全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 9 期摇 摇 2012 年 5 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
不同土地覆被格局情景下多种生态系统服务的响应与权衡———以雅砻江二滩水利枢纽为例
葛摇 菁,吴摇 楠,高吉喜,等 (2629)
…………………
……………………………………………………………………………
放牧对小嵩草草甸生物量及不同植物类群生长率和补偿效应的影响 董全民,赵新全,马玉寿,等 (2640)……
象山港日本对虾增殖放流的效果评价 姜亚洲,凌建忠,林摇 楠,等 (2651)………………………………………
城市景观破碎化格局与城市化及社会经济发展水平的关系———以北京城区为例
仇江啸,王效科,逯摇 非,等 (2659)
………………………………
……………………………………………………………………………
江河源区高寒草甸退化序列上“秃斑冶连通效应的元胞自动机模拟 李学玲,林慧龙 (2670)…………………
铁西区城市改造过程中建筑景观的演变规律 张培峰,胡远满,熊在平,等 (2681)………………………………
商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力 彭晓邦,张硕新 (2692)…………………………………
基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估 刘摇 勇,李晋昌,杨永刚 (2699)………………………
不同沙源供给条件下柽柳灌丛与沙堆形态的互馈关系———以策勒绿洲沙漠过渡带为例
杨摇 帆,王雪芹,杨东亮,等 (2707)
………………………
……………………………………………………………………………
桂西北喀斯特区原生林与次生林凋落叶降解和养分释放 曾昭霞,王克林,曾馥平,等 (2720)…………………
江西九连山亚热带常绿阔叶林优势种空间分布格局 范摇 娟,赵秀海,汪金松,等 (2729)………………………
秦岭山地锐齿栎次生林幼苗更新特征 康摇 冰,王得祥,李摇 刚,等 (2738)………………………………………
极端干旱环境下的胡杨木质部水力特征 木巴热克·阿尤普,陈亚宁,等 (2748)………………………………
红池坝草地常见物种叶片性状沿海拔梯度的响应特征 宋璐璐,樊江文,吴绍洪,等 (2759)……………………
改变 C源输入对油松人工林土壤呼吸的影响 汪金松,赵秀海,张春雨,等 (2768)……………………………
啮齿动物捕食压力下生境类型和覆盖处理对辽东栎种子命运的影响 闫兴富,周立彪,刘建利 (2778)………
上海闵行区园林鸟类群落嵌套结构 王本耀,王小明,王天厚,等 (2788)…………………………………………
胜利河连续系统中蜉蝣优势种的生产量动态和营养基础 邓摇 山,叶才伟,王利肖,等 (2796)…………………
虾池清塘排出物沉积厚度对老鼠簕幼苗的影响 李摇 婷,叶摇 勇 (2810)…………………………………………
澳大利亚亚热带不同森林土壤微生物群落对碳源的利用 鲁顺保,郭晓敏,芮亦超,等 (2819)…………………
镜泊湖岩溶台地不同植被类型土壤微生物群落特征 黄元元,曲来叶,曲秀春,等 (2827)………………………
浮床空心菜对氮循环细菌数量与分布和氮素净化效果的影响 唐莹莹,李秀珍,周元清,等 (2837)……………
促分解菌剂对还田玉米秸秆的分解效果及土壤微生物的影响 李培培,张冬冬,王小娟,等 (2847)……………
秸秆还田与全膜双垄集雨沟播耦合对半干旱黄土高原玉米产量和土壤有机碳库的影响
吴荣美,王永鹏,李凤民,等 (2855)
………………………
……………………………………………………………………………
赣江流域底泥中有机氯农药残留特征及空间分布 刘小真,赵摇 慈,梁摇 越,等 (2863)…………………………
2009 年徽州稻区白背飞虱种群消长及虫源性质 刁永刚,杨海博,瞿钰锋,等 (2872)…………………………
木鳖子提取物对朱砂叶螨的触杀活性 郭辉力,师光禄,贾良曦,等 (2883)………………………………………
冬小麦气孔臭氧通量拟合及通量产量关系的比较 佟摇 磊,冯宗炜,苏德·毕力格,等 (2890)…………………
专论与综述
基于全球净初级生产力的能源足迹计算方法 方摇 恺,董德明,林摇 卓,等 (2900)………………………………
灵长类社会玩耍的行为模式、影响因素及其功能风险 王晓卫,赵海涛,齐晓光,等 (2910)……………………
问题讨论
中国伐木制品碳储量时空差异分析 伦摇 飞,李文华,王摇 震,等 (2918)…………………………………………
研究简报
森林自然更新过程中地上氮贮量与生物量异速生长的关系 程栋梁,钟全林,林茂兹,等 (2929)………………
连作对芝麻根际土壤微生物群落的影响 华菊玲,刘光荣,黄劲松 (2936)………………………………………
刈割对外来入侵植物黄顶菊的生长、气体交换和荧光的影响 王楠楠,皇甫超河,陈冬青,等 (2943)…………
不同蔬菜种植方式对土壤固碳速率的影响 刘摇 杨,于东升,史学正,等 (2953)…………………………………
巢湖崩岸湖滨基质鄄水文鄄生物一体化修复 陈云峰,张彦辉,郑西强 (2960)……………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*336*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄05
封面图说: 在交配的雨蛙———雨蛙为两栖动物,世界上种类达 250 种之多,分布极广。 中国的雨蛙仅有 9 种,除西部一些省份
外,其他各省(区)均有分布。 雨蛙体形较小背面皮肤光滑,往往雄性绿色,雌性褐色,其指、趾末端多膨大成吸盘,便
于吸附攀爬。 多生活在灌丛、芦苇、高秆作物上,或塘边、稻田及其附近的杂草上。 白天匍匐在叶片上,黄昏或黎明
频繁活动,捕食能力极强,主要以昆虫为食。 特别是在下雨以后,常常 1 只雨蛙先叫几声,然后众蛙齐鸣,声音响亮,
每年在四、五份夜间发情交配。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 9 期
2012 年 5 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 9
