全 文 ：第 9卷 第 3期
2 0 0 1年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
No．3
g001
杨粮间作系统小气候研究*
王 颖 袁玉欣 魏红侠 冯长红
(河北农业大学林学院 保定 071000)(河北省林业工程项目管理中心 石家庄 0 50051)
摘 要 4年农田檑粮间作系统4、气候捌定结墨表明，檑粮间l作祭悍下农田小气候发生了明显的受 E，与对 相
比+毛自檑韵林使问作农田平均气温下降1．0-1．2℃，湿度提高 4．1 ～l 2．2 ，风速降低 32 l ～59 8 ， 毛
自橱嵌林对问作农田的影响也有相似结果，且林术的不断生长对农田的遮蒴度也逐步加大 为儡证 作作l物产量，
林丰行距20m左右时其间作应不超过 6年t30m圩距对其间诈应不超过 l0丘。为保证间作的稳定性和长期性，建
议宴行大行距(30m 以上)间作方式。
*蕾词 农田小气靛 抒粮问作 毛白抒
A study on microcllmate under poplnr—crop irtercropping systems．W ANG Y[ng，YUAN Yu Xin(Colege of
Forestry—Hebei Agricultural University—Baod[ng 071000)．wEI Hong—Xia．FENG Chang Hong(Forestry Project
Management Center of Hebeit Shijiazhuang 050051)，CJEA，2001，9(3)：如～42
Abstract Four years investigation showed that the farm microelimate has great change under poplar crop inter
cropping system．In comparison with the non—tree control，the average air temperature and wind speed in inler
cropping farm are decreased by 1．O～ 1．2℃ and hy 3 2．1 ～ 59．8 respecdve[y，hut the relative air humidh5 is
increased by 4．1 ～ 12．2 ．Andthe changeoffarm microcl[mateleaded by near—mature poplar stand hasthe s Lm_
ilar consequence．The tree shading degreet on the other hand，becomes more and more serious following with
poplar growing．In order to maintain crop output，the intereropping duration wil not over 6 years when the poplar
spacing is about 20m ，but it wil prolong for l0 years when it is 30m．It is suggested that the poplar spacing be—
tween rows should be over 30m and its branches should be pruned regularly to ensure the stfibility and long term of
the intercropping system ，
Key words Farm microclimate，Poplar—crop intercropping，Populus tOfleyZt050 Cart．
农林间作中林木的生长改变了近地空气流动的强度和路线，进而对农田温度、湿度、水分和风速产生一
定的影响，同时又对临近农作物产生遮荫。前者对农作物基本有利，称谓正效应(又称林木的防护效应)；后者
则对农作物有双重作用，一是林木适当的遮荫对部分C。作物有利．并配台其他小气候的改善可有效改善作
物中午前后的光合作用，提高产量．如农桐间作已证明这点0 i二是较大强度遮荫对普通作物和C 作物不
利．称谓负效应。小气候的正效应体现在风速的降低、湿度的提高和干热风的防止等方面；负效应主要是问作
农田光照不足等。为此t本研究探讨了华北地区广泛分布的扬粮间作条件下农田小气候的变化及其影响。
