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Biomass and Nutrient Accumulation in the Morus alba and Peanut Intercropping Ecological System in Different Habitats

不同立地下白桑-花生间作系统生物量及营养元素的积累*


对2种不同立地下桑粮间作生态系统的土壤状况、生物量、生产力及营养元素积累进行研究。结果表明:2种立地条件下土壤理化性质存在明显差异,丘陵梯田白桑平均冠幅、条长、基茎、条数、地上总生物量分别只有平原沙地白桑的80.00%、70.85%、76.19%、68.46%和67.75%;平原沙地和丘陵梯田桑粮间作系统地上总生物量分别为10.64和5.65 t·hm-2,其中平原沙地系统内白桑占47.84%,花生占52.16%,丘陵梯田系统内白桑占54.69%,花生占45.31%,平原沙地系统生产力达到11.11 t·hm-2a-1,为丘陵梯田的190倍;2种立地下5种营养元素总积累量差异明显,分别为281.98 和140.80 kg·hm-2,其中平原沙地系统内白桑占37.03%,花生占62.97%,丘陵梯田系统内白桑占45.22%,花生占54.78%;不同立地条件下,丘陵梯田间作系统5种营养元素总量的归还率为34.43%,比平原沙地高23.23%。

The soil conditions,biomass,productivity and the nutrient accumulation of the Morus alba and peanut intercropping ecological system of two different habitats were studied. The results showed: The physical and chemical properties of the two habitats were obviously different. The average crown width,length of branches,diameter of branches,number of branches and above ground biomass of M. alba in relevant adverse habitat only accounted for 80.00%,70.85%,76.19%,68.46%,67.75% of those in hill terrace sandlot respectively. The total aboveground biomass was 10.64 t·hm-2 in plain sandlot and 5.65 t·hm-2 in hill terrace. The biomass of M. alba accounted for 47.84% and peanuts for 52.16%; In hill terrace,M.albaaccounted for 5469% and peanuts for 45 .31%. The annual net productivity of the M.albaand peanut intercropping system in the plain sandlot was 11.11 t·hm-2a-1,which was 0.90 times more than that in hill terrace. The total accumulations of 5 elements in two habitats were significantly different,they were 281.98 and 140.80 kg·hm-2 respectively . In plain sandlots system,M. alba accounted for 37.03% and peanuts accounted for 62.97%; In hill terrace system,M. alba accounted for 45.22% and peanut accounted for 54.78%. The total returned rate of five nutrient elements in the M.albaand peanut intercropping ecological system in hill terrace was 34.43%,which was 23.23% higher than that in plain sandlot.


全 文 :第 ww卷 第 t期
u s s {年 t 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1t
¤±qou s s {
不同立地下白桑 p花生间作系统生物量
及营养元素的积累 3
方路斌t 李玉灵t 黄大庄t 赵振兴u
