徐红梅 孙拥康 汤景明 文雪峰 谭振林
摘 要: 通过连续3年试验监测,对江汉平原5种典型杨-农复合经营模式及效益进行了分析。结果表明:杨树幼林农林间作不仅能促进杨树生长,还可以获得明显经济效益。不同间作模式收益及影响杨树生长有差异,综合效益较好的模式有:杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦和杨树+玉米+小麦。
关键词: 杨树;农林复合经营;效益分析
中图分类号:S792.11 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2014)05-0001-04
随着森林经营方式由过去单纯追求木材产量和经济效益向注重发挥森林生态效益和多种效益的转变,农林复合经营作为一种高效稳定的可持续经营方式,近年来发展迅速,已引起世界各地的普遍重视[1]。杨树作为我国人工林主要用材树种和防护林种之一,其吸收根(40~100 cm) 与农作物的吸收根(20~40 cm) 分布于土壤的不同层,比较适合进行农林复合经营,发展潜力巨大[2]。特别是第21届国际杨树会议以来,杨树农林复合经营已成为杨树产业的一个重要发展方向[3]。江汉平原作为我国重要的粮棉油生产基地,也是湖北省乃至全国重要的杨树工业原料林培育基地,鉴于可利用土地面积的限制,林农争地、林下土地资源闲置等矛盾日益突出,开展杨-农复合经营对于地区长期效益和短期效益的结合以及社会经济的发展具有重要意义[4]。本研究通过对江汉平原5种典型杨-农复合经营模式进行连续3年试验观测,统计并分析了各经营模式对林木生长影响及其综合经济效益,旨在为全省杨-农复合经营模式配置及效益评价提供科学依据。
1 研究区概况
江汉平原位于湖北省中南部,西起宜昌市枝江市,东迄武汉,北至钟祥,南接洞庭湖平原,由长江和汉江冲积而成。属亚热带季风气候,平均海拔27 m左右,年均日照时数约2 000 h,年均降水量1 100~1 300 mm,无霜期约240~260 d。是湖北省重要的粮棉油生产基地,同时也是湖北省杨树最适宜栽培地区之一,拥有湖北省最大的杨树速生丰产林基地。本研究试验区位于湖北省松滋市涴市镇,地处长江南岸,为平原湖区地貌,是中央财政推广项目“杨树造纸原料林定向培育技术推广与示范”重要试验示范地区之一,该区杨-农复合经营面积及规模较大,经营模式种类繁多,属于江汉平原杨-农复合经营代表性地区。
2 材料与方法
2.1 典型模式配置
试验区杨树人工林为2011年春季造林,株行距3 m×6 m,同年开始间作。受当地农业种植习惯及市场价格波动影响,试验区农林复合经营类型比较丰富,可以与杨树进行间作的农作物有:小麦Triticum aestivum、玉米Zea mays、大豆Glycine max、芝麻Sesamum indicum、棉花、油菜、西瓜Citrullus lanatus、南瓜Cucurbita moschata、牧草、药材、菇菌类等多达十数种,复合模式也较多样。通过2011~2013年连续3年对试验区实地调查及收集相关间作资料,遵循因地制宜、生态互补、效益优先及市场需求相结合原则[5],共选取杨树+大豆、杨树+玉米、杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦5种典型杨-农复合经营模式,各模式配置及种植措施情况见表1。
2.2 调查方法
2011~2013年3年间,对选取出的5种典型杨-农复合经营模式进行样地设置和调查。于每年冬季杨树停止生长后,设置杨树人工林调查样地,样地面积为20 m×20 m,对杨树进行每木检尺,记录各样地内各林木胸径、树高、枝下高和冠幅等测树因子;利用收获法及净现值法,以杨树在当地年均生长量及当地市场价格、农作物在当地盛产期产量和当地市场价格为标准,以相似立地条件下,相同年龄、相同造林密度未间作杨树林分为对照,调查统计并换算各样地林木及农作物的投入、产出等综合经济效益情况。
3 结果与分析
3.1 不同模式杨树生长情况分析
