全 文 ：白蜡条农间作生态系统
生物量的初步研究
樊 巍 王广钦 郭 良 赵裕后 金烈谊
( 河南省林业科学研究所 )
条( 白蜡条 )农间作是予东沙区人民在
长期与风沙等自然灾害斗争的生产实践中创
造的一种混农林业经营方式 , 也是人工生态
系统的一种特殊类型 。 把多年生的白蜡条和
一年生的作物结合起来 , 不但可以充分利用
自然资源 , 生产大量的小型用材 , 而且可以
改善农田生态系统的结构 , 维持生态平衡。
因此 , 把条农间作当作一个完整的人工生态
系统去研究其物质的固定 、 消耗 、 分 配 规
律 , 对于进一步研究条农间作生态系统的结
构与功能有着重要的意义 。
一 、 调查地 区基本情况
调查地区位于予东宁陵县城郊徐大庄 ,
年均温 1 4 . 5 O C , 年平均降雨量 72 0 0 m , 土 壤
为沙壤土 ,地下水位 3 ~ 4M 。 白蜡条为 1 9 6 2年
掩条的壮龄条墩 ,株距 0 . 6 , M带距 4M 、 SM 、
1 2M
.
15M
、
3 0M不等 。主要作物有小麦 、 花
生 、 玉米 、 大豆等 , 其中小麦和花生是本区最
有代表性的作物 。
每墩的白蜡杆 (条 ) 数量 、 基径 , 然后求出
每块标准地的平均数 , 并根据平均数找出标
准墩 , 共选标准墩 20 个 。
将各标准墩连根桩挖出 , 每墩分别记载
所有白蜡杆 (条 ) 的长度 、 基径 、 湿重 、 叶
重 、 年龄和根桩重 , 然后按杆 、 条、 根 、 根
桩分别取样称重 , 在 105 O C 的温度下烘至恒
重 , 推算全墩生物量 。
(三 ) 农作物生物量调查
农作物调查用样方收获法 , 在即将收获
的季节进行 。 方法是在条农间作行间距条行
不同距离处均匀设置样方 , 样 方 0 . 5 x 0 . 5
M
Z , 每块标准地 5个样方 , 共计 1 0 个样方 。
将样方内所有作物分根 、 茎 、 叶 、 果 (穗 )
收获 , 称其鲜重 , 并按根 、 茎 、 叶 、 果 (穗 )
取样称重 , 烘干后推算样方生物量 。
三 、 结果与分析
二 、 调查研究方法
(一 ) 标准地的设置
在广泛踏查的基础上 , 以条行走向 、 条
带宽度 、 株行距 , 设置了二十块标准地 。 每
块标准地长 20 米 。
(二 ) 白蜡条生物量的调查
由于白蜡条为墩状灌木 , 因此 白蜡条标
准地的调查以墩为单位 。 分别调查 株行距和
(一 ) 白蜡条的生物量
1
、 相对生长关系的建立
对于乔木存在着相对生长关系 , 一般表
示为 W 二 A D B 或W 二 A ( D “ H ) ” ’ 其中 : W为
全株或各器官的干重 , D为胸径 , H 为树高 ,
A
、
B均为待定系数 。那么 , 对于灌木是否存在
这一相对关系呢 ?我们 以条 (杆 )的基径 ( D )
高 ( H )建立了白蜡条 (杆 )重的相对关系 , 用
每墩杆 (条 ) 的平均 D 、 H 建立全墩重 、杆重 、
条重 、 叶重和根系重的相对关系 , 如表 1 、表 2 、
从表中可看出不论是单根条或杆还是整
一 1 一
衰 1白 , 条 (杆 ) D、 D Z H与
条秆盆且的招函致关系
白姗条单墩平均生物盆分咬表
归 方 程
0 3 6 0 0 D
2 ’ 4 。 。 3 D.
衰 3
器官 …
生物量
( K g )
全 墩
{
杆
}
条
{
根 { 叶
` , · “ , ` 2
1
,。 · 2 , 4 7
}
。 · , 2 5。
{
` · 5 5。叫。 · 。 7 7
f = 0
。
9 7 0 0
0 20 5 0 0 ( D
Z
H )
` ’ 。 “ “ lr = 0 9 7 7 1
百分比 }. , 。 }, J , 。 }, 。 。 {。 。 月 。 {` , .