kt1 河北农业大学 保定 sztsss ~u1 河北省林业局 石家庄 sxss{tl
摘 要 } 对 u种不同立地下桑粮间作生态系统的土壤状况 !生物量 !生产力及营养元素积累进行研究 ∀结果表
明 }u种立地条件下土壤理化性质存在明显差异 o丘陵梯田白桑平均冠幅 !条长 !基茎 !条数 !地上总生物量分别只有
平原沙地白桑的 {s1ss h !zs1{x h !zy1t| h !y{1wy h和 yz1zx h ~平原沙地和丘陵梯田桑粮间作系统地上总生物量分
别为 ts1yw和 x1yx·#«°pu o其中平原沙地系统内白桑占 wz1{w h o花生占 xu1ty h o丘陵梯田系统内白桑占 xw1y| h o
花生占 wx1vt h o平原沙地系统生产力达到 tt1tt·#«°pu¤pt o为丘陵梯田的 t1|s倍 ~u种立地下 x种营养元素总积累
量差异明显 o分别为 u{t1|{和 tws1{s ®ª#«°pu o其中平原沙地系统内白桑占 vz1sv h o花生占 yu1|z h o丘陵梯田系统
内白桑占 wx1uu h o花生占 xw1z{ h ~不同立地条件下 o丘陵梯田间作系统 x种营养元素总量的归还率为 vw1wv h o比
平原沙地高 uv1uv h ∀
关键词 } 白桑 p花生间作 ~生物量 ~营养元素
中图分类号 }≥t{t1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{lst p sstv p sy
收稿日期 }ussy p tt p ts ∀
基金项目 }河北省林业局资助项目kswsuusyl/固沙植物引种及栽培模式研究0 ∀
3 黄大庄为通讯作者 ∀
Βιοµασσ ανδ Νυτριεντ Αχχυµ υλατιον ιν τηε Μορυσ αλβα ανδ Πεανυτ
Ιντερχροππινγ Εχολογιχαλ Σψστεµ ιν ∆ιφφερεντ Ηαβιτατσ
ƒ¤±ª∏¥¬±t ¬≠∏¯¬±ªt ‹∏¤±ª⁄¤½«∏¤±ªt «¤² «¨ ±¬¬±ªu
kt1 Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsss ~u1 Φορεστρψ Βυρεαυ οφ Ηεβει Σηιϕιαζηυανγ sxss{tl
Αβστραχτ } ׫¨ ¶²¬¯¦²±§¬·¬²±¶o¥¬²°¤¶¶o³µ²§∏¦·¬√¬·¼ ¤±§·«¨ ±∏·µ¬¨±·¤¦¦∏°∏¯¤·¬²± ²©·«¨ Μορυσ αλβα ¤±§³¨¤±∏·¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ¶¼¶·¨° ²©·º² §¬©©¨µ¨±·«¤¥¬·¤·¶º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §}׫¨ ³«¼¶¬¦¤¯ ¤±§¦«¨ °¬¦¤¯ ³µ²³¨µ·¬¨¶²©·«¨ ·º²
«¤¥¬·¤·¶º¨ µ¨ ²¥√¬²∏¶¯¼ §¬©©¨µ¨±·q׫¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ¦µ²º± º¬§·«o¯ ±¨ª·«²©¥µ¤±¦«¨¶o§¬¤°¨ ·¨µ²©¥µ¤±¦«¨¶o±∏°¥¨µ²©¥µ¤±¦«¨¶¤±§
¤¥²√¨2ªµ²∏±§ ¥¬²°¤¶¶²© Μq αλβα ¬± µ¨¯¨ √¤±·¤§√¨ µ¶¨ «¤¥¬·¤·²±¯¼ ¤¦¦²∏±·¨§©²µ{s1ss h ozs1{x h ozy1t| h oy{1wy h o
yz1zx h ²©·«²¶¨ ¬± «¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ ¶¤±§¯²·µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q׫¨ ·²·¤¯ ¤¥²√¨ 2ªµ²∏±§¥¬²°¤¶¶º¤¶ts1yw ·#«°pu ¬± ³¯¤¬± ¶¤±§¯²·¤±§
x1yx ·#«°pu ¬±«¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ q׫¨ ¥¬²°¤¶¶²© Μq αλβᤦ¦²∏±·¨§©²µwz1{w h ¤±§³¨¤±∏·¶©²µxu1ty h ~Œ±«¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ oΜqαλβα
¤¦¦²∏±·¨§©²µxw1y| h ¤±§³¨¤±∏·¶©²µwx1vt h q׫¨ ¤±±∏¤¯ ±¨·³µ²§∏¦·¬√¬·¼²©·«¨ Μqαλβᤱ§³¨¤±∏·¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¶¼¶·¨°¬±
·«¨ ³¯¤¬±¶¤±§¯²·º¤¶tt1tt ·#«°pu¤p t oº«¬¦« º¤¶s1|s ·¬°¨ ¶°²µ¨ ·«¤±·«¤·¬± «¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ q ׫¨ ·²·¤¯ ¤¦¦∏°∏¯¤·¬²±¶²©x
