稀疏林下种植牧草及其相互影响

李翔宏，戴征煌，于徐根，刘水华，黄栋，甘兴华

（江西省畜牧技术推广站，江西南昌 330046）

生态环境是由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的整体，随着人为活动因素的频繁，生态环境中的生物群落及非生物自然因素遭到了不同程度的破坏。林草生态复合是在疏林地里草本生物群落、土壤有机质等非生物减少或变化的情况下［1］，通过在林木间建植优质人工草地，优化疏林地块的生物群落结构和非生物因素［2，4］，从而实现林草生态复合，改善生态环境，提高林地生产力，增加经济收入的目的。本文结合省科技攻关计划 “长江中下游红壤地区‘林（果）草畜’生态复合关键技术研究”项目的实施，选择推广种植多年、适应性强的草种在稀疏林下进行建植试验研究，为生产中林草生态复合提供理论依据。

1 试验地概况

试验地为距南昌市约30km的西山镇。属亚热带季风气候，年均气温 17.5℃，≥10℃年积温5579.4℃，夏季8月平均气温28℃，极端最高气温40.2℃，冬季1月平均气温6.3℃，极端最低气温-9.3℃； 年均降雨量1598mm，50%集中在4～6月，7、8、9月高温少雨，常常伏旱连秋旱；无霜期270～290d。试验区为稀疏桂花林木地，连片面积100余亩，桂花树成行（行株距5m×3m）栽植，林木米径41～63 cm、高度 3～3.8m、冠径 1.6～2m、种植前林间郁闭度为0.18。平缓南向阳坡，坡度10°～15°。为典型红壤土，土壤肥力一般，土壤pH值4.311、全氮0.14%、全磷 0.039%、全钾 1.54%。

2 材料与方法

2.1 供试材料及来源

试验于2015年4月至2016年11月进行，供试草种材料有：百喜草、二色胡枝子、甜高粱、高丹草、桂牧1号象草5个品种，以一块疏林草地（有马塘、一年蓬等野草）作对照，林木为桂花树，见表1。

表1 供试材料及来源

2.2 试验设计及田间管理

2.2.1 试验设计。试验共6个小区，采取随机区组设计，每个品种为一个处理，按顺坡条带种植，面积约300～360m2（宽约 10m×长约 36m），小区顶部开好排水沟。对照组保持原样不作处理。

2.2.2 种植与管理。试验地采取机械旋耕整地，除去地里杂草，避免苗期杂草侵占与牧草幼苗争水肥及空间。对照组保持原样不作处理。

播种采取等高条播（象草种苗等高移栽）方式，2015年于4月27日播种（移栽），百喜草、二色胡枝子播种量为22.5 kg/hm2，播种深度为1～2cm，甜高粱、先锋高丹草播种量为30 kg/hm2，播种深度为2.0～3.0cm，多年生桂牧1号象草，采用种茎移栽，栽植密度为60cm×80cm。距离林木主茎（根茎部）1m2范围内不播种 （栽种）。采用种子播种牧草品种于2016年4月26日再次播种。

待牧草出苗（返青）后，每7d观测1次饲草生长情况，苗木米径每隔25～30d测量1次，同时注意田间杂草的侵害情况，适时除杂，防止杂草在田间的进一步生长。对照组同期观测草本植物，不除杂。

2.3 观测方法及内容

2.3.1 出苗与生长。定期或不定期观测各牧草的出苗（返青）、分蘖、生长发育、长势和植被盖度情况。

植被盖度：各小区随机取样方3个，目测整个样方内草群（茎、叶、花）投影覆盖地表面积的百分数，取平均值。

2.3.2 鲜草产量。根据牧草品种特性和生长情况，分别于2015年6月9日、8月11日和9月28日测产3次，2016年于6月22日和8月25日测产两次，每个处理小区随机选取1m×1m样方3个进行刈割称重。

2.3.3 林分郁闭度。2015年9月-2016年9月测定，在试验小区内机械设置100个样点，在各样点位置上抬头垂直昂视的方法，判断该样点是否被树冠覆盖，统计被覆盖的样点数，利用公式计算林分的郁闭度：郁闭度=被树冠覆盖的样点数/样点总数。同一小区不同时间测定郁闭度时，测定区域不变。试验初期与末期各测定一次。

2.3.4 林木米径。2016年4～9月测定，每试验小区固定5株米径大小相对较接近的桂花树，用游标卡尺测定每株固定在主干离地表面1米高处的直径，计算5株固定苗木米径变化的平均值。

