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 1 1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 。

杨农间作田的光强和土壤水分状况及其对农作物的影响

试验选择株行距3m×28m，10～11a的杨农间作田，研究其光强和土壤水分空间分布与农作物生长发育的关系。结果表明，间作田林冠下和林冠外的光强分别为全日照的36．4％和74．8％；行中为80.2％。林冠下和林冠外的土壤含水率分别为行中的62．63％～67．71％和88．88％～73．73％。由于光照不足和水分胁迫，降低了作物的株高和叶面积，使花生和小麦的平均产量比对照田分别降低22．3％和19．9％。

连作Ⅰ-107杨树无性系苗圃地的土壤酶活性特征

为给苗圃地经营和防止地力衰退提供理论依据,以Ⅰ107杨树无性系为试材,研究苗圃地连作育苗对土壤酶活性的影响,并分析土壤酶之间、土壤酶与土壤养分和土壤微生物之间的相关关系。研究结果表明:随着育苗代数的增加,苗圃地土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈现出下降趋势,在垂直土壤剖面上,脲酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均随着土层的加深而降低,多酚氧化酶活性则表现出先增加后减小的趋势。除多酚氧化酶之外,其余3种酶活性之间均呈正相关关系,多酚氧化酶与其他3种酶之间则呈负相关。苗圃地土壤中的有机质、土壤速效N、P、K和微量元素Cu的含量,也随着育苗代数的增加而降低。连作苗圃地土壤脲酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,与土壤基础肥力有机质、速效N、P、K的相关性,均达到显著或极显著的水平,脲酶和过氧化氢酶活性与微量元素Cu的相关性,也达到显著水平,多酚氧化酶活性与土壤各营养元素含量,呈负相关。随着育苗代数的增加,表层(0～20cm)土壤中各类微生物的数量均呈下降趋势,并且脲酶与放线菌、过氧化氢酶与细菌、放线菌、微生物总量、过氧化物酶与真菌之间的相关性达显著水平,过氧化氢酶与真菌、过氧化物酶与细菌、微生物总量之间的相关性达极显著水平,多酚氧化酶与各类微生物数量之间是负相关关系。

杨-小麦复合经营模式的立地生产力及生态经济效益评价(英文)

根据目前平原农区经济发展的现状和林木生长的边行优势原理 ,设计了 6种双行大间距的杨农复合经营模式。试验点位于江苏省宝应县 ,于 1992年春植苗造林 ,供试杨树品种为NL - 80 35 1,农作物品种为小麦 ,6种杨树配置模式分别为Ⅰ :(3× 3)× 2 0m ;Ⅱ :(3× 3)× 30m ;Ⅲ :(3× 3)× 4 0m ;Ⅳ :(4× 4 )× 2 0m ;Ⅴ :(4× 4 )× 30m ;Ⅵ :(4× 4 )× 4 0m。根据调查研究的资料 ,本文主要探讨了小麦不同物候期内不同杨农复合经营模式中小气候条件的时空变异 ,不同模式对农作物产量和质量的影响 ,生物生产力及光能利用率的差异及其经济效益评价。研究结果表明 :(1)杨农复合经营模式降低了作物面层上的太阳总辐射和温度 ,提高了作物面层上的相对湿度。与单农经营相比 ,不同复合模式及不同物候期内太阳总辐射和光照强度降低了 3 9%～ 36 2 % ,相对湿度提高了 2 5 %～ 3 9%。(2 )杨农复合经营对小麦的产量和质量有较大影响。与单农经营相比 ,小麦千粒重和单位面积产量均有所下降 ,但不同间作模式下降的幅度存在较大差异 ,而小麦中淀粉含量和蛋白质含量均明显高于单农经营 ,平均分别高12 1%和 18 3%。 (3)林分 7年生时 ,6种杨粮 (小麦 )间作模式的生物生产力、光能利用率和经济效益均高于单农经营 。