表2为2011~2013年3年间杨树平均树高、胸径和材积变化情况。从表2可以看出:从5种典型杨-农复合经营模式水平方向看,3年间杨树生长情况良好,无论是从胸径生长量还是树高生长量均表现出逐年递增趋势,从各间作模式杨树林分与未间作杨树林分胸径生长量、树高生长量及蓄积生长量看,间作杨树林分比未间作杨树林分生长优势明显,且连续3年年均增量均高于于未间作林分;间作3年后,间作地杨树胸径、树高和蓄积生长量分别高于未间作林3.3%~9.5%、3.6%~8.9%和10.6%~27.8%。由此可见,开展杨-农复合经营,通过对农作物进行除草、施肥、浇水等管理,可以促进林木生长。
对不同间作模式杨树3年树高、胸径和林分蓄积进行方差分析,结果表明不同处理之间树高(F =11.29,df=5,12, P<0.01) 、胸径(F=37.66,df=5,12, P<0.01)和林分蓄积(F=98.72,df=5,12, P<0.01)差异均达到了极显著水平。进一步对不同间作模式林分蓄积生长进行多重比较可以看出(见表2),除杨树+大豆和杨树+玉米2种模式之间不存在差异之外,其它模式之间以及与对照之间均存在极显著差异。表明:不同农林复合经营模式对杨树生长影响各不相同,明显促进杨树生长模式依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米和杨树+大豆、杨树+棉花+小麦。
3.2 不同模式综合经济效益分析
2011~2013年3年间5种典型杨-农复合经营模式及未间作模式总计投入、产出、收益、产出投入比统计结果。由表3可以看出:3年间各模式中农作物和杨树林木总计产出均高于投入,产投比均高于1,同时,各典型杨-农复合经营模式与未间作模式相比,各指标值较高,综合经济效益优势明显。从农作物产投比看,由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+大豆、杨树+西瓜+小麦,杨树+玉米、杨树+棉花+小麦,产投比在1.80~3.25之间;从林木产投比看,由高到低排序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆、杨树+棉花+小麦、杨树,产投比在1.25~2.27之间;从总产投比由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦,杨树+大豆、杨树+玉米、杨树+棉花+小麦、杨树,产投比在1.25~3.04之间。从总收益看,三年间各模式均收益明显,由高到低排序依次为:杨树+玉米+小麦、杨树+西瓜+小麦,杨树+棉花+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆、杨树,总收益在123~3 794元/666.7 m2之间。以5种典型杨-农复合经营模式产投比最小的杨树+棉花+小麦1.82为基数,换算同等产投比下各经营模式总收益,得出5种典型杨-农复合经营模式综合经济效益由高到低排序依次为:杨树+西瓜+小麦(3 109元/666.7 m2)、杨树+棉花+小麦(2 647元/666.7 m2)、杨树+玉米+小麦(2 271元/666.7 m2)、杨树+玉米(1 657元/666.7 m2)、杨树+大豆(1 504元/666.7 m2)。
4 小结与讨论
(1)杨-农复合经营能不同程度促进杨树生长。无论从胸径生长量、树高生长量还是蓄积生长量看,5种典型杨-农经营模式杨树林分生长情况均优于未间作林分;同时,各间作模式促进杨树林木生长情况存在一定差异,由高到低顺序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米和杨树+大豆、杨树+棉花+小麦。
(2)杨-农复合经营能不同程度提高综合经济效益。无论从总投入、总产出、产投比还是总收益看,5种典型杨-农经营模式综合经济效益均优于未间作林分;同时,各间作模式综合经济效益存在一定差异,综合经济效益由高到低顺序依次为:杨树+西瓜+小麦、杨树+棉花+小麦、杨树+玉米+小麦、杨树+玉米、杨树+大豆。