2.3.5 林内外温度

2016年7、8月高温季节测定，在林下牧草种植地和林外空旷地表取固定点，用土壤温度测定仪对固定点进行温度测量，每次均在下午14点进行，连续测量一个星期。

3 结果与分析

3.1 出苗生长情况

播种或栽植后，各品种及处理出苗差异明显。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、先锋高丹草5月5日出苗，出苗期8d。二色胡枝子苗期生长十分缓慢，并出现死苗情况，大约30天后全部死亡；桂牧1号象草种苗栽植后未出现萎蔫即时返青生长。2016年度，甜高粱、先锋高丹草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号象草4月13日返青。二色胡枝子出苗情况与上一年度基本相似，出苗后均死亡。详见表2。

表2 2016年各处理不同阶段生长状况表

适应性强的优质草种在稀疏林下种植成坪后，林下空地基本能够全部被草本植物覆盖，2016年经对各试验小区内盖度测定，除已死亡的二色胡枝子和对照小区内草层植被盖度较低外，其它各试验小区草层植被盖度均达98%以上。详见表3。

表3 林下草地植被盖度 %

3.2 鲜草产量

两年试验表明，供试的5个牧草品种中，百喜草、甜高粱、先锋高丹草、桂牧1号象草能在林下正常生长，2015年共刈割3次，鲜草总产量分别为0.73kg/m2、3.99kg/m2、3.23kg/m2、5.20kg/m2，对照野草刈割2次（供试草第2次刈割时，对照野草再生差未刈割），总产量为0.27kg/m2。2016年刈割2次，供试牧草品种鲜草总产量分别为0.62kg/m2、4.39kg/m2、3.41kg/m2、6.35kg/m2，对照野草总产量为 0.35kg/m2（见表4）；供试牧草品种平均刈割高度分别是25.2cm、127.0cm、124.8cm、157.6cm， 对照为 20.9cm（见表2）。在甜高粱、先锋高丹草、桂牧1号象草3个高秆禾本科牧草鲜草产量中，桂牧1号象草与甜高粱、先锋高丹草鲜草产量差异达到极显著水平（P＜0.01），甜高粱与先锋高丹草间差异达到显著水平（P＜0.05），试验品种与对照鲜草产量差异均达到极显著水平（P＜0.01）。光照是影响林下草地产草量的重要因素，高秆禾本科由于生长快速且高大，林木对其光照影响相对较小，在其草层覆盖林间空地后，夏天高温季节还可减少林间土壤水分的蒸发，对林草两者的生长都有很好促进作用。详见表4。

3.3 林分郁闭度变化

对试验小区林分郁闭度进行测定结果见表5。从表5中可以看出，在经过近1年的生长后，不同的牧草品种种植小区中，百喜草和桂牧1号象草两个小区郁闭度增幅最大，为0.05，其次是高丹草和甜高粱种植小区，郁闭度增幅为0.03，二色胡枝子（二色胡枝子苗已死、成了空闲地或杂草地）和对照小区郁闭度增幅最低，为0.02。综合郁闭度变化数据表明，试验中各类牧草品种对桂花林分郁闭度的影响变化规律不明显，这可能与试验时间、各牧草品种特性、小区地块局部土壤环境等因素综合影响有关。

表4 牧草鲜草产量表

表5 试验小区林分郁闭度变化情况

3.4 林木米径的增长

表6为6个试验小区供试桂花林木2016年4月到9月米径测量数据，百喜草品种试验小区林木生长速度最快，在5个月的测定时间内米径共增长了5.88cm，其次为二色胡枝子（后全部死亡）种植试验小区林木米径增长为5.80cm，桂牧1号象草品种试验小区林木米径增长为5.27cm，甜高粱、先锋高丹草及对照小区林木米径增长分别为4.13cm、3.77cm、4.19cm。

表6 林木米径生长情况 cm

3.5 林内林外温度差异

夏季林木对林内地表温度影响较大，表7中为7月27日至8月2日林内及林外地表极端 （下午14时）最高温度测量结果，7日林下平均极端最高温35.8℃，种植百喜草、二色胡枝子、高丹草、甜高粱、桂牧1号象草和对照林内平均温度为33.4℃、35.0℃、33.9℃、34.0℃、33.8℃、35.0℃，6 个试验小区7d中极端最高温度林内与林外的差异分别为：百喜草低2.4℃＞桂牧1号象草低2.0℃＞高丹草低1.9℃＞甜高粱低1.8℃＞二色胡枝子和对照低0.7℃。

