【摘要】：黃土高原自然環(huán)境惡劣,是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)。而果農(nóng)間作系統(tǒng)作為生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要內(nèi)容之一,可提高當?shù)赝恋乩眯?減少水土流失,增加經(jīng)濟收入,被當?shù)剞r(nóng)民廣泛應用。果農(nóng)間作系統(tǒng)中果樹和農(nóng)作物共享資源,必然會引起競爭,隨著間作年限的增加,果樹和農(nóng)作物之間對水、肥、光等的競爭也會日益突出。為了協(xié)調(diào)果樹和農(nóng)作物之間的種間競爭關系,本文以晉西黃土區(qū)不同間作年限(3年、5年和7年)的蘋果花生間作系統(tǒng)為研究對象,采用烘干稱重法對蘋果樹行(行距為5m)距蘋果樹不同距離處0-1OOcm 土層的土壤水分含量進行監(jiān)測,解析間作系統(tǒng)土壤水分空間分布特征、土壤水分效應、土壤水分的主要競爭區(qū)域以及對果樹和花生生長特征、生物量、產(chǎn)量的影響,旨在提高該地區(qū)果農(nóng)間作系統(tǒng)降水生產(chǎn)力、土壤水分利用效率,為果農(nóng)間作系統(tǒng)高效可持續(xù)經(jīng)營提供理論支撐。研究結(jié)果表明:(1)與花生單作系統(tǒng)和蘋果單作系統(tǒng)相比,3種間作年限的蘋果花生間作系統(tǒng)土壤水分皆顯示為負效應。在其他條件一定的條件下,隨著間作年限的增加,蘋果花生間作系統(tǒng)土壤含水量逐漸降低,且差異顯著(P0.05)。當間作年限為3時,在花生的苗期、開花期、結(jié)莢期和成熟期,土壤平均含水量分別是19.54%、16.09%、13.57%和14.27%。與花生單作系統(tǒng)相比,間作系統(tǒng)土壤平均含水量分別降低了 18.36%、15.86%、19.92%和18.51%;與蘋果單作系統(tǒng)相比,間作系統(tǒng)土壤平均含水量降低了8.62%、5.97%、12.87%和10.14%。間作年限為5時,在花生的4個典型物候期,蘋果花生間作系統(tǒng)土壤平均含水量比花生單作系統(tǒng)分別降低了 41.97%、42.42%、49.25%和42.72%,比蘋果單作系統(tǒng)降低了 23.43%、31.76%、36.52%和29.04%。間作年限為7時,與對應的單作系統(tǒng)相比土壤含水量都有一定程度的降低。不同間作年限的間作系統(tǒng)各物候期土壤水分具有相似的分布規(guī)律,在垂直方向上,隨著土層深度的增加土壤水分逐漸增加。在水平方向上,以樹行中間即距樹2.5m處為分界線,隨著距樹距離越遠,土壤含水量先降低后升高,呈開口向上的拋物線狀。(2)間作年限為3時,無法定量判定蘋果花生間作系統(tǒng)土壤水分的主要競爭區(qū)域和競爭寬度。當間作年限為5年和7年時,可以有效地判定蘋果花生間作系統(tǒng)土壤水分的主要競爭區(qū)域和競爭寬度。綜合考慮花生的4個物候期,間作年限為5時,蘋果花生間作系統(tǒng)的主要競爭區(qū)域是距行樹南側(cè)0.7m-1.9m和距樹行北側(cè)0.5m-1.7m,競爭寬度均為1.2m。間作年限為7時,主要競爭區(qū)域為距樹行南側(cè)0.5m-1.9m和距樹行北側(cè)0.7m-1.9m,競爭寬度分別為1.4m和1.2m。(3)當間作年限為3、5、7時,蘋果花生間作系統(tǒng)果樹的樹高分別是2.14m、2.67m和3.04m,比單作系統(tǒng)的降低了 4.04%、4.30%和4.10%。在花生的4個物候期,花生的平均株高表現(xiàn)為花生單作系統(tǒng)(20.62cm)間作年限為3(19.09cm)間作年限為5(12.55cm)間作年限為7(9.43cm)。不同間作年限,果樹葉片葉綠素相對含量沒有顯著差異。隨著蘋果花生間作系統(tǒng)間作年限的增長,花生葉片葉綠素的相對含量的平均值逐漸降低,最低值出現(xiàn)在花生苗期,為17.92mg·m2。隨著間作年限的增加,蘋果花生間作系統(tǒng)單株花生的根干質(zhì)量、莖干質(zhì)量、葉干質(zhì)量和總生物量有一定程度的降低,間作年限越大降低程度越明顯。隨著間作年限的增長,蘋果花生間作系統(tǒng)花生的產(chǎn)量有一定程度的降低。(4)建議隨著蘋果花生間作系統(tǒng)果樹間作年限的增長,在不影響果樹生長發(fā)育的條件下對果樹采取修枝、拉枝等相應措施,或者適當增大間作距離甚至停止間作。在花生的苗期和開花期,對間作系統(tǒng)中土壤水分的主要競爭區(qū)域進行薄膜覆蓋或者植物秸稈覆蓋,減少土壤水分蒸發(fā);同時根據(jù)地勢建設雨水集蓄工程,對降雨進行富集,引導雨水到土壤水分的主要競爭區(qū)域,從而提高降雨生產(chǎn)力,增大蘋果花生間作系統(tǒng)經(jīng)濟效益。
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S661.1;S565.2
【圖文】：