¨¯ °¨¨ ±·¶¬±·º² «¤¥¬·¤·¶º¨ µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±·o·«¨¼ º¨ µ¨ u{t1|{ ¤±§tws1{s ®ª#«°pu µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ qŒ± ³¯¤¬± ¶¤±§¯²·¶
¶¼¶·¨°oΜq αλβα ¤¦¦²∏±·¨§©²µvz1sv h ¤±§³¨¤±∏·¶¤¦¦²∏±·¨§©²µyu1|z h ~Œ± «¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ ¶¼¶·¨°oΜq αλβα ¤¦¦²∏±·¨§©²µ
wx1uu h ¤±§ ³¨¤±∏·¤¦¦²∏±·¨§©²µxw1z{ h q ׫¨ ·²·¤¯ µ¨·∏µ±¨ §µ¤·¨ ²©©¬√¨ ±∏·µ¬¨±·¨¯ °¨¨ ±·¶¬± ·«¨ Μqαλβα ¤±§ ³¨¤±∏·
¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª ¦¨²¯²ª¬¦¤¯ ¶¼¶·¨°¬± «¬¯¯ ·¨µµ¤¦¨ º¤¶vw1wv h oº«¬¦«º¤¶uv1uv h «¬ª«¨µ·«¤±·«¤·¬± ³¯¤¬±¶¤±§¯²·q
Κεψ ωορδσ} Μορυσ αλβα ¤±§³¨¤±∏·¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª~¥¬²°¤¶¶~±∏·µ¬¨±·¨ ¯¨ °¨ ±·¶
条桑k也称地桑 !桑墩 !桑朴子l是桑属k Μορυσl植物栽培种的通称 o有着悠久的栽培历史 ∀桑粮间作是冀
东沙区重要的经营模式 o以滦河下游的迁安市和滦县最为常见 o仅迁安市就有条桑 t |ys «°u o其中梯田桑坝
wtw «°u ∀它把多年生的灌木和 t年生的作物结合起来 o不仅起到了很好的生态防护作用 o而且有利于作物
稳产高产k刘金柱等 oussw¤~ussw¥~范国明 oussy ~张俊娥等 oussz¤~ussz¥l ∀目前 o关于农林复合系统生物量
及养分循环的研究很多 o而关于桑粮间作复合系统生物量及其养分积累的研究还未见报道 ∀为此 o本文对 u
种立地条件下的白桑k Μορυσ αλβαl和花生kΑραχηισ ηψπογαεαl间作系统的生物量 !生产力和养分积累量进行初
步探讨 o为桑粮间作复合模式的结构和功能研究及系统的合理经营提供依据 ∀
t 试验区概况
试验区位于河北省迁安市kv|βxtχ ) wsβxtχ ‘ott{βu|χ ) tt{βxyχ ∞l的平原地安新庄和丘陵地北高庄 o属暖
温带大陆性季风气候 o年日照时数 u yzx1v «o年均气温 ts1t ε o最高气温 v{1| ε o最低气温 p u{1u ε o年有
效积温 v {xw ε o全年无霜期 ty{ §o年降雨量 zuu °°∀平原地土壤为沙土 o地块平整 o白桑和花生相间栽培 o
桑行南北走向 o株距 s1w ° o桑行距 ts ∗ tx ° o其中以 tu °间距为代表 ~丘陵地多在坡度为 ts ∗ uxβ的坡耕地
上沿等高线修成水平梯田 o田面宽度为 tu1x ° o田坎高度为 t ° o田坎侧坡为 ys ∗ zsβ o地边埂高 ts ∗ us ¦°o宽
为 vs ¦°左右 ∀条桑主要栽植在埂坎上 o向侧坡压条 o形成护坡即/桑坝0 ∀梯田为壤土 o土层较薄 o约为 xs
¦° o土层下为花岗岩 ~调查地条桑均为栽植 xs年的白桑 o田面间作花生 ∀每年春播花生 o同时进行桑行锄草
和施肥 o秋收后砍条平茬 o统一经营管理 ∀在这里需要说明的是 o试验地花生品种均为双花 us o另外该系统
目前未开展养蚕业 o而且人们在收获桑条时没有把桑叶带走 ∀
u 试验方法
211 白桑地上部分生物量测定及凋落物收集
在踏查基础上 o以立地条件 !桑行走向 !条带宽度 !桑行距为依据 ∀在平原沙地和丘陵梯田分别设置 y块
us ° ≅ xs °的标准地 ∀白桑为丛状灌木 o标准地调查以墩为单位 o每块标准地有白桑 uss墩 o花生面积为
s1s|u «°u o分别调查每墩白桑的冠幅 !条数量 !条的长度 !基径k条为 t年生 o一般在作物收获后即收割地上
部枝条l o然后求出每块标准地的平均数 o再根据平均数找出每块标准地的标准株 ou种立地下共选择标准株
tu个 ∀用收割法将各标准株地上部齐地面割倒 o将每株分别按枝和叶分开烘干称重 o计算全墩生物量 ∀白
桑落叶期为 ts月上旬 o此前并无太多枯枝落叶 o故选择 ts月份在每块标准地内设置 t ° ≅ t °的样方 v个 o
收集样方中的全部凋落物 o烘干称重后推算单位面积凋落物总量 o近似年凋落物量 ∀
212 花生生物量调查
花生生物量调查采用样方收获法 o于 ts月初测定 o在每块标准地的桑行间各设置 t ° ≅ t °的样方 v
