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STUDY ON POPLAR GROWTH UNDER AGRO-SILVICULTURAL INTERCROPPING CONDITIONS

农林间作条件下的杨树生长研究


利用“时空互补”的方法,研究间作条件下全轮伐期的毛白杨生长情况。结果说明,在平原农区实行杨粮间作是提高林木生长量、培养大径材的有效途径,如间作11年的毛白杨,比相同林龄相似立地条件的纯林平均单株材积生长量提高30.3%~37.7%。研究还说明,间作应结合农区特点,给农作物留下足够的生长空间,以保持农业的持续投入,维持间作系统的水肥供应,提高林木的生长量;同时,由于间作林株行距的原因,使毛白杨的偏冠现象普遍存在,并且偏冠程度与间作年限呈正比。

The growth of poplar (Populus tomentosa Carr.) was studied under intercropping systems by means of “time-space complementary” method. The results demonstrated that poplar-crop intercropping system carried out in plain farm region was a available way to increase poplar growth and cultivate large timber, for example, average volume growth of 11-year-old poplar trees under intercropping systems increased 30.3%~37.7% than that of grown in pure stand with the same site and at the same age. It also showed that intercropping practice, considering of the real need farm region, should leave enough space for crop growth so as to give farmer an incentive to carry out intensive management, including soil water and fertility maintaining, which will be advantageous to maintaining the fast growing of poplar trees. In fact, the average stem volume increased more than 80% after thinning, i.e.3m×14m to 3m×28m, in the tenth year of intercropping, at that stage the tree crown coverage rate on farmland was too high and heavy shading harmed crop developing. Poplar crown deflected, on the other hand, existed in all stands because of intercropping pattern (i.e. bigger spacing between-rows and smaller spacing in-row) and there was a positive proportion between the degree of crown defleeted and the intercropping year. The regression equation of crown deflected index (Y) and intercropping years (x) could be shown as belows:Y=0.0301x-0.0708 (r=0.89)


全 文 : 收稿日期 }t||{ p tt p sx ∀
第 vy卷 专刊 tu s s s年 t 月
林 业 科 学
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¤± qou s s s
农林间作条件下的杨树生长研究
袁玉欣 裴保华 贾渝彬 王德艺 王文全 王 颖
k河北农业大学林学院 保定 sztsssl
摘 要 } 利用/时空互补0的方法 o研究间作条件下全轮伐期的毛白杨生长情况 ∀结果说明 o在平原农区实
