全 文 ： 第 vy卷 第 v期u s s s年 x 月
林 业 科 学
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杨农间作光能利用的研究 3
裴保华 袁玉欣 贾玉彬 王文全
k河北农业大学 保定 sztsssl
²¶¨© ∞¬·½¬±ª¨µ
k˜±¬√ µ¨¶¬·¡·©|µ…²§¨ ±¦∏¯·∏µ • ¬¨± Œ±¶¬·¬·∏·©|µ ·¨¨²µ²¯²ª¬¨ ∏±§°«¬¶¬® „ ˜≥× • Œ„l
摘 要 } 根据实测光强 o利用作物和树木光 ) ) ) 光合曲线中的最大光合速率和表观量子效率以及各物候期
的叶面积系数 o叶幕消光系数等参数 o估算了杨农间作与单一农作物k对照l的光能利用率 ∀结果表明 o三种
杨农间作模式的总光能利用率都高于对照 o约可提高 uz1xy h ∗ w{1yw h ∀间作田农作物的日累积光合量随
日累积光量减少而降低 o呈线性正相关 ∀当相对光强  ys h时 o间作田农作物的光能利用率稍高于对照田农
作物 ~相对光强  xs h时 o间作田农作物的光能利用率与对照田相似 o这是因为弱光下 o农作物呼吸并未减弱
引起的 ∀日累积光合量和农作物产量测定表明 o间作田农作物的加权平均产量与对照田产量的比率与两者
日累积光合量的比率相近 o证明估算方法是可行的 ∀
关键词 } 农林复合系统 o杨农间作 o群体光合速率 o群体光能利用率
收稿日期 }t||{2ts2sx ∀
基金项目 }河北省首届自然科学基金资助项目kv|vsvvl ∀
3 林学本科 |v级许春合 o梁 宏同学参加了观测 !测定和部分统计工作 o谨此致谢 ∀
Α ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΛΙΓΗΤ ΥΤΙΛΙΖΑΤΙΟΝ ΟΦ ΠΟΠΛΑΡ2ΧΡ ΟΠΙΝΤΕΡΧΡ ΟΠΠΙΝΓ ΣΨΣΤΕ Μ
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( Ηεβει Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Βαοδινγsztsss)
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( Υνιϖερσιτ¡τ φ|ρ Βοδενχυλτυρ Ωιεν Ινσιτιτυτ φ|ρ Μετεορολογιε υνδ Πηισικ ΑΥΣΤΡΙ Α)
Αβστραχτ : ׫¨ ¬¯ª«·∏·¬¯¬½¤·¬²± ¦²¨ ©©¬¦¨±·¶k˜≤l ²© ³²³¯¤µ2¦µ²³¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª ¶¼¶·¨° ¤±§ ³∏µ¨ ¦µ²³¶
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Κεψ ωορδσ: „ªµ²©²µ¨¶·µ¼ o°²³¯¤µ2¦µ²³¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¶¼¶·¨° o°²³∏¯¤·¬²± ³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨ o°²³∏¯¤·¬²±
¬¯ª«·∏·¬¯¬½¨ §¦²¨ ©©¬¦¬¨±·
近年来我国利用世界银行贷款在黄淮海平原农区营造了大面积以林粮间作为主要模式的速生丰
产林 o据统计仅河北省在第 t !u期项目中 o已造林约 z ≅ tsw «°u ∀这些林分多分布在沙荒地 o风沙危害
的次耕地 o少数分布在重粘质土或轻盐渍土上 ∀黄淮海平原长期受旱 !涝 !风沙 !盐碱等不利自然因素
危害 o农业产量低而不稳 ∀实行农林复合经营 o是控制风沙 o改善环境 o充分利用自然资源的有效措施 ∀
杨农间作 o杨树处于立体种植的上层 o它对农作物的遮荫 o是农作物减产的重要原因之一 ∀研究间
作田作物冠层表面光强变化 o及其与农作物光能利用率和产量的关系 o是调节杨农间作结构 o延长间作
年限 o减轻负效应 o充分发挥立体种植优越性的重要依据 ∀为此 o研究了密植幼林杨农间作田的光能分
布 o作物和林木的日累积光合量和光能利用率 ~比较分析了间作与对照的总光能利用率和农作物产量 ∀
t 研究方法
111 杨农间作田林木生长情况
试验地位于保定市郊区 o供试树种为白杨派双杂交优良无性系 zwt 杨¾≈( Ποπυλυσ αλβα ≅ Π.
