农林复合经营的研究进展_程鹏
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 农林复合经营特点的分析
2. 1 农林复合系统的种间互作 农林复合系统中存在多种生物，一种生物通过
改造环境可直接或间接地影响相邻生物，即种间互 作，其作用方式有减弱光强、改变光质、蒸腾水分、 改变土壤湿度、吸收限制性养分、提供固氮、遮荫或 防护牲畜、促进或削弱病原体活动、增加土壤有机 物、解毒以及改变土壤反应等。根据种间互作发生 的空间位置可分为地上部分互作和地下部分互作 两大类。前者主要是农林复合系统中林木通过改 变小气候来影响林下的农作物，后者则是林木与农 作物对土壤中水分及养分资源的竞争或互利，两者 共同决定了农林复合系统的资源利用模式［16 － 17］。
农林复合经营的研究进展
程 鹏1，2 ，曹福亮1 ，汪贵斌1
（ 1. 南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037； 2. 安徽省林业厅，安徽 合肥 230001）
摘要：在分析农林复合经营概念和特点的基础上，研究了中国农林复合经营研究的现况，论述了
农林复合经营分类体系、种间互作、能量流动、物质循环以及效益评价等方面的研究进展，提出了
（2） 地下部 分 相 互 作 用。 农 林 复 合 系 统 中 林 木和农作物对水分及养分的利用率决定了各部分 的生长状况。林木与农作物对水分及养分作用体 现在竞争和互利两方面。竞争作用最可能发生在 系统不同组分的根系从同一土层获取生长资源时， 特别是当浅根林木与农作物间作时，它们的根系分 布在 相 同 土 层，对 水 分 及 养 分 的 竞 争 更 加 激 烈。 Odhiambo 等 研 ［22］ 究表明，银桦 － 玉米复合系统中 玉米的产量与玉米单作产量相比减少了 40 % ，其 原因是银桦和玉米的根系都主要分布在 20 cm 以 上土层。Wanvestraut 等［23］采用放置聚乙烯屏障的 方法研究美洲山核桃 － 棉花复合系统对水分的竞 争，结果表明：经屏障处理后土壤含水量增加，棉花 生长状况较好，产量也较高。然而当深根林木与浅 根农作物配置时，则是以互利的方式利用水分及养 分。林木通 过 细 根 周 转，向 作 物 输 送 氮 素 和 有 机 质，从而降低养分的淋溶率。同时林木的根系对水 分的吸收可以降低排水，从而影响养分的淋溶率， 这主要是林木根系的“安全网”作用［24 － 25］。
研究到推广的完整体系，促进了各地区农林复合系 统研究水平的提高［7 － 8］。
我国农林复合经营的发展可分为原始农林复 合经营、传统农林复合经营和现代农林复合经营 3 个阶段。现代农林复合经营的发展初始于 20 世纪 50 年代，经过 50 多年的不断探索和发展，我国农 林复合系统现已形成了以农田林网为主体、结合各 类农林间作模式、带网片点合理配置，多林种和多 树种有机结合，时间上有序列、空间上有层次，三大 效益兼备的农林复合体系 。 ［2，4，9］
（1） 地上部 分 相 互 作 用。 植 物 间 争 夺 光 能 是 地上部分相互作用最直接的表现。许多研究表明， 由于农林复合系统中林木的遮荫，一般会引起林下 农作物的 光 合 效 率 下 降，从 而 导 致 农 作 物 产 量 降 低。Osman 等［18］研究了印度半干旱地区农林复合 经营中农作物的产量变化，结果表明：豇豆和高粱 生长及产量受到林木树冠遮荫的影响而降低。赵 英等［19］研究表明，低丘红壤上南酸枣 － 花生复合 系统虽然促进了南酸枣生长，但花生产量却减小了 20 % ～ 50 % ，其原因之一是南酸枣遮荫减弱了花
1 农林复合经营的分类体系
农林复合经营通常依据经营目标、结构和功能 等对其进行分类。许多学者根据各自的研究目标
收稿日期：2009 － 08 － 10
修回日期：2010 － 03 － 07
