民勤荒漠區(qū)人工梭梭林返青的氣象因子分析

王榮基 王榮 李軍 聶羽彗

摘要：以民勤國家基準氣候站在民勤縣蘇武鎮(zhèn)荒漠地段的人工梭梭林觀測資料為基礎，與民勤國家基準氣候站的氣溫、降水、大氣相對濕度、日照等氣象觀測資料進行對照分析，結果表明：梭梭返青大約在候溫≥10 ℃后1候時間出現(xiàn)和完成。返青前期降水量以及大氣的干濕度狀況對梭梭返青基本沒有影響，返青前期的日照時間可滿足梭梭返青生長所需。

關鍵詞：荒漠區(qū)；人工梭梭；返青；氣象因子；民勤

中圖分類號：S727.2 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）08-0026-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.08.007

Benefit Analysis of Corn Intercropping Soybean Model in Lanzhou Areas

NAN Qinxia 1， CHEN Guangrong 2， FAN TinLu 2， WANG Liming 2， YANG Ruping 2， DONG Bo 2， ZHANG Guohong 2， YANG Guifang 3， WEN Jian 4， NIU Jianbiao 5

（1. Gaolan Farming and Animal Husnbandry Bureau， Gaolan Gansu 730020， China； 2. Institute of Dryland Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China； 3. Gansu Central Keya green agriculture Technology Ltd， Lanzhou Gansu 730070， China； 4. Yongdeng Agricultural Technology Extension Center， Yongdeng Gansu 730030， China； 5. Yuzhong Agricultural Technology Extension Center， Yuzhong Gansu 730010， China）

Abstract：In order to quantitatively evaluate the benefits of yield， water and fertilizer， corn cultivar of Jinsui 3 and soybean cultivar of Zhonghuang 30 are used as materials， corn-soybean intercropping system is carried 2016 in different altitudes in Lanzhou city. The result indicates that land use efficiency of corn-soybean intercropping system raised by 59%， compared with monoculture. the benefit of water is 3.20 yuan/m3， which increased by 59.20% and 171.19%， respectively， compared with corn and soybean monoculture； the benefit of N is 71.55 yuan/kg， which increased by 27.02% and 73.18%， respectively； the benefit of P2O5 is 71.55 yuan/ kg， which increased by 24.07% and 94.83%， respectively； the benefit of K2O is 134.15 yuan/ kg， which increased by 19.08% and 62.36%， respectively. Corn/soybean intercropping is an effective cultivation method with great ecological and economic benefits. In addition to Labor， soil， heat and water resource intensively utilizing temporally and spatially， this intercropping system could increase the crop yield per unit area greatly， which could be extended at large scale.

Key words：Corn intercropping soybean；LER；Water use efficiency；Fertilizer use efficiency

梭梭是藜科灌木或小葉喬，具有抗旱、耐瘠薄、耐鹽堿、固沙、維護生態(tài)系統(tǒng)結構和功能等作用。自20世紀60年代以來，甘肅省民勤縣通過引種栽培，綠洲外圍人工梭梭林面積逐年增大，梭梭已成為民勤綠洲荒漠區(qū)的優(yōu)良固沙造林樹種，人工梭梭林帶連同其他防護林種形成了民勤綠洲抵抗荒漠化的天然屏障[1 - 4 ]。具有良好的固沙效果，我們以民勤荒漠區(qū)梭梭人工林為研究對象，通過對梭梭生育期的連續(xù)觀測，分析了梭梭春季返青與外界大氣因子的關系，以為深入開展人工梭梭林生態(tài)系統(tǒng)研究和培植管理提供參考。

1 概況

民勤縣位于甘肅省河西走廊東北部石羊河下游，騰格里沙漠西部邊緣，西南及南面為祁連山，西北面為巴丹吉林沙漠，地理位置101° 59′～ 104°12′ E，38° 08′～39° 26′ N。境內沙漠、戈壁、鹽堿灘地和低山殘丘占土地面積的 94.2%，綠洲僅占5.8%。年平均日照時數(shù)3 134.5 h ，年平均氣溫 8.8 ℃，年平均降水量113.2 mm，年平均蒸發(fā)量2 675.6 mm，年平均風速 2.6 m/s，年平均≥17.0 m/s 的大風日數(shù)17.5 d，屬于典型的干旱荒漠氣候區(qū)。

2 資料來源與分析方法

民勤國家基準氣候站自2009年開始對梭梭林進行觀測，觀測地段選擇在民勤縣蘇武鎮(zhèn)沙漠地段，位于民勤國家基準氣候站大氣候觀測場（103° 05′ E，38° 38′ N，海拔1 367.5 m）以東 4 000 m處，方位90°，與民勤基準氣候站大氣候觀測場地的海拔高度差為零。觀測地段東、北、西三面均為荒漠，南面距公路500 m。梭梭觀測場南北長100 m，東西長200 m，占地2.0 hm2。觀測項目包括梭梭的生育期（返青期、展葉期、新枝生長期、開花期、果實成熟期、黃枯期）以及覆蓋度，觀測對象為15齡以上人工栽植梭梭林，觀測方法遵照《農業(yè)氣象觀測規(guī)范》進行[5 ]。大氣場的氣象分析資料采用民勤國家基準氣候站的觀測資料。氣象資料統(tǒng)計采用常規(guī)氣象資料統(tǒng)計方法，候溫≥0 ℃或≥10 ℃，采用5 d滑動平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃或10 ℃。

