泥質(zhì)海岸防護(hù)林樹(shù)種配置與優(yōu)化模式
沿海泥質(zhì)海岸防護(hù)林樹(shù)種配置與優(yōu)化模式應(yīng)遵循以下原則:
(1)生態(tài)學(xué)原則。樹(shù)種配置不僅涉及單個(gè)樹(shù)種生態(tài)特性,更重要的是,要考慮兩個(gè)樹(shù)種、多個(gè)樹(shù)種生態(tài)特性以及他們的相互作用,因此必須以生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)全面考慮它們的生態(tài)關(guān)系,即一方面不同樹(shù)種彼此以對(duì)方作為生態(tài)原則,同時(shí)它們對(duì)外界環(huán)境發(fā)生聯(lián)系,必須考慮兩個(gè)或多個(gè)樹(shù)種對(duì)環(huán)境要求的相同性和不同性,即對(duì)環(huán)境激烈爭(zhēng)奪的特性,因?yàn)閮蓚€(gè)樹(shù)種或多個(gè)樹(shù)種生態(tài)要求一般差別很大。特別還要考慮兩個(gè)樹(shù)種、多個(gè)樹(shù)種之間的關(guān)系,即常說(shuō)的種間關(guān)系,這種關(guān)系既有斗爭(zhēng),又有協(xié)同相助,種間關(guān)系也相當(dāng)復(fù)雜,有機(jī)械關(guān)系、生理生化關(guān)系,有利和有害的關(guān)系都要達(dá)到生態(tài)平衡,這種種間關(guān)系不僅要從靜態(tài)角度考慮,更重要的,要從動(dòng)態(tài)考慮,隨時(shí)間推移,關(guān)系更加微妙和復(fù)雜或者趨于單純。
(2)適地適時(shí)原則。正如樹(shù)種選擇原則所說(shuō),濱海鹽漬化土壤類(lèi)型較多,有“云彩地”、“插花地”之稱,鹽分組成變化不斷,土壤性狀不同,一塊地要適應(yīng)兩個(gè)和多個(gè)樹(shù)種,必須對(duì)造林地適應(yīng)性和生產(chǎn)潛力評(píng)估正確。特別是地下水深度臨界值,不同地點(diǎn)不一樣,不同樹(shù)種要求不一樣,要綜合全面考慮多個(gè)樹(shù)種與土地條件的一致性,利用對(duì)地面、地下、地上空間、營(yíng)養(yǎng)利用一致性和差異性。
(3)生物多樣原則。所謂樹(shù)種配置就要考慮樹(shù)種多樣性,既有喬木,喬木種類(lèi)相當(dāng)多,不能單一;又有灌木,灌木類(lèi)型也很復(fù)雜,不僅考慮喬灌,還要考慮果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)樹(shù)木,還有草本和農(nóng)作物,樹(shù)種配置是廣泛概念,樹(shù)木、灌木與草本與農(nóng)作物配置都要合理考慮。
(4)生態(tài)防護(hù)土壤改良原則。不言而喻,樹(shù)種配置一起就是充分發(fā)揮各個(gè)植物種類(lèi)的生態(tài)效益,發(fā)揮生態(tài)防護(hù)作用,防風(fēng)防沙,抵御海潮海嘯、不良?xì)夂蛞蛩?。根?jù)泥質(zhì)海岸帶特點(diǎn),樹(shù)種配置模式一定要有利于降低地下水,改善土壤降低土壤鹽分,改善土壤理化性質(zhì)和增加土壤肥力,除此原則之外,還要考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、景觀效益等。
(一)混交林模式與優(yōu)化
1991年11月在錦縣建業(yè)鄉(xiāng)南建業(yè)村修長(zhǎng)2500m、寬8m、深1m的長(zhǎng)條臺(tái)田5條,相關(guān)單位選擇4條臺(tái)田輕度鹽堿地類(lèi)型,共20畝,布置混交林試驗(yàn)。于1992年4月栽植群眾楊×紫穗槐、109柳×紫穗槐、絨毛白蠟×紫穗槐、白榆×紫穗槐混交林和群眾楊、109柳、絨毛白蠟、白榆純林,苗木2年生,株行距1m×2m,每臺(tái)6個(gè)小區(qū),共24個(gè)小區(qū),拉丁方設(shè)計(jì)。試驗(yàn)地為輕鹽堿類(lèi)型,鹽分及養(yǎng)分見(jiàn)表5-38、5-39。
表5-38 混交林土壤鹽分狀況
土層(cm)
+
全鹽(g/kg)
pH
(毫克當(dāng)量/100克土)
0~10
0
0.4983
0.3014
1.3144
0.425
0.4276
0.0892
1.200
8.9
10~30
0
0.6867
0.2000
0.6582
0.240
0.3454
0.0378
0.911
8.5
30~50
0.0799
0.5753
0.1606
1.9726
0.155
0.8141
0.0391
1.518
8.8
50~70
0.0799
0.3327
0.2000
0.8894
0.050
0.1891
0.0217
