CN107493898B

CN107493898B - 一种喀斯特石漠化区林草间作方法

Info

Publication number: CN107493898B
Application number: CN201710797521.8A
Authority: CN
Inventors: 姚斌; 向仰州; 舒英格; 李永华; 闫峰; 辛智鸣; 何季
Original assignee: CHINESE ACADEMY OF FORESTRY
Current assignee: CHINESE ACADEMY OF FORESTRY
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: CN107493898A

Abstract

本发明属于生态环境保护技术领域，公开了一种喀斯特石漠化区林草间作方法，“坡改梯”形成的梯田状旱地按规程种植当地品种花椒，种植初期间作豆科植物拉巴豆，择期收获的拉巴豆植株铡细作为绿肥沿树冠周边挖壕沟埋入土壤；3年树龄以后的花椒改为间作甜象草，发展特色牛羊养殖，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作。拉巴豆有固氮作用，可改良土壤，且郁闭快，能保持水土；利用甜象草叶量丰富，产草量高，饲草品质高且利用期长的特点，实现年内多次收获利用，实现社会效益与生态效益兼顾的良性循环，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作过程。本发明在生态效益方面能够有效提高土壤含水量，提高土壤肥力，减少水土流失。

Description

一种喀斯特石漠化区林草间作方法

技术领域

本发明属于生态环境保护技术领域，尤其涉及一种喀斯特石漠化区林草间作方法。

背景技术

喀斯特环境是自然环境中一个独特的地理景观，以其二元结构为基本特征，形成了脆弱的生态环境。全世界喀斯特地貌分布面积约2200万km²，约占陆地面积的15％，主要集中在低纬度地区，集中连片的喀斯特主要分布在欧洲中南部、北美东部和中国西南地区。众所周知，一方面由于受特殊的地质气候等环境因素综合影响，我国西南喀斯特区具有环境因子的利弊兼容性、环境的多样性与严酷性、环境的脆弱性和改造的艰难性及水分亏缺的异质性和派生性的明显区域特征；另一方面，我国西南喀斯特地区人口众多，对粮食、薪柴等基本生活物资需求日盛，对环境的压力加大。这也在一定程度上增加了我国西南喀斯特地区生态恢复的难度。对于开展生态恢复治理而言，由于海拔、气候还有土壤严重流失的原因，喀斯特地区25度以上的坡地，种树要10年以上才能见效。而变单纯种树为林草间作，种草当年就可见效，变荒坡为草坡，再向草坡要牛羊，这种在退耕地里种草，以草养林，以草养畜，以畜粪产沼气的治理模式实现了社会效益与生态效益兼顾的良性循环，带来了“一石几鸟”的效应，既避免退耕还林带来的短期内的矛盾，还做到了长短效益结合，生态效益与经济效益相结合、眼前利益与长远利益相结合，具有良好的示范推广潜力。目前国内针对该区域生态恢复实用技术的研究相对较少，也有一些成功应用的案例。例如贵州花江峡谷地区研发的“养猪－沼池－花椒”生态建设模式(又称“顶坛模式”)，该模式中养猪可以产生经济效益，养猪产生的粪便用于产沼气、沼液和沼渣，沼气解决了当地居民能源问题，沼液和沼渣作为肥料用于花椒生产，花椒树在产生经济效益的同时还可改善当地生态环境；同时结合国家的退耕还林政策，现在贵州不少石漠化地区在大力发展核桃及杜仲为主的经果林治理模式。这些模式虽然都取得了一定的成效，但也存在短期内无法解决生态及民生问题的矛盾。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有的模式虽然都取得了一定的成效，但也存在短期内无法解决生态及民生问题的矛盾。而林草间作，种草当年就可见效，变荒坡为草坡，再向草坡要牛羊，这种在退耕地里种草，以草养林，以草养畜，以畜粪产沼气的治理模式实现了社会效益与生态效益兼顾的良性循环，带来了“一石几鸟”的效应，既避免退耕还林带来的短期内的矛盾，还做到了长短效益结合，生态效益与经济效益相结合、眼前利益与长远利益相结合，具有良好的示范推广潜力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种喀斯特石漠化区林草间作方法。

本发明是这样实现的，一种喀斯特石漠化区林草间作方法，所述喀斯特石漠化区林草间作方法于“坡改梯”形成的梯田状旱地按规程种植当地品种花椒，种植初期间作豆科植物拉巴豆，择期收获的拉巴豆植株铡细作为绿肥沿树冠周边挖壕沟埋入土壤；3年树龄以后的花椒改为间作甜象草，发展特色牛羊养殖，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作。