1 试验材料与方法
试验地设在河北省大名县和定州市，两地均属大陆性季风气候，年均温度 12．4～13．3C，年降水量 538
～ 590mm，年无霜期 191～197d。杨粮问作地土壤为沙壤土，间作树种均为毛 白杨(Populus tomentosa
Carr．)。大名县试验区毛白杨林龄有 2组，1组为 1 985年种植的中龄林，株行距为 3m×7m、3m×14m(间伐
为 3rn)<28m，最后再次问伐为 3m×56m)、4m×30m．试验地总面积 33hm ；另1组为 1991年在北京农业大
学沙改站栽植的幼林，林木株行距为 3m×10m，总面积 2Ohm 。定州市试验区毛白扬为1985年定植中龄林．
株行距为3m×6m(×18rn)，总面积 10hm。；株行距 3m×1011、3m×2011和 3m×30m，总面积 lOhm 。1991年
定植的幼林．株行距为3m×2rn(×18m)，总面积 50hm ；lm×30m，总面积 10hm 。以上各间作地块林术的行
向均为南北走向。试验于 1993~1997年每年春、夏 2季先后采用 6套常规小气候测定仪和 2套自动气象观
测仪测定光、温、风速、风向和湿度等，选择一定的天气条件对每个间作模式全天24h测定，测定时常规仪器
· 河北省自然科学基金项目(393033)、河北省林业厅重点项目(9516102)和世界银行贷款国家造林项目菸同资助
虹稿日期 1999—12—10 改回日期：2000 04—26
维普资讯 http://www.cqvip.com
第3期 王 颖等：杨粮间作系统小气候研究 41
每间隔 lh测定 1次，自动仪器每 15min测定 1次。间作田中垂直于树行设 5个测点，自西向东依次为测点
1、测点 I⋯⋯测点V。测点 I、V分别设在西、东两树行的冠下，距定植行 lm或 2m处(幼林 lm、成林 2m)
弥谓冠下测点；测点 Ⅱ设在两行树的中央，称谓行中测点；测点 Ⅱ、Ⅳ分别设在树冠外，称谓冠外测点，同时在
纯农田中设对照(CK)
2 结果与分析
杨粮间作小气候效应与林木生长密切相关，幼林与农作物间作时春、秋 2季平均小气候(6：00~20：oo)
的年度变化见表1，由表l可知间作第3年春林内比林外平均气温降低1．0℃，最高温度降低1．9℃，至间作
表 1 幼林间作小气候时间效应(株行距 3m×2m{×18m>*)
Tab．1 The microclimate effects undef the COⅡdition of poplar young growth intereropping with crop
I— Par
里8
a mndl t7 So d
髓
Win d
嘏
Rad
破
ilti~ t r删 阿 E 1eⅢp Itm 1呻 u 删
ou ont
q s e m窖 咖 ing 5 №Ⅱ B E sysl~ 1 q e 雌 syste~ hale s 即
·椿1竹距 3m×2nt(×t 8m)表示林木大小行的阿作方式，即株距为 3nt．行臣的排列为2nt和 1 Bm，垒文同l**单位为 t,mot／m ·s。
第 6年林内外温度相等，最高温度提高 1．2℃，说明杨粮间作第 3～6年时林木生长对间作农田小气候影响
不大；地表温度的变化较气温明显，平均地表温度林内比林外降低 l-5～5．1℃；空气相对湿度变化较明显，
间作使白天最低湿度提高 1．6 ～7．3 ，平均相对湿度提高 4．1 ～12．2 ，可有效防止春季干热风的发
生；同作降低风速的作用随林木的生长有很大提高，如间作第 3年林内比林外平均风速降低47．4 ，至间作
6年时降低71．1 。同时间作第3年对农作物影响最大的最高风速降低 32．1 ，第6年降低 59．8 随着间
作年限的延长，林木对农作物的遮荫度也在增加，如间作第 3年林木约可降低农作物 11．5 的光照，第 4年
降低 16．2 光照，对小麦而言．如此遮荫非但不影响其产量，反而因其他小气候的改善使小麦增产，但对秋
作物产生一定的不利影响；至间作第6年时林木约可降低农作物23．0 的光照，遮荫度对秋作物有害，且限
表 2 中龄#一成#问作小气候时间效应(株行距 4m×30m、
Tab．2 Microclimate time efect under the condition of poplar mature stand[ntercropping with crop
咋年情 气盟 基度 地 温度 且建 ·s 光服 度 Ib
l口t 0p g years 蚰 tmapemt~ Humi~y tma~ lure Wind sp RI曲Ⅱ衄
#自 #外 韩 韩 # #外 肄 韩外 # #外