∆αϖιδιανα) n Π.σι µ ονιι] ≅ Π. τοµεντοσαÀ o林龄 v ∗ w年 o南北行向 o株行距 s1x ° ≅ x ° ∀这种密度只
适用于杨树幼龄期的林粮间作 ∀林木生长状况见表 t ∀
表 1 杨农间作试验林生长状况 kt||v年春定植l
Ταβ .1 Ποπλαρ γροωτη ιν ιντερχροππινγ σψστεµ k°¯ ¤±·¨§¬± t||vl
调查时间
Œ±√ ¶¨·¬ª¤·¨§
·¬°¨
平均树高
„√¨qΗ
k°l
平均胸径
„√¨q∆ΒΗ
k¦°l
枝下高
„√¨qΒΗ
k°l
东西冠幅
∞2 • ≤ •
k°l
t||w p tt w qvu ? s qu{ u qwu ? s quw t q|u p
t||x p tt x qtv ? s qyv v qz| ? s qws u qtt v qus
t||y p tt y qys ? s qxt y qsv ? s qxz u qu| p
1 q2 间作田内外光强的测定
t||x年 y月 us日用 ≤„2v光合测定系统测定间作田内外的光强k°„ • l和光合速率 ~z月 us日 !{
月 ts日和 t||y年 w月 tw日 !x月 tw日和 y月 u日 o用 ≥×2{s≤ 数字式棒状照度计测定间作田内外的
光强 ∀间作田光强的测点分别设在树行以东和树行以西的两个林冠下k各距树行 {s ¦°l o另一个点设
在两树行的中央 ∀测光传感器水平置于作物冠层表面以上 ts¦° ∀对照田的测定与前者同步进行 ∀全
天从 y ∗ t{时每隔 u小时测定 t次 o每个测点每次重复测定 v次 ∀
113 作物物候期 !叶面积和产量测定
作物出苗后选出 us株进行物候观测 o每日或隔日观测 t次 ∀出苗后每 tx天从田间挖取作物 ts ∗
us株 o洗净 o分器官烘干 o计算各时期不同器官的干重 ∀叶面积测定是用打孔器切取叶圆片 o烘干称重 o
测出比叶面积k¦°ur°ªl o再按叶干重计算植株的叶面积 ∀作物成熟时按行收割 o分别统计距林木不同
距离的作物产量和生物量 ∀
114 光2光合速率曲线的测定和拟合
在一定的物候期 o分别从田间选取生长正常的小麦 !大豆和玉米植株 o在室内用 ƒ ±2 • ≤ ’u分析仪 o
外接 sxy型计录仪k‹Œ× „≤ ‹l o用开放气路落差法 o测定 v种作物功能叶在不同光强下的光合速率 ∀用
两支 xss • 的碘钨灯和调压变压器调节光强 ∀所获数据用模型ktl拟合光 p光合速率曲线k胡新生 o
t||z ~…¤¶¶°¤±ot||tl ∀利用模型ktl获得的大量光合速率和表观量子效率kΑ€ Χs ≅ αl o结合实测光
强 !叶面积系数等参数 o计算群体光合速率k王天铎 ot|{z ~门司正三 ot|{s ~龚垒 t|{|l ∀
Π = Π°¤¬[ t − Χs ε−(αΙ/ 𰤬)] (t)
Π为光合速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Π°¤¬为最大光合速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Χs 为待定参数 ; α为特定参数 ; Ι
为光照强度kΛ°²¯ ° p u¶p tl ∀
115 群体日累积净光合量和光能利用率的估算
t1x1t 群体各叶层表面光强的计算 根据各物候期测得的间作田各点冠层表面光强 !作物k或林木l
的叶面积系数 !群体叶幕消光系数等参数 o利用模型kul计算出各叶层表面的光强k王天铎 ot|{z ~门司
正三 ot|{s ~龚垒 ot|{|l ∀
Ι = Ιs ε− ΚΦ (u)
wt 林 业 科 学 vy卷
Ι 为群体某叶层下部的光强kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Ιs为群体某叶层表面的光强kΛ°²¯ °p u¶p tl ~Κ为群体消光
系数 ~Φ为群体叶面积系数 ∀
t1x1u 群体各叶层光合速率的计算 根据各叶层表面的光强 o作物的最大光合速率k Π°¤¬l和表观量
子效率kΑl o利用模型kvl计算群体各叶层的光合速率kΛ°²¯ °p u≥ p tl o将其减去叶呼吸消耗 o获得各叶