May,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:陕西省自然科学基金项目(2010JQ3007);商洛市政府科技计划项目(09skj001);商洛学院博士启动基金项目(09sky024)
收稿日期:2011鄄03鄄23; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄11
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: xbpeng1898@ yahoo. com. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201103230364
彭晓邦,张硕新.商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力.生态学报,2012,32(9):2691鄄2698.
Peng X B, Zhang S X. Competition for light and crop productivity in an agro鄄forestry system in the Hilly Region, Shangluo, China. Acta Ecologica Sinica,
2012,32(9):2692鄄2698.
商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力
彭晓邦1,*,张硕新2
(1. 商洛学院 生物医药工程系,商洛摇 726000;2. 西北农林科技大学 林学院,杨凌摇 712100)
摘要:农林复合系统是改善商洛低山丘陵区脆弱生态环境、促进该区域经济发展的重要举措。 以该区具有代表性的核桃
(Juglans regia L. )、大豆(秦豆 8 号)和丹参(Radin salviae Miltiorrhizae)农林复合模式为对象,研究不同农林复合系统对光能分
布、农作物生长、生产的影响。 研究结果表明,不同复合模式下,大豆、丹参的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同
程度的下降,且距树行愈近,影响愈大。 叶片水势与大豆、丹参的光合速率、生物量以及产量不相关或负相关,而 15—30 cm 土
壤含水量与大豆的生物量和产量以及丹参的生物量正相关,大豆、丹参的生产量与其光合有效辐射呈显著正相关性,这说明农
林复合系统中光能竞争是导致间作大豆、丹参产量下降的主要原因。
关键词:大豆;丹参;光合有效辐射;光合速率;生产力
Competition for light and crop productivity in an agro鄄forestry system in the
Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang1,*, ZHANG Shuoxin2
1 Department of Biological and Medical Engineering, ShangLuo College, ShangLuo, Shaanxi 726000, China
2 College of Forestry, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
Abstract: Agroforestry is the most effective way to restore the disturbed lands in the hilly region of Shangluo and to develop
the currently poor local economy. In order to study the potential benefits of tree鄄based intercropping systems,
photosynthesis, growth and yield of soybean (Qindou 8) (Glycine max L. ) and salvia (Radin salviae Miltiorrhizae) were
studied by measuring photosynthetic active radiation (PAR), plant water deficit and soil moisture in a 6鄄year鄄old plantation
of walnut ( Juglans regia L. ) grown at a spacing of 5 m 伊 3 m in the hilly region in Shangluo. The effects of tree
competition significantly reduced the PAR, the net photosynthetic rate (Pn), growth and yield of individual soybean or
salvia plants growing near (within 1m near) tree rows. In 2010, daily plant water deficits were not significantly correlated
with the Pn and growth and yield of the both crops. However, the soil moisture (15 30cm depth) was significantly
correlated with biomass and yield of the crops. The PAR was highly correlated with growth and yield of the both crops,
which indicated that competition for light is one of the key factors impacting crop yield. Possible remediation strategies were
suggested that may reduce competitive interactions between the tree and crop species.
