林下養(yǎng)雞對土壤健康質(zhì)量的影響

郭 嬌 ，張翹楚 ，張海明 ，喬富強 ，王 輝 ，汪 麗 ，張鴻雁 ，榮立明

（1.Royal Melbourne Institute of Technology University，墨爾本 澳大利亞 3304；2.北京維景籃迪景觀生態(tài)技術(shù)服務有限公司，北京 100089；3.北京農(nóng)學院，北京 102206；4.輕工業(yè)環(huán)境保護研究所，北京 100089）

林下養(yǎng)雞對土壤健康質(zhì)量的影響

郭 嬌1，2，張翹楚2，張海明3，喬富強3，王 輝3，汪 麗3，張鴻雁3，榮立明4

（1.Royal Melbourne Institute of Technology University，墨爾本 澳大利亞 3304；2.北京維景籃迪景觀生態(tài)技術(shù)服務有限公司，北京 100089；3.北京農(nóng)學院，北京 102206；4.輕工業(yè)環(huán)境保護研究所，北京 100089）

針對林下養(yǎng)雞在全國各地普遍開展，而其對山區(qū)天然林地土壤質(zhì)量造成的負面影響常被忽視的情況，在北京山區(qū)天然林下進行養(yǎng)雞試驗，應用土壤評價模型（soil surface assessment，SSA）從土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率和土壤養(yǎng)分循環(huán)3個方面評價林下養(yǎng)雞對土壤的健康質(zhì)量影響。研究證明，高密度養(yǎng)殖會造成林地植被和土壤退化，進而影響到林地整個生態(tài)系統(tǒng)。建議在山區(qū)天然林下養(yǎng)雞，特別是在生態(tài)敏感區(qū)養(yǎng)雞，要在環(huán)境影響評價的基礎(chǔ)上，根據(jù)生態(tài)承載力，確定養(yǎng)殖密度，實行輪養(yǎng)、補飼，科學養(yǎng)殖，保持生態(tài)和經(jīng)濟的均衡發(fā)展。

土壤健康；土壤質(zhì)量；林下養(yǎng)雞；影響

作為山區(qū)經(jīng)濟的重要形式，林下養(yǎng)雞已成為一些地方發(fā)展經(jīng)濟的抓手［1］。林下養(yǎng)雞所生產(chǎn)的綠色食品（蛋、肉）也為一些崇尚生態(tài)產(chǎn)品、有機食品的人士推崇，因而林下養(yǎng)雞在全國范圍內(nèi)普遍展開［2-3］。林下養(yǎng)雞給養(yǎng)殖戶帶來經(jīng)濟效益的同時，對林下土壤，特別是對天然林地的植被和土壤的影響也是十分嚴重的，是一個不容忽視的問題［4-5］。在山區(qū)天然林地，特別是在一些水源涵養(yǎng)區(qū)林下養(yǎng)雞要十分謹慎，要充分考慮環(huán)境承載能力的大小和生態(tài)閾值。該文通過在山區(qū)進行林下養(yǎng)雞試驗，研究在我國實行封禁、封牧、退耕還林（草）的山區(qū)天然林地養(yǎng)雞對天然林地土壤健康質(zhì)量的影響，旨在為相關(guān)部門的政策制定和經(jīng)濟決策提供參考，同時為養(yǎng)殖戶林下養(yǎng)雞過程中合理安排養(yǎng)殖密度提供參考。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在北京市懷柔區(qū)北部山區(qū)寶山鎮(zhèn)四道河村，海拔900 m，山地氣候，有天然林地、人工林地、退耕還林地。天然植被和人工植被并存。養(yǎng)殖試驗區(qū)位于坡度較緩的坡地，主要生長有山核桃、榛子、橡子、樹莓、山杏、山梨、山楊、柞木、山榆樹、椴樹、油松等樹種。

2 試驗方法

2.1 分組 試驗分4個養(yǎng)雞小區(qū) （分別為Y-10、Y-11、Y-12、Y-13）和1個對照小區(qū)，試驗用雞為45日齡湘西鳳凰生態(tài)雞，各養(yǎng)雞小區(qū)養(yǎng)殖密度見表1。每個小區(qū)用鐵絲網(wǎng)圍擋，圍擋后測繪。每個小區(qū)按照LFA要求設(shè)置2根固定監(jiān)測樣線。試驗從2015年7月1日開始，2015年9月23日結(jié)束。

2.2 土壤質(zhì)量指標測定方法 各養(yǎng)殖試驗區(qū)土壤質(zhì)量由3個指標參數(shù)衡量，即土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率、土壤養(yǎng)分循環(huán)率（見圖1）。該三者相互作用，相互影響，但又相互獨立地對整個養(yǎng)殖區(qū)的土壤質(zhì)量起著作用。在養(yǎng)雞過程中，由于三者對于擾動反應的敏感性、反應速度、反應效應存在差別，表現(xiàn)為不同的功能退化過程和土壤健康質(zhì)量的損壞。該研究用澳大利亞國立大學土壤評價模型 （soil surface assessment，SSA）［6］對養(yǎng)雞小區(qū)內(nèi)林地的土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率和土壤養(yǎng)分循環(huán)率進行監(jiān)測和評價。