个 ∀按花生的根 !茎 !叶 !果实分别收获 o称其鲜质量 o然后全部带回实验室 o烘干称质量 ∀
213 土壤样品采集与土壤性质测定
按对角线 x点取样法在间作田表层土壤 s ∗ ts ¦°处取样 ou种立地下各取 v份 o每份质量 t ®ªo进行养
分测定 ∀沿桑行方向的根基中心设调查线 o不同立地下各挖土壤剖面 y个 o对 s ∗ ts及 vs ∗ ws ¦°的土层用
环刀法取原状土样 o测定土壤密度 !水分常数等物理性状 ∀
214 营养元素的测定
采用重铬酸钾容量法 p稀释热法测定有机质含量 o碱解扩散法测定碱解氮含量 o‘用半微量凯氏法 o°
用钼蓝比色法测定 oŽ!≤¤!ª用原子吸收仪测定k鲍士旦 oussul ∀
215 营养元素净吸收量测定
白桑地上部和花生的营养元素净吸收量采用下列公式计算 }
∃Π‘ € Ω ≅ χΠα∀
式中 }∃Π‘为平均净吸收量k®ª#«°pu¤ptl oΩ为生物量k·#«°pul oα为年龄 oχ为营养元素含量kª#®ªptl ∀桑
条 !桑叶及花生各器官都是 t年生 o故其年龄都取 t ∀
v 结果与分析
311 土壤理化性质
不同立地条件下桑粮间作田土壤主要理化性质见表 t和 u ∀u样地的土壤密度 !孔隙度 !水分常数以及
养分含量都明显不同 os ∗ ts ¦°土层的土壤密度为平原沙地大于丘陵梯田 o田间持水量 !毛管持水量 !饱和
含水量 !土壤总空隙度以及养分含量则小于丘陵梯田 o而 vs ∗ ws ¦°土层的物理性状恰恰相反 ∀这表明平原
沙地表层土壤不如丘陵梯田 o但深层土壤疏松多孔 o透气性好 o持水力强 o更利于条桑根系的伸展 ∀
wt 林 业 科 学 ww卷
表 1 土壤物理性状
Ταβ .1 Πηψσιχαλ προπερτιεσ οφ σοιλ
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
土层
≥²¬¯ ¤¯¼¨ µΠ
¦°
自然含水量
‘¤·∏µ¤¯ º¤·¨µ
¦²±·¨±·Πh
密度
⁄¨ ±¶¬·¼Π
kª#¦°pvl
田间持水量
ƒ¬¨ §¯¦¤³¤¦¬·¼Πh
毛管持水量
≤¤³¬¯¯¤µ¼
¦¤³¤¦¬·¼Πh
饱和含水量
≥¤·∏µ¤·¨§º¤·¨µ
¦²±·¨±·Πh
总孔隙度
ײ·¤¯ ³²µ²¶¬·¼Π
h
平原沙地 s ∗ ts v1|w t1ys tz1uz t{1yx ux1yv v|1zy
≥¤±§¯²· vs ∗ ws w1s| t1xy ty1tx t{1xx ux1ws v{1zx
丘陵梯田 s ∗ ts w1{{ t1wv ut1z{ uw1{y vt1u{ wv1|y
× µ¨µ¤¦¨ vs ∗ ws x1zv t1zs tx1yt t{1tv ut1{u vx1vt
表 2 土壤养分含量(0 ∗ 10 χµ 土层)
Ταβ .2 Νυτριεντ χοντεντ οφ σοιλ (0 ∗ 10 χµ σοιλλαψερ)
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
有机质
’µª¤±¬¦°¤·¨µΠ
kª#®ªptl
全 ‘
ײ·¤¯ ‘Π
kª#®ªptl
全 °
ײ·¤¯ °Π
kª#®ªptl
全 Ž
ײ·¤¯ ŽΠ
kª#®ªptl
碱解 ‘
„√¤¬¯¤¥¯¨‘Π
k°ª#®ªptl
速效 °
„√¤¬¯¤¥¯¨°Π
k°ª#®ªptl
速效 Ž
„√¤¬¯¤¥¯¨ŽΠ
k°ª#®ªptl
≤¤Π
kª#®ªptl
ªΠ
kª#®ªp tl
平原沙地 ≥¤±§¯²· {1sux s1x|v s1tu| w1xtx xw1su {1yw{ tyw1s{z s1{uy t1uwy
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ {1uxx s1yux s1x{{ tw1tts yx1zw ts1{z| tz{1wvz t1|x| y1yv|
312 生物量
v1u1t 白桑生长特征及地上部生物量 样地标准株的地上部生长及生物量结构见表 v ∀在平原沙地 o白桑
的平均冠幅 v1zx ° o平均枝条长 tx{1w{ ¦°o平均基茎 s1{w ¦°o平均枝条数 yu1vv根 o地上部总生物量干质量
u1yx ®ªo其中 }条 t1{t ®ªo叶 s1{w ®ª∀而丘陵梯田条桑的生长明显差于平原沙地 o分别为平原沙地白桑的
{s1ss h k平均冠幅l !zs1{x h k平均条长l !zy1t| h k平均基茎l !y{1wy h k平均条数l !yz1zx h k地上部总生物
量l !xy1xx h k条生物量l及 zz1tz h k叶生物量l ∀上述结果表明 o沙地白桑的生长明显优于桑坝 o可能与不同
立地的土壤理化性质密切相关 ∀
表 3 白桑单墩地上部分生长特征及生物量
Ταβ .3 Αβοϖεγρουνδ γροωτη χηαραχτεριστιχσ ανδ βιοµ ασσ οφ α σινγλε Μ . αλβα σηρυβ
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