Key Words: soybean; salvia; photosynthetic active radiation (PAR); net photosynthetic rate (Pn); crop productivity
商洛地处秦岭山区,经济滞后且土地资源紧缺,农林复合系统是提高土地利用效率、促进该区域持续发展
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的关键,也是西部大开发的重要举措。 我国是推行农林复合系统较早的国家之一,也是世界上农林间作面积
最大的国家[1]。 随着“人口剧增、粮食短缺、资源危机、环境恶化冶等全球性问题的日益严峻,农林复合系统不
仅受到众多发展中国家和地区的普遍关注[2鄄3 ],而且也受到一些发达国家,如美国、英国、澳大利亚等的高度
重视[4鄄6]。 庞爱权等[7鄄12]研究表明:复合农林业,在解决农林“争地冶矛盾、改善生态环境、提高自然资源利用
率、增加农民收入、促进生态和经济协调发展等方面具有重要的作用与意义。 因此,复合农林业可为农业和农
村可持续发展的研究提供一种新的思维和新的领域。 本研究以商洛低山丘陵区具有代表性的核桃、大豆和核
桃、丹参农林药复合模式为对象,研究不同农林复合系统对光能分布、农作物生长、生产的影响,为合理设计、
管理、调控该地区农林药复合模式提供一定的理论依据,以期为进一步研究农林复合系统的增产机制和优化
模式提供科学依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验区概况
试验地设在陕西省商洛市商州区境内的上河村退耕还林示范区(33毅50忆19义N, 109毅53忆38义E),各类农林复
合经营模式总面积达 8 hm2。 试验区地处商洛低山丘陵区,属于北亚热带向南温带过渡的半湿润型山地季风
性气候区域。 全年平均日照时数为 1860—2130h,平均气温 12. 9 益,无霜期 193—212 d,年平均降水量 800—
900 mm,能满足作物生长的需要,但由于受季风气候影响,年内季节性分布不均匀,6—9月份降水量约占全年
60% 。 试验区土壤以黄土母质发育成的淋溶褐土为主,有机质含量在 25. 8 g / kg 左右,全氮含量 0. 77 g / kg,全
磷含量 1. 03 g / kg。
摇 摇 表 1摇 实验区大豆、丹参复合系统中核桃的生长特征
Table 1 摇 Characteristics of walnut intercropped with soybean and
salvia in the experimental fields
间作类型 Intercroped types 核桃 Walnut
大豆间作 Intercropping soybean
摇 树高 Tree height / m 3. 5
摇 胸径 Diameter at breast height / cm 5. 1
摇 冠深 Depth of live crown / m 2. 5
摇 冠幅半径 Mean radius of crown / m 1. 3
丹参间作 Intercropping salvia
摇 树高 Tree height / m 3. 7
摇 胸径 Diameter at breast height / cm 5. 4
摇 冠深 Depth of live crown / m 2. 5
摇 冠幅半径 Mean radius of crown / m 1. 4
图 1摇 实验区样点布设示意图
Fig. 1摇 Sketch of sampling spots in the experimental fields
1. 2摇 试验材料
本研究以当地主要经济树种核桃( Juglans regia
L. )和主要经济作物大豆(秦豆 8 号)、丹参(Radin
salviae Miltiorrhizae)为研究对象。 核桃栽植于 2004
年(表 1)。 试验共设 4 个处理:核桃鄄大豆、核桃鄄丹
参、单作大豆和单作丹参,单作和间作的生产管理相
同。 核桃株行距为 3 m 伊5 m,树带行向为南北方向。
大豆和丹参的行向与树的方向一致,栽培时距离树行
两侧各 50 cm,株行距分别为 20 cm伊40 cm和 20 cm伊
30 cm(单作与间作相同)。 每棵树周围选取 12 个样
点,分别位于树行东西两侧(垂直于树行方向上)1 m
和 2. 5 m 处。 具体布置如图 1。
1. 3摇 研究方法
1. 3. 1摇 光合作用的测定
花期是植物最关键的生育期,在大豆和丹参的花
期,选择晴朗无云的天气,利用 Licor鄄 6400 便携式光合
测定系统(美国, LI鄄COR 公司制造) 测定各植物的净
光合速率(Pn)、光合有效辐射(PAR)以及其它主要生
理指标和环境因子。 测定时间从 9:00 至 17:00,每 2 h
测定 1 次。 除单作外,测试时在每个试区的 12 个固定
样点上选取具有代表性的大豆、丹参各 12 株,每株选取
长势相近、充分伸展、无病虫害的健康叶 3 片,每个指标
测 3 个重复,每个重复记录 3 个数据,每种复合模式 3
个重复试验小区,最后取平均值。
3962摇 9 期 摇 摇 摇 彭晓邦摇 等:商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力 摇
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1. 3. 2摇 土壤含水量和植物水势的测定
在大豆、丹参开花期,在每种土地利用方式内布设 3 块样地, 在每块样地内按“S冶形布设 5 个土壤取样
点, 用土钻法人工取土, 取土深度为 30 cm, 每 15 cm 为一层,每个点各取 1 次, 共 5 个重复。 然后利用烘箱
烘干, 称重后计算土壤含水量, 5 次重复的平均即为该样地土壤的平均含水量。
植物叶片水势利用 Psypro露点水势仪(美国,WESCOR 公司制造)在 6:00—8:00 进行测定,测定前仪器
预热 30 min。 每样株采长势良好、无病虫害的功能叶 3 片,每个处理共采 9 片,迅速剪碎混合后取适量样品立
即放入样品盒进行测定。 每种复合类型重复 3 次,最后取平均值。
1. 3. 3摇 生物量和产量的测定
在每个试区的 12 个固定样点上选取大豆、丹参各 12 株,带回实验室,测定其生物量、株高、叶片数量、叶
重及叶面积。 其中叶面积用 LI鄄COR3100(美国, LI鄄COR 公司制造)叶面积仪测定。 每种复合模式 3 个重复