0.763
9.1
平均
0.0457
0.5268
0.2032
1.1935
0.188
0.4464
0.0409
1.083
8.8
表5-39 混交林土壤養(yǎng)分狀況
林分
土層(cm)
有機(jī)質(zhì)(%)
全N(%)
速N(1×106mg/kg)
全P(%)
速P(1
106mg/kg)
速K(mg/100g±)
pH
楊樹(shù)混交林
0~10
1.13
0.0674
58.15
0.1197
1.36
23.6
9.25
10~30
1.30
0.0813
68.39
0.1275
2.44
16.6
8.75
30~50
1.10
0.0742
61.0
0.1267
1.02
13.6
8.85
50~70
1.34
0.0778
57.42
0.1318
1.11
28.8
9.35
平均
1.23
0.076
61.7
0.1273
1.50
20.23
9.02
楊樹(shù)純林
0~10
1.10
0.0619
37.67
0.0619
1.39
17.3
9.25
10~30
1.35
0.0742
56.69
0.0742
2.48
12.0
8.65
30~50
1.34
0.0566
49.38
0.0566
1.02
7.7
8.62
50~70
1.79
0.0488
25.24
0.0488
2.60
6.6
8.85
70~100
1.15
0.0672
49.38
0.0672
0.41
20.3
9.15
平均
1.35
0.0623
44.84
0.0623
1.48
13.1
8.89
白蠟混交林
0~10
1.28
0.0799
56.69
0.1203
1.61
22.7
9.05
10~30
1.38
0.0848
74.98
0.1330
1.73
18.7
8.65
30~50
1.12
0.0714
55.23
0.1160
1.86
15.4
8.75
50~70
1.10
0.0651
58.15
0.1211
0.86
20.8
9.05
70~100
1.29
0.0834
60.35
0.1339
1.36
27.8
9.12
平均
1.21
0.0773
61.45
0.126
1.459
21.59
8.93
白蠟純林
0~10
1.05
0.0623
47.37
0.1034
1.63
14.9
9.00
10~30
1.30
0.0776
65.08
0.1103
2.16
14.1
8.65
30~50
1.09
0.0668
55.57
0.1013
1.33
11.23
8.69
50~70
0.99
0.0535
41.59
0.1017
1.30
13.04
9.03
70~100
1.20
0.0742
50.90
0.1143
1.61
23.08
9.14
平均
1.12
0.065
53.12
0.1040
1.60
13.09
8.82
1992年10月調(diào)查樹(shù)木成活率,1995年調(diào)查樹(shù)木保存率,1997年10月調(diào)查的樹(shù)木生長(zhǎng)結(jié)果列入表5-40。從表中看到,無(wú)論哪種類(lèi)型混交,主要樹(shù)木無(wú)論樹(shù)高、胸徑、地徑及年生長(zhǎng)量都優(yōu)于純林。主要原因由于混交了豆科固N(yùn)樹(shù)種紫穗槐,增加了土壤的有機(jī)質(zhì)和氮,增加了土壤肥力,降低了土壤含鹽量,提高了林木生長(zhǎng)力。紫穗槐固N(yùn)活性測(cè)定見(jiàn)表5-41。
表5-40 紫穗槐伴生混交林樹(shù)木生長(zhǎng)定位觀測(cè)
樹(shù)種
類(lèi)型
成活率(%)/保存率(%)
樹(shù)高(m)
胸徑(cm)
混交林比純林(樹(shù)高增長(zhǎng)率%)
混交林比純林(胸徑增長(zhǎng)率%)
群眾楊
純林
89.9/75.3
6.3
7.3
17.5
46.6
混交林
93.8/90.2
7.4
10.7
109柳
純林
89.4/79.3
4.8
4.6
20.8
50.0
混交林
89.4/86.4
5.8
6.9
河南白榆
純林
68/60
5.2
5.5
5.8
23.6
混交林
71/65
5.5
6.8
絨毛白蠟
純林
81.4/77.8
6.8
6.4
5.5
18.4
混交林
72.5/66.4
7.1
7.6
表5-41 混交林中林分氮素狀況及紫穗槐固氮特性
混交類(lèi)型
林分
固氮酶活性(nMC2H2/g·h)
平均固氮量(kg/·a)
根瘤重(g/kg)
全N(g/kg)
速效N(mg/kg)
郁閉度
95~07
95~09
95~07
95~09
95~07
95~09
92~04
95~10
92~04
95~10
紫穗槐×群眾楊
0.8
566.0
1300.3
0.6
0.2
5.3
0.9
0.76
0.85
61.7
71.7
群眾楊純林
0.7
—
—
—
—
—
—
0.62