进一步，所述梯田状旱地按规程种植当地品种花椒之前需要：

(1)在选定的喀斯特石漠化峡谷地区，根据坡度每隔2-4m就地取材，人工挖取坡度间隔区域内的各种规格的石块垒砌石梗，石梗基地辅助水泥沙子加固；

(2)石梗修好后，平整石梗内表土剔除大小石块成土，现梯田状条带土，完成“坡改梯”。

进一步，行间种植牧草拉巴豆肥力中等以上田块可不施肥；肥力较低，以农家肥为主，配合施用过磷酸钙500-600kg/hm²。

进一步，所述拉巴豆采取穴播方式播种，每穴3-5粒，行距40-50cm，穴距10-20cm。间套作密度每667m²控制在4000-5000株。

本发明的优点及积极效果为：种植初期间作豆科植物拉巴豆，拉巴豆有固氮作用，可改良土壤，且郁闭快，能保持水土；利用甜象草叶量丰富，产草量高，饲草品质高且利用期长的特点，实现年内多次收获利用，发展合适该地区的特色牛羊养殖，实现社会效益与生态效益兼顾的良性循环，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作过程。

本发明在生态效益方面能够有效提高土壤含水量，提高土壤肥力，减少水土流失；同时进行林草间作的农户能够利用间作优质青绿饲料弥补喀斯特山区饲草不足的缺憾，进行小规模的特色牛羊养殖，实现增加农户收入的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的喀斯特石漠化区林草间作方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

草是农林牧业联系的纽带，也是生态建设的重要途径；种草郁闭快，能保持水土；豆科草(如拉巴豆)和豆科灌木有固氮作用，可改良土壤。在恢复乔灌草植被的过程中，草具有先导性。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的喀斯特石漠化区林草间作方法包括以下步骤：

S101：在选定的喀斯特石漠化峡谷地区，根据坡度每隔2-4m就地取材，人工挖取坡度间隔区域内的各种规格的石块垒砌石梗，石梗基地辅助必要的水泥沙子加固；

S102：石梗修好后，平整石梗内表土剔除大小石块成土，现梯田状条带土，完成“坡改梯”；

S103：梯田状旱地按规程种植当地品种花椒，种植初期间作豆科植物拉巴豆，适时将收获的拉巴豆植株铡细作为绿肥沿树冠周边挖壕沟埋入土壤；

S104：3年树龄以后的花椒改为间作甜象草，发展特色牛羊养殖，实现社会效益与生态效益兼顾的良性循环，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作过程。

在本发明的优选实施例中：林草间作过程中花椒的种植密度：土被连续区域，株行距离为2m×3m，密度为1667株/hm²。开40cm×40cm的定植穴，深25cm-30cm。每穴施用充分腐熟的有机肥2kg。栽植时，需要正苗、覆土到根径处、踏实、压紧，浇足花椒所需的定根水，水渗后撒一层干土即可。

在本发明的优选实施例中：

行间种植牧草拉巴豆

(1)拉巴豆简介：拉巴豆是热带和亚热带地区优良高产的牧草，也是一种优良的绿肥作物。拉巴豆营养价值高、固氮性能好、产草量高、容易繁殖、便于推广。拉巴豆在25℃以上气温下生长速度最快，能耐短时间的高温和短时间的霜冻，但在十分寒冷的气候条件不利于开花、授粉和结实。

(2)基肥：施肥根据土壤肥力而定。肥力中等以上田块可不施肥，如果肥力较低，以农家肥为主，配合施用过磷酸钙(作种肥)500-600kg/hm²。

(3)播种：为适合间作，拉巴豆采取穴播方式播种，每穴3-5粒，行距40-50cm，穴距10-20cm。间套作密度每667m²控制在4000-5000株之间。

(4)拉巴豆的固氮特性：拉巴豆具有较强的固氮作用，一般情况下1000kg拉巴豆植物(干物质)可以固20-40kg的氮。根据研究，拉巴豆种植1年后土壤中氮、磷、有机质含量升高，说明拉巴豆具有肥田沃土的能力。

拉巴豆种植前后土壤理化性质对照

下面结合实验对本发明的应用效果作详细的描述。

2014及2015年在贵州花江峡谷区针对不同林草间作模式对土壤环境的影响进行了较为详细的研究。总的研究结果显示：林草间作有利于微生物种数量的增加，有利于土壤培肥和提高土壤肥力；林草间作能够有效改良土壤结构，具有明显的蓄水保土效果。

2014年及2015年的初步研究结果概述如下：

(一)2014年针对不同林草间作模式的研究结果表明，林草间作可以有效培肥土壤、有利于微生物种数量的增加。以下是初步研究结果：

1、与对照相比，林草间作(花椒+拉巴豆及花椒+雀稗)不同土层(0-10cm、10-20cm)和月份(7月和10月)，土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾的含量分别提高4.37％～27.86％、1.22％～18.75％、4.70％～34.75％和2.23％～36.65％。