试验小区,最后取平均值。
在生长季末,于树行两边分别取 3 m伊2 m样方地上大豆和丹参,在 70 益烘干至恒重,用精确至 0. 01 g 的
电子天平称重,测定其生物量和产量。 每种复合类型重复 3 次,最后取平均值。
1. 3. 4摇 数据分析
所有数据均通过 Microsoft Office Excel 2003 进行整理,方差分析、相关性分析以及其它统计分析处理均采
用 SPSS 软件,图表处理采用 Excel软件。
2摇 结果与分析
2. 1摇 光合有效辐射在不同复合模式中的日变化
由图 2 可以看出,大豆的光合有效辐射强度从单作、距核桃 2. 5 m 到距核桃 1m 逐渐减弱。 其中单作和
距核桃 2. 5 m处大豆的光合有效辐射日变化趋势均呈“单峰型冶曲线,且峰值均出现在 13:00。 而距核桃 1 m
处大豆的光合有效辐射日变化为“双峰型冶曲线,谷值出现在 13:00。 不同复合模式下丹参的光合有效辐射日
变化趋势与大豆的基本一致(图 3),这与取样点的分布(图 1)及各复合模式中核桃树的生长状况(表 1)有直
接关系。
PAR
图 2摇 不同复合模式中大豆光合有效辐射的日变化
摇 Fig. 2摇 Diurnal PAR within soybean plots for monocropping and
walnut plots
PAR
图 3摇 不同复合模式中丹参光合有效辐射的日变化
摇 Fig. 3 摇 Diurnal PAR within salvia plots for monocropping and
walnut plots
2. 2摇 不同复合模式中大豆、丹参光合速率的日变化
如图 4 所示,除距核桃 1 m 处外,单作和距核桃 2. 5 m 复合模式下大豆的净光合速率日变化均呈“单峰
型冶曲线,且峰值均出现在 13:00,分别为 17. 3 滋molm-2s-1 和 16. 2 滋molm-2s-1。 不同复合模式中大豆净光合
速率的日均值表现为单作 (13. 34 滋molm-2s-1 ) >距核桃 2. 5 m (11. 62 滋molm-2s-1 ) >距核桃 1 m(9. 22
滋molm-2s-1)。 丹参的光合速率日变化趋势与大豆的相反,除距核桃 1 m 处的光合速率日变化表现为“单峰
4962 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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型冶曲线外,其他复合模式下丹参的净光合速率日变化均呈“双峰型冶曲线(图 5)。 不同复合模式中丹参净光
合速率的日均值表现为单作 ( 11. 26 滋molm-2s-1 ) >距核桃 2. 5 m ( 9. 88滋molm-2s-1 ) >距核桃 1 m
(8郾 84滋molm-2s-1)。 各复合模式中大豆、丹参的净光合速率日均值都低于单作。 方差分析结果表明(表 2),
在不同复合模式下大豆、丹参光合速率间存在显著性差异(P<0. 05),但丹参的相关显著性高于大豆(表 3)。
Pn
图 4摇 不同复合模式中大豆光合速率的日变化
摇 Fig. 4 摇 Diurnal Pn within soybean plots for monocropping and
walnut plots
Pn
图 5摇 不同复合模式中丹参光合速率的日变化
摇 Fig. 5 摇 Diurnal Pn within salvia plots for monocropping and
walnut plots
2. 3摇 不同复合模式中大豆、丹参的生物量和产量
相对于单作而言,在不同间作模式下大豆、丹参的生物量均有不同程度的降低(表 2),其变化趋势与光合
有效辐射的变化趋势基本一致,均表现为单作>距核桃 2. 5 m>距核桃 1 m。 相关性分析结果表明,光合有效
辐射强度与其生物量显著正相关(表 3)。 在各复合模式中,间作大豆和丹参的株高、叶面积、叶重、根长和根
重与单作的相比都有不同程度的降低(表 2),方差分析结果表明不同处理间存在显著性差异(P<0. 05)。 如
表 2 所示,在大豆-核桃间作复合模式中大豆(距核桃 2. 5m 和距核桃 1 m)的产量与单作大豆的产量相比分
别降低了 16. 67%和 51. 43% ;而丹参-核桃间作复合模式中丹参(距核桃 2. 5 m和距核桃 1m)的产量与其单
作相比,产量分别降低了 11. 73%和 32. 4% 。
表 2摇 核桃对大豆和丹参生长环境、生理参数以及生物量和产量的影响
Table 2摇 Effects of tree competition on within plot environmental parameters; physiological parameters (daily mean) of agricultural crops; and
crop yield, growth, and biomass
变量
Measurement
农作物
Crop
单作
Monocropping
核桃间作 Walnut
距树行 1 m
1 m walnut
距树行 2. 5 m
2. 5 m walnut
大 豆 Soybean
光合有效辐射 PAR / (滋mols-1m-2) 1481a 1087a 1316a
光合速率 Pn / (滋molm-2 s-1) 13. 34a 9. 22b 11. 62b*
叶片水势 Leaf water deficit / MPa -1. 54a -1. 37a -1. 59a
0—15cm土壤含水量 0—15cm Siol moisture / % 21. 317a 21. 388a 21. 321a
15—30cm土壤含水量 15—30cm Siol moisture / % 21. 605a 21. 811a 21. 706a
株高 Height / cm 66. 6a 52. 1b 60. 5a
叶面积 Leaf area / cm2 1560. 8a 890. 4b 1391. 5a
叶重 Leaf mass / g 4. 1a 2. 31b 3. 15a
生物量 Biomass / g 10. 4a 8. 3b 9. 5a
产量 Yield / ( t / hm2) 2. 1a 1. 02b 1. 75a
5962摇 9 期 摇 摇 摇 彭晓邦摇 等:商洛低山丘陵区农林复合生态系统光能竞争与生产力 摇
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摇 摇 续表