了 n / 、 1 I U U }0 怪 。 1 0 }1 一 ` 1 {O 扮 。 任 O }性 。 任 l
气为 , { ( ` ! 二 ! . … 。 . ,
r = 0
。
9 5 4 8
个条墩 , D 、 D : H与单株全重及各器官生物量
的相对关系均达到极显著水平 , 说明这两种
生长关系都适用于灌木 。 对于单根的条或杆
一回认.0.ì一杆ù条卜一W叭ù类别一杆条
衰 2 白绪条墩各公官生物任与 D 、 D 么H的关系
类 别 { 回 归 方 程 }
杆 重
条 重
根 重
W墩 = 0 . 0 2 4 0 5D ` ’ “ “ ’ 。
W墩 = 0 . 0 4 5 3 5 ( D “ H ) ` ’ “ ” 。 “ “
9 7 6 5
9 5 3 3
W杆 = 0 . 0 0 2 5D “ ’ 7 ` “ 4
W杆 = 0 . 0 0 5 5 ( D “ H ) ` ’ 7 ` 弓 2
9 9 3 8
9 7 9 7
W条 = 0 . 0 0 0 0 12 D 7 ’ o ` 。 ` 7
W条 = 0 . 0 0 0 0 3 7 ( D Z H ) “ ’ “ “ a Z
9 2 8 6
9 2 1 1
W根 = 0 . 1 8 0 1 D 么 ’ “ , “
W根 = 0 . 2 9 6 2 ( D “ H ) 。 ’ , “ 7 7
。
9 2 0 3
。
9 8 2 2
叶 重 W叶 = 0
。
0 0 0 0 2 D
7
’ 毛 7 ` “
W叶 二 0 . 0 0 0 1 ( D 么H ) “ ’ “ ` 2 “
。
9 6 14
.
9 5 7 0
W 二 A ( D
Z
H )
”更优于W = A D ” , 而对于整墩
干重及各器官干重而言 ,则 W 二 A D ” 优于W
= A ( D
Z
H ) ” 。 就条墩各器官生物量 回 归方
程的相关程度来看 , 以杆的相关关系最好 ,
根系最差 , 这主要是在挖根时不 能 做 到 完
全 、 彻底 。
2
、 白蜡条生物量的分配
根据标准墩生物量 , 可求得白蜡条单墩
平均生物量 , 如表 3
从表中可看出 , 在白蜡条单株生物量结
构中 , 杆重 占的 比例最大 , 小条生物量所 占
比重最小 , 仅为 1 . 71 % 。 根系在条墩生物量
中占第二位 , 达 39 . 43 % ,这是因为白蜡的根
系是从掩条以来 20 多年积累起来的 , 因此所
占的比例更大些 。
根据白蜡条生物量的回归方 程 及 标 准
调查资料 , 我们可求得单位面积的白蜡条生
物量及分配 , 如表 4
(二 ) 农作物生物量
调查地区一般是小麦一一玉米 、 小麦一
花生套种 , 一年两熟 , 所以农作物的生物量
调查有小麦 、 玉米 、 花生三种 。
1
、 小麦的生物产量与分配
条农间作小麦生物产量分配见表 5
从表中可以看出在小麦生物量构成中 ,
籽粒和茎叶所 占的比例最大 , 穗 轴 比 例 最
一 2 一
小。 对于不同带距的条农间作 , 各器官所 占
的比例也不相同 , 随着条带距的减小 , 籽粒
所占的比例缩小 , 而茎叶所占的比例增大 。
这是由于行带距过小 , 减少了光照 , 影响了
小麦的生长和发育 , 使籽粒产量降低 , 相对
的营养器官比例增大 , 这说明条农间作带距
不能过小 。
2
、 玉米的生物量构成
衰 4 每公成白绪条生物 t 构成 (吨 /公顷 )
2 2
1 0
8
全 墩 杆 条
14
.
4 0 7 7
。
7 9 9 0 0
。
2 4 62 5
.
