苏北沿海不同杨树-农作物生态系统下的土壤质量与作物生长生理动态变化

苏北沿海地区土地资源丰富,而杨树-农作物(简称杨-农)生态系统是一种高效的土地经营方式。为了探究沿海杨树-农作物生态系统下土壤质量以及农作物生长生理的动态变化,在江苏省东台市新曹农场滨海盐土条件下设置杨树纯林(CY)、杨树-花生(YH)、杨树-大豆(YD)、杨树-甘薯(YG)4种生态系统,研究各生态系统春、夏、秋3个季节的土壤理化性质,秋季不同生态系统的林地环境因子、林木生长性状、作物光合特性指标等,从而为苏北沿海地区杨-农生态系统的可持续发展提供系统科学的理论基础。结果表明,杨-农生态系统土壤含水量是杨树纯林的1.08~1.17倍,可使土壤有机质含量提高5.25%~21.06%;在垂直剖面上,杨-农生态系统对0~10 cm土层的养分含量影响较大;土壤理化性质之间存在不同程度的相关性,其中土壤容重与pH值呈正相关,与其他指标呈负相关,土壤有机质含量与全氮、速效磷、速效钾含量都表现出极显著相关性。不同杨-农生态系统中林木生长状况各不相同,其中杨树纯林生态系统的林木成活率比杨-农生态系统高5~10百分点。杨树纯林生态系统下的光合有效辐射比杨-农生态系统高14.54%~33.59%;各生态系统下的大气CO_(2)浓度的日变化差异不大,而气温和相对湿度的变化差异显著(P<0.05)。在各生态系统下,农作物胞间CO_(2)浓度与气孔导度的日变化呈相反的趋势,蒸腾速率日变化曲线和气孔导度相似。

苏北沿海林农复合经营系统环境特征及农作物光合特性

为增强沿海防护林的防灾、抗灾能力,提高其生态、经济和社会效益,本研究以乌桕-高粱和榉树-高粱2种林农复合经营系统为研究对象,通过野外模拟试验,研究其环境特征和农作物光合特性。结果表明,(1)在相同立地条件下,乌桕-高粱复合经营系统树木的树高、胸径生长率和林木成活率均大于榉树-高粱复合经营系统。(2)乌桕-高粱复合经营系统较榉树-高粱复合经营系统更利于降低林地光照度;前者调节空气湿度功能强,空气湿度为58. 13%,高于榉树-高粱复合经营系统。(3)高粱叶片净光合速率随着光照度的增加迅速升高,在乌桕林-高粱复合经营系统中高粱叶片净光合速率最大值为23. 15μmol/(m·s),比榉树-高粱复合经营系统中高粱高22. 64%; 2种林农复合经营系统中高粱叶片气孔导度变化趋势相近,差异不显著;乌桕-高粱复合经营系统中高粱胞间CO2浓度日均值比榉树-高粱复合经营系统中高粱低3. 10%;乌桕-高粱复合经营系统中高粱日均蒸腾速率较榉树-高粱复合经营系统中高粱低3. 44%。(4)影响高粱叶片光合作用的因素主要是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,其次是以空气温度为主的环境因子。在苏北沿海盐渍土上,乌桕-高粱复合经营系统较榉树-高粱复合经营系统更适合高粱生长,且改善环境功能更强。