0.64
44.8
56.0
紫穗槐×絨毛白蠟
0.6
1129.6
1398.1
1.0
0.3
5.3
1.2
0.77
0.89
61.5
78.0
絨毛白蠟純林
0.6
—
—
—
—
—
—
0.65
0.71
53.1
61.0
另外,研究人員觀察了在蘇打鹽漬土上栽植的沙棘、河南白榆混交林,現(xiàn)白榆樹(shù)高已8m,胸徑7.8cm,保存率80%。而1990年同年栽植的河南白榆純林由于堿害及鹽害保存率只有30%,樹(shù)高只有5m,生產(chǎn)力很低。
1998年6月測(cè)定白榆沙棘混交林根際與非根際土壤酶活性獲得以下數(shù)據(jù):
表5-42 土壤酶活性
混交類(lèi)型
取土部位
過(guò)氧化氫酶(mg/g)
蛋白酶(mg/g)
磷酸酶酚(mg/g)
脲酶(mg/g)
白榆×沙棘
根際
7.979
0.1595
0.042
3.8761
非根際
6.004
0.0917
0.015
2.3185
根際土的酶活性大于非根際土,以上數(shù)據(jù)表明白榆混交了沙棘,使空氣中的N固定到土壤中增加氮肥,提高土壤肥力,提高了樹(shù)木根際的土壤酶活性,促進(jìn)了樹(shù)木生長(zhǎng),這就是白榆×沙棘混交林優(yōu)于純林的原因。
1997年春在遼寧建業(yè)鄉(xiāng)平安后村修筑50畝臺(tái)田上布置了遼寧楊、絨毛白蠟株混刺槐、紫穗槐,行混刺槐三種方式。1999年11月測(cè)定生長(zhǎng)量,混交比純林樹(shù)高增長(zhǎng)9.4%~38.9%,地徑增長(zhǎng)5.9%~45.8%?;旖涣值乇燃兞痔岣咄寥肋^(guò)氧化酶10%、尿酶50%、磷酸酶100%。
1993年4月在建業(yè)鄉(xiāng)何屯村蘇打鹽漬土上25塊長(zhǎng)條臺(tái)田(200m×8m×1m),選地1.3,布置沙棗、刺槐、沙棘+小胡楊耐鹽品系、絨毛白蠟、群眾楊、旱柳等單行混交對(duì)比試驗(yàn)。于2005年8月調(diào)查表明,現(xiàn)有林分生長(zhǎng)穩(wěn)定,并改善了林地土壤(表5-43)。
表5-43 中鹽土、蘇打鹽漬土上穩(wěn)定生長(zhǎng)的混交林分
地點(diǎn)
樹(shù)種
混交林
樹(shù)齡(a)
樹(shù)高(m)
胸徑(cm)
造林密度(m×m)
蘇打鹽漬土
沙棗絨毛白蠟+沙棗
12
4.1
14
1×2
絨毛白蠟
絨毛白蠟+沙棗
12
6.0
14
1×2
群眾楊
群眾楊+沙棗
12
6.9
10
1×2
小胡楊
小胡楊+沙棗+絨毛白蠟
12
6.2
13.5
1×2
刺槐
刺槐+小胡楊
12
6.8
12
1×2
白榆
白榆+沙棘
15
8
7.8
1×1
沙棘
15
3.8
6.2
1×1
建業(yè)中鹽土
白榆無(wú)性系
群眾楊+白榆無(wú)性系+絨毛白蠟
13
9.2
8.3
1×2
娘娘宮中鹽土
遼寧楊
遼寧楊+刺槐
7
5.5
9
2×1
刺槐
7
4.5
8
2×1
(二)生態(tài)—經(jīng)濟(jì)型泥質(zhì)海岸防護(hù)林模式
泥質(zhì)海岸防護(hù)林體系是以生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論為指導(dǎo),在充分利用光、熱、水、氣等自然資源基礎(chǔ)上,兼顧防護(hù)樹(shù)種的防護(hù)效益與經(jīng)濟(jì)效益。在保證沿海生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí),最大限度地取得經(jīng)濟(jì)效益,因此建立起生態(tài)—經(jīng)濟(jì)型海防林模式。
根據(jù)河北省黃驊市試區(qū)的具體情況,結(jié)合河北省海岸帶規(guī)劃要求,該系統(tǒng)營(yíng)建主題思想是:以現(xiàn)有地面為先導(dǎo),大型排水系統(tǒng)、公路干線為骨架,作為海防林基干林帶,勾繪出綠化帶的輪廓。以棗樹(shù)—灌木大小網(wǎng)絡(luò)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為中心,結(jié)合灌木林、經(jīng)濟(jì)林、村莊綠化等,組成多林種、多結(jié)構(gòu)和多種防護(hù)效能的具有濱海地區(qū)綠化特點(diǎn)的海防林體系。
具體營(yíng)建措施是,在現(xiàn)有排干和干線公路兩側(cè),加寬修筑臺(tái)條田,營(yíng)建護(hù)路林、護(hù)岸林帶,同時(shí)利用田間路和支、斗兩側(cè)隙地,進(jìn)行平整土地。配置模式是基干林帶即護(hù)岸林護(hù)路林以大型耐鹽喬木或棗樹(shù)為主,有抗蟲(chóng)白榆、刺槐等,棗樹(shù)—灌木農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主栽樹(shù)種是,金絲小棗和冬棗,灌木有紫穗槐和檉柳。經(jīng)濟(jì)林主要以營(yíng)建棗園和梨園為主。
