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第l 8卷第2期
1 9 9 8年 3月
生 态 学 报
ACTA ECOIJOGICA SINICA
V0I．18，No．2
Mar．， 1998
桐粮间作林带的配置方式与农
作物产量关系的研究
，2，
4 堑 签 ．X- ／，
． ， (中国科学院生苍 磊 ；： 系境 北京1。0。85) 。 。 2
擒要 以桐粮间作为侧，研究了林带的不同配置结构、林带冠覆盖率旦小麦产量之问的关系。结果表明，林带
距 (x )、小麦相对产量(y)及间作年 (^ )之间的关系为：y 90．3280 i．9982A+1 1924 一0．3348A +
0．2910A． 0．O032AX~F林带冠覆盖率 (丘 )与小麦相 对产量( )之 间的关 系为：Y⋯ 0 0406雕 +
i．i539X +98．1 73( ≤28％)． — (4 715]~。 005339X ( >28诌)f当林带冠覆盖章小于28％时，小麦增产 F
当林带冠覆盖率太于28锚时，小麦减产，且随间作年的增长而减产趋势越加明显F林带冠覆盖章为14％时，小
麦产量最高f各间怍年(且)的最优林带距(置 )为： 一28．1481+2．6886A
关键诃： 林带距 ，林带冠覆盖率 麦产量 优化模式
RELAT10N BETWEEN STRUCTURE 0F TREE—BELT
AND W HEAT YIELD IN Paulownia—W HEAT
INTEGRATED SYSTEM
W uGang YangXiu
(Research Center for Eco—Environmental S~ience~-c^ ⋯ Acad~y of Sciences，B~"fing，10085，China)
Abstract We have studied on structure optimization of Paulor~nia agricultural integrated
system．The results showed that different year(A)of Paulownia—wheat intercropping and
the relationship between tree—belt distance(Xd)and wheat yield(y)WaS Y一 90．3290—
1．9982A+1．1 924Xa-0．3349A +0．291OAXd一0．O032AX~；the between tree coverage(X )
and wheat yield was y一0．0406XA +1．1 539X +98．173(X ≤28％)，Y=e“” 。帅 ∞。
(x > 28 )；wheat yield increased when Paulownia coverage was less than 28 ；wheat
yield was increasingly decreased as tree coverage exceeded 28 ；it is evident that under
eonditions of 14 tree coverage wheat yield could be best promoted。The regression equa—
tion of the optimized tree—belt distance for each intercropping year is shown as below X 一
26．1491+ 2．6886A
Key words： tree—belt distance，tree coverage，wheat yield，structure optimization．
农林复合生态系统中，林木与农作物之同的关系主要表现在两个界面上，即地上部分光竞争界面和地
收稿日期：1997—01—13，修改精收到日期 ：1 997—05 04
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168 生 态 学 报 18卷
下部分水分、养分竞争界面。林带距是这两十界面作用的主要因子，也是农林复合生态系统结构优化的关
键因子。林木进入农田固然影响到林下和胁地范围内作物 的生长，但同时也起到防风固沙、调节农田小气
候、促进系统内物质循环、减少 自然灾害的发生等保护农田的作用 棚。本文针对黄淮海平原豫北地区的泡
桐一小麦(Paulownia—Wheat)间作类型，进行林带配置方式与作物产量之间关系的研究，以期探讨效益最佳
的桐粮间作模式。
1 试验地概况
本研究调查范围为黄淮海平原豫北地区，试验地设在河南省封丘县的潘店乡和新乡县的古固寨乡，该
区属暖温带季风型气候 ，人均耕地0．1hm (接1987年末人口计算)+年均气温14．4"C，年均降雨量563．Imm，
年均无霜期223d(3Od平均)，土壤为抄壤土，桐粮间作面积占总耕地面积的25．7 。
2 研究方法
2．1 样地的选择
分别选取立地条件相 同的泡桐、小麦不同间作方式 (5m×6m、5m×loin、5m×20m、5×30m、5m×
50m)的样地各两十林带(一次重复)。对各块试验地年施肥量、灌溉次数及概况量相同。
2．2 林带冠覆盖率的测定
林带冠覆盖率用其一条林带的投影面积占一十林带距面积的百分比代替。
2．3 小麦产量的测定
在不同间作方式内，选取宽度为lm、长度为两条林带距，垂直于林带的样带各两条(1次重复)，实测小
麦收获量，然后再推算单位面积小麦产量。
3 结果与分析
3．I 小麦产量与林带距及间作年之间的关系
将轮伐期定位12a口’ ，调查不同间作方式各年的小麦产量，以纯农田系统(无树木间作)对照地的产量
为100，换算出不同问作方式下各间作年小麦的相对产量(见图1)。
对图1分析可见，间作方式为5m×6m时，小麦产量
随间作年的增加而逐年减产；5m×10in时，间作1、2a