2、花椒+拉巴豆模式相比于花椒+雀稗模式更有利于增加土壤表层土壤全氮、碱解氮和有效磷的含量；花椒+雀稗模式比花椒+拉巴豆模式有利于增加土壤有机质含量和10～20cm土层全氮、碱解氮、有效磷含量；土壤速效钾含量增加效果：7月份上层和10月份下层，花椒+雀稗模式高于花椒树+拉巴豆模式。而7月下层和10月上层，花椒+雀稗模式低于花椒树+拉巴豆模式。

3、常规三大菌的分析测试结果表明，相对于对照，两种林草间作模式(花椒+拉巴豆及花椒+雀稗)土壤细菌、放线菌、真菌数量都有不同程度的增加，其中花椒+拉巴豆模式更有利于不同土层土壤细菌与放线菌数量的增加，而花椒+雀稗模式更有利于系统土壤表层真菌数量的增加；与对照相对比较而言，两种林草间作模式在不同月份不同土层土壤细菌、放线菌和真菌的数量分别增幅为1.84％～71.09％、2.99％～466.65％和45.44％～455.96％。

4、利用PCR/DGGE分析技术对不同林草间作模式下土壤真菌和细菌遗传多样性进行了研究，DGGE图谱分析结果显示，不同月份不同土层两种林草间作模式土壤真菌和细菌物种量都多于或等于对照微生物种量，说明林草间作模式有利于微生物种群数量的增加；整体上土壤真菌的种数要大于细菌种数，土壤上层微生物种数多于土壤下层。花椒+雀稗间作模式相对于花椒树+拉巴豆模式更有利于增加细菌物种数量，而花椒+拉巴豆间作模式更有利于增加土壤真菌物种数量。

(二)2015年在贵州花江峡谷林草间作试验基地以花椒+甜象草、甜象草、荒地为例进行取样分析研究。发现林草间作具有明显的蓄水保土及土壤改良效果。以下是初步研究结果：

(1)土壤水分是影响植物生长发育的主要环境因素之一，在干旱情况下对植物的影响更是至关重要，故而研究土壤含水量变化具有重要意义。研究结果显示：甜象草、花椒+甜象草间作土壤含水量能够分别比对照提高2.81％～3.65％、7.84％～9.66％。

(2)土壤饱和导水率反映水分的入渗和渗漏特性，是研究水分、溶质在土壤中运动规律的重要参数，其易受容重、质地、土壤结构、有机质含量、土地耕作利用方式等因素影响，且空间变异性强。研究结果显示：与对照相比，不同植被能够显著提高土壤饱和导水率；甜象草、花椒+甜象草土壤饱和导水率分别较对照提高23.55％～28.82％、41.37％～47.21％。特别是花椒+甜象草间作因有更多的枯落物分解，能够提高土壤有机质的含量，调控土壤微环境，增加微生物和土壤动物的活动，提高团聚体含量，从而改善土壤的孔隙状况，提高土壤水分的渗透速度。

(3)分析结果显示，与对照相比，甜象草的土壤容重、砂粒含量分别降低1.82％～11.59％、6.67％～12.64％、花椒+甜象草分别降低5.93％～7.84％、31.88％～41.67％，且容重与对照差异显著(P<0.01)；而甜象草和花椒+甜象草间作的田间持水量、毛管、非毛管孔隙度、粉粒、粘粒含量、＞0.25mm的水稳性团聚体、有机质均高于对照，与对照相比，甜象草分别提高11.40％～20.36％、4.44％～6.35％、2.40％～18.82％、3.33％～8.70％、9.09％～18.18％、10.45％～14.04％、14.35％～25.25％，而花椒+甜象草间作则分别提高20.27～22.02％、8.48％～9.49％、16.88％～21.98％、11.22％～14.71％、33.33％～41.18％、17.42％～21.53％、36.04％～41.21％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种喀斯特石漠化区林草间作方法，其特征在于，所述喀斯特石漠化区林草间作方法于“坡改梯”形成的梯田状旱地按规程种植当地品种花椒，种植初期间作豆科植物拉巴豆，择期收获的拉巴豆植株铡细作为绿肥沿树冠周边挖壕沟埋入土壤；3年树龄以后的花椒改为间作甜象草，发展特色牛羊养殖，完成喀斯特石漠化峡谷地区坡改梯林草间作；

所述梯田状旱地按规程种植当地品种花椒之前需要：

(2)石梗修好后，平整石梗内表土剔除大小石块成土，现梯田状条带土，完成“坡改梯”；

行间种植牧草拉巴豆肥力中等以上田块不施肥；肥力较低，以农家肥为主，配合施用过磷酸钙500-600kg/hm²。

2.如权利要求1所述的喀斯特石漠化区林草间作方法，其特征在于，所述拉巴豆采取穴播方式播种，每穴3-5粒，行距40-50cm，穴距10-20cm；间套作密度每667m²控制在4000-5000株。