低丘红壤南酸枣与花生复合系统种间水肥光竞争的研究——Ⅲ.南酸枣与花生利用水分状况分析

试验研究结果表明农林复合系统南酸枣与花生利用土壤水分既协同又竞争,二者根系分布空间有差异,南酸枣根系可从深层湿润土壤中吸收水分,再通过根系提水作用,使水分运移至上层释放,被邻近花生残根所吸收利用。复合区比单作区入渗水多,植物蒸腾减缓,树木遮荫降温,均有利于复合系统自身土壤水分协调平衡。二者水分竞争主要表现在7~10月份干旱季节,但上层土壤水吸力差值较小,表明种间吸水竞争不甚明显,复合系统造成的种间水竞争负面影响不是抑制花生生育的主要障碍因子。     

低丘红壤花生南酸枣间作系统研究III.土壤水分

红壤水分含量随土壤深度而增加为农林间作的水分协同利用提供了可能。但土壤水分动态结果表明农林间作不会改善表层土壤水分状况。南酸枣在干旱季节主要通过吸收深层次土壤水分，与间作花生对表层土壤水分的竞争也不剧烈。与单作南酸枣相比，间作系统中南酸枣种植带土壤水分含量较低。这表明农林间作对土壤水分的影响不是促进间作南酸枣生长、抑制间作花生生长的主要原因。     

晋西黄土区核桃花生复合土壤水分效应研究

以2008年晋西黄土区典型核桃花生复合系统为研究对象,利用土钻取样烘干称重法,取土深度为0-100 cm,对复合系统土壤水分效应进行了研究.研究结果表明,(1)核桃花生复合系统土壤含水量的季节变化极显著;(2)核桃花生复合系统在垂直方向上,土壤水分随着土壤深度的增加而增加,在0-40 cm土层内变化较为激烈;在水平方向上,距果树带越近,土壤水分含量越少,但随着带距的增加水分增加直至趋于稳定,变化曲线呈抛物线状分布;(3)与花生单作对比得出,复合系统花生土壤水分效应为正值,说明虽然核桃树和农作物根系的生态位有重叠,会产生对土壤水分的竞争利用,但竞争影响并不明显.     

低丘红壤南酸枣-花生复合系统物种间水肥光竞争的研究--Ⅰ.南酸枣与花生生育性状及产量研究

低丘红壤实施南酸枣与花生农林复合种植模式可促进南酸枣生长,花生单作产量及其复合经营总平均单产随土壤熟化而逐年提高,但复合种植花生生育性状在第2年后受南酸枣影响而发生变化,其产量和生物量呈递减趋势。     

低丘红壤花生南酸枣间作系统研究Ⅴ.水土保持

降雨分配不均,特别是暴雨是造成低丘红壤水土流失的重要原因;红壤开垦农用后,地表径流减少,土壤侵蚀增加;减少水土流失并不是复合农林间作的内在属性,而取决于复合农林系统的管理措施.与南酸枣单作系统相比,花生系统地表径流减少50%～60%,土壤侵蚀增加247%～352%.与花生单作系统相比,5龄南酸枣花生间作和9龄南酸枣花生间作系统地表径流量分别减少21%和6%,土壤侵蚀量分别减少11%和23%.但是,就单位花生种植面积而言,花生南酸枣间作与花生单作处理之间水土流失并没有显著性差异.     

花生-南酸枣间作系统氮素利用研究

在低丘红壤花生—南酸枣间作系统中利用1 5N同位素示踪方法研究结果表明 ,5龄和 9龄南酸枣分别竞争利用了施用于花生的氮肥的 9 66%和 3 0 15 %。与单作花生系统相比 ,5龄和 9龄南酸枣间作系统中花生对表施氮肥的利用率分别下降 3 7 8%和 5 9 1%。间作 5龄南酸枣对模拟淋溶至亚表层土壤氮素的利用率非常低下 ,与花生单作相比 ,5龄南酸枣间作系统表施氮素土壤残留没有显著差异 ,其安全网作用不明显。随着树龄增加 ,南酸枣根系充当安全网作用的潜力被证实。 9龄南酸枣对模拟淋溶至3 5cm和 5 5cm深度土壤氮素的利用率分别为 3 3 79%和 14 74% ,与花生单作相比 ,其表施氮素在 0～ 60cm土层残留降低 2 4 1%。     