层的净光合速率kwl ∀各叶层的净光合速率累加即为群体的净光合速率 ∀参考有关文献k王天铎 o
t|{z ~门司正三 ot|{s ~龚垒 ot|{| ~王永锐 ot||tl o玉米 !小麦的消光系数k Κl分别为 s1xs和 s1ys o大豆
为 s1zs ozwt杨为 s1ys ∀
Π = Π°¤¬ ≅ ΑΙ/ ( Π°¤¬ + ΑΙ) (v)
Π为某叶层的光合速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Π°¤¬为叶片的最大光合速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~ϑ为群体某叶层表
面的光强kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Α为作物或林木的表观量子效率 ∀
Πν = Π − Ρ (w)
Πν 为叶层的净光合速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ~Ρ 为叶层的呼吸速率kΛ°²¯ ° p u¶p tl ∀
t1x1v 群体叶幕日累积光量和日累积净光合量的计算 根据颜景义提出的小麦日累积光合量估算方
法k颜景义 ot||yl o将其进行适当改进 o提出计算群体日累积光量和日累积净光合量的模型kxl ~利用各
时刻测得的光强和算得的群体净光合速率 o分别计算单位面积土地日累积光量和日累积净光合量 ∀
Πν( ∆) = s .x Ε
ν
ι = t
( πι + πι+t) τι + s .x(απt + βπν) (x)
Πν( ∆)为日累积净光合量k° °²¯ ° p ul ~Πι为第 ι次实测叶幕净光合速率kΛ °²¯ ° p u¶p tl ~Πι n t为第 ι
n t次实测叶幕净光合速率kΛ °²¯ ° p u¶p tl ~τι为第 ι次到第 ι n t次观测的时间间隔k¶l ~ν 为观测次
数 ~α为从日出到 Πt次测定的时间间隔k¶l ~β为从 Πν 次观测到日落的时间间隔k¶l ∀
u 结果与分析
211 作物的物候期和叶面积系数
表 u列举了不同作物的物候期和叶面积系数( ΛΑΙ)的统计结果 ∀可以看出 ,对照田作物的 ΛΑΙ 一
般都高于间作田 o其叶片衰老较慢 ∀
212 间作物光 −光合速率反应模型的拟合
表 v列举了不同作物光 p光合速率反应模型的各项参数 o其中的 Α = Χs α为表观量子效率 , ΛΧΠ
为光补偿点 , ΛΣΠ为光饱和点 ∀从模型看出 o随生育期的进展最大净光合速率有逐渐提高的趋势 ∀
213 群体光能利用率估算
u1v1t 群体叶幕光合速率的计算 根据各物侯期间作田和对照田光强k Ι) 日变化 ,作物或林木的叶
面积系数( Φ) !消光系数( Κ) !表 v提供的 Π°¤¬和表观量子效率(Α) ,利用模型(v) !(w)计算出群体各时
刻某叶层的净光合速率( Πν) ∀将其相加 o获群体叶幕光合速率 ∀v个时期的计算结果列入表 w !x ∀
大豆和玉米间作田因受光强度过低和呼吸消耗的影响 o叶幕净光合速率在早晚有时出现负值 ~小
麦受光强度较高 o没有出现这种现象 ∀
u1v1u 群体日累积光量和叶幕日累积净光合量 根据 t||x ∗ t||y两年 y个周日测定的光强日变化 o
利用模型kxl计算出各测定日田间不同部位日累积光量和叶幕日累积净光含量 o结果列入表 y ∀日累积
光量可划分为 y月 us日以前和以后两个阶段 ∀可见 o在同一间作田内 o夏熟作物受林木的遮荫作用较
轻 ~如从 w月 tw日到 y月 us日 o间作田日累积光量平均为对照田的 yv1|x h ∗ yz1sx h ∀秋熟作物受
林木的遮荫作用较重 o如 z月 us日和 {月 ts日间作田日累积光量平均为对照田的 xs1|y h o这是秋熟
作物减产率高的重要原因 ∀杨农间作田全年各季的遮荫程度不同 o主要是受林木叶面积生长的影响 ∀
例如 o春季 zwt杨只有春梢生长 o ΛΑΙ 为 u1s ∗ u1x ,夏秋季随着二次生长 , ΛΑΙ 增加到 v1| , 从而引起
遮荫程度增加 ∀
