長(zhǎng)十分緩慢，并出現(xiàn)死苗情況，大約30天后全部死亡；桂牧1號(hào)象草種苗栽植后未出現(xiàn)萎蔫即時(shí)返青生長(zhǎng)。2016年度，甜高粱、先鋒高丹草5月3日出苗，出苗期7d；百喜草5月11日出苗，出苗期15d；桂牧1號(hào)象草4月13日返青。二色胡枝子出苗情況與上一年度基本相似，出苗后均死亡。詳見(jiàn)表2。

表2 2016年各處理不同階段生長(zhǎng)狀況表

適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)草種在稀疏林下種植成坪后，林下空地基本能夠全部被草本植物覆蓋，2016年經(jīng)對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)蓋度測(cè)定，除已死亡的二色胡枝子和對(duì)照小區(qū)內(nèi)草層植被蓋度較低外，其它各試驗(yàn)小區(qū)草層植被蓋度均達(dá)98%以上。詳見(jiàn)表3。

表3 林下草地植被蓋度 %

3.2 鮮草產(chǎn)量

兩年試驗(yàn)表明，供試的5個(gè)牧草品種中，百喜草、甜高粱、先鋒高丹草、桂牧1號(hào)象草能在林下正常生長(zhǎng)，2015年共刈割3次，鮮草總產(chǎn)量分別為0.73kg/m2、3.99kg/m2、3.23kg/m2、5.20kg/m2，對(duì)照野草刈割2次（供試草第2次刈割時(shí)，對(duì)照野草再生差未刈割），總產(chǎn)量為0.27kg/m2。2016年刈割2次，供試牧草品種鮮草總產(chǎn)量分別為0.62kg/m2、4.39kg/m2、3.41kg/m2、6.35kg/m2，對(duì)照野草總產(chǎn)量為 0.35kg/m2（見(jiàn)表4）；供試牧草品種平均刈割高度分別是25.2cm、127.0cm、124.8cm、157.6cm， 對(duì)照為 20.9cm（見(jiàn)表2）。在甜高粱、先鋒高丹草、桂牧1號(hào)象草3個(gè)高稈禾本科牧草鮮草產(chǎn)量中，桂牧1號(hào)象草與甜高粱、先鋒高丹草鮮草產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），甜高粱與先鋒高丹草間差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05），試驗(yàn)品種與對(duì)照鮮草產(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。光照是影響林下草地產(chǎn)草量的重要因素，高稈禾本科由于生長(zhǎng)快速且高大，林木對(duì)其光照影響相對(duì)較小，在其草層覆蓋林間空地后，夏天高溫季節(jié)還可減少林間土壤水分的蒸發(fā)，對(duì)林草兩者的生長(zhǎng)都有很好促進(jìn)作用。詳見(jiàn)表4。

3.3 林分郁閉度變化

對(duì)試驗(yàn)小區(qū)林分郁閉度進(jìn)行測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。從表5中可以看出，在經(jīng)過(guò)近1年的生長(zhǎng)后，不同的牧草品種種植小區(qū)中，百喜草和桂牧1號(hào)象草兩個(gè)小區(qū)郁閉度增幅最大，為0.05，其次是高丹草和甜高粱種植小區(qū)，郁閉度增幅為0.03，二色胡枝子（二色胡枝子苗已死、成了空閑地或雜草地）和對(duì)照小區(qū)郁閉度增幅最低，為0.02。綜合郁閉度變化數(shù)據(jù)表明，試驗(yàn)中各類(lèi)牧草品種對(duì)桂花林分郁閉度的影響變化規(guī)律不明顯，這可能與試驗(yàn)時(shí)間、各牧草品種特性、小區(qū)地塊局部土壤環(huán)境等因素綜合影響有關(guān)。

表4 牧草鮮草產(chǎn)量表

表5 試驗(yàn)小區(qū)林分郁閉度變化情況

3.4 林木米徑的增長(zhǎng)