变量
Measurement
农作物
Crop
单作
Monocropping
核桃间作 Walnut
距树行 1 m
1 m walnut
距树行 2. 5 m
2. 5 m walnut
丹参 Salvia
光合有效辐射 PAR / (滋mols-1m-2) 1468a 1056a 1236a
光合速率 Pn / (滋molm-2 s-1) 11. 26a* 8. 84b 9. 88a
叶片水势 Leaf water deficit / MPa -1. 41a -1. 35a -1. 32a
0—15cm土壤含水量 0—15cm Siol moisture / % 21. 023a 21. 273a 21. 233a
15—30cm土壤含水量 15—30cm Siol moisture / % 21. 111a 21. 399a 21. 415a
株高 Height / cm 73. 1a 55. 6b 68. 2a
叶面积 Leaf area / cm2 228. 4a 125. 6b 197. 8a
根重 Root mass / g 33. 4a 22. 7a 27. 1a
根长 Root length / cm 27. 7a 17. 8b 22. 5a
生物量 Biomass / g 36. 1a 24. 3b 30. 2a
产量 Yield / ( t / hm2) 5. 37a* 3. 63b* 4. 74a
摇 摇 不同字母表示差异水平显著( P<0. 05); *差异水平显著性为 0. 01; PAR 和 Pn 每天测定 5 次,表中数值分别为 5 次测定的平均值
2. 4摇 大豆、丹参的光合、生长、生物量及产量与生长环境和生理参数的相关性分析
如表 3 所示,相关性分析结果表明,大豆和丹参的光合有效辐射与其净光合速率、生物量以及产量显著正
相关。 而净光合速率与生物量和产量也呈显著正相关关系。 这正说明光合作用是植物生长发育的基础,而光
照是提供作物同化力形成所需要能量的唯一来源。 而农林复合系统作为一种特殊的栽培模式,光照在作物的
生长发育中起着极其重要的作用。 相反,叶片水势与大豆、丹参的光合速率、生物量以及产量不相关或负相
关。 说明叶片水势不是影响试区各植物光合速率及作物产量的主要因素。 0—15 cm 土壤含水量分别与大豆
和丹参的株高和生物量呈正相关关系;15—30 cm土壤含水量与大豆的生物量和产量以及丹参的生物量正相
关。 这充分说明土壤水分含量对植物生长发育十分重要,是影响作物生物量和产量的主要因素之一。
表 3摇 大豆、丹参的光合、生长、生物量及产量与生长环境和生理参数的相关性分析
Table 3 摇 Correlation of soybean and salvia net assimilation, growth, biomass, and yield with environmental or physiological parameters
measured in 2010
变量
Measurement
光合速率
Pn
/ (滋molm-2 s-1)
叶面积
Leaf area
/ cm2
叶重
Leaf mass
/ g
根长
Root length
/ cm
根重
Root mass
/ g
株高
Height
/ cm
生物量
Biomass
/ g
产量
Yield
/ ( t / hm2)
大豆 Soybean
光合有效辐射 PAR / (滋mols-1m-2) 0. 77** 0. 82* 0. 84* 0. 71* 0. 66** 0. 82**
光合速率 Pn / (滋molm-2 s-1) 0. 81* 0. 64** 0. 69* 0. 84** 0. 75**
叶片水势 Leaf water deficit / MPa 0. 17 -0. 13 -0. 09 0. 19 -0. 25 0. 21
0—15cm土壤含水量
0—15cm Siol moisture / % 0. 24 0. 09 0. 45 0. 42
* 0. 51 0. 17
15—30cm土壤含水量
15—30cm Siol moisture / % 0. 52 0. 13 0. 57 0. 38 0. 25
* 0. 61*
丹参 Salvia
光合有效辐射 PAR / (滋mols-1m-2) 0. 81** 0. 77* 0. 75* 0. 55* 0. 47* 0. 82* 0. 74* 0. 63**
光合速率 Pn / (滋molm-2 s-1) 0. 59* 0. 76* 0. 71* 0. 46* 0. 57* 0. 69** 0. 75*
叶片水势 Leaf water deficit / MPa 0. 11 -0. 23 -0. 37 -0. 28 0. 26 0. 19 -0. 12 0. 16
0—15cm土壤含水量
0—15cm Siol moisture / % 0. 54 0. 39 0. 31 0. 22 0. 66 0. 44 0. 09
* 0. 21
15—30 cm土壤含水量
15—30cm Siol moisture / % 0. 57 0. 24 0. 58 0. 33 0. 52 0. 14 0. 31
* 0. 52
摇 摇 表中的数值为 12 个样点的平均值; ** 相关显著性水平为 0. 01;* 相关显著性水平为 0. 05
6962 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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3摇 讨论
造成复合模式中大豆、丹参减产的原因是多方面,但在某些条件下,可利用光的多少或许是最重要的限制
因素。 由于太阳方位与高度角的变化,其遮荫范围各不相同,对行间间作大豆、丹参而言树的行向、密度、树高
和冠幅直接影响其光照强度和交互遮荫时间的长短。 本试验研究表明,农林复合严重影响间作大豆、丹参的
光合有效辐射、生物量和产量,且距树行愈近,影响愈大。 而大豆、丹参的生产量与其光合有效辐射呈显著正
相关性,这说明,农林复合系统中光能竞争是导致间作大豆、丹参产量下降的主要原因。 这与 Newman 等[13]
对泡桐(Paulownia)鄄玉米、泡桐鄄豆角复合模式的研究结果一致。 而 Kang 和 Lowan 等[14鄄15]也都将新银合欢
(Leucaena leucocephala)鄄玉米复合模式中玉米产量的下降归于光能的竞争。 等研究发现随着林下作物与木本