将两个林冠下的权重分别定为 s1ux o行中的权重定为 s1xs o算得间作田小麦日平均累积光量为对
xt 第 v期 裴保华等 }杨农间作光能利用的研究
表 2 不同作物的物候期和叶面积系数 ≠
Ταβ .2 Πηενοπηασε ανδ λεαφ αρεαινδεξσ οφ διφφερεντ χροπσ
测定日期
Œ±√ ¶¨·¬ª¤·¨§§¤·¨
k°²±·«2§¤·¨l
作物
≤µ²³
物候期
°«¨ ±²³«¤¶¨
对照田
≤Ž
东林冠下
˜∞≤
ΛΑΙ
行中
„  •
西林冠下
˜ • ≤
sw p tw 小麦 Τριτιυ µ αεστιϖυ µ 拔节期 ≥ q¶q u qvw t q|y t q|y u qsx
sx p tz 小麦 Τ . α . 灌浆期 ƒ q¶q w qs{ x qt| x qs{ v qyt
sy p su 小麦 Τ . α . 乳熟期  q¶q u qvy t q{y t qyv t qtz
sy p us 大豆 Γλψχινε ηισπιδα 始荚期 ∞q³q¶q s qzz s qxt s qzz s qxs
sz p us 大豆 Γ . η . 始粒期 ∞q¶q¶q z qts v qzw z qtt x qvw
s{ p ts 大豆 Γ . η . 满粒期 ƒ q¶q¶q y q|s y q|s y q|s z qts
sy p us 玉米 Ζεα µ αψσ 大喇叭口期 …q° q¶q s qxt s qwt s qxt s qu|
sz p us 玉米 Ζ . µ . 开雄花期  q¶q w qxs v qvz w qwy v qss
s{ p ts 玉米 Ζ . µ . 花丝干期 ⁄q©q¶q x qss w qux w q|y w qtz
sw p us zwt杨 Ποπυλυσ 展叶期 q¨ q¶q u qs
sx p us zwt杨 Ποπυλυσ 春梢停长期 ≥ q¶q¶q u qx
s{ p ts zwt杨 Ποπυλυσ 二次生长期 ≥ qªq¶q v q|
≠ ≤Ž}≤²±·µ²¯ ¤¯±§k³∏µ¨ ¦µ²³l o˜∞≤ }˜±§¨µ·µ¨¨ ¤¨¶·¦µ²º± o „•  }„·°¬§§¯¨ ²©·µ¨¨µ²º¶o˜ • ≤ }˜±§¨µ·µ¨¨ º ¶¨·¦µ²º±o
Ποπυλυσ}¾≈k Ποπυλυσ αλβα ≅ Π. ∆αϖιδιανα) n Π. σι µ ονιι] ≅ Π. τοµεντοσαÀ o≥ q¶q}≥«²²·¬±ª¶·¤ª¨ oƒ q¶q}©¬¯¯¬±ª¶·¤ª¨ o  q¶q}¬¯®
¶·¤ª¨ ~∞ q³q}∞¤µ¯¼ ³²§¶·¤ª¨ o∞q¶q¶q}∞¤µ¯¼ ¶«²·¶·¤ª¨ o ƒ q¶q}ƒ¬¯¨ §¶·¤ª¨ ~ …q° q¶q}…¨ ¯¯ °²∏·«¶·¤ª¨ o  q¶q} ¤¯¨¶·¤ª¨ o ⁄q©q¶q}
⁄µ¬¨§©¬¯° ±¨·¶·¤ª¨ ~q¬q¶q}¨¤© ¬¨³¨ ±¶¬²± ¶·¤ª¨ o≥ q¶q}≥·²³¶·¤ª¨ ²©¶³µ¬±ª¶«²²·¬±ªo≥ qªq¶q}¶¨¦²±§ªµ²º¬±ª¶·¤ª¨ q
表 3 不同作物功能叶光 −光合速率模型的各项参数
Ταβ .3 Παραµετερσ οφ νορµαλλεαφλιγητ2πηοτοσψντηετιχ ρατε µοδελσ οφ διφφερεντ χροπσ
测定日期
Œ±√ ¤¨·¬ª¤·¨§§¤·¨
k°²±·«2§¤·¨l
作物
≤µ²³
模型
 ²§¨ ¶¯
相关指数
Ρ
量子效率
Α
补偿点
ΛΧΠ
饱和点
ΛΣΠ
sx p tz 小麦 Τ . αεστιϖυ µ Π€ tx .t|(t p t .swzyε p s .ssxtyΙ) p s .|yxt s .sz|us | .s {tz
sz p tt 大豆 Γ . ηισπιδα Π€ | .ws(t p t .svs|ε p s .sswxw Ι) p s .||st s .sv{{x y .z {s{
sz p ux 大豆 Γ . ηισπιδα Π€ ts .{y(t p t .sxvvε p s .ssw|vΙ) p s .|{yx s .sxtxy ts .x {tx