冠幅
≤µ²º±
§¬¤°¨ ·¨µΠ°
条长
…µ¤±¦«
¯¨ ±ª·«Π¦°
基茎
…µ¤±¦«
§¬¤°¨ ·¨µΠ¦°
条数
…µ¤±¦«
±∏°¥¨µ
生物量 …¬²°¤¶¶Π®ª
地上部
„¥²√ ª¨µ²∏±§

…µ¤±¦«

¨¤©
平原沙地 ≥¤±§¯²· v1zx ? s1uv tx{1w{ ? ys1sx s1{w ? s1ws yu1vv ? tt1x| u1yx ? s1ws t1{t ? s1uy s1{w ? s1ty
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ v1ss ? s1ts ttu1u{ ? xt1u| s1yw ? s1wt wu1yz ? y1tt t1yz ? s1vu t1su ? s1tv s1yx ? s1ux
表 4 花生生物量
Ταβ . 4 Βιοµ ασσ οφ πεανυτ ·#«°pu
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
果实
°¨ ¤±∏·

•²²·

≥·¨°

¨¤©
总计
ײ·¤¯
平原沙地 ≥¤±§¯²· u1v| s1vz t1zw t1sw x1xx
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ t1uv s1t{ s1zu s1wv u1xy
表 5 间作系统生物量
Ταβ .5 Βιοµ ασσ οφιντερχροππινγ σψστεµ ·#«°pu
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
白桑
Μq αλβα
花生
°¨ ¤±∏·
总计
ײ·¤¯
平原沙地 ≥¤±§¯²· x1s| x1xx ts1yw
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ v1s| u1xy x1yx
从表 v中还可以看出 o不同立地条件下 o白桑地上部分生物量分配有所不同 o平原沙地白桑合成物质更
多地分配于枝条部分 o而桑坝白桑叶的生物量所占比例相对较大 ∀这可能与白桑根系生长的空间分布格局
有关 o据张俊娥等kussz¥l的研究 o沙地白桑的根系分布较深 !根量大 o而桑坝白桑根系水平分布纵横交错明
显 o桑丛间生长竞争相对较大 o较多的叶更有利于其进行物质合成 ∀另外 o沙地桑丛具有较大密度的枝条能
够起到很好的防风固沙作用 o这也可能是长期适应自然环境的结果 ∀
v1u1u 花生生物量 表 w反映了不同立地条件下桑粮间作生态系统中花生生物量的构成 o无论是平原沙地
还是丘陵梯田 o均表现为果实所占比例最大 o根的比例
最小 ∀但平原沙地花生生物量明显高于丘陵梯田 ∀
v1u1v 桑粮间作生态系统生物量 表 x反映了不同
立地条件下整个桑粮间作生态系统生物量k不包括条
桑多年生根l的构成 o从表 x可以看出 o平原沙地桑粮
间作系统中 o白桑生物量占总生物量的 wz1{w h o花生
占 xu1ty h ∀丘陵梯田系统中 o白桑生物量占总生物
量的 xw1y| h o花生占 wx1vt h ∀可见在该间作模式
下 o白桑和花生均为有机物的主要生产者 ∀就桑粮间
作系统而言 o总生物量以平原沙地较大 o达到
ts1yw·#«°pu o为丘陵梯田的 t1{{倍之多 ∀
xt 第 t期 方路斌等 }不同立地下条桑 p花生间作系统生物量及营养元素的积累
313 生产力
v1v1t 白桑地上部净生产力 生产力是指单位时间单位面积上的生物产量 o它是光合作用每年生产的有机
质减掉呼吸消耗所剩的部分k樊巍等 ousssl ∀由表 y可以看出 o无论是平原沙地还是丘陵梯田 o白桑地上部
生产力构成中 o桑条所占的比重都大于桑叶 ∀平原沙地白桑的地上部总生产力为丘陵梯田的 t1y|倍 o其中
条为 t1{w倍 o叶为 t1vx倍 ∀
表 6 白桑地上部分净生产力
Ταβ . 6 Αβοϖεγρουνδ νετ προδυχτιϖιτψ οφ µ υλβερρψ
·#«°pu¤pt
立地类型
≥¬·¨·¼³¨

…µ¤±¦«

¨¤©
凋落物
¬·¨µ©¤¯¯
总计
ײ·¤¯
平原沙地 ≥¤±§¯²· v1wz t1yu s1w{ x1xy
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ t1{| t1us s1us v1u|
表 7 间作系统生产力
Ταβ .7 Προδυχτιϖιτψ οφιντερχροππινγ σψστεµ
·#«°pu¤pt
立地类型
≥¬·¨·¼³¨
白桑
Μq αλβα
花生
°¨ ¤±∏·
总计
ײ·¤¯
平原沙地 ≥¤±§¯²· x1xy x1xx tt1tt
丘陵梯田 × µ¨µ¤¦¨ v1u| u1xy x1{x
v1v1u 间作系统生产力 白桑 p花生间作系统生产力k不包
括条桑多年生根l由白桑地上部净生产量和花生净生产量 u
部分组成 ∀从表 z中可以看出 o在平原沙地间作系统中 o白桑
