科技成果

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成果名称: 商洛农林药复合生态系统生理生态特性研究

成果登记号: 9612015J0104

第一完成单位: 商洛学院

联 系 人: 彭晓邦

成果类型: 基础理论

技术领域: 农业技术

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

   农林复合系统是一种朴素而传统的土地利用方式,它在我国有着悠久的历史。经过几十年的快速发展,目前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(果)间作模式、带网片点合理配置,多林种和多树种有机结合的农林复合体系。在复合系统调控与管理方面,国外主要侧重于种间资源竞争理论或机理等内容研究,而我国农林复合系统结构调控则注重于果农复合系统内以果树高产为目的的树冠整型修枝、水肥管理等技术措施,相对忽视种间关系及其生理生态特性调控的重要地位。本研究针对商洛森林、药材资源丰富、耕地短缺、经济落后等问题以及林业生态工程的特点,定量研究不同农林药复合系统物种间对水、光的竞争与互补关系,系统观测了不同农林药复合系统的小气候特征、间作植物的光合生理生态特性并对其生物量和产量进行了定量测定,分析确定了影响复合系统的主要环境因子和生理指标体系;研究了农林药复合生态系统中林木及林下轮作倒茬禾本科作物的化感物质对中药材受体种子萌发及幼苗生长的影响,探索总结不同植物化感物质对不同中药材的影响规律,解析其化感作用的内在机理,提出适合研究区的林药复合模式和林农复合模式。本研究的主要成果表现为:   (1)商洛黄芩的光饱和点较高(1600μmols-1m-2),光补偿点(98μmols-1m-2)和表观量子效率(0.0518)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。   (2)在核桃—大豆、核桃—丹参、核桃—桔梗、核桃—黄芩复合系统中,核桃树严重影响林下间作大豆、丹参、桔梗、黄芩的生长发育和生产,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。   (3)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、相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及种子萌发和幼苗生长均有影响,可以在一定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。   (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、相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、种子萌发和幼苗生长均有影响,可以在一定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;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)光能竞争是导致复合系统林下作物减产的主要原因之一,在构建复合系统时,林下物种应该优先选择种植耐荫作物。通过比较生物量、产量和经济效益,核桃—黄芩、核桃—大豆套种是最适合商洛研究区的复合模式。   2.成果的创造性、先进性   本课题为应用基础研究项目,课题组获国家专利2项,已经出版研究论文10篇。经陕西省科学技术信息研究所查新:相关文献中未见与该查新项目查新点综合研究内容相同的报道。本研究发表论文10篇,共被引用35次,单篇最高引用频次12次。研究成果受到同行专家的认可和肯定。   3.作用意义   该研究成果的应用为合理设计、管理、调控该地区农林药复合模式提供一定的理论依据。本课题的研究成果应用后在经济效益方面可直接增加农民收入,提高土地利用价值,促进农村经济发展,巩固工程建设成果,增强退耕还林的后劲,而且通过生态环境的改善,促进经济的发展。在社会效益方面,对比其它土地利用系统(如单一的农田生态系统、森林生态系统),复合农林业系统具有多样性、系统性、复杂性、集约性等特征。在经营管理上要求比单一组分的生态系统有更高的技术,同时为取得更多的产量、更高的产值,则要求投入更多的人力资源。课题的实施和成果的推广应用会吸纳部分农村劳动力,为农民创造就业机会。在环境效益方面,本课题紧密结合正在实施的林业生态工程建设,突出脆弱生态系统可持续管理,研究成果的推广应用可促进生态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、增加区域农林药的经济收入,促进当地社会经济发展与社会主义新农村建设等作用。   4.推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见   该研究成果的应用范围涉及农业、林业乃至畜牧业,具有广泛的实际应用价值和推广范围。项目成果推广应用不需要过多过复杂的前提条件和技术难题,推广应用前景广阔。