3 結果與分析

3.1 梭梭返青的氣溫

觀測資料（表1）顯示，民勤荒漠區(qū)人工梭梭林的返青時間集中在每年的4月中旬，最早為4月12日，最晚為4月18日，8 a觀測記錄中的早晚差別為6 d，平均返青日期為4月15日。梭梭返青時間在候溫≥0 ℃后30 d以上，8 a平均時間為候溫≥0 ℃后39 d，約為8候，返青前期≥0 ℃積溫平均值為329.1 ℃。梭梭返青時間均在每年候溫≥10 ℃之后出現(xiàn)，8 a平均時間為候溫≥10 ℃之后5 d，為1候時間。從候溫≥0 ℃和≥10 ℃兩個氣溫關鍵點分析，梭梭返青的氣溫條件與候溫≥10 ℃更為密切，具有生理性氣溫標志特征。

3.2 梭梭返青的降水和濕度

按照上述梭梭返青的溫度特征，將候溫≥0 ℃的日期到返青期按候進行劃分，從3月6日至4月15日共分為8候，對每年這8候的大氣平均相對濕度和降水量進行統(tǒng)計，結果如表2。民勤屬于典型的干旱荒漠氣候，梭梭返青前期的大氣平均相對濕度在20%～40%。利用各年中以梭梭返青前8候的平均相對濕度，對1至7候、第8候（候溫≥0 ℃之后）、1～8候這3種情況下的相對濕度值大小進行對比，并與梭梭返青期出現(xiàn)的時間進行對應關系比較的結果表明，梭梭返青前期的相對濕度值與返青時間早晚不存在明顯的對應關系。

成年梭梭的根深300～500 cm或更深，樹干耗水絕大部分靠根系吸收較深層土壤的水分[6 ] 。從表2分析，2009 — 2014年梭梭返青前期的降水量均在5 mm以下，降水量很小，并且差異不明顯；2015年前期降水量12.8 mm，2016年前期降水量28.4 mm，降水量差異較明顯，但梭梭返青期卻沒有引起對應變化。說明民勤這種干旱荒漠氣候環(huán)境下，梭梭返青前期樹干耗水基本靠根系吸收較深層土壤水分，降水量帶來的樹冠水分和淺層土壤水分，對梭梭返青期基本不具有影響作用。

3.3 梭梭返青的日照

光照給植物提供光合作用所必須的光源和能源，是生物生長發(fā)育的必要條件。影響梭梭黃枯期結束至返青的條件，一是梭梭植株需要生長的溫度環(huán)境；二是梭梭根系提供生長所需的水分，前提條件是土壤需要解凍；三是光照提供梭梭光合作用所必須的光源和能源。根據(jù)觀測，8 a中凍土解凍最晚的是2012年3月2日，每年候溫≥ 0 ℃時，對應年份的凍土就已經解凍。每年候溫≥0 ℃日至梭梭返青時期的日照統(tǒng)計結果如表3，8 a中候溫≥0 ℃日期至梭梭返青時期的日照值最小的是2011年的259.9 h，候溫≥0 ℃的出現(xiàn)日期也最晚，為3月25日，平均日照時數(shù)已達到10.4 h/d，相對較高。可見民勤每年春季晴好天氣多，日照充裕。每年3 — 5月平均日照時數(shù)為8～10 h，日照時間可滿足梭梭生長所需。

4 小結和討論

分析表明，民勤荒漠區(qū)人工梭梭林返青與氣溫、日照、降水和相對濕度等氣象因子有著一定的關系。梭梭返青時間集中在每年的4月中旬，返青的氣溫條件與候溫≥10 ℃較為密切，大約在候溫≥10 ℃后一候時間出現(xiàn)和完成，具有生理性溫度標志特征。梭梭返青前期的相對濕度和降水量與返青時間早晚不存在明顯的對應關系，梭梭返青前期樹干耗水基本靠根系吸收較深層的土壤水分。降水量帶來的樹冠水分和淺層土壤水分，以及大氣的干濕度狀況，對梭梭返青期基本不具有影響作用。民勤地區(qū)春季晴好天氣多，每年3 — 5月平均日照時間為8～10 h/d，日照能夠提供給梭梭返青所需光合作用的光源和能源條件。

參考文獻：

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[3] 常兆豐，韓富貴，仲生年. 民勤荒漠區(qū)16種植物物候持續(xù)日數(shù)及其積溫變化[J]. 生態(tài)學雜志，2010，29（2）：193-200.

[4] 朱雅娟，賈志清，劉麗穎，等. 民勤綠洲外圍不同林齡人工梭梭林的土壤水分特征[J]. 中國沙漠，2011，31（2）：442-446.

[5] 黃 健，成秀虎. 農業(yè)氣象觀測規(guī)范上卷[M]. 北京：氣象出版社，1993：171-180.

[6] 張曉艷，褚建民，孟 平，等. 民勤綠洲荒漠梭梭（Haloxylon ammodendron）土壤水分特征[J]. 中國沙漠，2015，35（5）：1206-1216.

（本文責編：陳 偉）