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生物医药与食品工程学院彭晓邦副教授主持的陕西省科技计划项目《低山丘陵区农林复合系统种间关系调控技术研究》（项目编号：2010JQ3007），最终成果为论文、研究报告。本项目由彭晓邦、王新军、于浩世、张硕新、闫红安、王凤娟、华智锐、邓寒霜8位同志合作完成。

一、项目研究的目的和意义

商洛地处秦岭山区，该区自然特征的南北过渡性决定了该区生物资源丰富，适生种类多，生物多样性的保护和发展至关重要。但由于该区多年来生态保护意识淡漠，人口激增而对土地资源的需求加大以及不合理的管理和利用体系等诸多因素导致该区生态环境破坏严重，屏障功能削弱。特别是低山丘陵区，由于人口压力较大，加之粗放性的生产经营，导致地表植被破坏和水土流失相当严重，林业在保持水土和涵养水源的作用已大大降低。农林复合系统是在综合考虑社会、经济和生态因素的前提下，将乔木和灌木有机地结合于农牧生产系统中，具有为社会提供粮食、饲料和其它林副产品的功能优势，同时还能控制土壤侵蚀、改善农田小气候，保障自然资源的可持续性。目前，农林复合系统的研究在理论上和实践上都己有了很大的发展，现己成为一门新兴的边缘性学科，出现在农业科学和林业科学的交叉领域，并呈现出蓬勃的生机和巨大的潜力。因此，在人均耕地资源紧缺、社会经济水平不发达的商洛低山丘陵区发展农林、林药复合系统无疑具有重要的现实意义。

二、研究的主要内容

本研究以商洛主要经济树种核桃和主栽作物大豆、绿豆及道地中药材丹参、黄芩、桔梗构建的农林药复合生态系统为研究对象。定量研究不同农林复合系统物种间对水、肥、光的竞争与互补关系，不同植物间的化感作用，解析物种间竞争与互补的机理及化感作用的内在机理，以期为构建适合研究区发展的农林药复合系统及其调控管理技术提供一定的理论依据。

根据研究目标及研究内容，综合考虑农林复合系统相关研究动态，确定所需主要观测因子（如：光合作用、环境因子、生物学形状、生物量、土壤水分与养分等理化性质等），运用生态学、植物生理学、林学、农学、土壤学、气象学、生态工程学等相关学科原理，在理论分析的基础上，采用试验研究与模拟计算相结合、小区试验与大田试验相结合、田间试验与盆栽试验相结合、定位与半定位观测相结合的研究路线。其中：系统叶面积及辐射传输指标采用冠层分析仪观测（LAI-2000）；根量及其分布采用常规实地挖根观测方法；土壤水分主要采用TDR技术、结合烘干重量法观测；土壤及植物养分采用流动分析仪法观测；植物叶面蒸腾耗水量及光合作用采用气孔分析法（如：Li-6400xt、Li-1600）观测；小气候要素观测采用自动气象观测系统结合人工观测进行。本研究的主要发现有：

1.商洛桔梗的净光合速率达到最大值为13.1μmols-1m-2，其光饱和点为1418μmols-1m-2，光补偿点为68μmols-1m-2，表观量子效率为0.0677。商洛桔梗的光饱和点较高，光补偿点较低，表观量子效率较高，为阴生植物，对光照的适应性较强，能有效利用弱光环境生长发育。在种植、栽培桔梗时应该选择较阴凉的地方，或者种植在林药复合系统中，以提高土地利用率和整个复合系统的产值。

2.商洛黄芩的净光合速率达到最大值为15.66μmols-1m-2，其光饱和点为1600μmols-1m-2，光补偿点为98μmols-1m-2，表观量子效率为0.0518。商洛黄芩的光饱和点较高，光补偿点和表观量子效率较低，为典型的阳生植物，对光照的适应性较强，在种植、栽培黄芩时应该选择光照条件较好的地方，适当加大种植密度，以提高黄芩的产量。

3.农林复合严重影响间作大豆、丹参的光合有效辐射、生物量和产量，且距树行愈近，影响愈大。大豆、丹参可通过提高叶绿素含量，降低光饱和点及光补偿点和升高表观量子效率来适应弱光环境。

4.板栗叶水浸液对商洛桔梗、商洛黄芩、商洛丹参幼苗的酶活性（SOD、POD、CAT、PPO、NR）和种子萌发有一定的影响，可以在某种程度上促进商洛桔梗、商洛黄芩和商洛丹参种子的萌发及其幼苗的生长发育。

5.低浓度的小麦秸秆浸提液和玉米叶浸提液对三种受体中药材（商洛桔梗、商洛黄芩、商洛丹参）种子的萌发、幼苗根长、苗高、鲜重、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量均有明显的化感促进作用。在试验浓度范围内，小麦秸秆水浸液对三种受体中药材幼苗光合速率的影响各不相同。禾本科作物（小麦、玉米）可以作为复合系统轮作倒茬的首选物种。

6.核桃叶水浸液对商洛桔梗、商洛黄芩、商洛丹参幼苗的酶活性（SOD、POD、CAT）和种子萌发有一定的影响，可以在某种程度上促进商洛桔梗、商洛黄芩和商洛丹参种子的萌发及其幼苗的生长发育。

7.在以核桃或类似果树为主的农林复合系统中，林下物种应该优先选择种植耐荫作物；林下以喜光作物为间作物种时,应加强田间管理,调整树木行间距且对树木定期进行修剪，以减少光能竞争对林下间作作物产量的影响；在构建农林复合系统时，间作作物距离树行应保持一定距离。在根系竞争激烈的区域，管理上应加强水肥调控，以提高整个复合系统的生产力。

三、研究的学术（应用）价值

本研究在经济效益方面可提高土地利用价值，促进农村经济发展。在社会效益方面，对比其它土地利用系统，复合农林业系统具有多样性、系统性、复杂性等特征，在经营管理上要求比单一组分的生态系统有更高的技术，要投入更多的人力资源，课题的实施和成果的推广应用会为农民创造就业机会。在环境效益方面，本课题紧密结合林业生态工程建设，课题的实施可促进工程区林草植被建设，有效增加植被覆盖率，减少和控制水土流失，提高土地和气候等资源利用率，最终起到加快生态脆弱区植被恢复速度、明显改善生态环境状况等作用。