該防護(hù)林體系,在總體上體現(xiàn)出林網(wǎng)與片林相結(jié)合框架,充分發(fā)揮林果優(yōu)勢(shì),以林護(hù)農(nóng),充分利用田間隙地,產(chǎn)出林果產(chǎn)品。
1.基干林帶主栽樹(shù)種成活試驗(yàn)
該系統(tǒng)引進(jìn)毛白楊無(wú)性15個(gè),造林當(dāng)年調(diào)查造林成活率,其后逐年在生長(zhǎng)季結(jié)束后調(diào)查生長(zhǎng)量及保存株數(shù)。只有兩個(gè)無(wú)性系(系號(hào)為73、96)在該立地條件下成活情況較好,成活率為70%~75%,另外兩個(gè)無(wú)性系號(hào)分別是1212、1316的無(wú)性系,僅見(jiàn)單株成活,其他無(wú)性系全部死亡。成活的幼樹(shù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)生長(zhǎng)季后全部保存下來(lái),中間沒(méi)有發(fā)生死亡現(xiàn)象。由此,從存活方面看,73、96兩個(gè)無(wú)性系,其抗逆性是能夠滿足該立地造林要求的。單株1212、1316兩個(gè)無(wú)性系,抗逆性有待于進(jìn)一步研究。
刺槐是較耐鹽的樹(shù)種,該系統(tǒng)一次引進(jìn)8個(gè)無(wú)性系。采用截干造林,造林時(shí)間選擇在秋、冬季。越冬后,次年夏季調(diào)查造林成活率,各個(gè)無(wú)性系成活情況大致相當(dāng),均達(dá)85%~90%。其后隨著時(shí)間推移,經(jīng)過(guò)5個(gè)生長(zhǎng)季后,保存率逐漸穩(wěn)定下來(lái)(見(jiàn)表5-44),保存率為80%~85%。經(jīng)實(shí)地考察,刺槐各無(wú)性系的成活率和保存率與造林方式有直接關(guān)系:采用截干造林,造林成活率相對(duì)高,尤其地墑情較差時(shí),其造林成活率較植苗造林有顯著提高。
表5-44 刺槐無(wú)性系成活情況表
項(xiàng)目
魯78
魯59
魯1
魯42
魯10
魯13
魯68
魯7
造林株數(shù)
251
241
150
310
308
1960
160
300
保存率(%)
75
80
80
82
85
80
80
80
此外,該系統(tǒng)還引進(jìn)了741楊和抗蟲(chóng)白榆。其中741楊造林成活率達(dá)到94%,經(jīng)過(guò)4個(gè)生長(zhǎng)季后,全部保存下來(lái),沒(méi)有發(fā)生自然死亡現(xiàn)象??瓜x(chóng)白榆用其營(yíng)建農(nóng)田防護(hù)林,整地方式為臺(tái)田和大坑整地,兩者成活率高達(dá)91%,且成活后很少發(fā)生自然死亡現(xiàn)象。
2.基干林帶造林樹(shù)種生長(zhǎng)狀況
主要防護(hù)樹(shù)種幼林生長(zhǎng)狀況見(jiàn)表545。由表可以看出,經(jīng)過(guò)幾個(gè)生長(zhǎng)季的生長(zhǎng)后,林帶已達(dá)到可以對(duì)農(nóng)田形成有效防護(hù)的高度。各樹(shù)種及無(wú)性系樹(shù)高變動(dòng)系數(shù)較小,保持在8.0%~19.0%,對(duì)林帶湍流保持穩(wěn)定狀態(tài)具有極其重要意義。另外,防護(hù)樹(shù)種胸徑增長(zhǎng)很快。其中魯78、魯1、魯7無(wú)性系以及抗蟲(chóng)白榆大坑整地栽植,胸徑增長(zhǎng)達(dá)河北省速生用材林省頒標(biāo)準(zhǔn)。毛白楊單株成活的兩個(gè)無(wú)性系(1212、1316)、刺槐兩個(gè)無(wú)性系(魯42、魯10)、741楊以及抗蟲(chóng)白榆臺(tái)田造林,胸徑連年生長(zhǎng)量達(dá)1.20cm以上,由此可以看出,該地區(qū)林業(yè)生產(chǎn)潛力是很大的。
表5-45 防護(hù)樹(shù)種生長(zhǎng)狀況表
樹(shù)種及無(wú)性系號(hào)
毛白楊
刺槐
抗蟲(chóng)白榆
741楊
121
73
1316
96
魯78
魯7
魯42
魯10
臺(tái)田
大坑
樹(shù)齡
2+5
2+5
2+5
2+5
5
5
5
5
5
2+3
2+3
4
平均高(m)
5.0
6.2
5.6
6.9
5.0
4.8
4.4
5.5
6.0
4.9
6.2
4.4
高變動(dòng)系數(shù)(V%)
-
13.9
-
11.2
8.9
18.8
17.0
14.1
8.2
10.4
6.1
9.0
平均胸徑(cm)
8.6
10.5
9.7
13.0
7.2
7.0