行杨粮间作是提高林木生长量 !培养大径材的有效途径 o如间作 tt年的毛白杨 o比相同林龄相似立地条件的
纯林平均单株材积生长量提高 vs1v h ∗ vz1z h ∀研究还说明 o间作应结合农区特点 o给农作物留下足够的生
长空间 o以保持农业的持续投入 o维持间作系统的水肥供应 o提高林木的生长量 ~同时 o由于间作林株行距的
原因 o使毛白杨的偏冠现象普遍存在 o并且偏冠程度与间作年限呈正比 ∀
关键词 } 农林间作 o杨粮间作 o毛白杨 o偏冠
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΠΟΠΛΑΡ ΓΡ ΟΩΤΗ ΥΝ∆ΕΡ ΑΓΡ Ο2ΣΙΛςΙΧΥΛΤΥΡΑΛ
ΙΝΤΕΡΧΡ ΟΠΠΙΝΓ ΧΟΝ∆ΙΤΙΟΝΣ
≠∏¤± ≠∏¬¬± ° ¬¨…¤²«∏¤ ¬¤ ≠∏¥¬± • ¤±ª ⁄¨ ¼¬ • ¤±ª • ±¨´ ∏¤± • ¤±ª ≠¬±ª
( Φορεστρψ Χολλεγε , Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsss)
Αβστραχτ : ׫¨ ªµ²º·«²©³²³¯¤µk Ποπυλυστοµεντοσα ≤¤µµql º¤¶¶·∏§¬¨§∏±§¨µ¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¶¼¶·¨°¶¥¼ ° ¤¨±¶²©
/ ·¬° 2¨¶³¤¦¨ ¦²°³¯ °¨ ±¨·¤µ¼0 ° ·¨«²§q׫¨ µ¨¶∏¯·¶§¨ °²±¶·µ¤·¨§·«¤·³²³¯¤µ2¦µ²³¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¶¼¶·¨° ¦¤µµ¬¨§²∏·¬±
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ªµ²º±¬± ³∏µ¨ ¶·¤±§ º¬·«·«¨ ¶¤°¨¶¬·¨ ¤±§¤··«¨ ¶¤°¨¤ª¨ qŒ·¤¯¶²¶«²º §¨·«¤·¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª³µ¤¦·¬¦¨ o¦²±¶¬§¨µ¬±ª
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©¤¶·ªµ²º¬±ª²©³²³¯¤µ·µ¨ ¶¨qŒ±©¤¦·o·«¨ ¤√ µ¨¤ª¨ ¶·¨° √²¯∏°¨¬±¦µ¨¤¶¨§ °²µ¨ ·«¤± {s h ¤©·¨µ·«¬±±¬±ªo¬q¨ qv° ≅
tw° ·²v° ≅ u{° o¬±·«¨ ·¨±·«¼¨ ¤µ²©¬±·¨µ¦µ²³³¬±ªo¤··«¤·¶·¤ª¨ ·«¨ ·µ¨¨¦µ²º± ¦²√ µ¨¤ª¨ µ¤·¨ ²± ©¤µ°¯ ¤±§ º¤¶
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º¤¶¤³²¶¬·¬√¨³µ²³²µ·¬²± ¥¨·º¨¨ ±·«¨ §¨ªµ¨¨²©¦µ²º± §¨©¯¨¨·¨§¤±§·«¨ ¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¼¨ ¤µq׫¨ µ¨ªµ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²±
²©¦µ²º± §¨©¯ ¦¨·¨§¬±§¨¬k Ψl ¤±§¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¼¨ ¤µ¶k ξl ¦²∏¯§¥¨ ¶«²º± ¤¶¥¨ ²¯º¶}
Ψ = s .svst ξ − s .szs{ (ρ = s .{|)
Κεψ ωορδσ: ×µ¨ 2¨¦µ²³¬±·¨µ¦µ²³³¬±ªo°²³¯¤µ2¦µ²³¬±·¨µ¦µ²³³¬±ªo Ποπυλυστοµεντοσα ≤¤µµqo≤µ²º± §¨©¯ ¦¨·¨§
为满足人类对木材日益增长的需要和尽可能地保护天然林不受破坏 o营造速生丰产林是一项最主
要的途径 ∀平原农区实行以农田防护林和农林间作为主的林业形式 o不仅有利于农业的稳产 !高产 o同
时也是林业在平原存在和发展的动力k袁玉欣 ot||wl ∀目前 o国外农林间作研究主要是在发展中国家 o
重点是研究怎样保持和提高农作物的产量k袁玉欣等 ot||{ ~≤«¬µº¤ ετ αλ. ot||w ~ ≤²µ¯¨ ··ετ αλ. ot|{| ~
Ž¤±ª ετ αλ. ot||v ~°∏µ¬ετ αλ. ot||ul ∀杨树是我国重要的速生树种 o我国是世界杨树栽培面积最大的
