全 文 ：≯s ／ 生态农业研究
ECO—AGRICULTURE RESEARCH
VoI．5 N 4
Dec．．1997
J nil,浅丘农区坡地林农复合系统物质流的研究*
向成华
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<~Jll省林业科学研究院 成都 610081)
摘 要 对川中浅丘农区坡地林农复合系统物质流研究的结果表明，林农复台系坑比对照农
地系坑营养元素积累效应明星且营养元素利用率高。林农复台系统NP盈杂，而K亏缺 由此
提出了相应改进措施。
关■调 盎盛耋盒垂苤．盛兰 壁巫
Materiml flax of agro-forestry systems oa sJdpe iu hily regions of Sicbumn basin．Xiang
Chenghua(Sichuan Institute of Forestry，Chengdu 910081)，EAR，1997，5(4)：29～32．
Abstract ResI1lts from the analysis of the material flux showed that the agro=forestey system
had higher nutrient accumulative and utilization abilifies than the single farmland system．
There were surp1US of N and P in the ngro-forestry system，while K WItS deficient．Measures
were presented(or improving the K supply．
Key words Agro-forestry system，Farmland system，Material flux
四川盆地浅丘农区林农复合系统对控制水土流失、防止早涝灾害和促进农区经济持
续稳定发展起着重要作用。目前，国内外对坡地林农复合系统的研究报道尚少。本文通过
对川中浅丘农区坡地林农复合系统物质流过程的分析，揭示其物质利用特征与效率，为该
地区林农复合系统的建设提供科学依据。
l 试区概况 ’
试区位于四川I省筒阳县金马镇五合片区清水河小流域内，东经 104 50 ～104。52 ，北
纬3O。28 ～3O。31 ．总面积10．21km ，海拔471．2~568．2m，为典型浅丘宽谷地貌，地层由
紫色泥岩、砂岩组成，土壤为紫色土，属亚热带湿润气候，年均气温 17．1℃，年降雨量
838．5ram，无霜期300 d以上。
试区从丘麓至丘顶林农用地布局为林带一1台地农地一林带一2台地农地一林带一3台地
农地-林带-4台地农地一林带，呈阶梯形带状分布。林带问各台地农地宽28m，坡度8～25。，
斜坡林带宽 30m，坡度3O。。各台地林带坡度30 ，呈西南走向，疏透度0．2～O．5，1台地、2
台地、3台地和 4台地林带坡位分别为下部、中部、中上部和上部}密度分别为
6500N／hm 、7~03N／hm 、6763N／hm 和 5638N／hm ；郁闭度分别为0．85、0．75、0．70和
0．65；主要树种柏木(Cupressus funebos End1)林龄均为26年，树高分别为7．3m、6．0m、
· 八五 国家科技攻关项目部分内容。
本文于1996年9月19日收到，1996年12月3日改回
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生 态 农 业 研 究 第 5卷
6．7m和6．4m；胸径分别为6．7era、6．3cm、5．9era和 6．2cm；冠幅分别为 2．5m、1．6m、
2．1m和1．6m。林下主要植物为自茅(Imperata cylindrica(L．)Beauv)、莎草(Cyperus
spp．)等。有林带1～4台地农地与对照无林带1～4台地纯农地(简称对照农地系统)作物
均为小麦、玉米、甘薯等套作。试验前各林农复合系统农地条件与对照农地基本相同。
2 研究方法
1992~1993年采用同样方法分别测定小麦(绵阳1 9号)、玉米(邯郸4号)和甘薯(徐
薯18号)产量与生物量 。农作物为】年生植物，其生物量与生产力数值相等。
1993年 l1月在不同林带5m×20m固定样地测量树高、胸径和冠幅。按径阶各选2
株标准木，伐后采用“分层切割法”测定地上部各器官鲜重 ，用“挖掘法”测定地下部活
根、枯根重口]，并取各器官部分样品烘干称重。生产力(平均净生产力)由系统林木现存生
物量除以林龄所得0]。凋落物测定采用机械布点法在各林带内设置10个lm。凋落物收集
筐，每月收集1次，测定其干重 各台地农地有机与无机肥、种子等投入量通过调查试区
25户中等经营水平农户取得。植物样品化学分析全N用半微量凯氏法，全P用钼锑比色
法，全K用火焰光度法。
3 结果与分析
林木与农作物生物量是林农复合系统营养元素贮存库。由表 1可知，林农复合系统
NPK贮存量均为1台地向4台地依次递减；其贮存总量中K为4 6．79 ～47．18 ，N为
裹1 #农复合系统和对照农地系统营养元素贮存量与吸收量及归还量与输出量比较