5.4
6.6
7.6
6.4
10.4
6.0
胸徑變動(dòng)系數(shù)(V%)
-
17.3
-
18.4
21.3
27.4
17.7
17.9
14.0
11.6
8.36
9.0
3.生態(tài)—經(jīng)濟(jì)型海防林模式的生態(tài)系統(tǒng)分析
為了研究泥質(zhì)海岸生態(tài)—經(jīng)濟(jì)型海防林森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,我們測(cè)定構(gòu)成這種生態(tài)—經(jīng)濟(jì)型海防林系統(tǒng)中建群種金絲小棗、榆樹(shù)、刺槐和珠美海棠生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素積累、分布及物質(zhì)循環(huán),其目的是制定有效的調(diào)控及經(jīng)營(yíng)措施。
該研究采用固定植株采樣,首先對(duì)研究樹(shù)種進(jìn)行優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)木選擇,其后在不同季節(jié)對(duì)固定標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。具體做法:葉子為取自樹(shù)冠上、中、下不同部位的混合樣;枝為當(dāng)年生枝與1年生枝的混合樣。根與土壤的采集是協(xié)同進(jìn)行的,考慮挖掘傷根和對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的影響,特將分布在標(biāo)準(zhǔn)木下的地塊分成4塊,每次在其中一塊挖土壤剖面,采集土壤和根樣品,根樣品標(biāo)準(zhǔn)是采集直徑2~5mm以下的吸收根,葉、枝、根采集后及時(shí)用水清洗,洗掉污物,風(fēng)干備用,分析其化學(xué)成分。
(1)含量分析。
土壤中的季節(jié)變化幅度很大,榆樹(shù)下土壤,春季是秋季的5~7倍。春季降水量小,蒸發(fā)量大,大量隨地下水上升而聚積在土壤上層。進(jìn)入夏季后,隨著降水的逐漸增多,又逐漸被淋洗掉,到8月下旬雨季結(jié)束時(shí)達(dá)到一年中的最低點(diǎn)。也就是說(shuō),土壤的含量主要受氣候條件尤其是降水量的影響。
根中含量則表現(xiàn)為夏季較春、秋兩季高,與土壤中含量的變化趨勢(shì)正好相反。這主要是由于樹(shù)木根系對(duì)選擇吸收造成的,也是這幾個(gè)樹(shù)種耐鹽堿的生理機(jī)制之一。根系對(duì)吸收除受土壤濃度的影響外,主要與自身生理活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。夏季,生理活動(dòng)強(qiáng)度大,根系從土壤溶液中大量地吸收水分和礦物質(zhì)元素,與此同步,也被大量吸收進(jìn)入根系,而春季未放葉前和秋季樹(shù)木生理活動(dòng)相對(duì)較弱,根系中含量也相對(duì)低。
枝中含量表現(xiàn)為,春季明顯高于夏季和秋季,前者是后者的4~7倍。首先,與采樣標(biāo)準(zhǔn)有關(guān),春季第一次采樣時(shí),樹(shù)木還沒(méi)有發(fā)芽生長(zhǎng),只采1年枝條,而其后幾次樣品,采的是1年生與當(dāng)年生枝的混合樣。其次與移動(dòng)性有關(guān)。春季沒(méi)有放葉時(shí),大量集中于枝體中,放葉后,隨著樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)代謝物流入葉片當(dāng)中,具體地則表現(xiàn)為枝中春季高于夏季與秋季。
在葉片中的含量變化趨勢(shì)是,秋季較夏季高,是夏季的2~3倍。這是符合一般規(guī)律的,在葉片內(nèi)是逐漸積累的,隨著生長(zhǎng)季的推進(jìn)而含量增加,到秋季落葉前達(dá)到一年中的最高點(diǎn)。
(2)氮與磷的含量分析。
土壤全N量是衡量土壤氮素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo),其消長(zhǎng)狀況主要決定于土壤有機(jī)質(zhì)積累和分解作用的相對(duì)強(qiáng)弱。由表557可以看出,試驗(yàn)區(qū)土壤全N含量非常低,在0.04%~0.06%。如果僅以全N含量衡量的話,土壤呈現(xiàn)極貧瘠狀態(tài)。全年變化幅度不大,夏季和秋季穩(wěn)定地保持在一個(gè)水平上。只有春季,不同樹(shù)種表現(xiàn)出不同方向的波動(dòng),榆樹(shù)下土壤春季較夏季和秋季高0.01%,棗樹(shù)和刺槐下土壤春季較夏秋兩季低0.01%~0.02%。
