农林复合系统模式

一、农林复合系统模式

(一)概念与内涵

农林复合经营(Agroforestry)这一土地利用方式,在世界各国的古籍和文献中早已有过零星的记述,但人们对林农(草)复合经营的认真总结并建立起科学体系开始于20世纪的中期。最早提出用农林复合经营(Agri-silviculture)这一术语来对这一土地利用形式进行概括并在全世界发生重要影响的是曾经担任过联合国粮农组织总干事和国际农林复合经营系统委员会(ICRAF)的第一任主席King。他在1968年提出了农林复合经营概念的原始含义:“在同一土地单元内将农作物与林业和畜牧业生产结合起来(它们在时间上可以是同时的,也可以是交替的),使土地总生产力得以提高的持续性土地经营系统”,论文中首次使用了术语“Agri-silviculture”。继而在1977年国际林农复合经营研究会(ICRAF)成立时正式提出了农林复合经营(Agroforestry)这一专门术语。

由于研究人员所处国家、地区的自然和社会条件及研究目标的多样性,研究人员的学科背景不同,对农林复合经营的内涵和定义的认识也不一致。目前大致可分为两种认识,一种是比较狭义的,如澳大利亚Reid和Wilson(1985)所认为的那样:“农林复合经营是在同一土地上农业与林业的综合,即在同一时期内或按次序把畜牧、农作物置于稀植的林木之下”。而国际树、作物研究所(IT-CI)、美国、树作物研究所则认为:“农林复合经营是为了农业、环境保护和乡村发展而栽植生产粮食、饲料、薪炭和防护林等多种用途的乔木和灌木。目的在于提高边际土地的生产力以及保护水土和能源。”很显然,他们把防护林,薪炭林和经济林等都包括在农林复合经营的范围,而且强调提高边际土地的生产力和保持水土。

不同组合的农林(草)复合经营不仅在生态学上,而且在经济学上也有不同的效应。配置得好,应该收到很好的经济效果和生态效果。所以应该因地制宜地采取相应的组合方式。因此,可以认为农林复合经营是指“在同一土地管理单元上,以生态经济原理为基础,运用现代生物和生态工程技术,人为地把多年生木本植物(如乔木、灌木、棕榈、竹类等)与其他栽培植物(如农作物、牧草、药用植物、经济植物以及真菌等)和(或)动物相结合,实行多物种共栖,多层次配置,多时序结合,物质多级循环利用的土地利用和技术系统的综合,在林农(草)复合经营系统的不同组分之间存在着生态学和经济学方面的相互作用”。

为了便于理解和分类,本部分农林复合系统仅指种植业与林业的复合,而其他形式的系统将在后面介绍。

(二)桐(泡桐)农系统模式

泡桐进入农田和农作物复合,形成桐农复合型人工栽培群落,是我国劳动人民在长期生产实践中总结出来的一种经营模式。泡桐(Paulownia)不仅具有生长快、分布广、材质好、繁殖容易、经济价值高等优良特性,而且具有树干高、枝叶稀疏、发叶迟、落叶早、透光率高等特性,使其能进入农田,与农作物复合,既改善生态环境条件,促进农业稳产高产,又在短期内提供大量的商品用材,增加经济收益。因此,桐农复合具有重要的生产实践意义。

1.分布地区

泡桐对温度的适应性大,可耐38℃以上的高温,在绝对最低气温-20℃之内不会受冻害,但各个种的耐寒性差异较大。毛泡桐、光泡桐、楸叶泡桐耐寒性较强,兰考泡桐次之,川泡桐、台湾泡桐耐寒性差,华北地区不宜栽培。

我国自20世纪50年代开始,首先在河南省黄泛平原地区进行农桐复合型经营,继而在鲁西南、安徽淮北、江苏省徐淮地区及河北省南部等平原农区推广。栽培较早、面积较大的有河南的兰考、民权、睢县、西华、扶沟、鄢陵等县;山东菏泽地区及济宁地区的东明、兖州等县;安徽、河北、北京等省市也有栽培。