基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（2006BAD18B03）；江苏省科技支撑计划（BE2008395）；安徽省林业重点科研项目（皖 LZ200815）
Abstract： Based on brief introduction to the concept and characteristics of agroforestry management，the current situation of agroforestry management in China was analyzed. The progresses of study on the system classification，inter-cropping，energy flow，substance circulation and benefits evaluation of agroforestry system were summarized. Some problems of study on agroforestry management were also discussed. Which include the basic theory，optimization patterns of region，social economics and ecology，variety and clone，site productivity and sustainable management. According to the above problems，research directions on agroforestry management were put forward. Key words： agroforestry management； inter-cropping； energy flow； benefit evaluation
生的光合有效辐射。Everson 等［20］研究表明，光是 金合欢 － 玉米、桑树 － 玉米、美国皂荚 － 玉米复合 系统中玉米产量下降的主要限制因子。然而也有 研究表明，林木的遮荫有利于某些农作物的生长。 Pinto 等［21］研究发现当咖啡树密度保持不变时，咖 啡树产量与遮荫水平之间呈现二次多项式回归关 系，当遮荫水平在 30 % ～ 45 % 时，咖啡树的产量 最大。Fang 等［6］对不同宽窄行杨树 － 小麦间作模 式种间关系的研究表明杨树能使光辐射和温度下 降，而使相对湿度提高，这样的小环境更利于小麦 的生长及其品质的提高。
第3 期
程 鹏，等：农林复合经营的研究进展
ຫໍສະໝຸດ Baidu
153
麦、玉 米 的 生 长 有 极 显 著 的 促 进 作 用，浓 度 再 高 （ 大于10 mg / mL） 则表现极显著的抑制作用；高浓 度的浸提液对反枝苋、马唐、狗尾草、蟋蟀草、虎尾 草有明显的抑制作用；中低浓度仅对反枝苋、蟋蟀 草有明显的促进作用。这表明了不同浓度的同一 化感物质对同一作物或同一种化感物质对不同作 物的他 感 作 用 效 果 是 不 同 的。 还 有 研 究 认 为，季 节、生长时期、土壤水分、养分、光、温度等也是影响 化感作用效果的因素 。 ［27］ 2. 2 农林复合经营能量流动和物质循环
（1） 能量流 动。 能 量 流 动 是 农 林 复 合 系 统 的 基本功能之一，但各种系统中各组分及量比关系不 同，其能流路径、效率也不同，进而决定整个系统生 产力的高 低。 彭 方 仁 等 ［30］对 银 杏 采 叶 园、银 杏 果 － 叶 － 农复合园、银杏材 － 农复合园 3 种模式内植 物种群对光能的削弱和截获进行了模型分析，结果 表明：银杏果 － 叶 － 农复合园具有最好的复合光效 益，光能截获率可达 92 % ，PAR 在植冠层的削弱 过程遵循 Beer-Lambert 定律，可为探讨银杏复合最 优模式提供理论依据。据四川旱坡地植物篱农作 系统能流特征研究的结果［31］，作物 － 果树类 － 植 物篱系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加， 有利于优化输入能结构，从而促进了坡地生态系统 良性循环和集约高效农业发展。