表1 各養(yǎng)雞小區(qū)投放密度

圖1 SSA模型構(gòu)成

3 結(jié)果與分析

3.1 養(yǎng)雞對土壤穩(wěn)定性的影響 土壤穩(wěn)定性受到地表植物種類、植被覆蓋度、枯落物特征、土壤表皮結(jié)構(gòu)和組成等因子的影響。土壤穩(wěn)定性降低意味著土壤抗沖刷能力降低，容易發(fā)生水土流失。依據(jù)澳大利亞國立大學土壤健康評價模型（SSA）計算土壤穩(wěn)定性值，結(jié)果見表2。

表2 不同養(yǎng)殖密度下土壤穩(wěn)定性隨時間的變化

3.1.1 養(yǎng)殖密度為1 050只/hm2對土壤穩(wěn)定性的影響：每公頃地養(yǎng)雞1 050只時，土壤穩(wěn)定性，一個月左右降低約30%，2個月降低約47%，3個月降低51.5%左右。但后期降低幅度小于前期。

3.1.2 養(yǎng)殖密度為750只/hm2對土壤穩(wěn)定性的影響：每公頃地養(yǎng)雞750只時，土壤穩(wěn)定性，1個月降低約6%，2個月降低12%，3個月降低15%。養(yǎng)雞后期土壤穩(wěn)定性見底幅度減小，原因可能是8、9月份，氣溫高，雨水充沛，植物生長茂盛，生物量積累大，因而養(yǎng)殖后期植被有所恢復，使得土壤穩(wěn)定性下降變緩。

3.1.3 養(yǎng)殖密度為450只/hm2對土壤穩(wěn)定性的影響：每公頃地為450只時，土壤穩(wěn)定性在養(yǎng)雞的近3個月期間，呈穩(wěn)定的下降趨勢，土壤穩(wěn)定性值分別比上一月降低3%、7%和4%。3個月后，穩(wěn)定性達到最低，為69.6%，相對于為放養(yǎng)時的81.1%，下降了11.5%，降低率為14%。

3.1.4 養(yǎng)殖密度為150只/hm2對土壤穩(wěn)定性的影響：養(yǎng)殖密度為每公頃150只時，養(yǎng)雞后土壤穩(wěn)定性沒有明顯變化。后期由于天敵危害導致養(yǎng)殖密度不足150只/hm2，土壤更加表現(xiàn)為穩(wěn)定性不變。

養(yǎng)殖密度越大，雞對植物的采食量越大，植被損失越大。養(yǎng)殖密度大，雞對地表的機械破壞越大。此外，雞有打灘做窩的習性，改變了地表結(jié)構(gòu)，評價模型中土壤結(jié)皮和植被覆蓋度大幅度下降。

3.2 養(yǎng)雞對土壤入滲率的影響 土壤評價模型（SSA）計算的土壤入滲率，結(jié)果見表3。土壤入滲率用以表征土壤對雨水的入滲和蓄持能力，與樣線上的植被和枯落物相關(guān)，更與地表結(jié)皮、粗糙度、土壤質(zhì)地、抗沖刷能力密切相關(guān)。

3.2.1 養(yǎng)殖密度為1 050只/hm2對土壤入滲率的影響：每公頃地養(yǎng)雞1 050只，養(yǎng)殖初期土壤入滲率為62.1%，大約1個月，土壤入滲率降低為34.1%，降低了28%，降低率為45%；養(yǎng)殖2個月后，土壤入滲率下降為24.8%，2個月內(nèi)降低了37.3%，降低率為60%；繼續(xù)養(yǎng)殖至83 d，土壤入滲率下降為21.6%，降低了40.5%，降低率為65%。養(yǎng)殖前期入滲率下降較快，后期下降緩慢，說明入滲率趨于穩(wěn)定，惡化趨勢得到遏制。意味著植被覆蓋率在提高，意味著雞采食消耗植物和植物自我恢復趨于平衡。

表3 不同養(yǎng)殖密度下土壤入滲率隨時間的變化

3.2.2 養(yǎng)殖密度為750只/hm2對土壤入滲率的影響：每公頃地養(yǎng)雞750只，土壤入滲率養(yǎng)殖初期為60.6%，養(yǎng)殖36 d，土壤入滲率降低了4.4%，降低率為7.3%；養(yǎng)殖61 d，土壤入滲率降低8.3%，降低率為13.7%；養(yǎng)殖83 d土壤入滲率降低12.4%，降低率為20.5%。

