农桐复合系统林带结构优化模式的研究

以麦桐复合经营为例，研究了林带的不同配置结构、林带覆盖率与小麦产量之间的关系，并通过一系列数学方法实现了林带结构的优化．结果表明，在一个轮伐期内，泡桐林带覆盖率累计均值为１０．１％～１０．９％时，小麦相对产量累计均值最大（１０５．４），为最优林带覆盖率累计均值．最优林带距（Ｄ）与轮伐期（Ｔ）之间的关系为：Ｄ＝０．６００＋１１．０４２Ｔ－０．７８７Ｔ２＋０．０２７３Ｔ３（Ｒ２＝９９．９％）．

泡桐农田防护林带单株树冠结构特征

冠层结构控制着叶面积及其分布,影响树木的生长,冠层分布影响林带的防护效益。为了解泡桐不同林带树冠的特性,2009年8月选取8年生单行、双行白花泡桐林带,研究其单木冠形、生长量、生物量、叶面积及其分布。结果表明,单行、双行林带单木的树高、胸径、冠长、冠幅、叶量、叶面积均无显著差异,而树干生物量有显著差异(P<0.05)。双行林带单木树冠外偏,呈非对称卵圆型。2个林带单木叶面积在冠内变化规律一致,由上层到下层,内层到外层均逐渐增加。单木叶面积是树高、胸径及冠长的函数。对单木冠层结构的分析可为林带冠层的变化及调控林带结构提供理论支持。

泡桐林网系统内小麦产量对光合有效辐射分布的响应

本研究以黄淮海平原地区重要的农林复合经营模式泡桐-小麦林网复合生态系统为对象,通过对2013—2015年系统内光合有效辐射(PAR)的连续定位观测及小麦产量的调查,结合对小麦不同生育期内的PAR与小麦产量、千粒重、粒数的相关性分析,研究了系统内PAR的分布状况及小麦产量对其的响应。结果表明:PAR、透光率均随着与林带距离的增加而增加,且在10 m(约1倍树高)范围内变化显著,10 m之后增加缓慢。在所有生育期、所有测点中,透光率的最小值出现在灌浆成熟期2 m处观测点。单位面积小麦产量与小麦全生育期内的PAR、粒数和小麦扬花期内的PAR、千粒重及小麦灌浆成熟期内的PAR的相关关系均达极显著水平(r=0.918,P=0.000;r=0.926,P=0.000;r=0.922,P=0.000)。扬花期林带对小麦的遮荫直接影响小麦的粒数,灌浆成熟期林带对小麦的遮荫直接影响小麦的千粒重,系统内小麦产量的空间差异性可以通过小麦粒数和千粒重的差异来解释。小麦产量(y)与全生育期内PAR(x)的线性回归方程为:y=0.121 3x+95.117(R2=0.842)。经检验,方程的模拟值和实测值无显著差异(P=0.609),预测精度达91.8%。可以根据此方程,结合PAR观测值对系统内各点的小麦产量进行预测。本研究结果为建立泡桐-小麦林网复合生态系统整体生产力的预测模型奠定了基础,为优化泡桐林网复合生态系统结构提供理论依据。

切根贴膜对豫东平原农田防护林白花泡桐光合能力的影响

农田防护林是豫东平原“中原粮仓”的重要生态屏障;切根贴膜在高效缓解林带胁地效应的同时,亦对其自身成长过程产生显著影响。本研究以豫东平原农田防护林白花泡桐(Paulownia fortunei)为对象,探究不同距离(1、2和3 m)切根贴膜处理对泡桐林带叶片光合特性的影响,试图从光合生理角度揭示泡桐防护林切根贴膜的生长效应与内在机制。结果表明:(1)切根贴膜处理显著降低叶片净光合速率(P_(n)),近距离(1 m)处理降低作用最明显,其通过造成P_(n)和蒸腾速率(T_(r))显著下降,实现对叶片光合能力的负向效应;(2)远距离(3 m)主要造成P_(n)显著下降,对T_(r)影响不大,造成叶片瞬时水分利用效率(iWUE)显著降低,不利于植物生长;(3)随机森林分析进一步发现,叶片P_(n)和iWUE是响应不同距离的切根贴膜处理的主要指标。综合比较,距树干2 m处切根贴膜白花泡桐叶片光合能力最强,叶片iWUE最好。