全 文 ：生态科学撇年2月第21卷第1期 ECOLOGICsc啪胁．2。02，21(1)：Oil．015
海岸带复合农林业系统植物种群光环境特征研究*
彭方仁++ 李 杰 黄宝龙(南京林业大学森林资源与环境学院，南京210037)
张纪林 (江苏省林业科学研究院．南京211153)
【摘要】本文对三种银杏一农作物复合模式下植物种群对光合有效辐射的削弱和截获进行了模塑化分析，并探讨了不
同模式下光照强度的时空分布规律。结果表明：银杏果用～叶月i_豆类作暂复台模式具有最好的复台光效益．光能藏获率可达92％；PAR在植冠层的削弱遵循Beer-蛐定律；植物种群的叶面积、地上部分生物量、光吸收的关系可以用
Y=d≯数学模型描述。同时，果用、材用银杏冠层有较大酌透光性和光强变异系数，可以作为银杏一农作物初期经营的
上层树种．但要注意冠形的调控；光强的时何变化受冠层条件和太阳高度角的双重影响。
美■词复合农林业光环境特征银杏岸带
中田分类号：。948．1 文献标识码：A 文章编号：10。B．豁73(20哈)01-0114)5
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AbstractThispaper明dpedthe日b鲫fpli∞田ldtheatt蜘uationdplx曲syntlztically8ctive—蹴∞(哪D)indjm啦ntpl町tpopula-
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canopystmc=iumandsolarmovement．
KeyWordsAgroforemay，鼬曲tdimat*，C,诎So6／／aba，Seaeo“
我国拥有广阔的沿海滩涂资源，沿海防护林建设
已从单一的网带模式向复合型片林发展【lJ。在沿海地
区．通过开沟洗盐、种植林木、建立复合农林业系统是
提高沿海滩涂土地资源利用率的一项有效措施。银杳
是一种集材、果、叶多用途于一身的沿海优良造林树
种，以银杳为主的银农复合经营模式是江苏沿海滩涂
分布较广、认可程度较高的一种复合农林业系统类
型【2J2。银杏的不同经营利用方向，决定了分布于各模
式的种群组成和结构的异质性及复杂性。这对系统内
植物种群的光环境将产生较大的影响。本文拟探讨沿
海滩涂最具代表性的银杏复合经营模式内共存植物种
群的光照环境，为寻求复合农林业合理的地上空间种
群结构及对光能资源的有效利用提供理论依据。
1试验地概况
调查地点选在江苏省东台市国营林场，地理坐标
为N32。517。32054’，E120。47’～120452’。该场地处亚热
带北缘，属东亚季风气候区，年平均气温14．5℃，极
高、极低气温分别为37．8。C和一11．8℃，年均元霜期
220d左右，年均日照总时数2231．9h，平均年降雨量
1 100rlml，85％的年份的年降雨量在800nan以上，且
以6—9月为最多，占年降雨量的61．6％。土壤属滨海
盐土，pH值8．5左右。试验地分布在500nlx500m以
杨树为主的防护林网格中，杨树株行距6m×8m，平
均高7．5m，胸径12廿11，林带疏透度为0．5。调查地的
银杏品种都为大佛指，田问排列为南北向，其中模式A
为4年生银杏采叶园，株行距40on×80cm，夏季问作
花生；模式B为6年生银杏果用园(密度为4In×3m)、
3年生银杏叶用园(密度为50cm×60口n)和作物(春季
间作蚕豆，夏季套作花生和黄豆)复合园；模式C为6
年生银杏材用园(密度为2m×8m)与作物(春季小
麦，夏季黄豆)复合园。
·国索“九五”攻关瀑厝。海岸带复合农林韭综合配套技术研究与
示范”(删7—03-05)资助．
··通讯联系人．男(196卜)．湖北阳新^．博士，耐教授，主要从事
林农复合经营及经济林栽培的教学与研究工作．发表论文舯余篇．
E-eudl；岛el謦@ih血B．corn．
2001-05-31收稿，2a陀_ol-24接受．
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I：
万方数据
万方数据
1期 彭方仁等：海岸带复台农林业系统植物种群光环境特征研究
得到，A、B、C三模式一年中最大的相对PAR截获率分
为0．70、0．92、0．73，其中B明显高于A、C。可见，提高
复合层次，也就能提高对光的截获。当然，在实践和理
论中，还得考虑下层植物对光量的最低需求。冠层顶
部，等于零。而向下到达冠层底部时达到最大值。同
时用，0表示紧挨寇层顶部上方平面的光子通量密度，
当潦A冠层时，由于光合色素的吸收，而将下降，到达冠层底部时，达到最小值b。根据Beer-蛐定律和
对各种群分层叶面积及相应叶幕层PAR的测算，共模
拟出了三支髓线，分别代表各模式不同类型的植物中。
光子通量密度和累计叶面积指数随冠层深度的变化。
从图l中可以看出，银杏冠层叶片主要分布在中
上部．因而，和，在冠层中上部增减程度较明显。小
麦叶分布较均匀，，和，随冠层深度变化近似线性关
系或指数曲线，PAR能较均匀地透人植物底层，而豆类
植物，如黄豆，大部分叶片密集冠层中部，因而入射
PAR在通过冠层中部时，有较大的削弱。
3．1．2植物冠层对PAR的削弱和截获
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联
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景积叶面积指数
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围l光子通量密窿与曩计卅面积插骜r硇拣中的变化曲线横式田
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differentcar,opi酷I．豆类Bona，Ⅱ．小麦帖．Ⅲ．根膏岛衄0b／／oba
光子通量密度随叶面积指数的增加，显著下降，其
线性回归方程，可以由Beer-Iambert定律给出，并经相
关性检验如下：
银杏：，／晶=0．8336唧(一0．5119，)
^1=0．5119。r2=0．7705(1)
小麦：，／to=0．9248唧(一0．3118F)
k，=0．3118．r2=0．9249 (2)
豆类：，／，o=0．8713唧(一0．7807，)
k，=0．7807，r2=0．9288 (3)
这里bl、k2、k3分别是银杏叶、小麦叶、豆类叶的
吸收系数，且有0．3<^1<^2结果基本吻合L“。从中可以看出，岛=0．7807，接近于
l，这跟豆类叶片古有较高的叶绿素水平和大部份叶片
呈水平状态有关。小麦的K值最小，主要可能是与其
叶片是垂直型有关。
根据不同≈值，可以求得吸收一定数量的光子通
量所需平均累计叶面积指数。如B模式中，要求下层
豆科植物能吸收照射到其冠层顶部的光子通量密度的
95％时，其平均累计叶面积指数至少应为F=】n(10／
Jr)／^=3．7546，也就量当乎均叶面积指数达到3．3
时。有5％的入射光可以到达土壤表面。
3．1．3叶面积、地上生物量、光吸收三者之间的关系设
各种植物的叶面积之和，地上部生物量之和及PAR的
截获量之和均为100。据此算出各种植物的相对叶面
积(^)、地上部生物量(丑)和PAR的截获量(P)，分别
银杏和农作物做各类回归模型拟合，以幂回归较好，其
模型如下。
P与叶面积问的数学模型为：
银杏：P=0．3003A1鲫，r2=0．9103(4)
农作物：P=0．4236A1“，r2=0．9357(5)
P与地上生物量的数学模型为：
银杏：P=0．2807Bo-3354，r2=0．8755(6)
农作物：P=0．3288BO,5199，rz=0．9495(7)
模型(4)、(5)两边同时除以A，则得单位叶面积光
合有效辐射吸收量模型，并做相关性检验如下：
银杏：只=0．3003Ao"帆，r2=0．7665(8)
农作物：只．=0．4236Ao．”5，r2=0．6892(9)
模型(6)、(7)两边同时除以B，则得单位生物量光
合有效辐射吸收量模型，并傲相关性检验如下：
银杏：n=0．2807B_o·66．6，r2=0．2518(10)
农作物：R=0．3288B“·480l，r2=0．1238(11)
心随A的增加较为显著(P‘0．01)，P与B的相
关性不显著(P>0．01)，则不能说明种群生物量的增加
与单位生物量光吸收之间的关系．但可以说明在各模
式中，种群的叶面积与单位叶面积的光吸收量之间的
定量关系。银杏的光吸收量随叶面积的增加量比农作
物明显。这可能与它居于多层复合模式的上层有关，
用表1中的数据，对各种群的LBR排序，果用、材用银
杏的LBR都较小，也说明为使冠层叶片尽量位于复合
模式上层，植物支持组织就占有较大份额的生物量，从
而叶生物量减少，叶量减少，则SLA也就较小，最终导
致I衄(=LBRxsLA)也相对较小。这个规律与前人
对亚热带森林群落的研究结果相一致12J。
对各种植物叶面积与地上生物量的关系用SAS
软件进行回归拟合，得到如下模型：
银杏：A1=249．6741Bom9，r2=0．7966(12)
遘
万方数据
万方数据
万方数据
海岸带复合农林业系统植物种群光环境特征研究
作者： 彭方仁， 李杰， 黄宝龙， 张纪林
作者单位： 彭方仁,李杰,黄宝龙(南京林业大学森林资源与环境学院,南京,210037)， 张纪林(江苏省林
业科学研究院,南京,211153)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2002,21(1)
被引用次数： 1次