土壤全P量,全年沒(méi)有波動(dòng),穩(wěn)定地保持在0.05%~0.06%。因?yàn)橥寥浪傩只占全P量的極小部分,而且速效P與全P量不相關(guān),所以全P量不能作為土壤P素供應(yīng)的確切指標(biāo)。但一般認(rèn)為,全P低于0.08%~0.1%時(shí),土壤速效P含量就不能滿足絕大多數(shù)植物的需要了。因此,該試區(qū)土壤管理措施必須有利于P素的活化。
由上述表格可以看出,林木不同器官N、P含量表現(xiàn)為葉>枝>根;棗樹(shù)N、P含量分別是葉>枝>根,棗樹(shù)N、P含量分別是葉>枝>根、葉>枝=根;刺槐中N、P表現(xiàn)為葉>枝>根;海棠也表現(xiàn)為葉>枝>根。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料,在養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí),木本植物維持正常生理代謝,N、P在各器官的含量一般表現(xiàn)為葉>枝>根,也就是說(shuō),試驗(yàn)?zāi)敬嬖陴B(yǎng)分分配失調(diào)問(wèn)題,尤其是榆樹(shù)營(yíng)養(yǎng)失調(diào)的嚴(yán)重問(wèn)題,這主要是因?yàn)橥寥鲤B(yǎng)分短缺,不能滿足樹(shù)木正常代謝所需的營(yíng)養(yǎng)量,為了最大限度地維持生理代謝,樹(shù)木通過(guò)各器官間養(yǎng)分移動(dòng)來(lái)適應(yīng)養(yǎng)分供應(yīng)不足。
一般認(rèn)為,高等植物各器官平均含N量2%~4%,平均含P量0.2%,如果以這一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量的話,只有刺槐達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),其余3個(gè)樹(shù)種都不同程度地存在著缺素癥。
綜上所述:第一,土壤中含量在一年中的變化主要受氣候條件,尤其是降水條件的影響,在樹(shù)木中的含量與土壤中含量的變化趨勢(shì)不同,主要與樹(shù)木生理活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。枝中含量的最高點(diǎn)在春季,葉組織內(nèi)的含量的最高點(diǎn)在晚秋。第二,如果以土壤N、P含量來(lái)衡量的話,土壤呈極貧瘠狀態(tài)。除刺槐外,榆樹(shù)、棗樹(shù)、海棠都表現(xiàn)出不同程度的營(yíng)養(yǎng)失調(diào)和缺素癥。
以上我們只是簡(jiǎn)單地探討了大量元素N、P與代表鹽狀況對(duì)樹(shù)木有毒害作用的在樹(shù)木內(nèi)的分布狀況,研究項(xiàng)目有待于擴(kuò)展,尤其是生理代謝的中間產(chǎn)物,對(duì)森林培育和經(jīng)營(yíng)具有重要的指導(dǎo)意義;觀察資料需要加密。生長(zhǎng)季不同時(shí)期的林木代謝變化很大,按季節(jié)描述的變化狀態(tài)是不夠詳細(xì)的,需要逐月或逐旬觀察才能把握其變化趨勢(shì),這幾個(gè)方面的工作有待于進(jìn)一步深化。
泥質(zhì)生態(tài)—經(jīng)濟(jì)林型沿海防護(hù)林模式的森林生態(tài)系統(tǒng)中,從建群種的成活、保存和幼林生長(zhǎng)狀況這幾個(gè)方面考慮的話,刺槐、抗蟲(chóng)白榆和棗樹(shù)是可以適應(yīng)北方泥質(zhì)海岸立地條件的,對(duì)經(jīng)濟(jì)樹(shù)種而言;珠美海棠在土壤含鹽量2g/kg以下時(shí)才能保證成活,梨樹(shù)只要選擇合適的苗木,采用二剪砧萌芽解綁的砧木處理方式,營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林的成功率是可以保證的;蘋(píng)果在本地區(qū)的限制因子主要是鹽堿和早春生理干旱;覆膜保墑措施可以縮短棗樹(shù)的緩苗期,并且對(duì)生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用。在樹(shù)木根中含量與土壤中含量的變化趨勢(shì)正好相反,顯現(xiàn)為夏季較春、秋兩季高,主要與樹(shù)木生理活動(dòng)強(qiáng)度有關(guān),枝中含量的最高點(diǎn)在春季,葉組織含量最高點(diǎn)在晚秋,如果以全N、P來(lái)衡量,除刺槐外,榆樹(shù)、棗樹(shù)、海棠都表現(xiàn)出不同程度的營(yíng)養(yǎng)失調(diào)和缺素癥。根據(jù)沿海泥質(zhì)海岸特殊自然景觀,以大型排水系統(tǒng)、公路干線為骨架形成的刺槐、抗蟲(chóng)白榆喬木與農(nóng)田形成的大網(wǎng)絡(luò)和以棗樹(shù)—糧—灌(木)形成的農(nóng)田為中心的小網(wǎng)格,為最優(yōu)化模式。