Tab．1 Amount of accumulation and annual uptake for nutrient elements in agro I：orestryand farml and systems
46．03 ～46．69 ，P为6．46 ～6．64 ，且均比对照农地系统高，具有明显的营养元素
积累效应；林农复合系统NPK吸收量均为1台地向4台地依次递减，表明低台地比高台
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第4期 向成华：川中浅丘农区坡地林农复合系统物质流的研究 31
地营养元素积累速率高；其吸收总量中 K为 46．79 ～47．68 ，N为 45．44 ～
46．23 ，P为6．88 ～7．。3 ，与对照农地系统差异均不显著(见表1)。
林农复合系统营养元素归还量(即林木枯落物或农作物根茬进入土壤的营养元素量)
对维持系统稳定性及其持续发展起着重要作用。由表1可知，林农复合系统1台地和4台
地NPK归还量与对照农地系统差异不显著，而2台地和 3台地分别比对照农地系统少
27．86 ～37．13 。鉴于林农复合系统中柏木为常绿针叶树种，枯枝落叶极少，且林下裸
土面积大，植被稀少，而未计入柏木林下植物营养元素归还量。林农复合系统NPK输出
量为 1台地向4台地依次递减}其输出总量中N为45．72 ～46．57 ，P为 6．94 ～
7．09 ，K为46．38 ～47．32 ，均比对照农地系统略低1．11 ～1_67 。鉴于柏木尚未
成材，林农复合系统仅计算了农作物营养元素输出量，而未计入林木营养元素输出量。
林农复合系统营养元素利用率是系统物质流特征的重要表征。由表2可知，林农复合
系统NP投入量与输出量差为正值，收支盈余’，其NP盈余量为4台地向1台地依次递
衰2 林农复合系统与对照农地系统营养元素利用率比较
Tab．2 Utilization of eficiency of nutrient elements in agro—forestry and farmland systems
减，且分别少于对照农地系统，因为NP投入量4台地>3台地>2台地>1台地，NP输
出量 1台地>2台地>3台地>4台地(见表1)；而K投入量与输出量差为负值，即K亏
缺，其亏缺严重程度为1台地向4台地依次递减，且除2台地相互差异不显著外，其余台
地均分别比对照农地系统K亏缺程度略重。林农复合系统NPK吸收量／投入量均大于对
照农地系统，表明林农复合系统NPK利用率高；而且低台地均大于高台地，表明低台地
NPK利用率较高。林农复合系统NP吸收量／投入量均小于1 而K吸收量／投入量大于
1，表明NP盈余，而K严重亏缺。林农复合系统NPK循环率 (归还量／吸收量)分别为
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32 生 态 农 业 研 究 第 5卷
4．42 ～5．oo oA、4．62 ～5．27 和 6．24 ～．6．9o oA。 、
4 小结与讨论 ’
林农复合系统NPK贮存量、吸收量和输出量低台地均大于高台地，虽然高台地NP
投入量较高，理论上应具有NP富积作用，但实际其农作物NP输出量并不高，原因是高
台地农地坡度大且土层薄，水土及营养元素流失严重 对此改进措施一是将坡地改为梯
地．降缓坡度．截留降雨，减少水土及营养元素流失；二是聚土垄耕．增厚土层，扩大土壤库
容，增加蓄水量+培肥土壤，减少水土及营养元素流失，提高抗旱能力；三是选择豆科作物
(蚕豆、豌豆等)参与的种植方式，利用其固氮能力，增进地力。
林农复合系统比对照农地系统营养元素积累效应明显且营养元索利用率高。
林农复合系统 2、3台地NPK归还总量明显少于对照农地系统，应提高林农复合系
统营养元素归还量，增强系统自我维持能力，以促进物质良性循环，对此改进措施一是改
善当地能源结构(如发展沼气池、节能灶等)，使农作物秸秆多途径还田；二是对现有纯柏
木林有计划地进行林分改造，选择适宜树种配置，如采用桤术与柏木混交、柏术与马桑混
交等(桤术、马桑有固氮能力)，充分利用树种差异，使营养、空间互补，增加系统林木枯落
物归还量；三是封山育林，保护林下植物与桔落物免受人为破坏
林农复合系统NPK投入量均低于对照农地系统．为此应进一步加强科学研究，增加
林农复合系统营养元素投入；改善林农复合系统和对照农地系统营养元素投入结构，强调
NP配合，增加K肥比重i增加有机肥投入，改善土壤环境，增强系统协调能力，以提高系
统生物生产力。
致谢 本文承蒙黄宝龙教授、杨玉坡研究员指正，谨表谢意
参 考 文 献
1 术村允著．姜 恕译．陆地植物群落的生产量测定法．北京：科学出版社，1981．
2 w·怕姆著．薛 蓥译．根幕研究方法．北京，抖学出版杜，1981．
3 叶镜中．森林生态学．南京，南京林业大学出版杜，1988．
4 燕 巍等．农田防护林人工林生态系缱物质循环与能量流动研究．林业科学，1991．27(4)t 999~40o．
5 吴 ’l9I等．农林业系统抄兰橱一小麦、玉米群落类型氟、碡、钾营养元素循环的研究．生态学报．1999，13(2)：199
～ 147．
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