杨粮间作行距对小麦生长及产量的影响

对杨粮间作条件下小麦生长结果研究表明,杨树间作行距与土壤水分呈反比关系,即3～15m的行距范围内林木行距每扩大1m,土壤季平均含水量则降低1.0％,证明间作可有效减少土壤水分损失;同时林木行距与小麦叶绿素含量呈反比,说明一定程度的林木遮荫可提高小麦叶绿素含量。试验表明,小麦光合作用速率和蒸腾速率与林木行距呈正比,林木行距每增加1m,小麦的光合速率和蒸腾速率分别提高1.3μmol/m^2·s和0.2μmol/m^2·s,说明林木行距过小,则影响作物的光合作用,进而影响小麦的生物量和产量。通过计算,在该杨树4年林龄条件下小麦取得最大产量的行距为21～22m。

杨粮间作条件下的作物产量与生物量

通过３ａ对杨粮间作的农作物产量和地上部分生物量的测定，初步确定农作物与幼林（２～４ａ生）间作，随着幼林的生长其产量是递增的，幅度为５．０％～８．０％，同时，间作地产量也比对照提高５．０％以上；与成林（８～１０ａ生）间作时，随着林木生长其产量是逐年下降的，同时在行距７～３０ｍ范围内，农作物产量随行距减少而下降。当行距为３０ｍ时，与对照相比，其小麦产量保证７５％以上，玉米或花生６５％以上。根据试验结果建议幼林间作采取小株距（３～４ｍ）大行距（１０～１５ｍ）的间作方式并且当杨树成林时，行距不应小于３０ｍ。

杨树人工林连作效应的研究

通过对莒县沭河流域杨树人工林多代连作条件下林地土壤物理结构、养分特征、土壤酶活性、土壤微生物数量以及林分生长状况的系统研究,发现随着杨树连续栽植代数的增加,其林木的树高、胸径、材积呈明显的下降趋势。多重比较结果表明各代之间的树高、胸径、材积差异均达到了极显著的水平。连作后土壤的物理性状的变化不大,随林地代数的增加,土壤容重略有增大,毛管持水量、毛管孔隙度没有一定规律性。土壤pH值随连作代数的增加而减小。土壤养分随栽植代数的增加,总体呈逐代下降趋势。3代、4代林地与2代林地相比,林地表层土壤有机质及各层速效N、速效P、速效K及微量元素Cu,Zn大幅度下降,而Mn和Fe含量有增加的趋势。在0 2 0cm土层范围内,随连作代数增加,林地土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性逐渐降低,其变化规律与土壤有机质和速效N ,P ,K含量变化规律相似。过氧化氢酶活性则有随着栽植代数的增加而增加的趋势。连作对杨树人工林土壤微生物数量有显著影响,随着连作代数的增加,土壤细菌、真菌。

豫东平原杨-农复合系统凋落物的数量、组成及其动态

农林复合系统的凋落物既是维持植被系统和土壤系统养分循环的关键,也是维持农林复合系统结构和功能的重要因子。通过对豫东平原农区4年生、9年生和12年生3个不同林龄杨-农复合系统杨树凋落物的数量、组成及季节动态的研究来为深入研究农林复合系统对大气中CO2的调节作用以及碳循环机理提供参考数据。结果表明,4a杨-农复合系统年凋落物总量为11.18.thm-2;9a杨-农间作复合系统年凋落物总量为12.86 t.hm-2;12a杨-农复合系统年凋落物总量为13.75 t.hm-2。3个不同林龄的杨-农复合系统凋落物总量月变化模式较为相似,均在8月和11月份出现峰值,而以11月份数量最大。其季节变化模式则为秋季>冬季>夏季>春季。

杨粮间作系统小气候研究

4年农田杨粮间作系统小气候测定结果表明,杨粮间作条件下农田小气候发生了明显的变化,与对照相比,毛白杨幼林使间作农田平均气温下降1.0～1.2℃,湿度提高4.1％～12.2％,风速降低32.1％～59.8％,而毛白杨成林对间作农田的影响也有相似结果,且林木的不断生长对农田的遮荫度也逐步加大。为保证间作作物产量,林木行距20m左右时其间作应不超过6年,30m行距时其间作应不超过10年。为保证间作的稳定性和长期性,建议实行大行距(30m以上)间作方式。

杨农间作光能利用的研究

根据实测光强 ,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 ,叶幕消光系数等参数 ,估算了杨农间作与单一农作物 (对照 )的光能利用率。结果表明 ,三种杨农间作模式的总光能利用率都高于对照 ,约可提高 2 7 5 6 %～ 48 6 4%。间作田农作物的日累积光合量随日累积光量减少而降低 ,呈线性正相关。当相对光强 >6 0 %时 ,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 <5 0 %时 ,间作田农作物的光能利用率与对照田相似 ,这是因为弱光下 ,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 ,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 。

