程開(kāi)云，宋曰欽，吳權(quán)，董轉(zhuǎn)年

（1.黃山市徽州區(qū)林業(yè)局，安徽 黃山 245100；2.黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山 245041）

農(nóng)林間作不僅能使現(xiàn)有耕地的生產(chǎn)潛力得到充分發(fā)揮，光熱資源和生態(tài)空間得到充分利用，而且可以使得生態(tài)環(huán)境得到改善。如Yin等（2001）利用Cobb－Douglas農(nóng)業(yè)產(chǎn)量函數(shù)進(jìn)行了森林覆蓋對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量起正效應(yīng)假說(shuō)的檢驗(yàn)，結(jié)果認(rèn)為僅山東省就可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量約10%，而且這還沒(méi)有到達(dá)其上限，從而認(rèn)為種樹(shù)也就是農(nóng)林系統(tǒng)模式才是解決農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期持續(xù)發(fā)展的可行途徑［1］。目前在農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)實(shí)踐的發(fā)展、農(nóng)林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)原理、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)種群互作、生態(tài)經(jīng)濟(jì)功能等方面都開(kāi)展了大量研究，并已有較多的總結(jié)［2］。

三倍體毛白楊是朱之悌等采用細(xì)胞染色體部分替換和染色體加倍等技術(shù)，對(duì)毛白楊施加遺傳改良獲得［3］。具有速生、優(yōu)質(zhì)、抗病等優(yōu)點(diǎn)，尤其是優(yōu)良的材性非常適合制漿造紙的需要，因而在我國(guó)林紙一體化發(fā)展中得到廣泛栽植［4］。研究發(fā)現(xiàn)在華北地區(qū)不同栽植密度的三倍體毛白楊林分中，林地養(yǎng)分均表現(xiàn)為較明顯的下降趨勢(shì)，特別是有機(jī)質(zhì)的消耗最為明顯［5］，發(fā)揮農(nóng)林間作在改善林地養(yǎng)分方面的作用［6］，合理選擇間作作物具有十分重要的實(shí)際意義。特別是目前三倍體毛白楊紙漿林生產(chǎn)中采取帶狀栽培的方式，一般以2行林木形成一條林帶，行距1.5～2m，而帶間距6～8m，如何充分利用土地資源，發(fā)揮有限土地資源的最大生產(chǎn)潛力，同時(shí)又能夠確保紙漿原料的生產(chǎn)，維持并不斷提高林地生產(chǎn)力是三倍體毛白楊紙漿林生產(chǎn)中急需解決的實(shí)際問(wèn)題。因此開(kāi)展林間引進(jìn)適宜的間作物的研究，對(duì)提高林地的經(jīng)濟(jì)收益、維持并不斷提高林地生產(chǎn)力，確保紙漿林的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用。

1 研究地的基本情況

試驗(yàn)地位于山東省高唐縣泉林生態(tài)公司第二苗圃的7號(hào)地塊，2008年3月中旬以1年生三倍體毛白楊3381號(hào)無(wú)性系的根萌苗進(jìn)行造林，帶狀栽培，2行為1林帶，株距為1m，行距為2m，帶間距為8m，間作物的種植均帶間進(jìn)行。分別選擇苜蓿、黃芪及當(dāng)?shù)卦耘嗟拿藁殚g作物，間作物邊緣行距林木0.5m，于2008年4月底按大田栽培要求進(jìn)行澆灌、耕作和播種，為避免施肥不勻?qū)чg土地肥力的影響，播種前沒(méi)有施用任何肥料，播種后除棉花進(jìn)行施肥而苜蓿和黃芪未施肥外，其它灌溉、除草等管理活動(dòng)基本一致。

2 研究方法

2008年3月造林后，調(diào)查苗木高、胸徑。并在林分內(nèi)隨機(jī)取5處，分0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm共4層取土，測(cè)定土壤容重，并混合土樣后測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量、全氮、速效氮、全磷、速效磷。

2008年11月調(diào)查不同間作物范圍內(nèi)林帶的林木高、胸徑，并按春天取土樣的要求分別在不同間作物的種植范圍內(nèi)進(jìn)行取土測(cè)定土壤容重及有機(jī)質(zhì)含量、全氮、速效氮、全磷、速效磷。