农林复合经营中存在的基础理论及系统研究、区域的最优化模式、社会经济学与生态学、品种和
无性系、立地生产力长期变化及可持续经营等方面存在的问题，并针对存在的问题提出了建议。
关键词：农林复合经营； 种间互作； 能量流动； 效益评价
中图分类号：S718
文献标志码：A
文章编号：1000 － 2006（2010）03 － 0151 － 06
第 34 卷 第 3 期 2010 年 5 月
南京林业大学学报（ 自然科学版）
Journal of Nanjing Forestry University （ Natural Science Edition）
http： / / www. nldxb. com
Vol. 34，No. 3 May，2010
植物间化感作用是地下部分互作研究的重要 内容。化感作用机理可以概括为一种植物产生的 化感物质通过多种机制如植物残体分解、根分泌和 淋洗等释放到根际，影响受体植物细胞膜的透性、 营养元素的吸收和运输、有机物质的代谢、光合、呼 吸以及 植 物 体 内 酶 的 活 性 和 激 素 活 性 等［26 － 27］。 Jose 等［28］研究表明，胡桃醌对玉米和大豆的枝和 根相 对 生 长 率、叶 片 光 合 速 率、蒸 腾 速 率、气 孔 导 度、叶片和根的呼吸速率均有明显的抑制作用，其 中根相对生长率受抑制程度强于枝相对生长率，生 理指标中叶片光合速率是受抑制程度最强的。王 德艺等［29］试验表明，中林 － 46 杨存在他感作用， 低浓度的浸提液（0 ～ 5 mg / mL） 对花生生长的影响 不明显，高浓度（10 ～ 50 mg / mL） 时则有极显著的 促进作用； 浸提液浓度 为 0 ～ 10 mg / mL 时，对 小
提出了相应的分类体系。Nair［10］将农林复合系统 分为 3 大类 18 个类型，据统计全球大约有2 000多 种复合系统，并提出了适合于发展中国家的农林复 合经营分类系统。黄枢等［11］将我国农林复合经营 分为林 － 农、林 － 牧、农 － 林 － 牧 3 类结合型和特 种农林复合经营型，在此基础上划分出 16 个类型 组，215 个类型。孙述涛［12］则主张功能分类法，按 功能 － 结构 － 组分的顺序进行划分。此外，有很多 学者提出了一些有地域特点的分类系统。朱清科 等［13］将黄土区农林复合系统分为塬面农林复合系 统、坡面林牧复合系统、坡面农林复合系统、川滩农 林复合系统和侵蚀沟林牧复合系统。樊巍等［14］曾 对河南平原区复合农林业系统进行 4 级分类，其中 一级分类标准就是系统的产业组分，共分 9 大类 型。陈长青等［15］根据红壤丘陵区的自然条件和社 会经济状况，农林复合经营系统分类体系可划分为 复合生态系统、经营模式、复合类别和复合模式等 4 个等级。目前农林复合系统的分类体系多种多 样，尚无统一的分类系统和分类标准，但总的趋势 是由 单 因 子、单 层 次、少 目 标 逐 渐 向 多 因 子、多 层 次、多目标方向发展。
The progress of study on agroforestry
CHENG Peng1，2 ，CAO Fu-liang1 ，WANG Gui-bin1
（1. College of Forest Resources and Environment，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China； 2. Forestry Department of Anhui Province，Hefei 230001，China）
作者简介：程鹏（1955—） ，高级工程师，博士生。E-mail： pengcheng5511@ 163. com。
引文格式：程鹏，曹福亮，汪贵斌. 农林复合经营的研究进展［J］. 南京林业大学学报：自然科学版，2010，34（3） ：151 － 156.