植物间距离的增加,光能竞争减少,作物产量增加[16鄄18]。 本研究也观测到:两种距树行不同距离间作大豆的
产量与其单作相比分别降低了 16. 67%和 51. 43% ;而两种距树行不同距离间作丹参的产量与其单作相比分
别只降低了 11. 73%和 32. 4% 。 这说明与大豆相比,丹参更适合于商洛低山丘陵区农林复合系统。
就土壤水分而言,间作与单作 0—30 cm土壤含水量的变化差异并不十分明显(表 2),这可能是由于整个
生长季降雨充沛,根系较浅的大豆、丹参不会与根系较深的核桃发生水分竞争的原因。 但复合模式下大豆、丹
参 0—30 cm土壤含水量劣高于单作,这或许是由于核桃的“提水作用冶引起的土壤水分再分配的结果[19]。 这
也是农林复合系统在水分协同利用上具有可操作性的一个重要方面。
农林复合改变光能分布而造成的影响因作物而异,对某些耐荫作物可能具有促进作用。 Newman
等[13,20鄄21]对泡桐鄄生姜复合以及张劲松等[22]对苹果鄄生姜复合的研究发现,在不同复合模式中生姜的产量均有
不同程度的提高。 丁瑞兴[23]研究发现乌桕( Sapium sebiferum L. ) 、茶树( Camelliasinensis) 间作则有利于提
高茶叶产量和品质。 这说明在农林复合系统中,作物种类的选择是提高间作农作物产量的有效途径之一。
吴运英和竺肇华[24]研究发现,在农林复合系统中林木的行间距离是决定树阴对林下作物影响大小的关
键因素。 为了有效调控树阴对林下作物的影响,他们研究认为当复合系统树行间距为 5—10 m 时,该复合模
式有利于树的生长、生产;当复合系统树行间距为 15—20 m时,该复合模式既有利于树的生长、生产又对农作
物的生长、生产不构成影响;当复合系统树行间距为 30—50 m时,该复合模式则有利于农作物的生长、生产。
根据这个研究结论,第二种间距应该是本研究模式的最佳选择。 裴保华等[25]研究发现,通过合理配置设计,
修剪和间伐管理,只要间作的平均透光率在 50%以上,则可防止农作物产量和质量的降低,实现林粮共存。
综上所述,在商洛低山丘陵区农林复合系统中,光能竞争是导致大豆、丹参减产的主要原因。 与大豆相
比,丹参更适合于商洛低山丘陵区农林复合系统。 在以核桃或类似果树为主的果农复合系统中,复合物种应
该优先选择种植耐阴农作物、生姜或中药材,而非喜光作物。 在以大豆、丹参等喜光农作物为主要生产品种
时,应加强田间管理,调整树木行间距且对果树定期进行修剪,以减少光能竞争,提高间作农作物产量,进而增
加复合系统的产值,优化复合模式。
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8962 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 9 May,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Responses and weigh of multi鄄ecosystem services and its economic value under different land cover scenarios: a case study from
Ertan water control pivot in Yalong River GE Jing, WU Nan, GAO Jixi,et al (2629)……………………………………………
Influence of grazing on biomass, growth ratio and compensatory effect of different plant groups in Kobresia parva meadow
DONG Quanmin, ZHAO Xinquan, MA Yushou, et al (2640)
……………
……………………………………………………………………
Stocking effectiveness of hatchery鄄released kuruma prawn Penaeus japonicus in the Xiangshan Bay, China
JIANG Yazhou, LING Jianzhong, LIN Nan,et al (2651)
……………………………
……………………………………………………………………………
The spatial pattern of landscape fragmentation and its relations with urbanization and socio鄄economic developments: a case study
of Beijing QIU Jiangxiao, WANG Xiaoke, LU Fei, et al (2659)…………………………………………………………………
Cellular automata simulation of barren patch connectivity effect in degradation sequence on alpine meadow in the source region
of the Yangtze and Yellow rivers, Qinghai鄄Tibetan Plateau, China LI Xueling, LIN Huilong (2670)……………………………
Evolution law of architectural landscape during the urban renewal process in Tiexi District
ZHANG Peifeng, HU Yuanman, XIONG Zaiping, et al (2681)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Competition for light and crop productivity in an agro鄄forestry system in the Hilly Region, Shangluo, China
PENG Xiaobang, ZHANG Shuoxin (2692)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province LIU Yong, LI Jinchang, YANG Yonggang (2699)……