邐０逡逑ｄ蘋果樹、花生？邋取樣點逡逑圖３－１：試驗區(qū)土壤水分取樣布設圖逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｆｏｒ邋ｓｏｉｌ邋ｍｏｉｓｔｕｒｅ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｏｂｓｅｒｖｅｄ邋ｓｉｔｅ逡逑３．３．２邋土壤水分測定方法逡逑２０１５、２０１６年在花生的苗期、開花期、結(jié)莢期和成熟期，選擇典型天氣，在蘋果逡逑花生間作系統(tǒng)和對應單作系統(tǒng)各監(jiān)測點懫用土鉆法取土，ｌ0ｃｍ為一層，取土深度０－逡逑１００ｃｍ

３．４．２移動窗口法逡逑本文采用移動窗口法（ＬｕｄｗｉｇＪＡ，１９８７）判定蘋果花生間作系統(tǒng)的主要競爭區(qū)逡逑域和競爭寬度，判定原理如圖３－２所示：將一個窗口平均分割成兩個半窗口，利用歐逡逑氏距離的平方計算比較兩個半窗口的相異性，按順序?qū)⒋翱谙蛴覀?cè)移動一個取樣點，逡逑再計算兩個半窗口的相異性，直到最后一個樣點。土壤水分相異性的計算公式如下：逡逑５￡Ｚ）ｂ邋＝邋Ｘ（Ｘ，ｍｗ－Ｘ，ｎｗ）邐（３－２）逡逑ｉ邋＝邋ｌ逡逑式中：ＳＥＤ是歐氏距離的平方；ｂ是兩個半窗口的中點；ｋ是樣點的變量數(shù)；Ｘ逡逑是一個半窗口的均值；ｍ和ｎ分別為兩個半窗口；邋ｗ是窗口的寬度。逡逑ｏｉｏｌｏＴｏ＾ｏｌ0邋0邋0逡逑ｍ邋ｎ邐＾逡逑＾邋0邋取樣點ｓａｍｐｌｅ逡逑圖３－２移動窗口法原理示意圖逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｍｏｖｉｎｇ邋ｓｐｌｉｔ邋ｗｉｎｄｏｗ邋ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ逡逑以樣點位置為橫坐標，歐氏距離的平方為縱坐標作圖。當曲線變化趨于穩(wěn)定，有逡逑兩個明顯的波峰，通過半波峰法根據(jù)峰值所在的位置和峰寬可以有效地判定蘋果花生逡逑間作系統(tǒng)土壤水分的影響域和影響寬度。影響域范圍內(nèi)表示距離中心林帶不同距離處逡逑土壤水分含量差異較大，果樹與農(nóng)作物之間的競爭比較激烈，為果農(nóng)間作系統(tǒng)土壤水逡逑分的主要競爭區(qū)域，由此判定果農(nóng)間作系統(tǒng)中土壤水分的主要競爭區(qū)域和競爭寬度。逡逑本研宄中

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