生产力占总生产力的 xs1sy h o稍大于花生所占比例 o而丘陵
梯田系统中白桑生产力占总生产力的 xy1ut h o明显大于花
生所占比例 ∀另外 o平原沙地间作系统生产力为 tt1tt ·#
«°pu¤p t o为丘陵梯田的 t1|s倍 ∀从生态位特征看 o白桑与花
生间作 o能充分分享一定的养分和生境资源 o在地下部分 o前
者根系主要集中于us ∗ ws ¦°土层 o后者根系分布较浅 o主要
分布于 s ∗ us ¦°土层k张俊娥等 oussz¥l ∀立地条件较好的
平原沙地间作系统更有利于在保证生态效益的基础上实现经
济效益 o对于立地条件较差的丘陵梯田 o应在进一步提高粮食
生产的基础上 o有效开展桑蚕业 o从而提高收益 ∀
314 营养元素的积累
v1w1t 营养元素含量 不同立地条件下间作系统不同组分的营养元素含量见表 { ∀从表 {可以看出 o同化
器官桑叶和营养体花生果实的营养元素含量均较高 o桑条中营养元素含量最低 ∀u种立地条件下 o白桑中除
了 ‘元素含量明显低于花生外 o° !Ž!≤¤!ª各元素含量都高于花生 o但 x种营养元素在白桑中的总含量低
于花生 ∀从各营养元素总含量来看 o平原沙地系统中除了 °之外 o‘!Ž!≤¤!ª的含量都高于丘陵梯田系统 ∀
表 8 间作系统不同组分营养元素含量
Ταβ .8 Νυτριεντ ελεµεντ χοντεντσ οφ διφφερεντ χοµ πονεντσιν ιντερχροππινγ σψστεµ h
立地类型 ≥¬·¨·¼³¨ 物种 ≥³¨¦¬¨¶ 组分 ≤²°³²±¨ ±·¶ ‘ ° Ž ≤¤ ª 总计 ײ·¤¯
平原沙地
≥¤±§¯²·
白桑 Μqαλβα
叶 ¨¤© u1vs s1s{ s1xz s1wu s1v{ v1zy
条 ≥·¨° s1uv s1sw s1ux s1t| s1tx s1{y
根 • ²²· s1y| s1sx s1tt s1tx s1tu t1tv
凋落物 ¬·¨µ©¤¯¯ t1tv s1sy s1zv s1wu s1x{ u1|t
小计 ≥∏¥·²·¤¯ w1vx s1uv t1yy t1t{ t1uu {1yy
花生 °¨ ¤±∏·
叶 ¨¤© t1{z s1sx s1u| s1v{ s1wu v1st
茎 ≥·¨° s1yw s1sv s1vs s1uw s1xw t1zx
根 • ²²· t1zw s1sx s1tx s1tu s1ut u1uz
果实 °¨ ¤±∏· w1s{ s1sx s1vu s1su s1st w1w{
小计 ≥∏¥·²·¤¯ {1vv s1t{ t1sy s1zy t1t{ tt1xt
丘陵梯田
× µ¨µ¤¦¨
白桑 Μqαλβα
叶 ¨¤© u1ty s1s{ s1xy s1ww s1vy v1ys
条 ≥·¨° s1us s1sx s1uu s1us s1tw s1{s
根 • ²²· s1{w s1sy s1tu s1ty s1tv t1u|
凋落物 ¬·¨µ©¤¯¯ s1|t s1sz s1zu s1ws s1xv u1yv
小计 ≥∏¥·²·¤¯ w1tt s1ux t1yt t1t| t1ty {1vv
花生 °¨ ¤±∏·
叶 ¨¤© t1xw s1sz s1ux s1vu s1wt u1x{
茎 ≥·¨° s1wt s1sw s1uy s1t{ s1wy t1vx
根 • ²²· t1xv s1sy s1tu s1tu s1us u1sw
果实 °¨ ¤±∏· v1{{ s1s{ s1u| s1su s1st w1uz
小计 ≥∏¥·²·¤¯ z1vy s1ux s1|t s1yw t1sz ts1uw
yt 林 业 科 学 ww卷
v1w1u 营养元素的积累量 不同立地下白桑 !花生的 x种营养元素的积累量见表 | ∀由表 |可以看出 o平原
沙地桑粮间作系统营养元素的积累即总净吸收量为 u{t1|{ ®ª#«°pu o其中白桑占 vz1sv h o花生占 yu1|z h ∀
丘陵梯田桑粮间作系统营养元素总净吸收量为 tws1{s ®ª#«°pu o白桑占 wx1uu h o花生占 xw1z{ h ∀从各营养
元素净吸收量分布来看 o平原沙地系统中白桑对 ‘和 ª的净吸收量小于花生 o而对 ° !Ž!≤¤的净吸收量大
于花生 o丘陵梯田系统中条桑除了对 ‘的净吸收量小于花生外 o对其他 w种元素的净吸收量都大于花生 ∀另
外 ou种立地下 x种营养元素的净吸收量有着相似的分布规律 o即分布次序为 ‘ Ž ª ≤¤ °∀
v1w1v 营养元素的取走量与归还量 不同立地条件下 o桑粮间作生态系统从土壤和空气中净吸收或固定的
营养元素量是不同的 o而这些元素并非在收获时被完全取走 o因为桑条和农产品是主要收获对象 o而其他各
器官所含的养分均随凋落物及收获残留物归还给桑粮间作生态系统 ∀
表 9 间作系统不同组分营养元素净吸收量
Ταβ .9 Νετ αµ ουντσ οφ νυτριεντ αβσορβεδ ιν τηε διφφερεντ χοµ πονεντσιν ιντερχροππινγ σψστεµ ®ª#«°pu¤pt