7 2 7 1 0
。
6 3 6 4
6 9 5 3 1 7
。
15 7 8 O
。
5 4 1 7 1 2
。
5 9 9 7 0 5 7 7
6 19 2 么1 。 4 4 7 3 0 。 6 7 7 1 1 5 。 7 4 9 6 7 4 5 2
月.一O甘q甘一U
7 9
.
2 3 8 3 4 2
。
8 9 4 6 3 5 4 2 3 1
.
4 9 9 2 3
。
4 9 0 4
…一l!口曰
衰 5 条农间作小密生物产且分配表 (吨 /公顷 )
燕退 全 重 籽 粒 芒 壳 穗 轴 茎 叶
2 2 生物量 1 6 . 5 3 0 0 5 . 3 7 2 3 1 。 6 6 9 5 0 。 4 4 6 3 5 . 1 5 7 4 3 . 8 8 4 6
% 10 0 3 2
。
5 1 0
。
1 2
。
7 3 1
。
2 2 3
。
5
l 0 生物量 1 0 . 9 5 7 5 3 。 4 2 9 7 1 。 1 5 0 5 0 。 2 0 8 2 3 . 5 1 7 4 2 。 6 5 17
% 1 0 0 3 1
。
3 10
.
5 1
。
9 3 2
。
1 2 4
。
2
8 生物量 12 . 0 3 7 5 3 。 6 9 5 5 1 。 1 4 3 6 0 . 2 0 4 9 4 . 0 6 8 7 2 。 9 2 5 1
% 10 0 3 0
。
7 9
。
5 1
。
7 3 3
。
8 2 4
。
3
4 生物量 1 0 。 3 2 0 0 2 。 9 7 2 2 1 。 0 4 2 3 0 。 1 7 5 4 3 。 6 9 4 6 2 。 4 3 5 5
% 1 0 0 2 8
。
8 10
。
1 1
。
7 3 5
。
8 2 3
。
6
从表 6 可以看出条农间作玉米的生物量
构成 , 茎叶占总重的41 . 5% , 籽粒占3 8 . 了% 。
表 6 条农间作玉米生物皿构成表
(吨 /公顷 )
表 了
器官
生物量
花生生物蚤构成
全重 {果实 {
( 吨 /公顷 )
茎叶
}
根
6
·
s 了5 。
{
1
.
a了5 。
)
4
.
6。。。…。 . 4。 。。
根一ù
1川I一廊茎一.59器 “ …“
生物量
}
“ ·
%
{
`。。
重 {籽 1穗
(包括粒 {皮 、 蕊 、
I雄花丝 )
1。。
{
2 7
,
3 …6 6 · “ }5 · s
4 9 3 0 15
。
2 2 1 8 } 1
。
7 8 1 1
3 8
.
7 」1 3 . 2 4 1
.
5
{
6
.
6
3
、花生的生物量构成
在花生的生物量构成中 , 茎叶所 占的比
重最大 , 果实 (带壳 ) 占2 7 . 3% , 如表 7
(三 ) 条农间作生态系统总的生物量构
一 3 一
成
从表 8中可以看出 , 条农间作的生物量随
着带距的减小而增加 , 白蜡条生物量 占总生
物量的比例增大 , 作物所 占总生物量的比例
减小 。
就不同间作的轮作方式而言 , 小麦一一
玉米轮作生物量大于小麦一一花生 , 但后一
种轮作方式中 , 白蜡条所占的比例大于前一
种 。
就整个条农间作生态系统而言 , 其生物
现存量可达 3 7 . 8 12 0 ~ 10 3 . 0 5 1 5吨 /公顷 。
( 四 ) 条农间作生态系统生产力的评价
衰 8 条农间作生物 . 构成表 . 了业了鳌鱼、、 % Z
. . 目 . . . . . . . . . . . . . . 州 . . . . . .。 。二 ! … 一 } { ’ } 总 计
I J 琴匕 } 尸, d田 二 质乙 } 一 I 、 目攀 1 . , 月 、 ,乙 { 刁 J J J J` {