Research on the morphological interactions between Tamarix ramosissima thickets and Nebkhas under different sand supply
conditions:a case study in Cele oasis鄄desert ecotone YANG Fan, WANG Xueqin, YANG Dongliang, et al (2707)……………
Litter decomposition and nutrient release in typical secondary and primary forests in karst region, Northwest of Guangxi
ZENG Zhaoxia, WANG Kelin, ZENG Fuping, et al (2720)
……………
………………………………………………………………………
Spatial patterns of dominant species in a subtropical evergreen broad鄄leaved forest in Jiulian Mountain Jiangxi Province, China
FAN Juan, ZHAO Xiuhai, WANG Jinsong,et al (2729)
……
……………………………………………………………………………
Characteristics of seedlings regeneration in Quercus aliena var. acuteserrata secondary forests in Qinling Mountains
KANG Bing, WANG Dexiang, LI Gang,et al (2738)
…………………
………………………………………………………………………………
Xylem hydraulic traits of Populus euphratica Oliv. in extremely drought environment
AYOUPU Mubareke, CHEN Yaning, HAO Xingming, et al (2748)
…………………………………………………
………………………………………………………………
Response characteristics of leaf traits of common species along an altitudinal gradient in Hongchiba Grassland, Chongqing
SONG Lulu, FAN Jiangwen, WU Shaohong,et al (2759)
…………
…………………………………………………………………………
Changes of carbon input influence soil respiration in a Pinus tabulaeformis plantation
WANG Jinsong, ZHAO Xiuhai, ZHANG Chunyu, et al (2768)
…………………………………………………
……………………………………………………………………
Effects of different habitats and coverage treatments on the fates of Quercus wutaishanica seeds under the predation pressure of
rodents YAN Xingfu, ZHOU Libiao, LIU Jianli (2778)……………………………………………………………………………
Nested analysis of urban woodlot bird communities in Minhang District of Shanghai
WANG Benyao, WANG Xiaoming, WANG Tianhou, et al (2788)
……………………………………………………
…………………………………………………………………
Production dynamics and trophic basis of three dominant mayflies in the continuum of Shenglihe Stream in the Bahe River Basin
DENG Shan, YE Caiwei, WANG Lixiao, et al (2796)
……
……………………………………………………………………………
Effects of sedimentation thickness of shrimp pond cleaning discharges on Acanthus ilicifolius seedlings LI Ting, YE Yong (2810)……
Utilization of carbon sources by the soil microbial communities of different forest types in subtropical Australia
LU Shunbao, GUO Xiaomin, RUI Yichao,et al (2819)
………………………
……………………………………………………………………………
Soil microbial community characteristics under different vegetation types at the Holocene鄄basalt Platform, Jingpo Lake area,
Northeast China HUANG Yuanyuan, QU Laiye, QU Xiuchun,et al (2827)………………………………………………………
Effect of Ipomoea aquatica Floating鄄bed on the quantity and distribution of nitrogen cycling bacteria and nitrogen removal
TANG Yingying, LI Xiuzhen, ZHOU Yuanqing,et al (2837)
……………
………………………………………………………………………
Effects of microbial inoculants on soil microbial diversity and degrading process of corn straw returned to field