(三)黃河三角洲地區(qū)農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式
試驗(yàn)基點(diǎn)設(shè)在濟(jì)南軍區(qū)黃河三角洲生產(chǎn)基地五分場(chǎng),屬現(xiàn)代黃河三角洲。土壤主要為濱海鹽土,含鹽量多在1.0%~2.6%,局部地段在0.5%~1.0%,最高可達(dá)3.564%,地下水位1.2~2.5m,土壤pH6.79~8.87,天然優(yōu)勢(shì)植物群落為檉柳群落和堿蓬群落。
1.棗糧間作的產(chǎn)量分析
不同處理?xiàng)棙?shù)成活率Ⅰ:87.5%,Ⅱ:85.4%,Ⅲ:88.6%??梢钥闯?,雖然不同處理的單位土地面積棗樹(shù)株數(shù)不同,但成活率間無(wú)顯著差異。這可能是因?yàn)闂棙?shù)的成活率主要與苗木質(zhì)量、土壤條件、栽種技術(shù)等有關(guān),與栽植密度關(guān)系不大。還可以看出,各個(gè)處理的成活率都在85%以上,且成活率間差別不大。這樣,就為比較不同處理間的經(jīng)濟(jì)效益奠定了基礎(chǔ)。棗樹(shù)在第4、5年的結(jié)果量和間作期間的作物產(chǎn)量見(jiàn)表5-46。棗樹(shù)栽植前2年,不會(huì)結(jié)果,第3年有少量果實(shí)。以后才開(kāi)始計(jì)算產(chǎn)量??梢钥闯觯鞣N處理與對(duì)照相比,西瓜和大豆的產(chǎn)量在各年份都低,原因是栽植棗樹(shù)占據(jù)了一定的空間,每公頃作物株數(shù)減少,且減少的程度與棗樹(shù)的密度有關(guān)。還可以看出,在2002年作物產(chǎn)量普遍降低。這是因?yàn)樵撃攴萏貏e干旱,作物生長(zhǎng)受到較大影響。而棗樹(shù)的結(jié)果量卻比2001年還略有提高,說(shuō)明棗樹(shù)具有一定的抗逆能力,在氣候干旱條件下仍然能夠維持相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量。在這方面,它比農(nóng)作物有優(yōu)勢(shì)。
表5-46 棗糧間作的產(chǎn)量(單位:kg·hm-2)
年份
作物產(chǎn)量(對(duì)照)
作物產(chǎn)量(處理)
棗樹(shù)結(jié)果量
西瓜
大豆
西瓜
大豆
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1998
22500
1450
22300
22450
22460
1470
1455
1500
—
—
—
1999
23000
1480
22500
22510
22530
1510
1520
1490
—
—
—
2000
24100
1490
23100
23120
23180
1520
1475
1538
—
—
—
2001
24200
1510
24120
24170
24200
1537
1542
1585
220
200
150
2002
24000
1440
23850
23500
23470
1425
1385
1400
246
210
170
為了直觀、統(tǒng)一地比較棗糧間作與單一作物種植的經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)根據(jù)當(dāng)時(shí)市場(chǎng)平均價(jià)格計(jì)算單位面積土地的產(chǎn)值:西瓜0.40元/kg,大豆3.0元/kg,鮮棗4.0元/kg,結(jié)果見(jiàn)表5-47??梢钥闯觯陂_(kāi)始試驗(yàn)的前5年中,雖然對(duì)照的作物產(chǎn)量都較高,前3年的產(chǎn)值也較高,但棗樹(shù)開(kāi)始結(jié)果以后,每公頃產(chǎn)值的總量就開(kāi)始高于單一作物。這是由于棗樹(shù)的產(chǎn)量相對(duì)較高,價(jià)格又是作物無(wú)法達(dá)到所致。所以,當(dāng)棗樹(shù)進(jìn)入結(jié)果期以后,棗糧間作的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái),經(jīng)濟(jì)效益也比較明顯。
表5-47 不同耕作制度的年產(chǎn)值(單位:元·hm-2)
年份
對(duì)照
處理
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1998年
13350
13330
13345
13484
1999年
13640
13530
13534
13482
2000年
14110
13800
13808
13886