低丘红壤花生南酸枣间作系统研究V.水土保持

降雨分配不均,特别是暴雨是造成低丘红壤水土流失的重要原因;红壤开垦农用后,地表径流减少,土壤侵蚀增加;减少水土流失并不是复合农林间作的内在属性,而取决于复合农林系统的管理措施。与南酸枣单作系统相比,花生系统地表径流减少50%~60%,土壤侵蚀增加247%～352%。与花生单作系统相比,5龄南酸枣花生间作和9龄南酸枣花生间作系统地表径流量分别减少21%和6%,土壤侵蚀量分别减少11%和23%。但是,就单位花生种植面积而言,花生南酸枣间作与花生单作处理之间水土流失并没有显著性差异。     

黄土区果农复合系统种间水分关系研究

选择黄土区7种典型果农复合类型,进行野外实验布设。利用土钻取样和烘干称重法进行土壤含水量的测定,研究了不同果农复合类型土壤水分含量的水平方向变化与垂直剖面变化规律,分析了黄土区果农复合类型种间水分竞争关系。研究表明,在水平方向上,果农复合类型土壤水分含量的变化与林带的方位、距离有关,果农复合对水分竞争并不显著,树木对光遮蔽作用的强弱,才是影响土壤水分水平变化的主要因素。在垂直方向上,根系对土壤水分的竞争区域主要在0-60cm土层范围内。同单作作物土壤水分的比较得出,苹果和其它农作物的复合有助于土壤水分的保持;核桃、桃与其它农作物的复合,则表现为不同的影响,即对玉米的协助大于竞争,对花生的竞争大于协助。     

土壤pH与碳酸钙含量的关系

低丘红壤花生南酸枣间作试验结果表明:农林间作枣间作有利于促进南酸枣的生长,提高系统生产力。与单作南酸枣相比,间作5龄和9龄南酸枣生物量分别提高42.8%和72.9%。但农林间作会导致花生产量的降低,随着树龄的增加,这种影响愈来愈严重。与花生单作相比,5龄南酸枣间作和9龄南酸枣间作系统中可比种植面积花生产量分别降低了35.9%和44.6%。而且,在农林间作系统中花生产量与其对间作南酸枣带的距离呈显著相关。距离南酸枣带愈近,花生产量愈低。     

晋西黄土区苹果—农作物间作土壤水分研究

以晋西黄土区具有代表性的苹果(Malus pumila)—花生、苹果—大豆两种果农间作模式为研究对象,对苹果—农作物间作系统中土壤水分的时空分布特征和水分效应(EM)情况进行分析,旨在为该地区间作系统水分分布模型的建立,水分生态特征的分析等提供一定的基础资料.研究表明:(1)苹果—农作物间作系统土壤含水量在不同物候期变化显著.(2)苹果—农作物间作系统中果树对作物产生的影响程度与二者之间的距离有关,离树体越近,土壤含水量越小.二维分布等值线图直观性强,对于描述间作系统土壤水分分布情况具有良好效果.(3)土壤水分效应表明果树对作物存在竞争.当土壤层次取0 40 cm时,苹果—花生和苹果—大豆间作的土壤水分效应分别为-10.54％和-12.81％;当土壤层次取0-100 cm时,其土壤水分效应分别为-11.20％和-16.83％.研究结果可为该地区土地资源合理利用和农林复合经营的可持续发展提供科学依据.     