152
南京林业大学学报（ 自然科学版）
第 34 卷
农林复合经营是指在同一土地经营单元上，按 照生态经济学的原理，将林农牧副渔等多种产业相 结合，实行多物种共栖、多层次配置、多时序组合、 物质多级循环利用的高效生产体系［1 － 2］，其具有复 合性、系统性、集约性、灵活性、地域性、产业性、本 质性、最优性等特点［3 － 6］。1978 年，国家农林复合 经营委员会（ ICRAF） 的成立，标志着农林复合经营 被正式确立为一个新的分支学科。农林复合经营 研究在亚非洲国家兴起后，欧美一些发达国家也逐 步认识到其所具有的独特优势，开始对农林复合经 营开展广泛的研究。20 世纪 90 年代以来，多用途 树种（ MPTS） 筛选以及经营管理软件的开发应用， 促进了农林复合经营研究的发展，并形成了全球的 研究网络，这些网络使农林复合经营形成了一个从
2. 1 农林复合系统的种间互作 农林复合系统中存在多种生物，一种生物通过
改造环境可直接或间接地影响相邻生物，即种间互 作，其作用方式有减弱光强、改变光质、蒸腾水分、 改变土壤湿度、吸收限制性养分、提供固氮、遮荫或 防护牲畜、促进或削弱病原体活动、增加土壤有机 物、解毒以及改变土壤反应等。根据种间互作发生 的空间位置可分为地上部分互作和地下部分互作 两大类。前者主要是农林复合系统中林木通过改 变小气候来影响林下的农作物，后者则是林木与农 作物对土壤中水分及养分资源的竞争或互利，两者 共同决定了农林复合系统的资源利用模式［16 － 17］。
农林复合经营的研究进展
程 鹏1，2 ，曹福亮1 ，汪贵斌1
（ 1. 南京林业大学森林资源与环境学院，江苏 南京 210037； 2. 安徽省林业厅，安徽 合肥 230001）
摘要：在分析农林复合经营概念和特点的基础上，研究了中国农林复合经营研究的现况，论述了
农林复合经营分类体系、种间互作、能量流动、物质循环以及效益评价等方面的研究进展，提出了
（2） 地下部 分 相 互 作 用。 农 林 复 合 系 统 中 林 木和农作物对水分及养分的利用率决定了各部分 的生长状况。林木与农作物对水分及养分作用体 现在竞争和互利两方面。竞争作用最可能发生在 系统不同组分的根系从同一土层获取生长资源时， 特别是当浅根林木与农作物间作时，它们的根系分 布在 相 同 土 层，对 水 分 及 养 分 的 竞 争 更 加 激 烈。 Odhiambo 等 研 ［22］ 究表明，银桦 － 玉米复合系统中 玉米的产量与玉米单作产量相比减少了 40 % ，其 原因是银桦和玉米的根系都主要分布在 20 cm 以 上土层。Wanvestraut 等［23］采用放置聚乙烯屏障的 方法研究美洲山核桃 － 棉花复合系统对水分的竞 争，结果表明：经屏障处理后土壤含水量增加，棉花 生长状况较好，产量也较高。然而当深根林木与浅 根农作物配置时，则是以互利的方式利用水分及养 分。林木通 过 细 根 周 转，向 作 物 输 送 氮 素 和 有 机 质，从而降低养分的淋溶率。同时林木的根系对水 分的吸收可以降低排水，从而影响养分的淋溶率， 这主要是林木根系的“安全网”作用［24 － 25］。
研究到推广的完整体系，促进了各地区农林复合系 统研究水平的提高［7 － 8］。
我国农林复合经营的发展可分为原始农林复 合经营、传统农林复合经营和现代农林复合经营 3 个阶段。现代农林复合经营的发展初始于 20 世纪 50 年代，经过 50 多年的不断探索和发展，我国农 林复合系统现已形成了以农田林网为主体、结合各 类农林间作模式、带网片点合理配置，多林种和多 树种有机结合，时间上有序列、空间上有层次，三大 效益兼备的农林复合体系 。 ［2，4，9］
（1） 地上部 分 相 互 作 用。 植 物 间 争 夺 光 能 是 地上部分相互作用最直接的表现。许多研究表明， 由于农林复合系统中林木的遮荫，一般会引起林下 农作物的 光 合 效 率 下 降，从 而 导 致 农 作 物 产 量 降 低。Osman 等［18］研究了印度半干旱地区农林复合 经营中农作物的产量变化，结果表明：豇豆和高粱 生长及产量受到林木树冠遮荫的影响而降低。赵 英等［19］研究表明，低丘红壤上南酸枣 － 花生复合 系统虽然促进了南酸枣生长，但花生产量却减小了 20 % ～ 50 % ，其原因之一是南酸枣遮荫减弱了花
1 农林复合经营的分类体系
农林复合经营通常依据经营目标、结构和功能 等对其进行分类。许多学者根据各自的研究目标
收稿日期：2009 － 08 － 10
修回日期：2010 － 03 － 07