3.2.3 養(yǎng)殖密度為450只/hm2對土壤入滲率的影響：養(yǎng)殖密度為450只/hm2時，土壤入滲率表現(xiàn)出的特點與1 050、750只/hm2明顯不同。土壤入滲率在養(yǎng)殖的3個月過程中，養(yǎng)殖初期為62.4%，養(yǎng)殖36 d降低了5.9%，降低率為9.5%；養(yǎng)殖61 d降低了6.2%，降低率為9.9%；養(yǎng)殖83 d，降低至51.9%，降低率為17%。

3.2.4 養(yǎng)殖密度為150只/hm2對土壤入滲率的影響：每公頃地養(yǎng)殖150只雞，3次監(jiān)測土壤變化特征，土壤入滲率沒有明顯變化。

林下養(yǎng)雞后，林地植被和地表受到影響后，土壤的入滲率發(fā)生變化。土壤入滲率的降低，意味著對降雨起攔截、滯緩作用的植被減少，也意味著土壤表面的特性也發(fā)生了改變，土壤涵養(yǎng)、積蓄地表水能力降低。

3.3 養(yǎng)雞對土壤養(yǎng)分循環(huán)率的影響 土壤養(yǎng)分循環(huán)程度反映土壤在該氣候條件下，土壤對營養(yǎng)物質(zhì)的利用功能。在土壤評價模型（SSA）中，土壤養(yǎng)分循環(huán)率與高等植物植被和低等植物植被以及各類植物產(chǎn)生的枯枝落葉相關(guān)，也與土壤表面粗糙度相關(guān)。由土壤評價SSA模型計算的土壤養(yǎng)分循環(huán)結(jié)果見表4。

表4 不同養(yǎng)殖密度下土壤養(yǎng)分循環(huán)率隨時間的變化

3.3.1 養(yǎng)殖密度為150只/hm2對土壤養(yǎng)分循環(huán)率的影響：表4顯示了不同養(yǎng)殖密度對土壤養(yǎng)分循環(huán)的影響。養(yǎng)殖密度為每公頃150只，養(yǎng)殖區(qū)植被沒有明顯變化，被雞采食后，植物在植物營養(yǎng)生長旺盛的季節(jié)得到恢復。對土壤表層的機械損毀也不明顯。因而由土壤評價模型SSA計算的土壤養(yǎng)分循環(huán)率沒有變化。

3.3.2 養(yǎng)殖密度為450只/hm對土壤營養(yǎng)循環(huán)率的影響：養(yǎng)殖密度增加為450只/hm2時，養(yǎng)雞30 d后，養(yǎng)分循環(huán)率降低15%；養(yǎng)雞60 d后，養(yǎng)分循環(huán)率降低16%，環(huán)比下降不足1%，可看作沒有明顯變化，緣于8、9月植物生長得旺盛；養(yǎng)雞83 d后，養(yǎng)分循環(huán)率降低27%，環(huán)比下降13.5%。

3.3.3 養(yǎng)殖密度為750只/hm2對土壤養(yǎng)分循環(huán)率的影響：養(yǎng)殖密度增加為750只/hm2時，養(yǎng)雞30 d，養(yǎng)分循環(huán)率降低11.9%；養(yǎng)殖60 d后，降低18%；養(yǎng)殖時間增加為82 d，養(yǎng)分循環(huán)率降低23.1%。

3.3.4 養(yǎng)殖密度為1 050只/hm2對土壤養(yǎng)分循環(huán)率的影響：養(yǎng)殖密度增加至1 050只/hm2，養(yǎng)殖30 d，營養(yǎng)循環(huán)率降低71%，植被基本損失殆盡，多數(shù)地方地表裸露；養(yǎng)殖60 d后，營養(yǎng)循環(huán)降低74%，環(huán)比下降11%；養(yǎng)殖83 d以后，養(yǎng)分循環(huán)率降低率84%。養(yǎng)殖后期，養(yǎng)殖試驗區(qū)內(nèi)植物幾乎損失殆盡。降低的比例大于土壤入滲和土壤穩(wěn)定性。土壤養(yǎng)分循環(huán)與植被密切相關(guān)，因此這也說明在養(yǎng)殖過程影響最直接、反應最敏感的是植被，其次是土壤入滲能力和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

林下養(yǎng)雞對土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率和土壤養(yǎng)分循率環(huán)造成了一定的影響，養(yǎng)殖密度越大造成的影響越嚴重。養(yǎng)殖密度為150只/hm2時，土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率、土壤養(yǎng)分循環(huán)率沒有明顯變化。

