全 文 ：Academic Field　科技园地
6　
　　林业实用技术　PRACTICAL FORESTRY TECHNOLOGY 2005 7　　
大别山区板栗园生态系统和经济效益研究
章　铁　黄　斌
(安徽农业大学　合肥　230036)
表 1　栗茶间作系统中主要生理生态指标数值
观测
时间
净光合速率
(umol m- 2 s- 1)
蒸腾速率
　(g m- 2 h -1)
气孔　
导度　
光照强度　
(umol m- 2 s- 1)　
气温
/℃
CO 2 浓度
(ul L - 1)
11∶00 7. 99 1. 480 0. 059 4 917 31. 10 381. 06
11∶16 9. 66 2. 540 0. 089 1 1 191 33. 05 380. 29
11∶35 6. 36 1. 306 0. 055 1 1 079 34. 14 378. 80
11∶48 3. 84 0. 665 0. 019 3 1 034 33. 85 379. 69
12∶01 4. 62 1. 120 0. 028 5 1 131 35. 67 379. 04
12∶18 8. 71 3. 020 0. 080 9 1 273 35. 70 378. 23
12∶35 7. 68 2. 300 0. 060 6 1 305 35. 56 378. 18
12∶50 4. 68 1. 130 0. 025 8 1 210 36. 09 376. 66
13∶22 4. 71 1. 19 0. 026 2 1 524 36. 21 375. 28
13∶40 5. 13 1. 370 0. 030 0 1 325 36. 54 374. 31
14∶07 5. 87 1. 470 0. 031 5 1 368 35. 63 373. 47
14∶40 3. 98 0. 703 0. 015 9 536 36. 69 374. 72
15∶00 5. 55 1. 630 0. 033 4 1 353 37. 22 371. 86
15∶30 5. 79 1. 590 0. 041 7 974 34. 06 373. 77
　　*国家科技攻关计划重大专项项目
(2002BA 516A16 - 04)
　　当前 ,我国混农林业经营体系
的研究已广泛开展 , 并取得了可喜
的生态和经济效益 , 栗茶间作系统
是混农林业的一种经营形式。比之
于集约经营的单作栗园 ,栗茶间作
不仅改善了栗园的生态环境 , 板栗
的产量和质量也相应提高 ,其成功
经验具有重要的生态学意义和生产
实用价值 。
研究以生态边界层理论为基
础 ,初步探索栗茶间作系统中的生
态结构特征 ,分析其相应的生态和
经济效益 ,为进一步推广栗茶间作
经营模式提供参考依据。
1　实验与方法
1. 1　材料和工具
LI —6400 光合作 用仪 、 Li—
1400气象仪 、ZDS —10 型自动换挡
数字式光照计 、W S5088 型温湿度
表 、雨量器 、烘干器等 。
1. 2　实验地概况
实验地是在金寨县油坊店乡的
栗园 ,其位置在东经115°53′,北纬31°
6′,海拔 400 ～ 600 m ,年平均气温
13.5 ～ 11.6 ℃,极端最低气温- 20.1
～ 22. 5 ℃, ≥10 ℃积温 4 095. 2 ～
3 455. 7 ℃,年降雨量 1 500 mm ,无
霜期 176 ～ 161 d。土壤为山地黄棕
壤 ,母岩花岗岩 ,坡度 30°左右 ,土层
厚度24 ～ 57 cm ,质地轻壤至轻沙壤 ,
容重 1. 05 g /cm3 ～ 1. 5 g /cm3 , pH 值
6. 5左右。栗园中板栗树龄为 15年
生 ,种植密度是 5 m×5 m 。
1. 3　试验方法
2004年 6月 10日天气晴朗 ,在
栗茶间作系统和板栗单作系统选取
长势较好的栗树进行全天测定 ,从
9∶00 ～ 16∶00每隔 15 ～ 30 min进
行测定 1 次 , 测定指标有:叶面温
度 、湿度 、净光合速率 、蒸腾速率 、气
温 、光照强度 、气孔导度 、CO 2 浓度
等 ,找出环境因子对栗茶间作系统
和板栗单作系统的不同影响 ,并且
做出比较 。
2004 年 5 月 28 日 ,降雨 ,在径
流坡度 30°左右的试验地观测。观
测因子:一次降雨的降水量 、地表径
流量 、泥沙流失量等。降水量桶雨
量器现场实测 ,地表径流量和泥沙
流失量通过取集水池的水和泥浆称
重 ,对泥浆取样烘干求干重。
2　结果分析
2. 1　栗茶间作和板栗单作系统生
理生态指标的分析和比较
2004年 6月 10日 ,在 2个不同