杨粮间作的光照效应

利用人工和自动气象观测仪器对不同杨粮间作模式中的小气候进行了多年观测。在观测的基础上分析了不同杨粮间作模式中光照的时空分布特征，并结合作物的产量分布，提出在间作田中要保证行中一天有８ｈ日照，杨树行距在间作５年时应为２８ｍ，１０年时应为５６ｍ，为充分利用间作初期的光能和土地资源，初植行距可为１４ｍ或７ｍ。

泡桐、杨树叶水浸液对作物种子萌发的化感作用

为了研究农林复合生态系统中树种对农作物种子萌发的影响,以泡桐和杨树为对象,采用振荡溶解的方法提取泡桐和杨树叶浸出液,通过测定种子萌发率,研究树叶水提取物对小麦、玉米、大豆种子萌发的化感作用。结果表明:(1)杨树和泡桐叶水提取物质量浓度达到50mg/mL对大豆的发芽率、发芽速率有明显抑制作用;杨树叶水提取物质量浓度达到10mg/mL和泡桐叶水提取物质量浓度高于20mg/mL对小麦、玉米有显著的抑制作用。(2)杨树叶水浸液对3种作物种子萌发的化感作用(RI=15.147)大于泡桐叶(RI=13.973)。(3)杨树和泡桐叶水浸液对3种作物种子的化感抑制作用强度依次为小麦>玉米>大豆,而且随着杨树和泡桐叶水浸液质量浓度的上升其化感抑制作用越来越强,作物种子的发芽率也越来越低。

不同间伐模式下杨农复合系统土壤养分垂直分布特征

以海河低平原杨农复合系统为研究对象,针对4年树龄的杨树进行间伐（Intermediate cutting）处理,通过不同间伐模式下1年后土壤0-200 cm有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的测定,初步研究土壤养分的垂直分布特征。结果表明,不同间伐模式下土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量具有明显的垂直分布特征,其中有机质和全氮自上而下呈现递减趋势,速效磷自上而下呈现U型变化趋势,速效钾自上而下呈现波动趋势。两种杨树间伐模式10 m×2 m和5 m×4 m,与常规（Traditional）5 m×2 m相比,土壤表层（0-20 cm）有机质、全氮、速效磷的含量无显著性差异,速效钾含量有显著性差异。在40-140 cm土层间伐10 m×2 m模式的土壤养分含量显著高于常规5 m×2 m和间伐5 m×4 m,杨树间伐10 m×2 m处理较常规5 m×2 m处理和间伐5 m×4 m处理具有更好的土壤养分保持功能。

不同杨农复合经营模式土壤有机碳和全氮含量垂直分布及储量研究

对苏北地区3种杨农复合经营模式(宽窄行模式即K模式、片林模式即P模式和网格模式即W模式)的100cm土体8个土层中土壤有机碳、氮的分布进行研究,结果表明:3种模式土壤有机碳、氮含量及储量的剖面分布均表现出在表层相对较高,都有随土壤剖面深度增加而降低的趋势,且耕作层以下迅速降低。3种模式深度100cm的土壤有机碳含量变化范围为0.64～15.27g/kg,全氮含量变化范围0.30～2.09g/kg;土壤有机碳含量与全氮含量及C/N呈极显著相关关系;100cm深土壤有机碳储量在3种模式中分别达(71.19±0.72)、(40.67±0.58)和(42.64±0.56)t/hm2。

杨粮间作系统中林木遮荫作用研究

本文报道了利用遮荫指数和遮荫程度 ,描述华北平原农区杨粮间作系统毛白杨对农田的遮荫情况。结果说明 ,毛白杨幼林 (株行距 3m× 2m× 18m) 1～ 7a生的遮荫指数为 1 3%～ 6 7 8% ,遮荫程度是 0 3%～16 5 % ;中龄林—成林 (株行距 4m× 30m) 10～ 14a生的遮荫指数是 5 1 3%～ 76 0 % ,遮荫程度为 2 2 8%～2 8 1%。利用遮荫程度表示林木对农田的遮荫情况比用遮荫指数更符合实际 ,并且提出 15