5 討論

林下養(yǎng)雞除了對土壤穩(wěn)定性、土壤入滲率和土壤養(yǎng)分循環(huán)造成嚴重影響外，對林地環(huán)境中的植物、動物也產(chǎn)生了不同程度的影響，使林地環(huán)境發(fā)生深刻變化。雞的刨食行為，徹底擾動了枯枝落葉層，使土壤動物種群數(shù)量降低，從而改變種群結(jié)構(gòu)。由于雞采食具有選擇性，使得植被組成、結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，引起植物群落的演替在所難免。植被、土壤的變化必將導致微生物的改變。

高密度林下養(yǎng)雞，對植被破壞極其嚴重，進而嚴重影響土壤對養(yǎng)分的循環(huán)功能。這種影響嚴重而久遠，即使停止養(yǎng)殖，更新的植被與原生植被差別也很大。原生植被的組成以多年生草本植物和灌木為主，高密度林下養(yǎng)雞后的次生植被以短命、一年生草本植物為主。這種植被的變化或形成的演替會發(fā)生怎樣的改變，有待進一步觀察。

6 建議

①林下養(yǎng)雞應遵從生態(tài)至上、合理養(yǎng)殖的原則，根據(jù)生態(tài)承載力確定合理的養(yǎng)殖密度。

②以養(yǎng)殖區(qū)可提供的飼草量確定養(yǎng)殖密度，并根據(jù)季節(jié)［7］、植物物候期給予適當補飼，調(diào)節(jié)營養(yǎng)的均衡。

③在時間和空間上制定合理的輪養(yǎng)計劃，合理輪養(yǎng)，避免局部林地被過度踩踏。

④養(yǎng)雞位置應選擇在山坡的中上部，下部留有一定過濾帶，攔蓄林下養(yǎng)雞引起的坡面徑流、泥沙、枯枝落葉。

［1］馮建衛(wèi)，秦賢珍.林下養(yǎng)雞的經(jīng)濟效益和環(huán)保價值［J］.科學種養(yǎng)，2014（7）：6.

［2］周乃富，譚曉風，袁軍.林下養(yǎng)雞對油茶林地土壤以及植株養(yǎng)分的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（8）：341-342.

［3］余震.探索節(jié)能高效、綜合利用的林地養(yǎng)雞模式［J］.中國畜牧業(yè)，2012（6）：57-58.

［4］曾祥艷，廖健明，韋鳳英，等.林下養(yǎng)雞對林地土壤特性的影響［J］.廣西林業(yè)科學，2014，43（3）：292-296.

［5］鄔梟楠，繆金莉，鄭穎，等.林下養(yǎng)雞對生物多樣性的影響［J］.浙江農(nóng)林大學學報，2013，30（5）：689-697.

［6］張成梁，黃藝.LFA的引進簡介［J］.山西林業(yè)科技，2008（2）：44-47.

［7］馬寧君，呂麗萍.發(fā)展林地生態(tài)養(yǎng)雞要注意的幾個問題［J］.中國畜禽種業(yè)，2012（11）：135-136.

Impacts of Chicken Grazing in Woodland on Soil Health and Quality

GUO Jiao1，2，ZHANG Qiao-chu2，ZHANG Hai-ming3，QIAO Fu-qiang3，WANG Hui3，WANG Li3，ZHANG Hong-yan3，RONG Li-ming4
（1.Royal Melbourne Institute of Technology University,Melbourne 3304,Australia；2.Beijing Weijing Landi Landscape Ecological Technology Service Co.,Ltd.,Beijing 100089，China；3.Beijing University of Agriculture,Beijing 102206，China；4.Environmental Protection Research Institute of Light Industry，Beijing 100089，China）

Chicken grazing in woodland has been widely applied all over the country,but its negative impacts on soil quality in natural woodland in mountain areas are often neglected.In this paper,based on Soil Surface Assessment （SSA）,impacts of chicken grazing in natural woodland on soil quality in terms of soil stability,soil infiltration rate and soil nutrient cycling in a mountain area in Beijing were evaluated.The results show that high-density grazing would lead to degradation of vegetation and soil in woodland,thereby affecting change of the entire ecosystem in woodland.It is recommended that before chicken grazing in natural woodland in mountain areas,especially in ecologically sensitive areas,the grazing density should be determined based on environmental impact assessment according to ecological carrying capacity.Meanwhile,it is needed to implement rotational grazing and supplementary feeding,and scientific breeding to maintain the balance of ecological and economic development.

soil health；soil quality；chickens grazing in woodland；impacts

S714；S831.4

A文章順序編號1672-5190（2016）11-0067-03

2016－10－25

項目來源：北京市科技計劃項目——北京山區(qū)生態(tài)資源保護利用技術(shù)集成與示范（Z151100002115030）。

郭嬌（1986—），女，碩士研究生，主要從事生態(tài)修復設(shè)計研究工作。

張海明（1960—），男，教授，博士，主要從事作物栽培與遺傳育種研究工作。

（責任編輯：錢英紅）