LI Peipei, ZHANG Dongdong, WANG Xiaojuan, et al (2847)
………………………
……………………………………………………………………
Effects of coupling film鄄mulched furrow鄄ridge cropping with maize straw soil鄄incorporation on maize yields and soil organic carbon
pool at a semiarid loess site of China WU Rongmei,WANG Yongpeng,LI Fengmin,et al (2855)…………………………………
Residues and spatial distribution of OCPs in the sediments of Gan River Basin LIU Xiaozhen,ZHAO Ci,LIANG Yu,et al (2863)…
Analysis on population fluctuation and properties of the white鄄backed planthopper in Huizhou in 2009
DIAO Yonggang, YANG Haibo, QU Yufeng, et al (2872)
………………………………
…………………………………………………………………………
Evaluation acaricidal activities of Momordica cochinchinensis extracts against Tetranychus cinnabarinus
GUO Huili, SHI Guanglu, JIA Liangxi, et al (2883)
………………………………
………………………………………………………………………………
Stomatal ozone uptake modeling and comparative analysis of flux鄄response relationships of winter wheat
TONG Lei,FENG Zongwei,Sudebilige,et al (2890)
………………………………
…………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Calculation method of energy ecological footprint based on global net primary productivity
FANG Kai, DONG Deming, LIN Zhuo, et al (2900)
……………………………………………
………………………………………………………………………………
Behavioral patterns, influencing factors, functions and risks of social play in primates
WANG Xiaowei,ZHAO Haitao, QI Xiaoguang,et al (2910)
…………………………………………………
………………………………………………………………………
Discussion
Spatio鄄Temporal changing analysis on carbon storage of harvested wood products in China
LUN Fei,LI Wenhua,WANG Zhen,et al (2918)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………
Scientific Note
Variations in allometrical relationship between stand nitrogen storage and biomass as stand development
CHENG Dongliang,ZHONG Quanlin, LIN Maozi, et al (2929)
………………………………
……………………………………………………………………
Effect of continuous cropping of sesame on rhizospheric microbial communities
HUA Juling,LIU Guangrong,HUANG Jinsong (2936)
…………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of clipping on the growth, gas exchange and chlorophyll fluorescence of invasive plant, Flaveria bidentis
WANG Nannan, HUANGFU Chaohe, CHEN Dongqing, et al (2943)
……………………
……………………………………………………………
Influence of vegetable cultivation methods on soil organic carbon sequestration rate
LIU Yang, YU Dongsheng, SHI Xuezheng,et al (2953)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Integrated matrix鄄hydrology鄄biological remediation technology for bank collapse lakeside zone of Chaohu Lake
CHEN Yunfeng, ZHANG Yanhui, ZHENG Xiqiang (2960)
………………………
………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
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第 32 卷摇 第 9 期摇 (2012 年 5 月)
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