系统中分别选择长势较好的板栗
树 ,从 9∶00 ～ 16∶00每隔 15 ～ 30
min测定 1次 ,其测定的主要指标数
值见表 1。
由表 1可以看出在栗茶间作系
统中 ,板栗树的净光合速率随时间的
变化呈双峰状(见图 1)。在11∶35时
净光合速率大幅度下降 ,这是因为到
中午时温度太高 ,使板栗树叶上的气
孔关闭 ,从而引起净光合速率下降;
在早晨时空气湿度大 ,温度不高 ,是
板栗进行光合作用的最好时间 ,所以
这时净光合速率有个峰值;在14∶00
左右是一天温度的最高值 ,高温会抑
制植物的光合作用 ,这时的净光合速
率有的低值。
由表 2可以看出板栗单作系统
中板栗树的净光合速率在一天中随
时间的变化也呈双峰状(见图 1)和
栗茶间作系统中的差不多 。但是二
者的变化有所不同 ,从图1中可以
DOI牶牨牥牣牨牫牬牭牰牤j牣cnki牣lykt牣牪牥牥牭牣牥牱牣牥牥牪
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　　林业实用技术　PRACTICAL FORESTRY TECHNOLOGY 2005 7　　
图 1　栗茶间作和板栗单作系统的净光合速率的比较表 2　栗茶单作系统中主要生理生态指标数值
观测
时间
净光合速率
(umol m -2 s- 1)
蒸腾速率
(g m -2 h- 1)
气孔
导度
光照强度
(umol m -2 s- 1)
气温
/℃
CO2 浓度
(ul L - 1)
11∶00 3. 64 0. 73 0. 031 8 741 31. 37 381. 28
11∶16 8. 20 2. 58 0. 095 2 1 298 32. 95 379. 15
11∶35 7. 27 1. 93 0. 066 5 777 33. 87 379. 53
11∶48 6. 79 1. 94 0. 062 2 1 425 33. 46 379. 70
12∶01 4. 81 1. 82 0. 044 3 1 471 35. 79 378. 38
12∶18 6. 71 2. 33 0. 061 8 1 388 35. 06 378. 37
12∶35 7. 15 2. 45 0. 063 6 1 372 35. 54 379. 02
12∶50 7. 74 3. 21 0. 083 1 1 487 35. 73 376. 87
13∶22 6. 90 2. 68 0. 065 9 1 411 36. 14 375. 25
13∶40 4. 36 1. 89 0. 040 0 1 559 36. 64 373. 97
14∶07 8. 49 3. 32 0. 084 4 1 542 35. 31 17. 345
14∶40 7. 36 2. 78 0. 072 1 952 36. 03 17. 235
15∶00 7. 43 3. 43 0. 078 5 1 367 36. 9　 17. 065
15∶30 8. 40 2. 76 0. 086 1 949 34. 07 17. 647
看出 ,在一天的大多数时间中单作系
统中板栗的净光合速率要比间作系
统中的高 ,这是因为单作系统的气温
比间作系统的气温高 ,气温是影响光
合作用的重要因素 ,在一定气温范围
内气温越高净光合速率越大。
通过表 1的数据进行计算 ,可以
得到栗茶间作系统中净光合速率与
蒸腾速率 、气孔导度 、光照强度 、CO2
浓度以及气温的关系复相关系数:
　　净光合速率 —气孔导度:
y =0. 804 5+166. 657x - 801. 874x2
r=0. 962 757
　　净光合速率 —气温:
y=194. 774 - 10. 315 1x+0. 120 32x2
r=0. 149 526
　　净光合速率—光照强度:
y=0. 156 77+0. 008 97x - 3 048×
106 x2
r=0. 055 083
　　净光合速率—CO 2 浓度:
y=-4 894. 4+26. 220 8x -
0. 035 07x
2
r=0. 159 513
净光合速率—蒸腾速率:
y=0. 431 24+4. 626 06x -0. 573 56x2
r=0. 869 033
通过对表 2 的数据进行计算 ,
可以得到板栗单作系统中净光合速
率与蒸腾速率 、气孔导度 、光照强
度 、CO 2 浓度以及气温的关系复相
关系数:
　　净光合速率—气孔导度:
y=-1. 875 5+197. 468x -944. 515x2
r=0. 974 335
　　净光合速率—气温:
y=- 429. 62+25. 365 5x -
0. 362 8x2
r=0. 421 447
　　净光合速率—光照强度:
y=- 13. 455+0. 037 3x -
0. 000 02x
2
r=0. 308 64
　　净光合速率—CO 2 浓度:
y=13 760 -73. 241 7x+0. 097 49x2
r=0. 152 71
　　净光合速率—蒸腾速率:
y=1. 063 53+3. 367 73 - 0. 379 59x2
r=0. 699 633
复相关系数越大说明二者的关
系越密切 ,其影响也就越大 。而光
照强度 、CO 2 浓度和气温是外界因
素 ,它们影响越小 ,说明净光合速率
受外界影响越小 , 其承受外界因素
的干扰也就越小。
由表 3可以很明显地看出两个
系统中的因子对净光合速率影响的
大小 ,通过复相关系数的比较就能
知道两个系统中的外界因素 、气温
和光照强度对间作系统的净光合速
率的影响要小 ,这说明了间作系统
对外界干扰和灾害的承受能力比单
作系统要强。
2. 2　栗茶间作和板栗单作系统对
环境的影响
2004年 5 月 28 日下雨时测的
降雨量为 22. 0 mm ,地表径流量见
表 4。从表 4 中可以看出单作系统
的地表径流比间作系统的大 ,间作
系统的地表径流量是 173. 7 t /hm 2 ,
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　　林业实用技术　PRACTICAL FORESTRY TECHNOLOGY 2005 7　　
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☆
表 3　净光合速率部分因子的复相关系数
因　子 气孔导度 气温 光照强度 蒸腾速率
间作系统 0. 962 757 0. 149 526 0. 055 083 0. 869 033
单作系统 0. 974 335 0. 421 447 0. 308 640 0. 699 633
表 4　不同系统的地表径流量
系　统 栗茶间作 板栗单作
地表径流量(t hm2) 173. 7(0. 868 5 kg) 253. 6(1. 268 kg)
地表径流系数 /% 7. 9 11. 6
表 5　栗茶间作园和板栗单作园经济效益比较
项　目 栗茶间作园 板栗单作园板栗 茶叶 板栗
产量(kg /666. 7m2) 242. 90 13. 2 327. 3
产值 /元 777. 28 528. 0 981. 9
合计 /元 1 305. 8 981. 9
单作系统的地表径流量是 253. 6 t /
hm2 ,比间作系统增加 79. 9 t /hm2 ,增
加了 46. 1%。由此可见间作系统可以
减少地表径流量 ,增加土壤蓄水能力。
2. 3　两个系统的产量与经济效益
的比较
从表 5 中可以看出 ,间作板栗
园板栗的产量比单作栗园少 84. 4
kg /667m2 ,减少 25. 8%,但由于它
生产的板栗品质高 , 生产的茶叶还
有一定的经济效益 , 占了总效益的
40. 4%,总的经济效益要比单作的
高出了 33. 0%。
间作栗园的板栗树生长茁壮 ,抗
性增强 ,病虫害减少 ,农药使用量减
小 ,污染少 ,带来了很好的经济效益。
3　小结与讨论
(1)栗茶间作系统中 ,植物叶片
分上下两层分布 ,上层树冠起到了
遮阴和蒸腾作用 ,较板栗单作气温
低 0. 5 ℃,湿度增大 10%左右 ,环境
温和湿润 ,形成较好的小气候环境 ,
适于植物生长 ,提高光 、水 、热 、气等
资源的利用率 ,且环境的稳定性提
高了 ,并且对外界干扰和灾害的承
受能力比单作系统要强 。
(2)间作地表覆盖率的提高 ,对
水土流失有很大的抑制作用 ,地表
径流量减少了 46. 1%,使板栗能长
期稳定的在同一地方生长 , 对栗园
的长期经营有很大的好处。
(3)栗茶间作系统不仅改善了
生态环境 ,也增加了经济和社会效
益。与单作板栗系统相比 ,间作系统
总的经济效益提高了 33. 0%,系统输
出的产品增加了 ,符合现在社会的多
种要求。所以说栗茶间作系统是一
种值得推广的生产经营模式。
参考文献
1　中国林业科学研究所著. 太行
山适地适树与品价研究报告集.
北京:中国林业出版社 ,1993
2　唐荣南. 建立茶园复合生态系
统. 中国茶叶 , 1984 ,(4):2 ～ 5
3　庄晚芳主编. 茶树生理. 北京:
农业出版社 ,1984
4　薛建辉.江苏里下河滩地林农复合
生态系统工程优化模式的研究(博
士学位论文).南京林业大学. 1990
☆