2.组合结构

(1)以农为主复合型 适宜在风沙危害轻、地下水位在2.5m以下的农田。只栽少量泡桐,株距5~6m,行距30~50m,每公顷30~45株。轮伐期早,5~6年即采伐利用。经营的目的是为农作物创造稳产、高产的有利条件,又可培育中径材,供商品和农家之用。

(2)以桐为主复合型 适宜在沿河两岸的沙荒地及人少地多的地区营造泡桐丰产林。株行距5m×5m或5m×6m,每公顷390株或330株,林木郁闭前间种农作物,到第5年时隔行间伐即可取得檩材,伐后仍可复合农作物。经营的主要目的是建立商品材基地。

(3)桐农并重复合型 适宜风沙危害较重的农区或地下水位在3m以下的低产农田。以株距5~6m、行距10~20m,每公顷83~200株为宜。经营目的是防风固沙、保障作物稳产,同时为农村提供中小径材,此种类型在20世纪80年代应用最为普遍。

近年来,随着农田水利设施的改善,农地林网的普遍建立,“四旁”树的增多,林木覆盖率得以提高,使农区生态条件转好,20世纪90年代以来以农为主的复合型有较大发展的趋势。

3.效益分析

桐农复合后,由于泡桐树冠的吸收、反射及树冠的遮荫,光照减少,温度降低,加之泡桐的蒸腾要消耗大量热能,在泡桐生长的4~8月,白天的复合地比未复合地的气温低0.4~1.4℃。这种降温作用对高温干燥的晴天,如干热风天气较为明显。在4月中旬至6月上旬,复合地夜间气温较未复合地高0.2~1.7℃。对于突然升温和降温的灾害性天气情况或在降温比较迅速的深秋、初冬,桐农复合表现出明显的缓冲调节作用,而花期以后的春天或炎热的夏天,主要表现为有一定的降温作用。

桐农复合后,一方面由于削弱了风速,使空气对流速度降低,复合地内土壤的蒸发量大大降低。另一方面由于泡桐吸收较深层的水分,通过枝叶蒸腾散发出来。因此,复合地的相对湿度较未复合地有很大提高。一般白天空气相对湿度平均增加7%~10%,夜间平均增加3%~4%。桐农复合地一般减少蒸发量34%左右,等于每公顷地每天(24h)少失水66t左右。由于蒸发量减少,土壤水分有明显提高,一般耕作层土壤含水量可增加7%~10%。

桐农复合后,在降低温度和风速、提高空气湿度三方面都有良好作用。所以,在抗御干热风危害方面作用较大。实行桐农复合后,可有效地防止大风和风沙危害。复合区内的气温也稍有提高。地温在落叶前的深秋时期及早春,桐农复合地比未复合地均有增加,可达1~3℃。这不但提高了农田温度。也避免了突然升温或降温,表现为明显的缓和和调节作用。所以,桐农复合可使早霜推迟,晚霜提前,一年中使无霜期延长7天到半个月。

大量实践和科学试验结果证明,泡桐与小麦合理复合,小麦有明显增产作用,一般可增产10%~30%。泡桐与玉米复合,也有明显的增产作用。但泡桐与大豆复合,大豆一般是减产的,约减11.25%左右,但在干旱年份较未复合地增产,而在多雨年份往往减产。减产原因主要是树冠遮荫,影响光照强度所致。

(三)桑田复合型模式

1.分布地区

在农田或利用田边地埂栽桑养蚕在中国有悠久历史,已发展成许多适合于山地自然条件的模式。这一林农复合经营系统在我国亚热带地区尤为普遍。

2.组合模式及管理

这里仅以四川省宁南县为例对这一模式进行介绍。宁南县地处横断山区,全县幅员面积1666.6 km2,有耕地超过1.25× 104hm2,其中有效灌溉面积0.85×104hm2,旱涝保收面积0.73× 104hm2,总人口16.7万多人。宁南县在海拔1800m以下的宜桑区,人口密度大,人地矛盾更为突出,在这里发展桑蚕最重要的是不能与粮食和经济作物争地。