国家 ∀t||t ∗ usss年由原林业部利用世界银行贷款 o开始实施国家 t !u期造林项目 o计划在河北 !河
南 !辽宁等 y省营造 ux1u ≅ tsw«°u的杨树丰产林k郑世铠等 ot||yl ∀仅两期世界银行贷款期间河北省
杨树造林面积加上原有的杨树面积就达 y1z ≅ tsw«°u ∀在河北的杨树人工林中 o绝大多数是毛白杨
( Ποπυλυστοµεντοσα ≤¤µµql o其中主要集中于河北的平原农区 o造林形式主要是农林间作 ∀所以 o研究
间作条件下的毛白杨生长 o对评价造林项目的质量和促进杨树在平原农区的健康发展是十分必要的 ∀
本研究从 t||s ∗ t||z年 o在河北省自然基金和世界银行贷款造林项目的支持下 o对间作作物产量 !间
作土壤水分 !水肥对间作作物影响和杨树在间作条件下生长等方面进行了研究 o并报道了一定的研究
成果k袁玉欣等 ot||y ~裴保华等 ot||z ~t||{l ∀为在较短时期内全面了解间作毛白杨在整个轮伐期的
生长情况 o研究采用了/时空互补0方法 o即在研究开始时 o有意识地选择立地条件相近 !株行距相同或
相近的幼林和中龄林作固定标准地 o以此获得毛白杨在全轮伐期内的生长情况 ∀
t 调查地自然条件
研究选择在河北省毛白杨栽培面积较大的 u个县进行 ∀大名县位于河北省的南部 ~定州市位于河
北省的中部 ∀
111 气候条件
u县均属暖温带半湿润大陆性季风气候 o其气象条件如表 t ∀
表 1 调查区气象条件
Ταβ .1 Ωεατηερ χονδιτιονσ οφινϖεστιγατιον ζονε
地点
²¦¤·¬²±
平均气温
ר°³¨µ¤·∏µ¨
k ε l
降水量
°µ¨¦¬³¬·¤·¬²±
k°°l
日照时数
≥∏±¯¬ª«·«²∏µ
k«l
无霜期
ƒµ²¶·2©µ¨¨³¨µ¬²§
k§l
大风日数
Š¤¯¨§¤¼
k§l
干热风天数
⁄¤¼¶²©§µ¼ «²·º¬±§
k§l
大名 ⁄¤°¬±ª tv qv x{| q{ uxw{ q{ t|z t{ z
定州 ⁄¬±ª½«²∏ tu qw xv{ qs uyvu q{ t|t tz {
112 土壤条件
间作地设置在河流的故道 !沙荒地和次耕地 o土壤的理化性质和养分状况较差 o见表 u ∀
表 2 试验区土壤理化性质
Ταβ .2 Σοιλ πηψσιχαλ ανδ χηεµιχαλ προπερτιεσ οφ εξπεριµενταλ ζονε
试验地点
²¦¤·¬²±
土壤类型
≥²¬¯·¼³¨
有机质含量
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°¤··¨µ
kªr®ªl
全 ‘
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±¬·µ²ª¨ ±
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速效 ‘
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速效 °
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k°ªr®ªl
速效 Ž
„√¤¬¯¤¥¯¨
³²·¤¶¶¬∏°
k°ªr®ªl
³‹
大名沙窝庙 ⁄¤°¬±ª≥«¤º²°¬¤² 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° x qw s qxw u quv v qvw ys q{ z qyt
大名南李庄 ⁄¤°¬±ª ‘¤±¯¬ 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° w qy s qyz u qz{ x qut ww qx z qyw
大名沙改站 ⁄¤°¬±ª≥«¤ª¤¬½«¤± 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° x qt s qwv u qsz u q|{ x{ q| z qyx
定州西市邑 ⁄¬±ª½«²∏ ÷¬¶«¬¼¬ 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° y qw s qyt w q{| tu q{w xy qz z qzs
定州钮店 ⁄¬±ª½«²∏ ‘¬∏§¬¤± 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° x qy s qyx x qxy tu qz{ yx qu z qzu
定州崔蒲庄 ⁄¬±ª½«²∏≤«∏¬³∏ 壤土 ²¤° ts qz s q{z y q{| tw qxy {{ qx z qw{
