北疆杨树‖苜蓿复合系统中根系分布特征及产量

为研究杨树‖紫花苜蓿种间相互作用对根系形态及空间分布的影响, 对3 a生苜蓿和7 a生杨树在单、间作条件下0~60 cm土层中的根长密度(RLD)、平均根直径(ARD)和细根比根长(FSRL)进行了分析测定。结果表明:(1)间作杨树与苜蓿的RLD、ARD和FSRL在土壤中的水平和垂直方向存在显著差异。与单作苜蓿相比,间作苜蓿0~60 cm土壤中的RLD降低了54%,20~60 cm土壤中的ARD降低了18.8%,0~60 cm土壤中的FSRL提高了14.5%。与单作杨树相比,间作杨树0~20 cm土壤中的RLD增加了21.6%，0~60 cm土壤中的ARD和FSRL分别降低了14.5%和6.72%。(2)刈割措施会导致苜蓿RLD的下降。4月下旬苜蓿RLD最大,6月下旬和8月下旬苜蓿RLD显著下降(P<0.05),间作苜蓿受到刈割的影响比单作苜蓿大,RLD表现为4月下旬单作苜蓿>4月下旬间作苜蓿>6月下旬单作苜蓿>6月下旬间作苜蓿>8月下旬单作苜蓿>8月下旬间作苜蓿。当地苜蓿一年刈割3次,间作苜蓿在每次刈割后FSRL会出现峰值,间作苜蓿的峰值比对应单作高12.3%~21.82%。间作杨树FSRL在6月上旬和8月下旬各出现一次峰值,间作杨树的峰值比对应单作高2.8%~16.7%。(3)整个生长季间作苜蓿产量比单作减少了43.8%。通过计算土地当量比(LER=1.42),说明这种间作模式比单作提高了42%的生产力。(4)通过相关性分析表明RLD与苜蓿干草产量呈显著正相关,提高间作苜蓿干草产量的关键因素在于提高RLD。综上所述,间作对苜蓿产量和根系的RLD、ARD不利,但促进了苜蓿FSRL的提高与杨树根系分布和发育。相比单作,间作具有提高资源利用效率和防护林生态经济效益的潜力。