立地类型 ≥¬·¨·¼³¨ 物种 ≥³¨¦¬¨¶ 组分 ≤²°³²±¨ ±·¶ ‘ ° Ž ≤¤ ª 总计 ײ·¤¯
平原沙地
≥¤±§¯²·
白桑 Μq αλβα
叶 ¨¤© vz1us t1vs |1u{ y1zy y1tx ys1y|
条 ≥·¨° z1{x t1xs {1z| y1yw x1tt u|1{{
凋落物 ¬·¨µ©¤¯¯ x1vz s1uz v1ww u1ss u1zw tv1{w
小计 ≥∏¥·²·¤¯ xs1wu v1sz ut1xu tx1ws tv1|| tsw1wt
花生 °¨ ¤±∏·
叶 ¨¤© t|1wu s1w{ v1st v1|s w1v| vt1ut
茎 ≥·¨° tt1sz s1x| x1uu w1tz |1wu vs1wz
根 • ²²· y1yt s1t| s1xx s1wy s1z| {1ys
果实 °¨ ¤±∏· |z1yu t1vs z1yx s1xv s1t{ tsz1u|
小计 ≥∏¥·²·¤¯ tvw1zu u1xy ty1ww |1sy tw1z| tzz1xy
丘陵梯田
× µ¨µ¤¦¨
白桑 Μqαλβα
叶 ¨¤© ux1|| s1|y y1zs x1ux w1vv wv1uv
条 ≥·¨° v1{s s1{y w1s| v1zx u1y| tx1t|
凋落物 ¬·¨µ©¤¯¯ t1{t s1tw t1ww s1{s t1sx x1uw
小计 ≥∏¥·²·¤¯ vt1ys t1|y tu1uv |1{t {1sz yv1yz
花生 °¨ ¤±∏·
叶 ¨¤© y1yx s1vt t1sy t1v{ t1zx tt1tx
茎 ≥·¨° u1|v s1vs t1{x t1vu v1vt |1zt
根 • ²²· u1zz s1tt s1uu s1uu s1vy v1y{
果实 °¨ ¤±∏· wz1z{ s1|v v1xw s1uz s1sz xu1x|
小计 ≥∏¥·²·¤¯ ys1tv t1yx y1yz v1t{ x1w| zz1tv
表 10 间作系统营养元素取走量与归还量
Ταβ .10 Ρετυρνεδ ανδ λοσσ αµ ουντ οφ νυτριεντ ιν ιντερχροππινγ σψστεµ
立地类型 ≥¬·¨·¼³¨ 项目 Œ·¨° ‘ ° Ž ≤¤ ª 合计 ײ·¤¯
平原沙地
≥¤±§¯²·
取走量 ²¶¶¤°²∏±·Πk®ª#«°pu¤p tl twu1x{ w1sx ux1uw tx1y| t|1{| usz1wx
归还量 • ·¨∏µ±¨ §¤°²∏±·Πk®ª#«°pu¤p tl wu1xz t1x{ tu1zv {1zz {1{| zw1xv
归还率 • ·¨∏µ±¨ §µ¤·¨Πh uu1|| u{1sw vv1xv vx1{w vs1{{ uy1wv
丘陵梯田
× µ¨µ¤¦¨
取走量 ²¶¶¤°²∏±·Πk®ª#«°pu¤p tl yv1|v u1xt ts1zy y1|w {1t{ |u1vu
归还量 • ·¨∏µ±¨ §¤°²∏±·Πk®ª#«°pu¤p tl uz1{s t1ts {1tw y1sx x1v{ w{1w{
归还率 • ·¨∏µ±¨ §µ¤·¨Πh vs1vt vs1xu wv1sy wy1ys v|1yz vw1wv
由表 ts可以看出 ou种立地下各营养元素的归还率均为 ≤¤ Ž ª °  ‘∀另外 ou种立地桑粮间作系
统中 ox种营养元素总量的归还率有明显差别 o丘陵梯田桑粮间作生态系统的营养元素总量归还率比平原沙
地高 uv1uv h o从而增加了营养元素的利用率 ∀但是无论是取走量还是归还量 o平原沙地桑粮间作系统都要
大于丘陵梯田 o这与平原沙地桑粮间作系统的营养元素年净吸收量高于丘陵梯田有关 ∀
w 结论与讨论
不同立地桑粮间作系统中 o条桑对 x 种营养元素的净吸收量分别占系统总净吸收量的 vz1sv h 和
wx1uu h o均小于花生所占比例 o这样的营养元素分配结构有助于桑粮间作系统农业和桑蚕业经济效益最大
化 ∀从整个系统来看 o平原沙地 °元素含量虽低于丘陵梯田 o但各元素的积累量及总量均表现为平原沙地大
于丘陵梯田 o这主要是因为平原沙地的生产力大于丘陵梯田 o同时也说明营养元素积累随立地质量降低而降
低 o这与一些人工林相似k聂道平 ot||v ~肖祥希 ousssl ∀
zt 第 t期 方路斌等 }不同立地下条桑 p花生间作系统生物量及营养元素的积累
u种立地条件下 o桑粮间作系统中各营养元素归还率均为 ≤¤ Ž ª °  ‘o丘陵梯田桑粮间作生态系
统中 x种营养元素总量的归还率比平原沙地高 uv1uv h o从而更有利于营养元素的利用 ∀但是就整个系统而
言 o平原沙地桑粮间作系统的营养元素年净吸收量高于丘陵梯田 o所以 o平原沙地每年得到的养分回归量要
高于丘陵梯田 ∀同时也应注意到 o无论是平原沙地还是丘陵梯田桑粮间作生态系统的养分归还率并不是太
高 o特别是 ‘和 °较低 o这主要是由于人们收获了桑条及农作物秸秆 o若再开展桑蚕业 o则会使养分归还量
更少 ∀因此 o必须适时合理增施有机肥料 o尤其应加大对氮肥和磷肥的施用 o增加产量并保证生态系统的养