时增产，3a之后逐年减产I 5m×20m 时，间作1～5a增
产 ，6a之启逐年减产；5m×30m时，间作1～8a增产+0a
之后逐年减产}5m×40m及5m×50m时，间作1～9a增
产，10a之后逐年减产 。
把林带距(x )和间作年(^ )作为自变量与小麦相
对产量(y)拟合+三者之间关系为：
Y=90．3290—1．9982A+ 1．1924 一0 3349A +
0．2910 一0．0032A弼 R =0．9500 (1)
根据回归方程(1)可以推算出不同问作年时的最
优林带距(见方程2)：
X =26．1469+ 2．6886A R2=0、9210 (2)
方程(2)说明．最优林带距随同作年的增大而增大。
图1 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 护 林带冠
Fi g．1 Relation of the dlstanoe between mWs of ～ ’— ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ’。⋯
m I【 Ⅱd lati i ld。f h t 覆盖率是其主要限制因子+林带冠覆盖率越大，林下或
1 5蚰×6rn，2 5m×1 ，3 5m×2orn，4 5mx 3otn，5胁地范围内透光性越弱，影响农作物生长的程度也越
5m×4 otI1，6 5m~50m，7对照CK 大，同时改善农田小气候的能力也就越强 。林带冠覆
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2期 吴 刚等：桐粮间作林带的配置方式与农作物产量关系的研究 169
盖率多大时，农作橱(主要指小麦)产量最高．这是本研究的主要内容
调查一个轮伐期(林丰l～2a)内不同林带甩各问作年的林带冠覆盖率(见表1)及小麦产量。
衰1 不同#带臣各闻作年#带冠一盏率
TaN~1 F嘣 I belt eo"r≈ e in-ch j ter-cr0HHnI ylar of dltfer~m the dtl~ ce~4wecn r们_暑of tore~t
以往农桐复合生态系统研究中，只是定性的得出小麦产量隧林带冠覆盖率的增大而减少．未见定量的
分析，同时定性的描述反映不出在适当范围内小麦产量增高的趋势。只有详细的分析不同林带甩各间作年
小麦的产量与林带冠覆盖率二者之间的定量关系，才能找出农桐复合生态系统中最优的林带冠覆盖率(见
图2)。
图2 小麦相对产量与林带冠覆盖率之间的关系
Fig．2 Relation relstive yield of wheat BIld
forest bet coverage
从图2可以看出．林带冠覆盖率小于28 时，桐
粮间作小麦年产量高于对照农田系统 ‘林带冠覆盖
率大于2B 时，桐粮间作小麦年产量低于对照农田
系统，且呈逐年减少的趋势。
对小麦增产区进行详细分析，林带冠覆盖率在
1 ～28 区间属小麦增产区．且小麦年产量呈 y
=n+妇+ 变化趋势．林带冠覆盖率为14 时．
小麦年产量最高(见图3)。
对图2、图3进行分析，可以得出小麦相对产量
(y)与林带冠覆盖率(置)之间的关系(见方程3、方
程4)。
y=-0．0406X~ 1．1539X,+98．173 ≤28％ R =O．7954
y ‘ 。。。 。 X+~ 28％ R。= 0．8370
(3)
(1)
从方程(3)和方程(1)可以看出，桐粮间作系统内，小麦产量的变化可以分为3个区：①小麦产量高于对
照农田系统逐年递增区 @小麦产量高于对照农田系统逐年递减区}@小麦产量低于对照农田系统逐年递
减区。①区和@区的分界点为林带冠覆盖率为14 ‘@区和⑤区的分界点为林带冠覆盖率为28
4 讨论
4．1 小麦相对产量 、林带距和问作年之间的关系为；
y=90．329O一1．9982A+1．1924X4—0．3349A +0．29IOAXd一0．O032AX~
．
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l7O 生 态 学 报 8卷
呈
羹
图3 小壹增产区小麦相对产量与林带
冠疆盖章之间的关系
F -9 Relation of relatlve yield of wheat and
forest belt coverage in the aⅢ f increase pro-
duction
间的关系为：Y=e“ 。
从小麦相对产量、林带距和间作年之间关系的总
体趋势来看．随间作年的增加 、麦年产量逐年降低；
随林带距的加宽．小麦年产量的高峰期推后．小麦年产
量的增产期间也增长，但是从图1分析可见，在林带整
个轮伐期内，林带间作年及林带距有其最优配置 ，其关
系为： 一26．1469+2．6886A。
4．2 林带冠覆盖率小于28 时，小麦增 产；林带冠覆
盖率大 于28 时，小麦减 产}林带 冠覆盖率在 I％～
14 期间，小麦年产量大于对照农 田系统且逐年增产 -
林带冠覆盖率在14 ～28 期间 、麦年生产量大 于
对照农田系统但逐年减产．即林带冠覆盖率为I4 时．
小麦年产量最高 林带冠覆盖率小于28 时，小麦相对
产量与林带冠覆盖率之间的关系为：y⋯ 0 0406X~+
I．1539置 +98．173；林带冠覆盖率小于28％时，二者之
’ 参 考 文 献
1 昊刚等．黄淮海平原豫北地区农林业系统的能量研究 应用生态学报，1994，5(4)，3954359
2 冯宗炜等．农林业系统结构与功能——黄淮海平原豫北地区研究．北京：中国科学技术出版社，1992 25~63
3 竺肇华等．农用林业的研究概况．林农复合生态系统学术探讨会论文集．哈尔滨：东北林业大学出版社，1 988．110～
114
4 吴刚等．农林业系统沙兰扬一小壹、玉米群落类型N、P、K营养元素循环的研究．生态学报，1993，13(2)，139～14 7
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