杨粮复合系统内生态因子的变化及对小麦产量的影响

对徐淮平原杨粮复合系统内不同物候期生态因子的变化规律进行了研究。结果表明:在杨树展叶期,不同株行距生态因子变化不明显,能满足小麦生长需要;在杨树展叶后的全叶期到盛叶期,不同株行距生态因子变化有明显差异,并对小麦生长有一定影响。从实验区不同复合模式下小麦产量的高低考虑该区最佳的复合模式为:杨树间作行距≥30m,林网200m×300m。

杨树人工林连作地力维持技术的探讨

利用田间试验方法,对山东省莒县沭河流域杨树多代经营人工林产区不同林地间作农作物、林地抽沙换土、杨树人工林品种间轮作等措施对杨树人工林多代连作地力维持效果进行研究。结果表明:抽沙换土有利于胸径和树高生长,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾和微量元素Cu、Zn、Mn的含量增加,土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性和土壤微生物总量增加,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了1.55倍、2.05倍和1.24倍;主伐更新更换不同品种以后,土壤有机质、土壤速效氮和速效钾含量3年保持增长,土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性增加,土壤微生物总量提高,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了3.18～23.91倍、3.40～28.71倍和0.71～2.80倍;林地间作有利于提高土壤有机质、速效磷、速效钾和微量元素Fe、Mn含量,土壤酶活性和土壤微生物数量增加,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了1.38～3.39倍、1.28～7.73倍和0.79～3.11倍。间作林地的胸径和树高较对照分别提高了15.25%～37.84%和8.17%～29.12%。

农林间作系统林木遮荫及其对产量的影响

试验研究华北平原农区杨粮间作系统毛白杨对农田遮荫结果表明,毛白杨幼林(株行距3m×2m×18m)1～7年生遮荫指数为1.3％～67.8％,遮荫程度为0.3％～16.5％。中龄林-成林(株行距4m×30m)10～14年生遮荫指数为51.3％～76.0％,遮荫程度为22.8％～28.1％,指出10％的遮荫程度是田间可接受的最大遮荫程度,且为保持作物产量,杨树成林后行距应保持在30m以上。

杨树根际土壤水浸提液对3种农作物的化感效应

杨树Populus长期连作产生土壤恶化和土地生产力逐代降低的现象。以江苏省徐州丰县大沙河林场杨树多代连作人工林为研究对象,不同连栽代次的杨树根际土壤水浸提液稀释成不同质量浓度（100,150,200,500,800,1 000 g·L-1）后处理莴苣Lactuca sativa,小麦Triticum aestivum,玉米Zea mays等的种子及幼苗,重复3次·处理-1,探索杨树连栽其根系分泌物中化感物质活性,以期为农林复合系统的合理构建及优化提供一定依据。结果表明：杨树根际土壤水浸提液质量浓度较低时,对莴苣及小麦种子萌发及幼苗生长具促进作用,质量浓度增加,促进作用减弱,超过临界质量浓度,转为抑制作用,且随质量浓度的增高而加强;而本研究采用的各质量浓度浸提液对玉米始终表现为抑制作用。从杨树连栽代次上看,在临界质量浓度以上萌发率随连栽代次增加而减小,芽、根长也逐代减短,在临界质量浓度以下反之;总体上,浸提液对3种农作物种子芽及根的负化感效应逐代增强,抑制作用逐渐增大。综合化感效应指数表现出随着杨树连栽代次的增加而化感作用有增强的趋势,最高与最低综合化感隶属函数值间相差3.384 3~3.808 8。

杨粮间作系统小气候水平分布特征研究

杨粮间作行间小气候观测表明,间作可使农田光照强度、风速和空气相对湿度发生明显变化;同时行间各点(林冠下、林冠外和行中点)光照强度变化较大,且与间作行距和间作年限关系密切,如小行距幼林(行距10m,间作4～6年)遮荫度为31.5％～45.6％,平均31.5％,而大行距成林(行距56m,间作12～14年)遮荫度为7.4％～54.3％,平均18.1％。其他小气候因子行间变化较小,且与间作行距(10～56m)和间作年限(4～14年)关系不密切。