基于耕地少,非耕地多,中低山各异,气候多样的特点,宁南县进行了全面规划和合理布局。在自然及经济条件不同的地方以不同方式和规模栽植桑树。在低海拔(1200m以下)的产粮产蔗区,耕地占全县耕地面积的比例大,非耕地少,因此制定了以发展“四边桑”为主,成片桑和小桑园为辅的种植桑树原则。

“四边桑”是指沿地边田埂、河沟边、道路边和房屋边种植桑树。在栽培上采用生长快、遮阳面积小的低干修剪方式,既照顾了粮食作物能获得足够的光热资源,又有利于发展桑树蚕茧生产,栽桑产粮两不误;同时“四边桑”采摘桑叶容易,修剪枝条方便。在海拔1200~1800m的中山地区,荒山荒地面积大,则以成片种桑和小片桑园为主,以“四边桑”为辅。经过十余年来的发展,在宜桑区已经达到“田边地埂栽成线,荒坡斜地栽成片,房前屋后建小桑园”的方式,形成了“远看是片桑,近看又是粮”的田桑复合体系。

3.效益分析

栽桑养蚕能够脱贫致富,在宁南县已经家喻户晓。在蚕桑生产过程中出现了许多典型。仅1992年,新华乡一户农民售茧收入达7845元,人均1307元;大同乡跃进五社人均蚕茧收入498.5元;比大同乡全年人均纯收入460元还多;华弹镇金沙八社蚕茧收入191015元,人均486元,占全年人均纯收入60%。全县养蚕收入上千元的农户达3800多户;全县宜桑养蚕户人均蚕茧收入达148.25元。桑蚕生产在该县生产中属三高产业。根据1992年宁南县农产品的投入产出比统计:蚕茧1∶1.83、粮食1∶1.26、甘蔗1∶1.32、烤烟1∶0.95、生猪1∶1.59,可见栽桑养蚕的经济效益是显著的。

桑蚕业的生态效益也是十分明显的。按1000株桑树所占的土地面积折算为667m2计,3100万株桑树相当于造林保持面积2066.7hm2,起到了良好的绿化作用;并能改善田间小气候,桑树在生长旺盛期,每平方米叶面蒸发的水分可达1.4t。

栽桑还能充分利用地力,特别是田边地埂上的桑树在土地和空间利用上不与粮食和甘蔗争地,互不发生矛盾;其根系顺田埂两侧延伸,不下水田,呈网状保护田埂;地边上的桑树根系分布在30cm以下的土层,主要利用耕作层以下的养分;“四边桑”还能截留雨水,减少对土壤的冲刷,较好地保持水土。

养蚕的蚕沙是优质农家肥。养一张蚕的蚕沙有250~300kg,相当于农家肥2500kg,可肥田0.067hm2,且可增加土壤有机质;蚕沙还可作沼气发酵的优良原料,加入沼气池,产气多,时间长,可以大量节省秸秆,增加秸秆还田的量,而且经过产沼气发酵后的蚕沙用作肥料,效果非常好。

缫丝后的蚕蛹含蛋白高达45%~55%,可用作原料,生产优质的配合饲料;此外,蚕沙还可以提取叶绿素,200kg蚕沙可提取1kg叶绿素;桑干、桑根、桑皮可作造纸原料。

(四)林药复合型模式

随着人口增加和人民生活水平的提高,中药材的社会需求量越来越大。由于过度的开发利用,我国野生药材资源的蕴藏量已经明显下降,有相当一批野生中药资源物种远远不能满足社会需求,有些物种已经濒临灭绝。药用植物的人工种植已经成为中药材商品生产的主要途径。目前常用植物类中药材市场供应量的70%来自人工种植,我国目前栽培的常用中药材有200多种。中药材是我国出口创汇的重要产品,约占中药出口量的60%,2000年出口额达到2.69亿美元。