定州流驼庄 ⁄¬±ª½«²∏¬∏·∏² 沙壤土 ≥¤±§¼ ²¯¤° x qz s qwz w qxt tv qxs vw qu z qxy
113 林木情况
大名县试验区分布在南李庄乡的沙窝庙村 !西村 !东村和大龙乡的北京农业大学沙改站 ∀试验树
种均为毛白杨 o林龄有两组 }一组是 t|{x年种植的中龄林 o分布于沙窝庙村k株行距为 v° ≅ z°l !东村
k株行距试验初期为 v° ≅ tw° o间伐为 v° ≅ u{° o最后再次间伐为 v° ≅ xy°l !西村kw° ≅ vs°l o总面
积 vv«°u ∀另一组是 t||t年在沙改站栽植的幼林 o株行距 v° ≅ ts° o面积 us«°u ∀
定州市试验区中 o城关镇的西市邑村的毛白杨 o于 t|{x年定植 o株行距 v° ≅ y°k ≅ t{°l ≠ o面积
ts«°u ∀同时造林的还有息仲乡的流驼庄 o株行距为 v° ≅ ts° !以后是 v° ≅ us°和 v° ≅ vs° o面积 ts
«°u ∀t||t年定植的幼林 o分布在高蓬乡的钮店和崔蒲庄 o株行距分别为 v° ≅ u°k ≅ t{°l和 t° ≅
vs° o面积分别为 xs«°u和 ts«°u ∀
以上间作地块林木的行向均为南北走向 ∀
xw
≠ v° ≅ y°k ≅ t{°l为株距 ≅小行距k ≅大行距l o下同 ∀
专刊 t 袁玉欣等 }农林间作条件下的杨树生长研究
u 研究方法
采用常规设置固定标准地的方法 o每块固定标准地测定林木不少于 |s株 o每年秋季进行标准地调
查 ∀测定的指标有 }树高 !胸高直径 !冠幅 !枝下高等 ∀
v 结果与分析
311 不同间作条件下毛白杨的生长
v1t1t 幼林的生长kt ∗ x年生l 为了解间作条件下毛白杨幼林的生长情况 o选择定州钮店幼林作生
长评价 o结果见表 v ∀
表 3 毛白杨幼林生长情况 ≠
Ταβ .3 Τηε γροωτη στατυσ οφ ψουνγ ποπλαρ φορεστ ιν ∆ινγζηου Νιυδιαν ≈×µ¨¨¶³¤¦¬±ªv° ≅ u°k ≅ t{°l 
间作年限
Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¼ ¤¨µ
树高
‹ ¬¨ª«·k°l
胸高直径
⁄…‹k¦°l
单株材积
Œ±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏° k¨°vl
单位面积蓄积
≥·²¦® ³¨µ¤µ¨¤k°v«° p ul
k¤l

总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
t u qxs u qxs u qs u qs s qsst s qsst s qtv s qtv
u w qx| u qvs u qx| w q|u u qwy u q|u s qssx s qssv s qssx t qyv s q{t t qxs
v y qsu u qss t qwv z quz u qwu u qvx s qstt s qssw s qssy v qzv t quw u qts
w y q|z t qzw s q|x | qzw u qww u qwz s qsuy s qssz s qstx { qyv u qtx w q|s
x | quv t q{x u quy tt qwu u qu{ t qy{ s qsv| s qss{ s qstv tu q{y u qxz w quv
y ts q|y t q{v t qzv tv qtt u qt| t qy| s qsyw s qstt s qsux ut qus v qxv { qvv
z tv qs| t q{z u qtv tw q{v u qtu t qzu s qs|z s qstw s qsvw vu qws w qyu tt qus
≠表中 × Škײ·¤¯ ªµ²º·«l表示总生长量 ~„Šk„√ µ¨¤ª¨ ªµ²º·«l表示平均生长量 ~≥Šk≥∏¦¦¨¶¶¬√¨ªµ²º·«l表示连年生长量 q
表 v中林木密度是每公顷 vvv1v株 o采用大小行排列或称为双行排列 o目的是保证单位面积林木
株数的前提下有较大行距 o并有一个较长时期的农作物间作期 ∀表 v说明 o在这种立地条件较差的沙
地 o毛白杨的生长情况还比较好 o与相似立地 v年生并进行施肥 !灌水的毛白杨纯林生长相似k袁玉欣
等 ot||sl o说明农林间作能够对林木起到以耕代抚作用 ∀按照有关毛白杨的生长分类 o表 v中毛白杨
的树高属于 tw ∗ t{的指数级k赵天锡等 ot||wl ∀从结果看 o毛白杨的生长还处于旺盛生长期 o特别是