, 、众 、 } l二〕 二`日 ) J布 } , J ’ 夕` { 〕 又 . 刁、 } 刁乙 月匕 }一气刁凡 , } } } , · } ’ } , ,、 习名 ~ 江: 二仁 } , ,、 习弓 ~ 寸七 月碑} { } } }, J ’久 一山刁、 }.J ’久一怕土} 14 . ` 。 7 0 1 而 3 a0 { 1反4 9 3 。一 …6 . 0 7 5。 · {4 4 . 4 3。。 { 3 7 . 5 、 2。2 2 {— 一厂— 一万— 一丁一 一一下— 一产一 厂一一一一一不一—, 一一土里兰兰-上笋卫 ~ l竺…竺J竺二}一竺一{一三月i吕一J一三竺一一一{一 i竺- 一 一} 3 1 · 6 9 5 3 } 10 · 9 5 76 } 1 3 · 4 9 3 0 { 6 · 8 7 5 0 1 5 6 · 14 5 8 { 4 2 · 6 5 2 8l 。 }— - 一万~一 一月一 -一 〕— 一寸了一 ~— j一一——— 上竺业卫二竺土竺兰!些二上竺兰止里竺一上竺生一 ~匕些二一… 3 9 · 6 1 9 2 } 1 2 · 0 3 7 5 } 1 3 · 4 9 3 0 { 6 · 8 7 5 0 { 6 5 · 14 8 7 …5 1 · 6 5 5 78 }— 一「-了, 丁肖一叮一丁一一衬钾 下 ,一—一一千恻且竺黔兰口兰斗塑月 -理一…竺一一…一 竺兰一} 7 8 · 2 3 8 3 { 1 0 · 3 2 0 0 { 13 · 4 9 3 0 } 6 · 8 7 5 0 { 1 0 3 · 0 5 1 3 1 9 6 · 4 3 3 34 卜— 下一一一廿一一一了一一一弓.— .— 卜-丫一一一一寸一一一一 一十 - -一一一一…“ 6 · 9 } 8 2 · 2 } ` o · ” } ` o · 7 { ` 3 · ` { 了· ` 1 ` 0 0 1 ` 0 0. 各种类生物量百分比中为小麦一玉米 , 小麦一花生 。
条农间作生态系统的生产力是指单位时
间单位面积上的生物产量 , `仑是光合作用每
年生产的有机质 , 除去呼吸消耗所剩部分 ,
用 “ 吨 /公顷 /年 ” 表示 。
l
、 白蜡条净生产量的计算
白蜡条是一种特殊的栽培方式 , 其地下
部分的根桩 已达 20 多年 , 地上部分的白蜡杆
条也是 1一 3年不等 。 所 以对 白蜡条的估算应
分器官进行 , 对多年生的根桩 、 杆应取年平
均值 , 对当年生的小条和叶取当 年 的 生 物
量 , 如表 g 。
2
、 条农间作生态系统的生产力
由于所调查的农作物都是一年生作物 ,
表 9 白蜡条净生产 , 构成表
叠鳖主到上 _ _上_ _毛匕竺一匡…3 . 4 8 5。…2 . 5。。: 1。 . 2 4 6 2…。 . : 2。 l…。 . 6 3 4 6
_ _ _
_
1竺_ }_子二燮二}_哩竺些少 2二些竺里少
8 …` 0 · , 。“ ` {` · ` 4。 ; {。 · 6` 7 1{。 · 6 2。。 }, · , 4 5 2
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2。 · 4。二
{
1 4
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)
1
·
3 5 4 2
{
l
·
2 6“ 。…3 · ` , 0 4
因此生产力的估算把不可轮作物的生物量相
加即可求串条农间作生态系统的生产力 。 如
表 10所示 。
(下转第 8 页 )
一 4 一
光 , 集中树体养分 , 促使栗树生长旺盛 , 又
可消灭栗瘦蜂赖 以产卵传播的原基 , 基本控
制了栗瘦蜂的危害 。
2
、人工挖虫 : 栗实象鼻虫在我省是二年
发 生一代 , 脱 果 幼虫 在 5一 30 厘 米深的 土
层内作室越冬 , 幼虫在土室 中滞育 期约 63 0