林药复合经营,在农业产业结构上促进了多种产业的协同发展,在生产经营时间上实现了长、中、短结合,在土地空间利用上实现了上、中、下配置,在效益上实现了生态效益、经济效益和社会效益的有机结合。因此,林药复合经营在未来的农业产业结构调整、林区生产的转变和生态环境建设中都将发挥其独特的作用,西部大开发的植被建设,也为其发展提供了难得的契机。特别在我国加入世界贸易组织后,它更能适应社会发展新形势的要求,具有广阔的发展前景。

1.林药复合经营的类型及其结构特征

(1)以林(果)为主前期间作类型 造林或果园建造前期(林地或果园未郁闭前),在林间间种或套种药用植物,获得短期的经济效益;林地或果园郁闭以后以林业或果品生产为主,适量种植一些耐阴性药用植物。其最大的特点是充分地利用了土地资源,弥补了幼树不能对土地资源充分利用的缺陷。并通过对药用植物的经营管理实现以耕代抚,保证幼树的集约经营,降低抚育管理成本,缩短成林或成园的期限。林木或果树为药用植物的生存提供了良好的庇护作用,减少了自然灾害,为药材的稳产、高产、优质创造了良好条件。药用植物对土地的固着与庇护,增强了水土保持功能,维护了地区的生态环境。药用植物生长周期短,缩短了投资回收期,提高了林农营林的积极性。

本类型的田间配置方式以林木(果树)行间间作草本药用植物为主,间作期间形成幼树和草本两层水平镶嵌式复层结构。在结构设计上,利用了林木(果树)与药用植物在土地和光能资源利用方面存在的时空差异,如生长周期的长短、发育期的早晚、根系分布的深浅、叶面层的高低等,形成互补互利合理的群体结构。林木(果树)的行间距依据林果业生产的需要设计,一般不侧重考虑药材生产。本类型常用于平原地区和低山丘陵区的用材林(特别是速生丰产用材林)或结果期较晚果园的林(果)药复合经营。我国多数用材树种或果树都适于本类型,目前应用较多的用材树种有红松、落叶松、杨树、杉木等,经济林树种有苹果、梨、李、桃、毛竹、茶树、橡胶等。多数草本药用植物均可作为本类型的间作植物,应用较多的有桔梗、柴胡、黄芩、知母、丹参、远志、防风、龙胆、穿心莲、苍术、补骨脂、地黄、当归、北沙参等。另外有些药用乔木树种的人工林也可以与草本药材植物种类实行前期间作种植,从广义上也应该属于本类型,常用的药用树种有银杏、杜仲、黄柏、山茱萸、红豆杉、喜树等。

(2)林(果)药长期间作类型 林木(果树)与药用植物间作种植长期共存,药材生产一般作为主要经营目的,通过药材栽培获取长期稳定的经济收益。其最大特点是大跨度的树木栽植行距或林带间距为药用植物长期种植提供良好的生存空间,在整个经营期内树木行间或林带之间不形成郁闭,药用植物可以获得充足的阳光。在复合经营系统内,林带或树木的庇护作用,改善复合系统的小气候和微域土地环境,使其更适合药用植物的生长,为培育优质、稳产、高产的中药材提供良好的保障作用,同时还可以获得一定数量的林果产品,既丰富了市场,又增加了药农收入。

在水平结构上,复合系统由相间的药材生产带和树木带构成,高层树木冠层与低层药用植物层构成高低错落的带状相间分布。系统结构以生产高产、优质、稳定的药材为设计依据,树木的配制呈单行或带状,树种的选择以及行距或带距大小,根据树木和药用植物生物学特性以及当地的生态环境而定。一般按大行距小株距配置,行距一般在10m以上,有的达到30m甚至50m。本类型适于平原或低山缓坡地带,树木选择在注重其经济价值的前提下,主要考虑它在系统中的特殊作用,如防风固沙、水土保持等,根深冠窄胁地轻的树木是较理想的选择树种。本类型适于多种药材生产,除少数喜阴种类外,绝大多数药用植物均可选用。