s{ p ts 大豆 Γ . ηισπιδα Π€ tw .{y(t p t .sy|uε p s .ssxvwΙ) p s .||zz s .s{ssx tu .x zt{
sz p tt 玉米 Ζ . µ αψσ Π€ uu .y{(t p t .s|tsε p s .ssvtyΙ) p s .||u| s .szysu uz .y ttxs
sz p ux 玉米 Ζ . µ αψσ Π€ uy .zu(t p t .sxxyε p s .ssvusΙ) p s .|{yw s .s{wzx ty .| tszz
s{ p ts 玉米 Ζ . µ αψσ Π€ uy .{y(t p t .swtuε p s .ssuyvΙ) p s .|||{ s .sy|{{ tx .v ttut
s{ p ts zwt杨 Ποπυλυσ Π€ ts .xt(t p t .sstuε p s .sswvtΙ) p s .||{{ s .swuzy s .v |us
表 4 小麦 !大豆和玉米群体叶幕净光合速率kΛ °²¯ ° p u¶p tl ≠
Ταβ .4 Λεαφ χυρταιν νετ πηοτοσψντηετιχ ρατεσ οφ ωηεατ !σοψβεεν ανδ µαιζε ποπυλατιονσ
作物
≤µ²³¶
测定时刻
Œ±√ ¶¨·¬ª¤·¨§
·¬°¨
对照田
≤Ž
东林冠下
˜∞≤
行 中
„  •
西林冠下
˜ • ≤
t u v t u v t u v t u v
小 麦
Τ . αεστιϖυ µ
y }ss tt qy tt qw u| qu { qt z qu ts q| { qs z qu z qv z qw z qu y qy
{ }ss wu q| wy qx xv q{ uy qw u{ qu w{ q{ u{ q| vs qs uw qu u| qy vt q{ tt q|
ts }ss xs q{ xy qv xz qz wz qz xy qw xt q| vw qy v{ qw xt q| vx q{ v| qu vw qs
tu }ss xw q| yt qy xz qt xs qw ys qy ty q{ xt qt yt qz xt q| xt qx x| qy wu qu
tw }ss xt qx xz qt xs qt vu qx vw q| vy qy w{ qw xz qx uw q| w{ q| xx q| vx qw
ty }ss wx qs w| qs v{ qt u{ qs vs qt uy qx ux qt uy qz tz qw vz qw wt qw uz qx
t{ }ss t{ qt t{ qw | qz { q| { qt y qw ts qv | qz y qu tt qx tt qx z qv
大 豆
Γ . ηισπιδα
y }vs y qv p t qu s qt u qs p t qv p u q| t qv p v qw p t q{ t qt p u qt p u qs
{ }vs ts qz t| qt uu qs { qw { q| y qt x qx z qt tu q{ u qw tz qz tu qy
ts }vs tt qv uw qz vw qz { q{ x q| tu q| tt qt ts qs uw qu z qw uv q| uz qv
tu }vs tt qt uz qy vz qy v qu t{ qz uu qv tt qt uz qv u| q| { qz tz qz uv qx
tw }vs ts qt ux q| vw q| y qz ts qw uz q{ x qy ut qu uv q{ z qx z q| tu q{
ty }vs { qt us qt uv q{ x qs tz qt tx q{ v q{ z qx tv qv x q| v qz y q|
t{ }vs t q| z qv x qw t qs v qt p x qs t qs p s q| p x qu t qv p s qv p x qx
yt 林 业 科 学 vy卷
续表 w
玉 米
Ζ . µ αψσ