表6為6個(gè)試驗(yàn)小區(qū)供試桂花林木2016年4月到9月米徑測(cè)量數(shù)據(jù)，百喜草品種試驗(yàn)小區(qū)林木生長(zhǎng)速度最快，在5個(gè)月的測(cè)定時(shí)間內(nèi)米徑共增長(zhǎng)了5.88cm，其次為二色胡枝子（后全部死亡）種植試驗(yàn)小區(qū)林木米徑增長(zhǎng)為5.80cm，桂牧1號(hào)象草品種試驗(yàn)小區(qū)林木米徑增長(zhǎng)為5.27cm，甜高粱、先鋒高丹草及對(duì)照小區(qū)林木米徑增長(zhǎng)分別為4.13cm、3.77cm、4.19cm。

表6 林木米徑生長(zhǎng)情況 cm

3.5 林內(nèi)林外溫度差異

夏季林木對(duì)林內(nèi)地表溫度影響較大，表7中為7月27日至8月2日林內(nèi)及林外地表極端 （下午14時(shí)）最高溫度測(cè)量結(jié)果，7日林下平均極端最高溫35.8℃，種植百喜草、二色胡枝子、高丹草、甜高粱、桂牧1號(hào)象草和對(duì)照林內(nèi)平均溫度為33.4℃、35.0℃、33.9℃、34.0℃、33.8℃、35.0℃，6 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)7d中極端最高溫度林內(nèi)與林外的差異分別為：百喜草低2.4℃＞桂牧1號(hào)象草低2.0℃＞高丹草低1.9℃＞甜高粱低1.8℃＞二色胡枝子和對(duì)照低0.7℃。

表7 林內(nèi)外溫度 ℃

4 討論與小結(jié)

4.1 林下牧草的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益

林草畜作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)整體，林草之間既競(jìng)爭(zhēng)又相互影響。童碧泉等［5］報(bào)道了在稀疏林下種植牧草，光照強(qiáng)度和土壤水分得到改善，對(duì)牧草種植生長(zhǎng)有益，每公頃年產(chǎn)干物質(zhì)4 200～4 500kg。本試驗(yàn)在郁閉度低的疏林林下能成功種植生長(zhǎng)的牧草品種，牧草生物產(chǎn)量較對(duì)照差異均達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），其中以多年生高稈禾本科桂牧1號(hào)象草生長(zhǎng)最好，生物產(chǎn)量最高，折合畝產(chǎn)達(dá)到2 605.3kg，可養(yǎng)殖0.91頭黃牛單位，增加養(yǎng)殖收入1 508.3元，說(shuō)明在稀疏林下種植優(yōu)質(zhì)牧草能獲得較好的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。

林草結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)中林草能同時(shí)起到保持地表溫度穩(wěn)定的作用，林下草層植被對(duì)地表溫度有著最直接和顯著的影響。龔偉等［6］提出了退耕還林林下種植皇竹草生態(tài)效益十分明顯，童碧泉等［5］研究指出在夏季（7月）林下較林外空曠地低2.9℃，極端最高溫低1.7℃，極端最低溫高2.5℃，林下最高最低溫的溫差較林外空曠地小4.2℃，說(shuō)明林下較林外空曠地氣溫相對(duì)平穩(wěn)。本試驗(yàn)中牧草種植成坪后的小區(qū)植被綜合蓋度達(dá)98%以上，經(jīng)高溫季節(jié)測(cè)定百喜草小區(qū)林內(nèi)地表溫度較林外最高降低了2.4℃，再次是桂牧1號(hào)象草小區(qū)溫度降低2.0℃，林草對(duì)地表溫度的影響主要取決于生態(tài)系統(tǒng)中林草兩者對(duì)地表形成郁閉的程度，研究結(jié)果與童碧泉等較一致。

4.2 林木的生長(zhǎng)表現(xiàn)