2.林下药用植物野生化培育类型

林下药用植物野生化培育,系指在具有某种药用植物自然生存环境的天然林或人工林中,实施适度的人工措施(如播种、栽植、抚育管理等)促进药用植物在林下自然生长,以获取较高中药材的产量和质量的一种生产方式。如红松林下种人参,杉木林中种植黄连,毛竹林下栽天麻等。其优越性在于不占用耕地,不改变药用植物的生长环境,通过人工辅助性培育措施,可以实现野生(或近似野生)药材的批量生产,同时使野生资源得到有效保护。

林下药用植物的野生化培育系统的结构,属于近似森林生态系统,一般为由乔木和草本形成的复层结构,也可以在高大乔木林中培育耐阴性木本药用植物(乔木或灌木),从而形成复层乔木林或乔灌复层林。如黄柏-刺五加或五味子-红松-落叶松组成的复合经营。本类型仅适合于一些耐阴性药用植物,如人参、三七、砂仁、石斛、天麻、绞股蓝、细辛、天南星、半夏、刺五加、五味子、穿山龙等。

3.几种典型的林药复合经营生产模式

(1)林参复合经营 有林参间作模式及林下栽参模式。林参间作模式属于林药前期间作类型。多在适于人参生长的天然林皆伐迹地或天然次生林的更新改造林地上进行。前期采用林木与人参间作种植,间作时间一般为3~5年,人参采收以后再在栽参的床面上栽植经济价值较高的阔叶树,用以建成速生、优质、高产的针阔混交林。为避免林木和人参的地下竞争,间作的林木一般应选择深根性的珍贵树种,人参的根系一般分布在8cm土层以内,树木的根系分布深度以15cm以下为宜。通常选用的树种有红松、落叶松、紫椴、水曲柳、胡桃楸、桦、榆等。在辽东山区,为了有效地防止水土流失,还选用云杉、紫穗槐等。

林下栽参模式属于林下野生化培育类型。选择有人参自然生长的天然林或与其自然条件相似的林地作为复合经营用地。一般选择郁闭度在0.5~0.8、林下有一定草本植物覆盖、没有林窗的林分,最好是针阔混交林或落叶阔叶混交林。在林冠下或林隙间种植人参,林参长期共生。这种模式能够克服毁林栽参的矛盾,提高土地生产力和利用率,虽然产量低于棚栽人参,但质量更接近野山参,具有较高的商品价值。

(2)果药复合经营 华北地区是苹果、梨、桃、杏、葡萄、柿子、枣、核桃、板栗、花椒等暖温带果树的主要分布地区,也是黄芩、黄芪、知母、桔梗、柴胡、远志等常用大宗中药材的自然产区。综合考虑土地资源和果园建设工程的特点,该地区的果药复合经营可以分为低山丘陵山地果药间作及平地果药前期间作两种基本模式。

适于低山丘陵山地果药间作模式的树种主要有柿子、枣、核桃、板栗、花椒、山杏等,在有灌溉条件的地方,也可以种植苹果、梨、桃、李等。适于的药用植物种类主要有黄芩、黄芪、知母、桔梗、柴胡、远志、丹参、瞿麦、瓜娄等。整地方式和果树定植密度因树种而异,春季按设计的株行距定植果树,同年春季或雨季在定植好的梯田内播种或移栽药用植物,树木四周保留半径30~50cm的空地用作果树的抚育空间(树盘)。为了扩大药材的种植面积,在梯田之间保留的未开垦的植被保护带中也可以适量种植某些不以根或根茎为药材的种类。药用植物的栽培技术与大田栽培相同。由于土地干旱贫瘠,果树生长速度较慢,树体较矮小,加上梯田之间高低错落,果园一般不能郁闭,可以进行长期复合经营。第一生产周期(第一茬)药材与果树同期种植,一般3~5年后可以采收利用。第二周期一般换茬为具有一定耐阴性的药材种类,以适应果园光照变化。对于有些可以持续经营的种类,如果具有无性繁殖的能力,在采收的同时,根据第二周期生产需要,保留一定数量的扩繁母体,以保证其种群数量的迅速恢复,并实现可持续利用。第三周期及其以后间作的种类,视果园光照条件而定,如果果树生长衰弱,地面光照条件充足,绝大多数药用植物均适合生长,否则只能在树下种植耐阴性更强的种类,如半夏、天南星、穿山龙等。