y }ss uu qv x qy t qt { qv p s qv p u qt x q| s qu p t qy x qt t q| p s qy
{ }ss v{ qz yv q{ v{ qt vx qx uy qx ts q{ t| qv u{ qt ut qs | qu xx qt ut qy
ts }ss ws q{ {t qw yw qu vz qw t{ qt uu qs ws qu vy qv wu qx uz qv zv qt xv qu
tu }ss ws qx |u qy zs qz tu qz xy qt v| q| ws qu {| qy xw qt vv q| xx qt wu qt
tw }ss vy qz {x qv yw qz uz qw vs q{ xs qu t| q| zs qu wt qy u{ qx uz qw uu qs
ty }ss u{ qy yz qs wt qz us qs xt qs uz qu tv q| u| qt ut q| ut q| ty qw tu qt
t{ }ss z qz u{ qy { q{ x qs ts qz p w qz x qs y qy p x q| x qy y qt p x qu
≠ t !u !v分别为小麦 w月 tz日 ox月 tz日和 y月 u日的群体叶幕净光合速率和大豆 !玉米 y月 us日 oz月 us日和 {月 ts日的
群体叶幕净光合速率 ∀t !u !v • ³¨µ¨¶¨±·º«¨ ¤·³²³∏¯¤·¬²± ¯¨ ¤©¦∏µ·¤¬± ±¨ ·³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨¶²±·«¨ §¤¼¶²© „³µ¬¯ tz o ¤¼ tz ¤±§
∏±¨ u ¤±§¶²¼¥¨ ±¨ !°¤¬½¨ ³²³∏¯¤·¬²±¯¨ ¤©¦∏µ·¤¬± ±¨ ·³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨¶²±·«¨ §¤¼¶²©∏±¨ us o∏¯¼ us ¤±§„∏ª∏¶·ts oµ¨¶³¨ ¦·¬√¨¯¼ q
表 5 741 杨群体叶幕净光合速率kΛ °²¯ ° p u¶p tl
Ταβ .5 Ποπλαρ ποπυλατιον λεαφ χυρταιν νετ πηοτοσψντηετιχ ρατε
测定 Œ±√ ¶¨·¬ª¤·¨§§¤·¨
k°²±·«2§¤·¨l y }ss { }ss ts }ss tu }ss tw }ss ty }ss t{ }ss
sw p us z qz vu qv v| qs wu qx v| qx vw qt tu qy
sx p us z qz vv qy ws q| ww q{ wt qx vx qx tu qz
s{ p ts v qu uy qw ws qz ww qs ws q| u{ qw { qx
照的 yx1u h o大豆和玉米日平均累积光量为对照的 xt1xu h ~小麦日平均累积净光合量为 s1w{
°°²¯ ° p u o大豆和玉米分别为 s1uw °°²¯ °p u和 s1w{ °°²¯ ° p u ~分别为对照田的 zs1x| h !xt1sy h和
xu1zx h ∀可见 o日累积光量降低一半 o日累积净光合量也约降低一半 ∀从表 y的材料看出 o日累积光
量与日累积净光合量呈简单的线性正相关 ∀但不同作物其直线的斜率不同 ~小麦 !大豆和玉米的斜率
分别为 s1suv|t !s1sutu{和 s1sv|zv ∀斜率越大 o表明该种作物对光强变化越敏感 ∀
表 6 小麦 !大豆和玉米间作田日累积光量k°°²¯ ° − 2l和日累积净光合量k°°²¯ ° − 2l
Ταβ .6 ∆αιλψλιγητ χυµ υλαντ(ΛΧ) ανδ δαιλψ νετ πηοτοσψντηετιχ χυµ υλαντ(ΠΧ) οφ ωηεατ !σοψβεεν ανδ µαιζε υνδερ ιντερχροππινγ σψστεµ
测定日期
Œ±√ ¶¨·¬ª¤·¨§§¤·¨
对 照
≤Ž
东林冠下
˜∞≤
行 中
„  •
西林冠下
˜ • ≤
zwt杨
°²³¯¤µ
k年 p月 p日l
k¼¼ p °° p §§l