表7 林内外温度 ℃

4 讨论与小结

4.1 林下牧草的生态经济效益

林草畜作为一个生态系统整体，林草之间既竞争又相互影响。童碧泉等［5］报道了在稀疏林下种植牧草，光照强度和土壤水分得到改善，对牧草种植生长有益，每公顷年产干物质4 200～4 500kg。本试验在郁闭度低的疏林林下能成功种植生长的牧草品种，牧草生物产量较对照差异均达到极显著水平（P＜0.01），其中以多年生高秆禾本科桂牧1号象草生长最好，生物产量最高，折合亩产达到2 605.3kg，可养殖0.91头黄牛单位，增加养殖收入1 508.3元，说明在稀疏林下种植优质牧草能获得较好的生物产量和经济效益。

林草结合生态系统中林草能同时起到保持地表温度稳定的作用，林下草层植被对地表温度有着最直接和显著的影响。龚伟等［6］提出了退耕还林林下种植皇竹草生态效益十分明显，童碧泉等［5］研究指出在夏季（7月）林下较林外空旷地低2.9℃，极端最高温低1.7℃，极端最低温高2.5℃，林下最高最低温的温差较林外空旷地小4.2℃，说明林下较林外空旷地气温相对平稳。本试验中牧草种植成坪后的小区植被综合盖度达98%以上，经高温季节测定百喜草小区林内地表温度较林外最高降低了2.4℃，再次是桂牧1号象草小区温度降低2.0℃，林草对地表温度的影响主要取决于生态系统中林草两者对地表形成郁闭的程度，研究结果与童碧泉等较一致。

4.2 林木的生长表现

疏林下种植适应性强的优质牧草可增加林草生态系统中植物资源的多样性，植被覆盖度得到明显提高，改变了林木的生长条件，从而促进其生长，林木米茎和林分郁闭度都明显提高。童碧泉等［6］研究提出在稀疏林地种草，每公顷林地年平均蓄材量可多增长5.03m3。本试验中百喜草、二色胡枝子（全部死亡）、桂牧1号试验小区林木米茎生长分别增长了 5.88 cm、5.80cm、5.27 cm，甜高粱、先锋高丹草和对照小区林木米径增长相对较少，表明各小区林木材积量有一定的增加，但由于各牧草品种对桂花林木米茎生长和林分郁闭度变化规律不明显，这可能与林木株体差异、试验时间、各牧草品种特性与利用方式、小区地块局部土壤环境等生态系统中各类因素综合影响有关，因此，对林木蓄积量的增长变化情况有待更进一步的研究。

［1］王代军，等.林间人工草地的建植与利用［J］.湖北畜牧兽医，1989（3）：21～23.

［2］蔡冬元.果园生草栽培的生理生态效应研究动态与展望［J］.湖南农业科学，2005（2）：37～38.

［3］南方山区林下种草养畜试验初报.中国农科院畜牧研究所科学研究年报［M］，1988∶119～124.

［4］李国怀.百喜草及其在南方果园生草栽培和草被体系中的应用［J］.2001（6）：70～73.

［5］童碧泉，吴克谦，聂中南，等.林、草、畜生态系统生物生产力及其相互关系［J］.家畜生态.1993，14（3）：12～19.

［6］龚伟，胡庭兴，宫渊波，等.退耕还林中林草模式效益评价与物种的选择与配置［J］.四川林勘设计，2004（3）：2～7.

（收稿日期：2018-05-10）

信息之窗

国家特种经济动物科技创新联盟成立

近日，国家特种经济动物科技创新联盟成立大会在吉林长春召开，该联盟由中国农业科学院牵头成立，国家级、省级和地市级农业科研机构、大专院校和相关企业共同参与，集聚全国特种经济动物科研优势资源和力量，旨在着力解决特种经济动物行业发展重大战略与共性技术难题和制约产业发展重大关键性技术问题。

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据联盟第一届理事长、中国农科院特产研究所所长李光玉介绍，目前我国特种经济动物产业还存在着优良品种少、产业规模小、科技含量低、市场竞争力弱等问题，同时还面临着国际竞争日益加剧、生产成本居高不下、经济结构亟待调整、创新成果供给不足等诸多挑战，只有通过技术进步和科技创新，才能推动产业变革和可持续发展。联盟下一步的工作重点是开展科技攻关、成果转化、技术服务、成果推广等创新活动，搭建能够覆盖全产业链的科技创新与成果转化平台，从优良品种选育、种养殖技术集成、绿色增产增效模式、产品深加工、行业标准普及、品牌培育与宣传等方面开展核心关键技术研究与推广工作。