平均材积生长量和连年生长量基本呈直线上升 o其中毛白杨的单株平均材积生长量k Ψtl和连年材积生
长量k Ψul与间作年份k ξl的数学关系是 }
Ψt = s .ssuu ξ − s .ssuu 相关系数 ρ = s .||ut (t)
Ψu = s .ssxv ξ − s .sszv 相关系数 ρ = s .|x|t (u)
v1t1u 成林的生长k| ∗ tw年生l 在立地较差的条件下 o由于进行农林间作 o对土壤实行集约管理 o毛
白杨成林不但不会形成/小老树0 o而且单株生长量和单位面积生长量比幼林更好 o见表 w ∀
表 4 毛白杨中龄林 − 成林生长情况
Ταβ .4 Τηε γροωτη στατυσ οφ νεαρ2µατυρε ανδ µατυρεστανδ ιν ∆αµινγ Ξιχυν k×µ¨¨¶³¤¦¬±ªw° ≅ vs°l
间作年限
Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¼ ¤¨µ
树高
‹ ¬¨ª«·k°l
胸高直径
⁄…‹k¦°l
单株材积
Œ±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏° k¨°vl
单位面积蓄积
≥·²¦® ³¨µ¤µ¨¤k°v«° p ul
k¤l

总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
ts ty qwy t qyx uw qtu u qwt s qvsx s qsvt ux qv| u qxv|
tt tz qt| t qxy s qzv uy q{{ u qww u qzy s qv{w s qsvx s qsz| vt q|| u q|s{ y qyss
tu tz qws t qwx s qut u{ q|| u qwu u qtt s qwyt s qsv{ s qszy v{ qv{ v qt|| y qv|u
tv t{ qzw t qww t qvw vs qzz u qvz t qz{ s qxxu s qswu s qs|t wx q|z v qxvy z qx{v
tw t| qxv t qws s qz| vt q|y u qu{ t qt| s qyty s qsww s qsyw xt qvs v qyys x qvvv
yw 林 业 科 学 vy卷
图 t 间作毛白杨幼林 ) 中龄林材积平均生长量和连年生长量
k定州钮店和西市邑l
ƒ¬ªqt ׫¨ ¤√ µ¨¤ª¨ √²¯∏°¨ªµ²º·«¤±§¶∏¦¦¨¶¶¬√¨¼¨ ¤µ¶ªµ²º·«²©³²³¯¤µ
±¨ ¤µ2°¤·∏µ¨ ¤±§ °¤·∏µ¨ ¶·¤±§k⁄¬±ª½«²∏‘¬∏§¬¤± ¤±§÷¬¶«¬¼¬l
σ连年生长量 ≥∏¦¦¨¶¶¬√¨ªµ²º·«~τ平均生长量 „√ µ¨¤ª¨ ªµ²º·«q
表 w说明 o毛白杨在间作条件下 otw
年生时平均单株材积已在 s1y °v以上 o而
且长势依然旺盛 o如果从生长量衡量 o农
林间作可成为培养毛白杨大径材一个好
途径 ∀
如果把立地条件相似的定州钮店和
西市邑≈| ∗ tu年生 o株行距 v° ≅ y°k ≅
t{°l 的平均材积生长量和连年材积生长
量衔接起来 o同时以第 {年的数值进行内
插 o结果见图 t ∀
从图 t可见 o把两地毛白杨单株材积
指标衔接起来 o效果非常好 o这也从另一
角度说明 o立地条件相近 o生长结果也相
似 ∀同时 o图 t说明 o林木单株平均材积生长k Ψ平均l和连年生长k Ψ连年l与间作时间k ξl的直线相关关
系比较紧密 }
Ψ平均 = s .sst| ξ − s .sstw 相关系数 ρ = s .||xt (v)
Ψ连年 = s .sswy ξ − s .sswv 相关系数 ρ = s .|v|s (w)
农林间作条件下 o由于对农作物的集约管理 o使与之间作的林木也直接得到了较为充足的水肥供
应 o所以比相应不进行间作的片林生长更好 o见表 x ∀
表 5 农林间作和纯林条件下毛白杨的生长比较 ≠
Ταβ .5 Τηε χοµ παρισον οφ ποπλαρ γροωτη ιν τηε χονδιτιονσ οφιντερχροππινγ ανδ πυρεστανδ ≥·¤±§¤ª¨¶}tt
状态 株行距
°¯ ¤±·¤±§
µ²º
树高
‹ ¬¨ª«·k°l
胸径
⁄…‹k¦°l
单株材积
Œ±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏° k¨°vl
单位面积蓄积
≥·²¦® ³¨µ¤µ¨¤k°v«° p ul
≥·¤·¨

¶³¤¦¬±ª
k° ≅ °l
总量
ײ·¤¯
相对
• ¨¯¤·¬√ k¨ h l
总量
ײ·¤¯
相对