低丘红壤花生南酸枣间作系统研究IV.光能竞争与剪枝作用

农林间作导致间作花生区域光合有效辐射和花生产量的下降，而且花生产量与光合有效辐射呈极显正相关，表明了光能竞争是导致农林间作花生产量下降的主要原因。2001年6月初剪枝后，5龄和9龄南酸枣间作系统花生相对光合有效辐射分别从5月份的79．2％和63-4％增加到88．7％和67．5％；但随着南酸枣生长，5龄和9龄南酸枣间作系统中7月份的花生相对光合有效辐射又下降到80．8％和65．7％。2001年剪枝以后，5龄南酸枣和9龄南酸枣间作系统花生相对产量分别由2000年的64．1％和55．4％提高到68．2％和58．1％。这表明剪枝在短期内能在一定程度上减轻光能竞争，但仍然不能满足花生生长需要。     

低丘红壤南酸枣一花生复合系统物种问水肥光竞争的研究—Ⅱ．南酸枣与花生利用光能分析

试验研究结果表明低丘红壤南酸枣遮荫使复合系统花生光合有效辐射减弱以及花生产量和生物量明显下降 ,与单作花生相比间作各行花生相对光合有效辐射值日变化主要与距南酸枣树行远近有关 ,与复合系统花生产量和生物量中间行高而两侧行低的趋势相一致 ,两者呈显著正相关。     

干旱季节不同耕作制度下红壤-作物-大气连续体水流阻力变化规律

确定水流阻力不仅有助于定量土壤栕魑飽大气连续体（SPAC）描述的水分传输过程，而且对建立减少水流阻力的节水农业措施，解决红壤区季节性干旱有重要意义。本文研究了不同耕作制度下作物气孔阻力日变化及其与蒸腾速率、土壤基质势、作物叶水势的关系，并分析了水流阻力的分布及其日变化规律。结果表明气孔阻力和蒸腾速率受作物种类和耕作制度影响，气孔阻力随着70cm土层以上土壤基质势的变化而变化；SPAC中叶气系统水流阻力为109～1010S，是作物体水流阻力的1000倍，而后者又是70cm以上土层土壤水流阻力的100倍；作物体水流阻力大小顺序为：大豆＞花生＞玉米＞甘薯，除甘薯外，其它作物体水流阻力有明显的日变化；此外，耕作制度也影响作物体水流阻力。     

东江中上游3种造林树种的光合-光响应特征

 以东江中上游6年生的山乌桕、枫香和南酸枣为材料,采用LI-COR公司L i-6400光合作用测定系统测定光合、蒸腾、水分利用效率等生理参数及其光响应过程,探讨3树种在自然生境条件下的光合-光响应特征。结果表明:3树种光合-光响应曲线均符合非直角双曲线模型(R2>0.98)和指数模型(R2>0.98);3树种表观量子效率和暗呼吸速率均表现为山乌桕>南酸枣>枫香,山乌桕在弱光下光合能力要高于枫香和南酸枣,但对光合产物消耗大;山乌桕最大净光合速率与枫香、南酸枣间差异显著(0.05);3树种介于阴生植物和阳生植物之间,山乌桕对强光的适应能力较好,对光照强度表现出一定的适应性和可塑性,具有较宽的光照生态幅,对弱光与强光的利用能力较高;3树种净光合速率光响应均值表现为山乌桕>南酸枣>枫香,耗水能力表现为山乌桕>南酸枣>枫香,而水分利用效率表现为枫香>山乌桕>南酸枣。     

Soil Organic Carbon and Nitrogen Fractions in Temperate Alley Cropping Systems

Abstract

Alley cropping may promote greater sequestration of soil organic carbon. The objective of this study was to examine spatial variability of soil organic carbon (C) and nitrogen (N) fractions relative to tree rows in established alley cropping systems in north central Missouri. Soils were collected to a depth of 30 cm from two alley cropped sites, a 19‐yr‐old pecan (Carya illinoinensis)/bluegrass (Poa trivialis) intercrop (pecan site) and an 11‐yr‐old silver maple (Acer saccharinum)/soybean (Glycine max)–maize (Zea mays) rotation (maple site). Particulate organic matter (POM) C constituted 15–65% and 14–41% of total organic C (TOC) at the pecan and maple sites respectively, whereas POM N comprised 3 to 24% of total N (TKN). TOC and TKN were on average 13% and 18% higher at the tree row than at the middle of the alley for surface soils (0–10 cm) at the pecan site, respectively. Similarly, POM C was two to three times higher at the tree row than the alley for subsurface soils at the maple site. No differences in microbial biomass C and N between positions were observed. Observed results suggest the existence of spatially dependent patterns for POM C, TOC, and TKN, relative to tree rows in alley cropping.