基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（2006BAD18B03）；江苏省科技支撑计划（BE2008395）；安徽省林业重点科研项目（皖 LZ200815）
Abstract： Based on brief introduction to the concept and characteristics of agroforestry management，the current situation of agroforestry management in China was analyzed. The progresses of study on the system classification，inter-cropping，energy flow，substance circulation and benefits evaluation of agroforestry system were summarized. Some problems of study on agroforestry management were also discussed. Which include the basic theory，optimization patterns of region，social economics and ecology，variety and clone，site productivity and sustainable management. According to the above problems，research directions on agroforestry management were put forward. Key words： agroforestry management； inter-cropping； energy flow； benefit evaluation
生的光合有效辐射。Everson 等［20］研究表明，光是 金合欢 － 玉米、桑树 － 玉米、美国皂荚 － 玉米复合 系统中玉米产量下降的主要限制因子。然而也有 研究表明，林木的遮荫有利于某些农作物的生长。 Pinto 等［21］研究发现当咖啡树密度保持不变时，咖 啡树产量与遮荫水平之间呈现二次多项式回归关 系，当遮荫水平在 30 % ～ 45 % 时，咖啡树的产量 最大。Fang 等［6］对不同宽窄行杨树 － 小麦间作模 式种间关系的研究表明杨树能使光辐射和温度下 降，而使相对湿度提高，这样的小环境更利于小麦 的生长及其品质的提高。
第3 期
程 鹏，等：农林复合经营的研究进展
ຫໍສະໝຸດ Baidu
153
麦、玉 米 的 生 长 有 极 显 著 的 促 进 作 用，浓 度 再 高 （ 大于10 mg / mL） 则表现极显著的抑制作用；高浓 度的浸提液对反枝苋、马唐、狗尾草、蟋蟀草、虎尾 草有明显的抑制作用；中低浓度仅对反枝苋、蟋蟀 草有明显的促进作用。这表明了不同浓度的同一 化感物质对同一作物或同一种化感物质对不同作 物的他 感 作 用 效 果 是 不 同 的。 还 有 研 究 认 为，季 节、生长时期、土壤水分、养分、光、温度等也是影响 化感作用效果的因素 。 ［27］ 2. 2 农林复合经营能量流动和物质循环
（1） 能量流 动。 能 量 流 动 是 农 林 复 合 系 统 的 基本功能之一，但各种系统中各组分及量比关系不 同，其能流路径、效率也不同，进而决定整个系统生 产力的高 低。 彭 方 仁 等 ［30］对 银 杏 采 叶 园、银 杏 果 － 叶 － 农复合园、银杏材 － 农复合园 3 种模式内植 物种群对光能的削弱和截获进行了模型分析，结果 表明：银杏果 － 叶 － 农复合园具有最好的复合光效 益，光能截获率可达 92 % ，PAR 在植冠层的削弱 过程遵循 Beer-Lambert 定律，可为探讨银杏复合最 优模式提供理论依据。据四川旱坡地植物篱农作 系统能流特征研究的结果［31］，作物 － 果树类 － 植 物篱系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加， 有利于优化输入能结构，从而促进了坡地生态系统 良性循环和集约高效农业发展。
农林复合经营中存在的基础理论及系统研究、区域的最优化模式、社会经济学与生态学、品种和
无性系、立地生产力长期变化及可持续经营等方面存在的问题，并针对存在的问题提出了建议。