• ¨¯¤·¬√ k¨ h l
总量
ײ·¤¯
相对
• ¨¯¤·¬√ k¨ h l
总量
ײ·¤¯
相对
• ¨¯¤·¬√ k¨ h l
纯林 °∏µ¨ ¶·¤±§ w ≅ z tv qt{ tss t| quw tss s qtyu tss xz qy|y tss
间作 t Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ªt v ≅ us tw qs{ tsy q{ ut q|{ ttw qu s quuv tvz q{ vz qs|s yw qv
间作 u Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ªu v ≅ yk ≅ t{l ty qzx tuz qt us qts tsw qx s quts tvs qv x{ qwww tst qv
间作 v Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ªv w ≅ vs tz qt| tvs qw uy q{{ tv| qz s qv{w uvz qz vt q||u xx qw
≠纯林 °∏µ¨ ¶·¤±§}大名卫东林场 ⁄¤°¬±ª • ¬¨§²±ª©²µ¨¶·©¤µ° ~间作 Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ªt }定州刘驼庄 ⁄¬±ª½«²∏¬∏·∏²o间作 Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
u }定州西市邑 ⁄¬±ª½«²∏ ÷¬¶«¬¼¬o间作 Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ªv }大名西村 ⁄¤°¬±ª ÷¬¦∏±q
表 x中纯林的地块与间作 v的相邻 o彼此立地条件相似 ~同时间作 t !u的土壤条件与间作 v相似
k见表 ul o可以与纯林进行比较 ∀表中可以看出 o由于毛白杨的栽培形式不一样 o所产生的结果也不一
样 o说明间作对毛白杨生长是极为有利的 ∀表中间作条件下毛白杨的平均单株材积比纯林状态下的生
长量提高 vs h以上 o甚至提高 t倍以上 ∀树高是反映立地条件差别比较好的标准 o表中说明 o间作毛白
杨树高比纯林有明显提高 ∀虽然间作条件下林木的株数依次分别为纯林的 wy1z h !zz1{ h和 uv1v h o
可单位面积蓄积却是纯林的 yw1v h !tst1v h和 xx1w h o而且间作条件下的林木的规格相对比纯林条
件下的高 o所以即使不考虑农作物的效益 o仅从林木的角度考虑 o间作林木的纯效益就比纯林大 ∀
v1t1v 间伐对毛白杨生长的影响 一般情况下 o农林间作的株行距相对较大 o间伐对林木的影响不如
郁闭状态下的纯林大 o但间伐对农作物的影响相对比较大 ∀间伐多采用隔行间伐的方法 o以扩大林木
行距 o增加农作物间作年限 ∀间伐对毛白杨生长的影响见表 y ∀
表 y说明间伐对于毛白杨的生长有一定的促进作用 ∀在 v° ≅ tw°的株行距条件下 o间作第 ts年
时毛白杨的树高和胸径生长均有下降的趋势 o间伐后林木的生长有明显的提高 o特别是单株材积的生
长提高 {s h以上 ∀比较而言 o间伐对胸径和单株材积的影响比树高明显且持久 ∀
zw 专刊 t 袁玉欣等 }农林间作条件下的杨树生长研究
表 6 间伐对毛白杨生长的影响
Ταβ .6 Τηεεφφεχτ οφ τηιννινγ ον ποπλαρ γροωτη ⁄¤°¬±ª ‘¤±¯¬⁄²±ª¦∏±
间作年限
Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¼ ¤¨µ
株行距
°¯ ¤±·¤±§
µ²º
树高
‹ ¬¨ª«·k°l
胸径
⁄…‹k¦°l
单株材积
Œ±§¬√¬§∏¤¯ √²¯∏° k¨°vl
k¤l

¶³¤¦¬±ª
k° ≅ °l
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
总生长
× Š
平均
„Š
连年
≥Š
{ v ≅ tw tx qvv t q|u us q{u u qys s qutw s qsuz
| v ≅ tw ty qxv t q{w t qus uw qtx u qy{ v qvv s qvss s qsvv s qs{y
ts v ≅ tw tz qxt t qzx s q|{ ux qtt u qxt s q|y s qvws s qsvw s qsws
tt v ≅ u{ t{ qzz t qzt t quy uy q|s u qwx t qz| s qwtw s qsv{ s qszv