(3)杨-农间作会有效改善田间小气候和农业生态环境,促进农业高产、稳定[6-7]。但同时,由于目前我国种植的杨树品系多具有优质速生性,树冠宽大,郁闭速度快,常常也会由于遮光影响林地光照强度,对树行两侧农作物造成“光胁地”副作用,进而缩短农林间作年限[8-10]。连续三年的试验监测发现,随着试验示范区杨树开始郁闭,“光胁地”日益突出,为避免或较少“胁地效应”的影响,在开展杨-农复合经营时,除要遵循林农复合经营基本原则外,更需参照林-农复合经营复合性、系统性、集约性、灵活性、地域性、产业性、本质性、最优性等特点[11-14],科学规划设计杨-农复合经营结构配置及时空序列层次问题[15]。应优先选择种植窄冠型优质杨树树种[16],同时,要灵活、合理选择及配置适宜的农作物。林带胁地主要表现在对一些要求较高光照的农作物上[17]。因此,在林分未郁闭前适宜种植玉米、大豆、棉花等阳性植物,在林分郁闭后,可考虑种植耐阴性牧草或其它合适作物种类[18]。
参 考 文 献
[1]程鹏,曹福亮,汪贵斌.农林复合经营的研究进展[J].南京林业大学学报(自然科学版),2010,34(3):151-156.
[2]富丰珍,徐程扬,李广德.我国杨树林农复合经营现状及存在的问题.[J].西北林学院学报,2010,25(2):221-224.
[3]富丰珍,徐程扬.我国杨树人工林经营技术最新进展[C].第八届中国林业青年学术年会论文集,2008:501-203.
[4]王蒙.林农复合系统生态经济效益分析-以石首市为例[D].武汉:华中农业大学图书馆,2013.
[5]李孝良.安徽省沿淮地区农林复合经营模式的研究[J].安徽农学通报,2010,16(11):219-220,274.
[6]贾玉彬,袁玉欣,裴保华.杨农间作对农田生态环境的改善[J].林业科学,1999,35(专刊1):55-65.
[7]王颖,袁玉欣,魏红侠 等.杨粮间作系统小气候研究[J].中国生态农业学报,2001,9(3):40-42.
[8]姚永康等.长江中下游外滩人工林胁地效应及其对间作油菜产量的影响[J].安徽农业大学学报,1994,增刊,27-32.
[9]王颖,崔建州,袁玉欣 等.农林间作系统林木遮荫及其对产量的影响[J].中国生态农业学报,2003,,11(2):107-110.
[10]孙国吉等.徐淮平原杨树林带的胁地规律[J].南京林业大学学报(自然科学版),2003,27(4):67-71.
[11]蒋玉超.论农林复合经营[J].林业勘查设计,2004,13(2):3-7.
[12]梁玉斯,蒋菊生,曹建华.农林复合生态系统研究综述[J].安徽农业科学,2007,35(2):567-569.
[13]Livesley S J ,Gregory P J ,Buresh R J .Competition in tree row agroforestry system: Distribution, dynamics and uptake of soil in-organic N[J]. Plant and soil , 2002,247:177-187 .
[14]Fang S Z, Xu X Z, Yu X, e t a 1 .Polarin wetland agroforestry :case study of ecological benefits , site productivity and economic[J].Wetlands Ecology and Management , 2005,13: 93- 104.
[15] 陈卫平, 朱清科,薛智德 等.农林复合系统规划设计的研究进展[J].西北林学院学报,2008,23(4):127-131.
[16]庞金宣,刘国兴,张友朋.窄冠型杨树新品种林粮间作技术与效益[J].林业实用技术,2002,(10):13.
[17]张锦春,赵明,唐进年 等.民勤绿洲枣树、杨树林带胁地规律对比研究[J].干旱区资源与环境,2000,14(4):81-85.
[18]吴明作,崔晶,王谦 等.豫东平原农杨复合生态系统胁地现象及其克服技术研究[J].,河南农业科学,2013,42(12):115-121.
(责任编辑:郑京津)