天 , 因其滞育期长 , 给人工挖虫提供了有效
时间 , 在堆栗场和栗园树冠下深挖 30 厘米 ,
挖出的土块打碎 , 拾净越冬幼虫 。 此方法简
便易行 , 效果好 。
3
、 水泥硬化堆栗场地面 : 将堆栗场地面
全部铺设水泥地面 。 水泥地面的可积大于栗
堆面积的一倍 , 可防止幼虫脱果 后 就 地 入
土越冬 , 当幼虫脱果外爬时 , 集中消灭 。 为
进一步防止幼虫爬出场地外 , 在离栗堆 50 厘
米周围 , 用砂土筑起宽 10 一一 1 5厘米 ,高 5一
10 厘米土墙 , 使部分幼虫脱果后入内 , 待最
后清理栗场时 , 翻出幼虫集中消灭 , 这样可
以大大减少越冬的虫源 , 达到防治的 目的 。
4
、 药剂防治 , 根据象鼻虫的出 .土危害时
期 , 8月中旬及下旬各喷 50 0倍滴滴畏或 10 0
倍氧化乐果一次 , 防治效果可达 95 % , 基本
上可以控制害虫的危害。
(六 ) 效益分析
从 198 4年以来 , 采用地面和树体管理及
高接换种 ,老树更新 , 病虫害防治等配套技术
措施 , 使我省的板栗低产林改造技术开发研
究 , 取得了较大的成效 , 达到了预期的目标 。
19 8 3年试验区平均亩产为 3 6 . 5公斤 , 到
1 9 85 年平均亩产 1 03 . 1公斤 , 每 亩平 均增产
“ . 6公斤 , 而到 19 87 年 平均亩产 达 1 40 . 8公
斤 , 每亩比 19 8 3年 平均增产 1 14 . 3公斤 。试验
区 1 9 5 3年总产 1 2 7 7 5 0公斤 , 到 1 9 8 5年和 1 9 5 7
年 ,分别较 1 9 83 年分别增产 1 82 . 5%和 2 85 . 8%。
(上接第 4 页 )
衰 1 0 条农间作生态系统生产力的构成 (吨 /公顷 /年 )
」一藻 ’一’ 『 ” . l ’ 一 ” ” ” ’一 ’ I’ 一 ” r ’ 一 ” 一 ’ “ `…~ ” . ” . ’ ~ ” 一 ,i’ ” J ’ `一 ! ” 总 计
二竺二 -一卫一— { { ! 小麦一玉米 }小麦一花生_ 竺 _ {_全 “ ` “ } ` 6· 5 3“ 。 1` 3· ` , 3。 巨些 _ … 3 3 · 5 0 8 { 2 6 · 8 8 8。
1。
{
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.
9 5 7 5
}
; 3
.
4 0 5。 { 6
.
8 7 5
)
3 2
.
2 6 5:
1
: 5
.
6 5 5:
8
}
` 0 · 2 0 0 4 …` 2 · 0 3 7 5 } ` 3 · 4 9 3 0 } 6 · 8 7 5 … ” 5 · 7 3 0 9 …“ 9 · “ 2 9
-飞一阵J扇矿「而丽丁下丁石而万不而丁瓜乏司 一而万 -
从表中可看出条农间作生态系统的生产
力可达 2 6 . 8 8 80 ~ 4 4 . 2 1 5 8吨 /公顷 /年 , 这远
远高于一般农田或森林的生产力 , 这说明条
农间作立体种植有着 巨大 的生产潜力 。
四 、 几点结论
1
、条墩年龄为 25 年 , 株距为 60 厘米的白
蜡条生物现存量随着行距的减小而增大 , 其
年净生产量达 25 . 6 5 5 2 ~ 4 . 2 1 58 吨 / 公 顷 /
一 8 一 z
年 , 这说明条农间作这一人工栽培群落有着
较高的生产力 。
2
、 对白蜡条相对生长关系分析表明 : 各
器官生物量与 D 、 D “ H关系密切 , 可以用此
来估算灌木生物量 。
3
、 对条农间作不同行距小麦生物量的构
成研究表明 : 随着条行距离的缩小 , 生物量
减少而且茎叶等营养器官比例较大 , 籽粒产
量降低 , 这说明条农间作行距不宜过小 Q