土壤容重的測(cè)定用環(huán)刀法；有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法－外加熱法，全氮采用濃H2SO4－HClO4消煮后用凱氏定氮蒸餾法測(cè)定，水解氮以堿解擴(kuò)散法測(cè)定，全磷以氫氧化鈉堿熔——鉬銻抗比色法測(cè)定，速效磷以0.5mol／L Na HCO3——鉬銻抗比色法測(cè)定。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同間作對(duì)土壤性狀的影響

3.1.1 不同間作物對(duì)林地土壤容重的影響

土壤容重是反映土壤孔隙組成的重要指標(biāo)之一，也是衡量立地生產(chǎn)力變化的重要指標(biāo)之一，通過(guò)測(cè)定不同間作物林地土壤容重，可以放映不同間作物栽培過(guò)程中對(duì)林地性狀的變化。于2008年11月測(cè)定得到不同間作物林地的容重見(jiàn)圖1。

圖1 不同間作物0～40cm土層容重的變化

由圖1可以看出，不同間作物林地0～40cm土層的容重與對(duì)照相比，除20～30cm土層外，其余土層按容重的大小排序均為：棉花地＜苜蓿地＜對(duì)照＜黃芪地。其中棉花地的容重最小，比對(duì)照低11.9%，比苜蓿地低10.6%，這說(shuō)明棉花地由于中耕除草等管理措施改善了表層土壤的物理性質(zhì)，使得其容重降低，而苜蓿地除2次收割以外，基本沒(méi)有進(jìn)行管理，因此其容重接近對(duì)照，造成黃芪地容重大于對(duì)照的原因可能與早期需要對(duì)黃芪進(jìn)行移苗、拔草等，較多的人為活動(dòng)不僅沒(méi)有改善林地，反而使林地緊實(shí)。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)，不同間作物的土壤容重之間達(dá)到了顯著性差異的水平（P＝0.0000253）。

3.1.2 不同間作物土壤養(yǎng)分狀況

土壤有機(jī)質(zhì)含量及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量是反映土壤肥力狀況的重要指標(biāo)，土壤有機(jī)質(zhì)豐富可促進(jìn)微生物活動(dòng)，提高土壤肥力，有機(jī)質(zhì)分解時(shí)產(chǎn)生的帶負(fù)電荷的胡敏酸，可與土粒結(jié)合在一起，或成膜包被著土粒，使分散的土粒膠結(jié)起來(lái)，從而有利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，土壤孔隙度增加，容重降低，同時(shí)腐殖質(zhì)分子具有許多交換能力的羥基和羧基，可保存許多離子，從而提高土壤對(duì)酸、堿的緩沖力，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量特別是速效養(yǎng)分含量的高低，直接影響土壤可利用養(yǎng)分的多少，進(jìn)而影響林木生長(zhǎng)狀況。從不同間作物林地土壤0～40cm土壤營(yíng)養(yǎng)元素的含量來(lái)看（表1），棉花地除速效磷稍低于對(duì)照外，其余指標(biāo)均高于對(duì)照，有機(jī)質(zhì)比對(duì)照增加了4.8%，速效氮增加了13.0%，苜蓿地的有機(jī)質(zhì)增加了1.0%，速效氮增加了1.3%，黃芪地的有機(jī)質(zhì)增加了0.3%，速效氮增加了0.2%。

大量研究表明引進(jìn)間作物能改善林地的養(yǎng)分狀況，如在落葉松林地間種沙打旺后，0～40cm土層中全N含量提高5.1%，水解N增加11%，速效P增加7.1%［7］；在日本柳杉林間作紅車軸草，0～20cm 土層中有機(jī)質(zhì)提高30.16%，N 素含量提高21.23%［8］；在合作楊林地間作紫花苜蓿，0～70cm土層中有機(jī)質(zhì)含量比純林高0.0052%～0.0953%，0～25cm土層中含5 N量提高33%［9］。這與本研究的結(jié)果一致，但間作固氮植物苜蓿和黃芪的林地養(yǎng)分增加的幅度均小于間作棉花林地，說(shuō)明在短期內(nèi)（1年的時(shí)間）棉花地因?yàn)槿藶槭┓适沟昧值厮傩юB(yǎng)分增加明顯。