tu v ≅ xy t| qts t qx| s qvv u{ q|v u qwt u qsv s qw{x s qsws s qszu
tv v ≅ xy t| q|y t qxw s q{y vs q{z u qvz t q|w s qxzv s qsww s qs{{
从表 y发现间伐对毛白杨生长的影响比较迅速和明显 o实际上间伐对毛白杨的影响是间接的 o因
为当林木与农作物的矛盾k如林木遮荫过重l比较突出时 o农民从经济利益出发 o开始对该地的投入变
小 !管理粗放 o这时对林木进行间伐 o农作物生长条件得到改善 o农业的投入就增加 o特别是加强了水肥
管理 o毛白杨生长就有所提高 ∀所以 o在平原农区以粮食生产为主的地方 o当林木对农作物遮荫比较严
重时 o对林木进行间伐是农林两方面都容易接受的措施 ∀
312 间作农田中林木树冠生长和林木覆盖率的变化
虽然树冠是林木实现其改善农田小气候的必要前提 o但是在单位面积内林木树冠的覆盖率过大势
必影响农作物产量 ∀有关农林间作条件下单位面积林木的合理的覆盖率 o研究不多 ∀怎样实现农田林
木正常生长 o又不影响农作物产量 o是我们研究的目的 ∀田间林木覆盖率的生长过程见表 z和表 { ∀
表 7 毛白杨幼林冠幅的生长过程
Ταβ .7 Χροων διαµετερ γροωτη προχεσσοφ ποπλαρ ψουνγ γροωτη ιν ∆ινγζηου Νιυδιαν ≈≥³¤¦¬±ªv° ≅ u°k ≅ t{°l 
间作年限
Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¼ ¤¨µ
k¤l
冠幅 ≤µ²º± §¬¤° ·¨¨µ
东西 ∞2 •
k°l
南北 ≥2‘
k°l
平均 „√ µ¨¤ª¨
k°l
东西r南北
∞2 • r≥2‘
田间林木覆盖率
ƒ²µ¨¶·¦²√ µ¨¤ª¨ µ¤·¨
k h l
备注
‘²·¨
t t quv t quu t quv t qst w qt 覆盖率 € 单株投影面积 ≅ 每公顷林木株数 Αtssss
u u qwy u qw{ u qwz s q|| t{ qw ≤²√ µ¨¤ª¨ µ¤·¨ € ° µ¨·µ¨¨¦µ²º± ³µ²­¨¦·¬²± ¤µ¨¤≅ ³¨ µ«¨ ¦·¤µ¨ ¶·¨° Αtssss
v v qvy v qwt v qv| s q|| uy q{ 单株投影面积 €南北冠幅k最大是 v °l ≅ 东西冠幅k最大等于计算冠幅l
w v q{{ v qyw v qzy t qsz u| qw
° µ¨¶·¨° ¦µ²º± ³µ²­¨¦·¬²± ¤µ¨¤€ ≥2‘¦µ²º± §¬¤° 2¨
·¨µk°¤¬q¬¶v °l ≅ ∞2 • ¦µ²º± §¬¤° ·¨¨µk°¤¬q¬¶
¨´ ∏¤¯ ·²¦¤¯¦∏¯¤·¨§¦µ²º±l
x w qtx v q{t v q|{ t qs| vs qz 计算冠幅 € k东西冠幅 n ul Αu
y w qzw w quu w qw{ t qtu vu qw ≤¤¯¦∏¯¤·¨§¦µ²º± € k∞2 • ¦µ²º± §¬¤° ·¨¨µn ul Αu
z x qxs x qsx x qu{ t qs| vz qx
从表 z可见 o间作农田的林木覆盖率增加十分迅速 o在间作第 x年时 o其覆盖率就超过了 vs h o所
以会对农作物产生不利影响 ∀但由于毛白杨幼林的枝叶比较稀疏 o林冠下透光率比较大 o所以作物产
量在间作的前几年不仅没有下降 o反而有一定提高 o甚至到间作的第 y年 o作物减产也有限k另文报
道l ∀表中显示林木平均树冠k Ψ树冠l和田间林木覆盖率k Ψ覆盖率l与间作时间k ξl的关系十分密切 }
Ψ树冠 = s .x|{y ξ + t .tt{y 相关系数 ρ = s .|zsx (x)
Ψ覆盖率 = w .ztz| ξ + y .zwu| 相关系数 ρ = s .|xtt (y)
依据式kyl推算如果田间林木覆盖率达到 xs h时 o可进行间作的时间约为 ts年 ∀
{w 林 业 科 学 vy卷
表 8 毛白杨中龄林 −成林冠幅的生长过程
Ταβ .8 Χροων διαµετερ γροωτη προχεσσοφ ποπλαρ νεαρ2µατυρε ανδ µατυρεστανδ
⁄¬±ª½«²∏¬∏·∏²¶³¤¦¬±ªv° ≅ ts° ∗ v° ≅ us°
间作年限
Œ±·¨µ¦µ²³³¬±ª
¼ ¤¨µ
k¤l
冠幅 ≤µ²º± §¬¤° ·¨¨µ
东西 ∞2 •
k°l
南北 ≥2‘
k°l
平均 „√ µ¨¤ª¨
k°l
东西r南北
∞2 • r≥2‘

田间林木覆盖率
ƒ²µ¨¶·¦²√ µ¨¤ª¨ µ¤·¨
k h l
备注
‘²·¨

{ x qs| w qxv w q{t t qtu xs q| v° ≅ ts°