参考文献(11条)
1.彭方仁;李杰;黄宝龙 海岸带复合农林业系统植物蒸腾耗水规律研究[期刊论文]-南京林业大学学报(自然科学版)
1999(06)
2.彭方仁;黄宝龙 椰子一菠萝复合系统的结构特征与生物生产力研究 1996(01)
3.Mcintyre B D;Riha S J Light interception and evapotranspiration in hedgerow agroforestry systems
[外文期刊] 1996(04)
4.Tadaki H Canopy structure and photcn flux partitioning among species in a herbaceous plant
community 1995(02)
5.张纪林;康立新;季永华 沿海防护林体系的结构与功能及发展趋向 1998(01)
6.Monsi M;Uchijima Z;Oikawa T Structure of foliage canopies and photosynthesis[外文期刊] 1973
7.Coombs D O;Long S P Techniques in Bioproductivity and Photosynthesis 1985
8.AdersonLS Eeological interaetiom in agroforestry systerns 1993(02)
9.李文华 几种林型下的光照条件及其对幼树生长的影响 1963(04)
10.彭方仁;李杰;黄宝龙 海岸带不同复合农林业系统的小气候特征[期刊论文]-植物资源与环境学报 2001(01)
11.彭方仁;李杰;张纪林 海岸带不同林农复合经营模式的生物生产力研究[期刊论文]-南京林业大学学报(自然科学
版) 2000(02)

引证文献(1条)
1.程鹏.曹福亮.汪贵斌 农林复合经营的研究进展[期刊论文]-南京林业大学学报(自然科学版) 2010(3)


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