表1 不同間作物土壤養(yǎng)分狀況

3.2 不同間作物對(duì)林木生長(zhǎng)的影響

通過(guò)調(diào)查不同間作物影響的林木樹(shù)高、胸徑，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同間作物影響的林木樹(shù)高、胸徑

由表2可知，不同間作物影響范圍內(nèi)林木樹(shù)高不同，表現(xiàn)為H棉花＞H對(duì)照＞H苜蓿＞H黃芪的順序，棉花影響范圍內(nèi)林木平均高的值最大，但經(jīng)方差分析可知不同處理之間并沒(méi)有達(dá)到顯著性差異的水平（P＝0.516919549）。

不同間作物影響范圍內(nèi)的林木胸徑表現(xiàn)也不相同，按照從大到小的順序?yàn)镈棉花＞D苜蓿＞D黃芪＞D對(duì)照，經(jīng)方差分析可知，不同處理之間的差異達(dá)到顯著性水平（P＝0.003527）。說(shuō)明不同間作物對(duì)林木胸徑的生長(zhǎng)產(chǎn)生了影響，分析其原因，可能是由于不同間作物的經(jīng)營(yíng)管理差異所導(dǎo)致，因?yàn)槊藁ㄉa(chǎn)中采取的灌溉、施肥、中耕除草等措施，增加了林地的速效養(yǎng)分，改善了林地土壤的理化性質(zhì)，經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)，在9月下旬進(jìn)行生物量調(diào)查時(shí)，三倍體毛白楊的少數(shù)根系已經(jīng)生長(zhǎng)進(jìn)入間作區(qū)域（最長(zhǎng)根系達(dá)到1.57m），因此可能從間作地吸收養(yǎng)分，從而對(duì)林木的胸徑生長(zhǎng)產(chǎn)生了促進(jìn)作用。

在間作物對(duì)林木生長(zhǎng)的影響研究方面，大多數(shù)研究結(jié)果都是起促進(jìn)作用，如落葉松林地帶狀混交沙打旺，樹(shù)高增 加 9.1%，地 徑增加 11.2%，冠幅 增 加7.9%，根幅增加15.9%，總根量增加12%，根系總長(zhǎng)度增加 75.3%［7］；在低產(chǎn)的 8 年生小葉楊樹(shù)高僅1.5m，胸徑0.61cm，冠幅40cm×40cm，但間種紅豆草1年后，平均樹(shù)高達(dá)2.08m，胸徑1.27cm，冠幅90cm×80cm，長(zhǎng)勢(shì)旺盛［9］。但也有研究結(jié)果表明引進(jìn)固氮植物進(jìn)行的間作對(duì)林木生長(zhǎng)有負(fù)效應(yīng)。如P.Paris等人研究了紫花苜蓿對(duì)核桃幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響，由于核桃和苜蓿對(duì)水分養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)而使核桃直徑生長(zhǎng)、枝條長(zhǎng)度都受到一定的影響［10］。在本研究中，不同間作物對(duì)林木的生長(zhǎng)也有不同的影響，尤其是對(duì)胸徑的生長(zhǎng)影響達(dá)到顯著差異的水平，但并非是固氮植物，而是棉花的促進(jìn)作用更大一些。造成這一結(jié)果的原因可能是由于棉花栽培管理更為精細(xì)，細(xì)致的肥水管理對(duì)林木生長(zhǎng)尤其是胸徑的生長(zhǎng)起到了的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

從間作1年的結(jié)果來(lái)看，不同間作物對(duì)林地土壤的理化性質(zhì)產(chǎn)生了不同的影響，與對(duì)照相比，土壤容重、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分均發(fā)生了變化，間作棉花顯著改善了表層土壤的容重，有機(jī)質(zhì)的含量和速效N的含量也有所增加。不同間作物對(duì)林木高生長(zhǎng)沒(méi)有產(chǎn)生顯著差異，但對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響達(dá)到了顯著性差異水平，間作棉花在第一年顯著促進(jìn)了三倍體毛白楊胸徑的生長(zhǎng)。綜合來(lái)看，在造林的第一年以間種棉花為最好。

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