| x qzs w q{z x qu| t qtz xz qs v° ≅ ts°
ts x q{t w q|z x qv| t qtz x{ qt v° ≅ ts°
tt y qsx x qsw x qxx t qus ys qx v° ≅ ts°
tu z qv{ w q|{ y qt{ t qw{ vy q| 间伐为k·«¬±±¬±ª·²lv° ≅ us°
tv z qyw x qss y qvu t qxv v{ qu v° ≅ us°
从表 {可见 o在株行距为 v° ≅ ts°的情况下 o间作的第 {年 o其田间林木覆盖率就超过了 xs h o这
会对农作物产生比较严重的遮荫 o造成作物减产k袁玉欣等 ot||yl o所以在间作第 tu年进行了间伐 o以
提高农作物的光照条件 ∀
从表 z和表 {可以看出 o毛白杨偏冠现象严重 o这是由于株距小 !行距大造成的 ∀当杨树生长到一
定程度时 o林木株间郁闭 o而行间还有很大的生长空间 o其南北方向的生长基本处于平衡状态 o但是东
西方向的生长还很大 o所以林木平均冠幅仍然随间作时间而增加 ~同时由于东西方向和南北方向的冠
幅生长不平衡 o使偏冠现象发生 ∀为描述这种偏冠情况 o用偏冠指数来表示 }
林木偏冠指数 € 东西冠幅 p南北冠幅平均冠幅 kzl
由于表 z和表 {表示的两地林木行间均未郁闭 o所以行距对林木冠幅的影响比较小 o这样可以用
kzl式计算林木的偏冠指数 o并把它们衔接起来与间作年限作图 o见图 u ∀
图 u 林木偏冠指数和间作年限的关系
ƒ¬ªqu ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± ¦µ²º± §¨©¯ ¦¨·¨§¬±§¨ ¬
¤±§¬±·¨µ¦µ²³³¬±ª¼ ¤¨µ¶
从图 u可以看出 o林木的偏冠指数与
间作年限的关系较紧密 o在间作初期林木
偏冠指数很小 o以后随间作时间延长逐步
增大 o到间作的第 tv年时偏冠指数已经
超过 s1w ~另外 o从图中可以看出 o虽然林
木株间郁闭是在间作的第 v年 o但影响南
北方向冠幅生长是在间作的第 w 年后开
始的 ∀如果用数学方程表示林木偏冠指
数k Ψl和间作年限k ξl的关系式 o得到 }
Ψ = s .svst ξ − s .szs{ ρ = s .{|
({)
另外 o林木偏冠是否影响木材的圆满
度和材质 o仍需进一步的探讨 ∀
w 结论
ktl间作农田由于土壤管理集约程度高 o水肥充足 o毛白杨生长比较迅速 o无论幼林和成林其平均
单株材积生长量和连年生长量与间作年限均呈正相关关系 o其相关系数均在 s1|w以上 o同时比相似条
件下的毛白杨生长有明显的提高 o如林龄 tt年时的间作林木比纯林的单株材积生长量提高 vs1v h ∗
vz1z h ∀所以 o在平原农区进行农林间作是在较短时间培养大径材的一个有效的途径 ∀
kul农林间作田间林木覆盖率是单位面积林木株数和间作年限的函数 o其相关系数均在 s1|u以
上 ∀所以 o从保证农作物产量的角度出发 o当田间林木覆盖率过高时 o应该对林木进行间伐 o并且间伐
|w 专刊 t 袁玉欣等 }农林间作条件下的杨树生长研究
也有提高林木生长的作用 ∀
kvl由于间作林木的配置采用了小株距 !大行距的方式 o林木偏冠现象比较普遍 o且偏冠指数k Ψl
是间作年限k ξl的函数 o其关系式是 }
Ψ = s .svst ξ − s .szs{ (ρ = s .{|)
关系式说明间作年限越长 o偏冠就越严重 ∀
参 考 文 献
裴保华 o袁玉欣 o王 颖 q杨树遮荫与荫棚遮荫农作物产量影响的研究 q河北林果研究 ot||z otukwl }vsy ∗ vts
裴保华 o袁玉欣 o王 颖 q模拟林木遮光对作物生育和产量的影响 q河北农业大学学报 ot||{ outktl }t ∗ x
袁玉欣 q生存与发展的结合 ) ) ) 混农林业的崛起 q生态农业研究 ot||w oukul }us ∗ uw
袁玉欣 o裴保华 o王九龄 q国外农林间作研究进展 q世界林业研究 ot||{ ottkul }uy ∗ vt
袁玉欣 o孙时轩 o屠泉洪等 q毛白杨人工幼林施用 ‘!° !Ž效果的研究 q北京农学院学报 ot||s oxktl }v| ∗ wy
袁玉欣 o裴保华 o王文全等 q杨粮间作对农作物产量的影响 q河北农业大学学报 ot||y ot|kul }vw ∗ ws
赵天锡 o陈章水主编 q中国杨树集约栽培 q北京 }中国科学技术出版社 ot||w
郑世锴 o高瑞桐主编 q杨树丰产栽培与病虫害防治 q北京 }金盾出版社 ot||y
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sx 林 业 科 学 vy卷