平地果药前期间作模式适于多种植物生长。适宜的果树种类主要有苹果、梨、桃、李、杏、葡萄、柿子、枣、核桃、板栗、花椒等,有些立地条件下也可以栽植银杏、杜仲、山茱萸等药用树种。适合该地区生长的药用植物种类一般都适于该类型。如黄芩、黄芪、知母、桔梗、柴胡、远志、丹参、党参、沙参、防风、白芷、菊花等。果树定植一般在春季或秋季进行,药用植物的种植一般在果树定植后的春季或夏季,药用植物的栽培技术与大田栽培相同。本模式的果树和药材的种植呈带状相间分布,果树一般单行种植,株行距依树种生物学特性和经营管理模式而定,行距一般在3~5m,在果树行间栽培药用植物。为保证果树正常生长,以树木为中心顺树行应保留一带空地(抚育带),带宽因树种特性和年龄而异,一般在0.5~1m,生长速度快或树冠大而浓密的树种带宽度应适当加大。平地果药复合经营的土地利用率,一般幼树期比单独经营的果园增加30%~60%。平地果园的果树生长速度快,成熟期树体高大,3~5年后果园近乎郁闭。一般在果园建设初期果树行间可适合多种药用植物生长,而中后期只能适于少数耐阴性较强的种类。间作期因果树的生物学特性、定植的株行距以及药材植物种类的耐阴性而异,一般只在幼树期间种一茬,间作时间3~5年,耐阴性种类的间作期可以延长到5~7年。果园郁闭后一般不再继续复合经营,特殊需要时可以在树下种植天南星等耐阴性药材,也可以栽培天麻。

(3)杉木黄连复合经营 黄连为多年生草本,是我国重要的药用植物。传统的黄连种植,一般需要在采伐森林后的迹地上搭建遮荫棚。黄连的单一种植对森林植被具有严重的破坏作用,如果控制不利,还会导致较严重的水土流失。而杉木与黄连复合经营,不需要毁林占地,也免去了伐木搭棚的工序,既避免了森林植被的破坏又降低了生产成本。杉木是优良的速生用材树种,其根系密集分布层在30cm以下的土层内。黄连属于浅根性须根植物,5年生根系的垂直分布一般小于15cm。选择杉木与黄连复合经营,既能为黄连提供阴凉湿润的生长环境,又不造成两者根系的激烈竞争,还可有效的利用地下空间,在生物和经济方面都不失林药复合经营的良好组合。

杉木黄连复合经营可以分为造林初期间作和郁闭林下种植两种基本形式。造林初期间作一般在杉木造林的当年或次年移栽黄连。造林前要进行全垦整地,杉木造林密度为4950株/hm2,一般选用2年生壮苗造林。黄连移栽株行距为10cm×10cm,植苗60万株/hm2,4月至8月均可移栽,立秋至处暑为最佳移栽期。移栽初期需要用少量树枝或枝桠对黄连辅助遮荫。郁闭林下的种植是在郁闭度0.4~0.7的幼林及成林中移栽黄连,其技术与造林初期的移栽基本相同,由于杉木树体的增大,黄连的种植面积相对减小,植苗数量相对减少。有杉木的庇护,移栽后不需要再进行辅助遮荫。

适宜推广地区和条件。杉木、黄连适宜栽培的区域较广,二者所需的生态环境条件大致相同,既可在现有林中人工复合种植,也不受无林条件限制,栽培管理技术比较简单。可在西南地区推广应用。