光量
≤
光合量
°≤
光量
≤
光合量
°≤
光量
≤
光合量
°≤
光量
≤
光合量
°≤
光合量
°≤
小 麦 Τριτιχυ µ αεστιϖυ µ
t||y p sw p tw ut qwx s qxz tw qux s qws tw q{z s qwt tx qxz s qwx s qvt
t||y p sx p tz ut q{z s q{w tw qwy s qzu tx qts s qzt ty qux s qyz s qv{
t||x p sy p su uy qvx s qyw tx q{x s qws tx quu s qvv tw q|s s quy s qws
平 均  ¤¨± uv quu s qy{ tw q{x s qxt tx qsy s qw{ tx qxz s qwy s qvy
大 豆 Γλψχινε ηισπιδα
t||x p sy p us uy qx{ s qtu tx q|w s qsy tx qvs s qs{ tw q|z s qsx s qwu
t||x p sz p us ux q|{ s qxz { q|x s quy tw qww s qvv tt qyy s qu{ s qxy
t||x p s{ p ts tz qvt s qzt z qu{ s qvw | quv s qwu z qus s quu s qww
平 均  ¤¨± uv qu| s qwz ts qzu s quu tu q|| s qu{ tt qu{ s qt{ s qwz
玉 米 Ζεα µ αψσ
t||x p sy p us uy qx{ s quu tx q|w s qtv tx qvs s qtw tw q|z s qs| s qwu
t||x p sz p us ux q|{ t qwx { q|x s qyv tw qww s q|s tt qyy s qyy s qxy
t||x p s{ p ts tz qvt t qsx z qu{ s qw{ | quv s qyu z qus s qwz s qww
平 均  ¤¨± uv qu| s q|t ts qzu s qwt tu q|| s qxx tt qu{ s qwt s qwz
u1v1v 群体光能利用率 根据表 y提供的日平均累积光量和日平均累积净光合量 o计算各处理的光
能利用率k表 zl ∀将间作田各部位农作物的光能利用率加权平均 o并与对照比较 ∀可看出 o小麦的光能
利用率高于对照 ts1{| h o间作田的大豆和玉米未能提高光能利用率 ∀这可能是因夏作物处于更弱的
光照条件下 o其光合速率降低 o但叶片的呼吸消耗速率并未降低 o导致弱光下未能提高光能利用率 ∀
zwt杨的东西冠幅只占行距的一半 o故将其光能利用率折半并与间作物的光能利用率相加 o则杨 p
zt 第 v期 裴保华等 }杨农间作光能利用的研究
麦间作的总光能利用率为对照的 tvx1vu h o杨 p 大豆和杨 p 玉米间作的光能利用率分别为对照的
tw{1xt h和 tuz1yu h ∀
农作物产量的研究表明 o小麦东 !西两林冠下的平均产量为行中的 {y1yt h ~间作田加权平均产量
为对照的 zy1s| h ∀大豆东 !西两林冠下的平均产量为行中的 xt1vz h ~间作田加权平均产量为对照的
yw1t| h ∀玉米东 !西两林冠下的平均产量为行中的 yu1vz h o间作田加权平均产量为对照的 xt1uw h ∀
小麦减产率最低 o玉米减产率最高 ∀这与日累积光合量的测定结果相似 ∀
表 7 杨农间作的光能利用率和农作物产量的比较
Ταβ .7 Χοµ παρισον οφ ΛΥΧ( %) ανδ χροπ ψιελδ βετωεεν ιντερχροππινγ σψστεµ(ΙΣ) ανδ πυρε χροπ σψστεµ(ΠΣ)
作物种类
≤²µ³¶
对 照
≤Ž
东林冠下
˜∞≤
行 中
„  •
西林冠下
˜ • ≤
加权平均
• „
zwt杨
°²³¯¤µ
间作r对照
Œ≤r≤Žk h l
光能利用率 ˜≤k h l
小麦 Τ . αεστιϖυ µ u q|v v qwv v qt| u q|x v qt| t qxx tvx qvu