分平衡kƒ∏ ετ αλqot||x ~¤¶³¨µετ αλqoussxl o从而增加生态系统的稳定性 !促进系统物质的良性循环k≤²±º¤¼o
t|{zl ∀
目前关于农林复合生态系统养分循环k•¤§§¤§ ετ αλqoussy ~≥«¤µ°¤ ετ αλqoussu ~≥«¤µ°¤ ετ αλqot||wl的研
究已有很多 o今后应加强养分循环在农林复合系统经营管理方面尤其是养分优化配置上的利用 o应用计算
机 !数学模型k¬∏ ετ αλqot||t ~Šµ²²·ετ αλqoussvl来研究养分元素在生态系统中的动态变化 o预测农林复合生
态系统的发展趋势 ∀
参 考 文 献
鲍士旦 qussu q土壤农化分析 q北京 }中国农业出版社 oux p u{u q
范国明 qussy q桑园间作的设计与应用 q中国蚕业 ouzktl }v{ p ws q
樊 巍 o高喜荣 o郭 良 o等 qusss q灌木状白蜡 p农作物间作系统的生物量及养分分配的初步研究 q林业科学 ovykxl }ts| p ttv q
刘金柱 o张东升 o范立军 o等 qussw¤q关于迁安沙地条桑的考察报告 q中国蚕业 ouxkvl }yt p yx q
刘金柱 o郭 江 qussw¥q关于梯田桑坝效益的调查 q中国蚕业 ouxkwl }yy p yz q
聂道平 qt||v q不同立地条件的杉木人工林生产力和养分循环 q林业科学研究 oykyl }ywv p yw| q
肖祥希 qusss q马尾松人工林生态系统养分特性的研究 q福建林业科技 ouzkwl }tw p t{ q
张俊娥 o黄大庄 o贾玉彬 o等 qussz¤q条墩桑对间作田小气候影响的初步研究 q蚕业科学 ovvktl }tsu p tsx q
张俊娥 o李玉灵 o黄大庄 o等 qussz¥q桑粮间作田条桑根系分布格局及其对土壤水分 !养分的影响 q水土保持学报 outkvl }v{ p wz q
≤²±º¤¼ Š • qt|{z q׫¨ ³µ²³¨µ·¬¨¶²©¤ªµ²¨ ¦²¶¼¶·¨° q „ªµ¬¦∏¯·∏µ¤¯ ≥¼¶·¨°¶ouw }|x p ttz q
ƒ∏ • o«¤± ≤ Š o¬¤±ª‘oετ αλqt||x q°²·¤¶¶¬∏°¬°³µ²√ ¶¨¼¬¨ §¯¤±§ ∏´¤¯¬·¼ ²© °∏¯¥¨µµ¼ ¯¨ ¤√¨ ¶q …¨ ·¨µ≤µ²³¶º¬·« °¯¤±·ƒ²²§otw }uz p u| q
Šµ²²·≤ o•²¶¶¬±ª • „ ‹ o¤±·¬±ª¤ ∞ „ oετ αλqussv q ∞¬³¯²µ¬±ª·«¨ ³²·¨±·¬¤¯ ©²µ¬°³µ²√ §¨¬±·¨µ±¤¯ ±∏·µ¬¨±·¦¼¦¯¬±ª¬± §¤¬µ¼ ©¤µ°¬±ª¶¼¶·¨°¶o∏¶¬±ª¤± ¦¨²2
°¤·«¨ °¤·¬¦¤¯ °²§¨¯q ‘¨·«¨µ¯¤±§¶²∏µ±¤¯ ²© „ªµ¬¦∏¯·∏µ¤¯ ≥¦¬¨±¦¨ oxt }tyx p t|w q
¤¶³¨µ∂ • oƒµ¤±® …qussx q ⁄¬√ µ¨¶¬·¼2³µ²§∏¦·¬√¬·¼ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶}Œ±¬·¬¤¯ ©¨©¨¦·¶o¯²±ª2·¨µ° ³¤·¨µ±¶o¤±§ ∏±§¨µ¯¼¬±ª °¨ ¦«¤±¬¶°¶q °µ²¦¨ §¨¬±ª¶²©·«¨ ‘¤·¬²±¤¯
„¦¤§¨ °¼ ²©≥¦¬¨±¦¨¶k˜≥„l otsukvl }y|x p zss q
¬∏≥ o∏±¶²± • o²«±¶²± ⁄oετ αλqt||t q „³³¯¬¦¤·¬²± ²©¤±∏·µ¬¨±·¦¼¦¯¬±ª °²§¨¯ k‘∏≤ l ·²¤±²µ·«¨µ± °¬¬¨ §«¤µ§º²²§¤±§¤¶²∏·«¨µ± ¦²±¬©¨µ²∏¶©²µ¨¶·q×µ¨¨
°«¼¶¬²¯²ª¼ o|ktΠul }tzv p t{w q
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≥∏§¤±q „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ ≥¼¶·¨°¶oy{kvl }t|v p usz q
≥«¤µ°¤ Š o≥«¤µ°¤ • o≥«¤µ°¤ ∞oετ αλqussu q°¨ µ©²µ°¤±¦¨ ²©¤±¤ª¨ ¶¨µ¬¨¶²© Αλνυσ2≤¤µ§¤°²° ³¯¤±·¤·¬²±¶¬±·«¨ ≥¬®®¬° ‹¬°¤¯¤¼¤}‘∏·µ¬¨±·§¼±¤°¬¦¶q„±±¤¯¶²©
…²·¤±¼o{|kvl }uzv p u{u q
≥«¤µ°¤ • o≥«¤µ°¤ ∞o°∏µ²«¬·„ ‘qt||w q⁄µ¼ °¤·¨µ³µ²§∏¦·¬²± ¤±§±∏·µ¬¨±·¦¼¦¯¬±ª¬± ¤ªµ²©²µ¨¶·µ¼ ¶¼¶·¨°¶²©¦¤µ§¤°²° ªµ²º± ∏±§¨µΑλνυ󤱧±¤·∏µ¤¯ ©²µ¨¶·q
„ªµ²©²µ¨¶·µ¼ ≥¼¶·¨°¶ouzkvl }u|v p vsy q
k责任编辑 于静娴l
{t 林 业 科 学 ww卷