(4)毛竹天麻复合经营 天麻为异养多年生草本,是我国重要的药用植物,其干燥块茎是名贵的常用中药材。天麻自然生长在常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林以及竹林中。喜凉爽湿润的小气候,表层有枯枝落叶覆盖富含腐殖质深厚肥沃的沙土。林下栽培天麻利用树冠的遮荫作用,节省了室内栽培的建筑设施投资或露天搭建荫棚的投资,利用了林地条件提高了土地利用率,具有良好的经济效益和社会效益。多数阔叶用材林树种、果树(柑橘、苹果、桃、李、枣树、板栗、核桃等)以及杜仲、银杏等药用乔木树种的林(果园)中均可栽种天麻,在杉木林和竹林中也进行了天麻的栽培试验研究。

选择坡度25°以下,立竹密度适中(最好在2250~3000株/hm2),土层深厚,富含腐殖质,团粒结构良好的毛竹林作为栽培地。沿等高线开垦出梯田状床面,床宽50~70cm,松土深10~20cm,床长和床间距离根据地形及栽培数量而定。选用白栎、黄栗、野板栗、尖栗、油桐等树木的木棒,直径3~6cm,截成长30~40cm的木段,每隔3~6cm用刀在木段上砍出深达木质部的鱼鳞状刀口(2~4排),作为蜜环菌寄生的培养基。没有接种蜜环菌的木段称为新棒材,经过接种的称为老菌材。一般选用拇指大小的白头麻作为繁殖材料称为种麻,在立冬至立春期间播种。播种时先扒开床面表土,以3∶1的新棒材和老菌材交替横摆一层作为底材,而后将种麻摆放在新棒材和老菌材两端相接处,在新老材之间的中间部分散播少量小块种麻,种麻用量一般为0.5~1kg/m2,再在上面加盖一层混合的新棒材和老菌材(3∶1或4∶1),也可以用毛竹嫩枝梢做盖材,最后覆土10~20cm,并覆盖一层枯枝落叶或杂草。天麻的栽培周期为1年,每年立冬以后收获,采收的同时进行下一年的种植。

本模式适宜在南方毛竹分布地区推广。海拔300~800m,坡度25°以下,立竹密度1500~3750株/hm2的毛竹林均可应用。

(5)五倍子林虫药复合经营 五倍子为传统中药材,为倍蚜科昆虫在其寄主盐肤木等树木上形成的虫瘿。在郁闭度0.7左右的盐肤木林内种植黄连,再以0.4m×0.4m或0.4m×2.0m小块状或窄带状种植侧枝匐灯藓,镶嵌分布于黄连地内。盐肤木树冠的遮荫作用,代替了露天种植黄连需要搭建的遮荫棚,减少了生产工序降低了成本;盐肤木、黄连的庇护作用,又促进了倍蚜的越冬寄主植物侧枝匐灯藓的生长发育;由乔-草-藓形成的立体结构为倍蚜的越冬提供了良好的生态环境,提高了倍蚜的越冬存活率,保证了五倍子的丰产。

(6)细辛林药复合经营 辽宁省在人工落叶松林和低产次生阔叶林内栽培细辛,取得了良好的经济效益和生态经济效益。在间伐后450~560株/hm2的落叶松林或225~400株/hm2的低产次生阔叶林内顺山作床,床宽1.2m,长10~20m,高20cm,床面栽植2年生细辛苗,株行距为18cm×24cm。

(7)杨树药材间作 杨树是北方地区重要的用材林树种,大量用于营造速生丰产林。为了提高杨树速生丰产林的土地利用率,杨树行距在6m以下的林分,郁闭前多数药用植物均可在行间正常生长,郁闭以后可在林下种植耐阴性药用植物。行距6m以上的林分可保持林药长期复合经营,并根据不同生长时期林分的郁闭程度选择适宜的药用植物种类。当树木达到一定年龄阶段后,可根据树木的遮荫程度,将行间林地划分成与树木行向平行的数条带状种植区域,分别种植不同耐阴程度的药用植物种类,以充分利用林地光能资源,获得最佳经济收益。