2001年
14210
15139
15094
15035
2002年
13920
14799
14395
14268
為了在總體上比較不同耕作制度的經(jīng)濟(jì)效益,把連續(xù)5年的產(chǎn)值做一平均,結(jié)果見(jiàn)表5-48??梢钥闯?,栽植棗樹(shù)5年來(lái),單位土地產(chǎn)值是處理均大于對(duì)照,分別比對(duì)照提高1.98%、1.37%和1.33%。
表5-48 不同耕作制度的5年平均值(單位:元·hm-2)
對(duì)照
處理
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
13846
14119.6
14035.2
14031
3個(gè)處理間的經(jīng)濟(jì)效益也有差別。由表5-47和表5-48可以看出,第一種處理優(yōu)于第二、第三種處理,即栽植的棗樹(shù)越多、單位土地面積的產(chǎn)值越高。實(shí)際上在黃河三角洲新淤地上,土壤呈退化趨勢(shì),即由于氣候干旱,土壤水分蒸發(fā)量大,地下水位上升,鹽分隨水分沿毛細(xì)管上移到表層土壤。在水分蒸發(fā)以后,鹽分在表層土壤累積,土壤呈現(xiàn)次生鹽漬化現(xiàn)象。隨土壤條件變差,作物的產(chǎn)量逐漸下降。另一方面,作物受氣候變化的影響大。如2002年比2001年干旱,作物的產(chǎn)量和產(chǎn)值均下降,而棗樹(shù)的結(jié)實(shí)量受影響較小,單純從結(jié)實(shí)和產(chǎn)值來(lái)看,棗樹(shù)在2002年比2001年增加。這說(shuō)明棗樹(shù)與農(nóng)作物間作從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看效果很好。
2.結(jié)論
金絲小棗適于在渤海灣地區(qū)生長(zhǎng),耐一定程度的鹽堿,結(jié)果早,優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn),果實(shí)含糖量高,還含有豐富的氨基酸、維生素和多種礦物質(zhì)元素,鮮食是美味的水果,干食是營(yíng)養(yǎng)豐富的滋補(bǔ)品和中藥。受多種因素的影響,在黃河入海口地區(qū)一直沒(méi)有金絲小棗的栽植,當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)其生活習(xí)性、栽培技術(shù)和用途缺乏認(rèn)識(shí)。本研究借鑒其他地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),在該地區(qū)引進(jìn)金絲小棗,并且一次栽植20。連續(xù)調(diào)查觀測(cè)的結(jié)果表明,其農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)的模式效果良好。而且,隨著時(shí)間的推移,棗樹(shù)的結(jié)果量會(huì)越來(lái)越大,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)越來(lái)越高。
除了帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益,農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)還可以通過(guò)降低風(fēng)速,減少土壤蒸發(fā),增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,抑制土壤返鹽。因此,這種經(jīng)營(yíng)模式具有較好的生態(tài)效益,為最優(yōu)化模式。
以棗糧間作為主的農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式在黃河三角洲地區(qū)新淤地上是可行的,經(jīng)濟(jì)效益顯著,前5a的經(jīng)濟(jì)效益比對(duì)照平均提高1.56%;棗樹(shù)且可形成防護(hù)林帶,可以提高土壤植被覆蓋率,減少土壤水分蒸發(fā),有效地抑制土壤返鹽,因而,具有很高的生態(tài)效益。隨著棗樹(shù)的成長(zhǎng),結(jié)實(shí)量逐漸增加,經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越高;防風(fēng)效果持續(xù)增強(qiáng),生態(tài)效益越來(lái)越好。在3種處理間,第一種處理,即棗樹(shù)雙行栽植,株行距為3m×3m,棗行間距為9m,優(yōu)于第二、第三種處理。
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