】眦 mte re~pp 岫 m Ⅱ耵pp 【Ⅱ rintne~p-O~te rimf~ropp-】眦 mtat~ -o眦HⅢ晒 p— 时 imntropp-0u时 lm￡rcTopP 】皿 mⅫ口 ( Br mte~opp一
s咖 lⅡ昙 眦 邺 s m 州 咖 咖 i [血 B t s 即 l 衄n 1 s卿
* 忸 舟析 行 中央 的 光 照强 度 { *单 位 为 b,mo L／m-*·s
维普资讯 http://www.cqvip.com
42 中 国 生 态 农 业 学 报 第9卷
制小麦的生长并影响产量 这表明大行距为18m时间作 ：
农田小气候随林木的生长而发生较大的变化，主要是防护 。
效益特别是空气相对湿度的提高和风速的降低较显著；遮 {
荫度也有较大的变化．间作第 2～5年林木的遮荫在 20 《；
内，对小麦和花生等作物的负面影响不太，加上其他小气候 0
的改善作用．间作农田可提高粮食产量 杨粮间作第 8～11
年间作农田小气候的变化过程见表 2。表 2表明，在较大行
距(30m)条件下中龄林一成林与农作物间怍时对农田小气 }
候的影响较明显，尤其是风速、湿度和光照强度影响较大， §
间作第 8年林内平均风速降低20．0 ，间作第 11年降低
52．3 ，二者最高风速分别降低26、7 和 44．6 ，差异较
大}间作第 8年平均相对湿度绝对值提高 2．2 ，间作第 11
时 I
，h
年提高 5．2 }间作第8年在间作行中央(间作农田光照条 图1中赞#间怍小气候变此(株行距3mXTm，阍怍第s年)
件最佳处)的平均光照强度为林外光照强度的 90 以上， g ㈣ “瑚 删 恤“ uo“ot pop
至第 11年时降至 80 左右，同时行间其他各点的光照强 一 ]ntet~ropmg with rop
度下降更大。而空气温度和地表温度的变化较小，气温为 0．2～0．4 C，地表温度为1．3～1、6℃。表 2与表 1
相比可知，中龄林一成林对农田小气候的时间效应不如幼林明显，其原因是幼林处于快速生长期，加之林木行
距较小，林木高度的变化对小气候的作用十分明显，而中龄林后林木的高度变化相对较小，其小气候的年度
时 巾
} s
啊2 中赞#闽怍光照墨度壹此(棒行巨3m×1帅涧怍第B年)
g．2 The ra~atJon】m effect u deT the eondiboa of pophr
ne日r～manre stan~]ntercropp]ng with crop
变化不如幼林明显，防风效果也不如幼林，其原因一是
测定时绝对风速小，二是林木的株行距较大。若中龄林
或成林与幼林株行距相同则其小气候效应比幼林显著
(见图 1)。由图1可知，小行距中龄林对农田小气候的
影响非常显著，7m行距下间作第 8年时林内平均风速
降低 70、2 ，最高风速降低9．4m／s，平均空气相对湿
度和白天最低空气湿度均提高 4 。而此时林木行内
早已郁闭，行间也接近郁闭，林木遮荫现象非常严重，
农作物产量比对照降低40、oX以上b]，故平原农区该
模式不能超过 3～4年的间作期。图 2为该问作模式林
内和林外(对照)光照强度日变化状况，林内的平均光照强度为对照的 3O 左右，已不适宜农作物间作。
3 小 结
杨粮间作可有效改变农田小气候状况，幼林由于生长迅速，农田小气候的时间效应更为突出，3m×2m
(×18m)株行距配置，问作 3～6年林内比林外平均气温降低 1．o～1．2℃，地表温度降低 1．5～5．1℃，湿度
提高 4．1 ～12．2 ，风速降低 32．1 ～59、8 ；成林也有相似测定结果，故林粮间作可有效改善农田小气
候；杨粮间作农田光照强度受问作年限和林木行距的双重影响，如 3m×2m(×18m)株行距配置，间作第 6
年时间作农田光照减少 23．O ，而 3m×7m株行距配置，间作第 8年时间作农田光照已减少 7O ，已不适宜
农作物种植，故应保证间作的长期性和稳定性，要保证一定的行距，加强林木修枝，为农作物正常生长提供较
合理的光照条件。测定结果表明，为保证作物产量，行距 20rn左右时间作不宜超过 6年 ，行距 30m左右时间
作不宜超过 10年。
参 考 文 献
1 荆桐华．唐鸿寿t泉彦渡 小麦光台午休的成因及缓解的研究 生态学报，1987(4)：314~380
2 王广钦一撩丈渡，廖晓海等 农桐间作与作物产劈．河南农业大学学报，1983(1)：29～37
3 袁玉聩一裴保华．王丈全等．杨粮问作对农作物产量的影响．河北农业大学学报，1996，1 9(2)：34~40
一
维普资讯 http://www.cqvip.com