关键词：农林复合经营； 种间互作； 能量流动； 效益评价
中图分类号：S718
文献标志码：A
文章编号：1000 － 2006（2010）03 － 0151 － 06
第 34 卷 第 3 期 2010 年 5 月
南京林业大学学报（ 自然科学版）
Journal of Nanjing Forestry University （ Natural Science Edition）
http： / / www. nldxb. com
Vol. 34，No. 3 May，2010
植物间化感作用是地下部分互作研究的重要 内容。化感作用机理可以概括为一种植物产生的 化感物质通过多种机制如植物残体分解、根分泌和 淋洗等释放到根际，影响受体植物细胞膜的透性、 营养元素的吸收和运输、有机物质的代谢、光合、呼 吸以及 植 物 体 内 酶 的 活 性 和 激 素 活 性 等［26 － 27］。 Jose 等［28］研究表明，胡桃醌对玉米和大豆的枝和 根相 对 生 长 率、叶 片 光 合 速 率、蒸 腾 速 率、气 孔 导 度、叶片和根的呼吸速率均有明显的抑制作用，其 中根相对生长率受抑制程度强于枝相对生长率，生 理指标中叶片光合速率是受抑制程度最强的。王 德艺等［29］试验表明，中林 － 46 杨存在他感作用， 低浓度的浸提液（0 ～ 5 mg / mL） 对花生生长的影响 不明显，高浓度（10 ～ 50 mg / mL） 时则有极显著的 促进作用； 浸提液浓度 为 0 ～ 10 mg / mL 时，对 小
提出了相应的分类体系。Nair［10］将农林复合系统 分为 3 大类 18 个类型，据统计全球大约有2 000多 种复合系统，并提出了适合于发展中国家的农林复 合经营分类系统。黄枢等［11］将我国农林复合经营 分为林 － 农、林 － 牧、农 － 林 － 牧 3 类结合型和特 种农林复合经营型，在此基础上划分出 16 个类型 组，215 个类型。孙述涛［12］则主张功能分类法，按 功能 － 结构 － 组分的顺序进行划分。此外，有很多 学者提出了一些有地域特点的分类系统。朱清科 等［13］将黄土区农林复合系统分为塬面农林复合系 统、坡面林牧复合系统、坡面农林复合系统、川滩农 林复合系统和侵蚀沟林牧复合系统。樊巍等［14］曾 对河南平原区复合农林业系统进行 4 级分类，其中 一级分类标准就是系统的产业组分，共分 9 大类 型。陈长青等［15］根据红壤丘陵区的自然条件和社 会经济状况，农林复合经营系统分类体系可划分为 复合生态系统、经营模式、复合类别和复合模式等 4 个等级。目前农林复合系统的分类体系多种多 样，尚无统一的分类系统和分类标准，但总的趋势 是由 单 因 子、单 层 次、少 目 标 逐 渐 向 多 因 子、多 层 次、多目标方向发展。
The progress of study on agroforestry
CHENG Peng1，2 ，CAO Fu-liang1 ，WANG Gui-bin1
（1. College of Forest Resources and Environment，Nanjing Forestry University，Nanjing 210037，China； 2. Forestry Department of Anhui Province，Hefei 230001，China）
作者简介：程鹏（1955—） ，高级工程师，博士生。E-mail： pengcheng5511@ 163. com。
引文格式：程鹏，曹福亮，汪贵斌. 农林复合经营的研究进展［J］. 南京林业大学学报：自然科学版，2010，34（3） ：151 － 156.
152
南京林业大学学报（ 自然科学版）
第 34 卷
农林复合经营是指在同一土地经营单元上，按 照生态经济学的原理，将林农牧副渔等多种产业相 结合，实行多物种共栖、多层次配置、多时序组合、 物质多级循环利用的高效生产体系［1 － 2］，其具有复 合性、系统性、集约性、灵活性、地域性、产业性、本 质性、最优性等特点［3 － 6］。1978 年，国家农林复合 经营委员会（ ICRAF） 的成立，标志着农林复合经营 被正式确立为一个新的分支学科。农林复合经营 研究在亚非洲国家兴起后，欧美一些发达国家也逐 步认识到其所具有的独特优势，开始对农林复合经 营开展广泛的研究。20 世纪 90 年代以来，多用途 树种（ MPTS） 筛选以及经营管理软件的开发应用， 促进了农林复合经营研究的发展，并形成了全球的 研究网络，这些网络使农林复合经营形成了一个从