大豆 Γ . ηισπιδα u qsu u qsx u qty t qys t q|| u qsu tw{ qxt
玉米 Ζ . µ αψσ v q|t v q{u w quv v qyv v q|{ u qsu tuz qyu
农作物产量 ≤µ²³¼¬¨ §¯kªr°ul
小麦 Τ . αεστιϖυ µ y|t qu wxu qy xyv qz xuv q{ xuy qs p zy qs|
大豆 Γ . ηισπιδα vvy q{ usw qt ux| qw twt q| uty qu p yw qt|
玉米 Ζ . µ αψσ |yv qu uvx qz ysz q| xuu qy w|v qx p xt quw
v 结论
tl杨农间作立体种植 o冠层总叶幕系数增大 ~低叶量与高叶量时期互补 ~截获的光能比对照高 o从
而提高了总光能利用率 ∀ulv种间作物的测定结果表明 o农林总光能利用率比对照提高 uz1xy h ∗
w{1yw h ∀某种作物在全日照下的光能利用率越低k如大豆l o间作后总光能利用率比对照提高的幅度
越大 ∀vl杨农间作当作物冠层表面的日均光强大于 ys h时 o间作物的光能利用率高于对照 ts1{| h o
说明弱光下光能利率可提高 ∀但如果光强小于 xs h o则间作物的光能利用率与对照相近 o即不能提高
光能利用率 ∀这种现象可能与弱光下光合速率降低 o而呼吸消耗并未减少有关 ∀wl杨农间作作物的日
累积净光合量与日累积光量呈线性正相关 o随作物喜光程度的增加 o直线的斜率变大 ∀
用上述方法估算的间作田与对照田农作物的日累积净光合量的比值与实测两者产量的比值基本
相同 o说明方法的可行性 ∀
参 考 文 献
龚垒 1 树木光合作用与物质生产 1 树冠光合作用的数学模型ktuy ∗ tvtl o北京 }北京科学技术出版社 ot|{|
高学增 o高新学 1 不同玉米群体 ≤ ’u含量和光合作用的研究 1 山东农业科学 o{{ oktl }t| ∗ uv
胡新生等 1 四个杨树无性系在不同温度和相对湿度条件下净光合速率变化的比较研究 1 林业科学 ot||z ovvkul }tsz ∗ tty
李明启 1 关于植物光能利用效率与作物产量问题 1 光合作用研究进展 o北京 }科学出版社 ot|{s }tzt p tz{
刘建栋 o傅抱璞 1 光胁地条件下油菜产量及其生产潜力的研究 1 中国农业气象 ot||y otz okul }uu ∗ ux
孟 平 o宋兆民 o张劲松 1 农林复合系统光能利用率的研究 1 林业科学 ot||z ovvk专刊 tl }tw ∗ t|
门司正三 左伯敏郎 1 植物群体中光因素及其对植物生产的作用 1 光合作用与作物生产译丛kul o北京 }农业出版社 ot|{s }t ∗ uw
裴保华 o蒋湘宁 o郑均宝等 1Œp y|杨光能利用的研究 1 林业科学研究 ot||s ovkvl }ust ∗ usy
王天铎 1 光合作用生理生态若干问题 1 植物生理学专题讲座 ) ) ) 纪念罗宗洛教授 o北京 }科学出版社 ot|{z }|z ∗ tsw
王永锐 1 作物高产生理 1 科学技术出版社 ot||t }vv ∗ w{
颜景义 o郑有飞 o韩素芹 1 小麦日累积光合量估算方法探讨 1 中国农业气象 ot||y otzkxl }uv ∗ uz
杨敏生 o林 青 o邢秀岩 1zwt杨光合性能的研究 1 河北林学院学报 ot||t oykvl }tyt ∗ tyx
张祝平 o丁明懋 1 鼎湖山亚热带季风常绿阔叶林的生物量和光能利用效率 1 生态学报 ot||y otykxl }xux ∗ xvw
²«²± ‹ q…¤¶¶°¤± i ²«± ≤ qº¬¨µq Š¤¶ ¬¨¦«¤±ª¨ ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦²© Ποπυλυσ τριχηοχαρπα , Ποπυλυσ δελτοιδεσ ¤±§ Ποπυλυσ τριχηοχαρπα ≅
Ποπυλυσ δελτοιδεσ ¦¯²±¨ q ×µ¨¨°«¼¶¬²¯²ª¼ ot||t }{ otwx ∗ tx|
{t 林 业 科 学 vy卷