疏林下種植適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)牧草可增加林草生態(tài)系統(tǒng)中植物資源的多樣性，植被覆蓋度得到明顯提高，改變了林木的生長(zhǎng)條件，從而促進(jìn)其生長(zhǎng)，林木米莖和林分郁閉度都明顯提高。童碧泉等［6］研究提出在稀疏林地種草，每公頃林地年平均蓄材量可多增長(zhǎng)5.03m3。本試驗(yàn)中百喜草、二色胡枝子（全部死亡）、桂牧1號(hào)試驗(yàn)小區(qū)林木米莖生長(zhǎng)分別增長(zhǎng)了 5.88 cm、5.80cm、5.27 cm，甜高粱、先鋒高丹草和對(duì)照小區(qū)林木米徑增長(zhǎng)相對(duì)較少，表明各小區(qū)林木材積量有一定的增加，但由于各牧草品種對(duì)桂花林木米莖生長(zhǎng)和林分郁閉度變化規(guī)律不明顯，這可能與林木株體差異、試驗(yàn)時(shí)間、各牧草品種特性與利用方式、小區(qū)地塊局部土壤環(huán)境等生態(tài)系統(tǒng)中各類(lèi)因素綜合影響有關(guān)，因此，對(duì)林木蓄積量的增長(zhǎng)變化情況有待更進(jìn)一步的研究。

［1］王代軍，等.林間人工草地的建植與利用［J］.湖北畜牧獸醫(yī)，1989（3）：21～23.

［2］蔡冬元.果園生草栽培的生理生態(tài)效應(yīng)研究動(dòng)態(tài)與展望［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（2）：37～38.

［3］南方山區(qū)林下種草養(yǎng)畜試驗(yàn)初報(bào).中國(guó)農(nóng)科院畜牧研究所科學(xué)研究年報(bào)［M］，1988∶119～124.

［4］李國(guó)懷.百喜草及其在南方果園生草栽培和草被體系中的應(yīng)用［J］.2001（6）：70～73.

［5］童碧泉，吳克謙，聶中南，等.林、草、畜生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)力及其相互關(guān)系［J］.家畜生態(tài).1993，14（3）：12～19.

［6］龔偉，胡庭興，宮淵波，等.退耕還林中林草模式效益評(píng)價(jià)與物種的選擇與配置［J］.四川林勘設(shè)計(jì)，2004（3）：2～7.

（收稿日期：2018-05-10）

信息之窗

國(guó)家特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物科技創(chuàng)新聯(lián)盟成立

近日，國(guó)家特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物科技創(chuàng)新聯(lián)盟成立大會(huì)在吉林長(zhǎng)春召開(kāi)，該聯(lián)盟由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院牽頭成立，國(guó)家級(jí)、省級(jí)和地市級(jí)農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)、大專(zhuān)院校和相關(guān)企業(yè)共同參與，集聚全國(guó)特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物科研優(yōu)勢(shì)資源和力量，旨在著力解決特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物行業(yè)發(fā)展重大戰(zhàn)略與共性技術(shù)難題和制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。

特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分。我國(guó)特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物資源豐富，養(yǎng)殖歷史悠久，地域優(yōu)勢(shì)與特色明顯。目前我國(guó)主要特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物（貂、狐、貉、鹿、珍禽等）年存欄量超過(guò)1億多頭（只），居世界首位。我國(guó)是世界第一的蠶絲生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，第一養(yǎng)蜂大國(guó)，第一毛皮動(dòng)物飼養(yǎng)國(guó)和制品加工國(guó)以及世界第二的養(yǎng)鹿大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值已超過(guò)萬(wàn)億元，已成為我國(guó)許多地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著生活水平的提升，人們對(duì)特色農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)需求越來(lái)越高，貂皮、鹿茸、蜂產(chǎn)品、阿膠等名特優(yōu)產(chǎn)品已逐步成為百姓的日常消費(fèi)品，特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)顯示出廣闊的發(fā)展空間。

據(jù)聯(lián)盟第一屆理事長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)科院特產(chǎn)研究所所長(zhǎng)李光玉介紹，目前我國(guó)特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)還存在著優(yōu)良品種少、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、科技含量低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力弱等問(wèn)題，同時(shí)還面臨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益加劇、生產(chǎn)成本居高不下、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整、創(chuàng)新成果供給不足等諸多挑戰(zhàn)，只有通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新，才能推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革和可持續(xù)發(fā)展。聯(lián)盟下一步的工作重點(diǎn)是開(kāi)展科技攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)服務(wù)、成果推廣等創(chuàng)新活動(dòng)，搭建能夠覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，從優(yōu)良品種選育、種養(yǎng)殖技術(shù)集成、綠色增產(chǎn)增效模式、產(chǎn)品深加工、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)普及、品牌培育與宣傳等方面開(kāi)展核心關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣工作。