(五)胶园复合型模式

胶园复合型经营是指在人工培育的橡胶林下,为充分利用土资源和气候资源而间种一些木本或草本作物的种植方式,胶园复合经营在植胶区普遍存在,模式多样,效益明显。

1.分布地区

在我国,胶园主要分布在广东、海南、云南等地。这里的生态系统比较脆弱的,经营稍有不慎,便容易引起严重的土地退化(如水土流失、土地肥力迅速下降和恶性灌草的滋生、蔓延等),因此,保护环境、保护土壤(包括建立合理的人工植物群落)在这些地区十分重要。这些地区由于冬季不时有寒流,夏秋季不时有台风的侵袭,再加上降雨在年内分布和年际间变化都很大(旱涝频繁),要保持稳定持久的农业生态系统,难度是很大的。胶园复合经营对于改善生态环境、提高胶园效益和人民生活水平具有重要作用。

2.组合结构

自20世纪70年代以来,胶园的复合型模式已从摸索、试验发展到形成一套较为完善的经营体系,其组成成分丰富多样,空间结构也趋于复杂,垂直方向上可有四五个层次之多。主要的一些模式包括:林-胶-茶;林-胶-茶-绿肥;林-胶-胡椒;林-胶-胡椒-茶;林-胶-胡椒-菠萝-绿肥;林-胶-咖啡-胡椒;林-胶-咖啡-菠萝-绿肥;林-胶-甘蔗-菠萝;林-胶-益智-绿肥;林-胶-巴戟-绿肥;林-胶-沙仁-绿肥;林-胶-白豆蔻;林-胶橙;林-胶-藤本;林-胶-菠萝-粮豆;林-胶-香蕉-菠萝;胶-菠萝;胶-余甘;胶-粮豆。

以胶茶复合为例,在胶茶复合中,茶树一般距离胶树2.5~3m,采用大小行种植,大行距1.5m,小行距0.7m,株距0.2~0.3m。

3.效益分析

(1)生态效益 一是明显改善局部气候。在采用胶茶复合的经营方式后,胶树行距扩大,单株吸收的辐射能量增多。另外,复合方式减小了地表的反射率,并有利于各垂直层次间的热量交换,致使冬季复合种植地块内气温要比纯林高1~2℃,使寒害减低。而在夏季高温酷暑天气,复合地内气温要比纯胶林内气温低2~3℃,这对茶树能起到很好的保护作用。胶茶群落在台风危害严重的年份胶茶虽有一定的损失(折枝、断干、倒伏),但由于遮荫度减少,茶叶反而增产,可以部分补偿胶树的损失。

二是能较好地改良土壤。土壤的物理性状得到改善,增强了蓄水保土的能力,覆盖避免了纯胶园中行间的杂草(尽管行间也种了豆科覆盖植物,但前者仍难以避免杂草侵入)对橡胶的侵害,一般比纯胶园的胶树生长快,提前1~2年达到开割标准。

三是胶茶复合系统促进有益动物(害虫天敌)的栖居和繁殖。据中国科学院云南热带植物研究所和海南农垦局(1985)的调查,在胶茶复合园中蜘蛛的种类和数量都比纯胶园中明显提高,而这些蜘蛛是橡胶树主要害虫小绿叶蝉的天敌。

(2)经济效益和社会效益 根据华南热带作物科学研究院兴隆试验站和广东省彬村山农场的调查,在复合种植胡椒的橡胶园,第3年胡椒就有收益。每年每公顷复合的橡胶园中可收白胡椒子150~300kg,做到了以短养长。

此外,橡胶园复合种植还能增加就业机会。对于不复合种植的橡胶园,在开割前1个劳动力可以管理2hm2,但是对于复合胡椒的橡胶园,1个劳动力只能管理0.3hm2,2hm2复合橡胶园需要6个劳动力,大大增加了就业机会。