针对冀西北高原“一退双还”,补贴期将满,政府和农民面临生态建设与经济收入问题,本试验采用定点观测的方法,对林地带间水分动态进行了监测研究,为林地生境资源的适度利用与生态—经济兼顾林业的技术创新提供理论依据。试验于2005年在河北省张家口市河北农业大学张北试验站进行。选择冀西北高原栗钙土地6m林带×7.5m空带的幼林地,采用大豆、苜蓿、小南瓜进行空带间作,以及成林带与苜蓿、老芒麦间作进行了水分动态研究;相应对莜麦和小南瓜田进行了田间水分渗漏观测。结果表明: 1 生长季莜麦田渗漏水量为1.0mm,小南瓜田为2.3mm:地膜使小南瓜田比莜麦田多贮水30.5mm,且多产生1.3mm的渗漏水,种植小南瓜具有较好的生态意义;小南瓜田生物产量为3416.7kg/hm~2,为莜麦的39.5%;经济产值达11605.8元/hm~2,是莜麦的2.10倍,水分产值效率达52.3元/hm~2.mm,是莜麦的2.41倍。基于坝上土薄地瘠的环境资源,高渗漏水量、高经济产值与低生物产量的“两高一低”特性,使得小南瓜将逐渐成为坝上坡梁地农田生产的生态与经济效益兼顾的优势作物。 2 对4龄榆树防风带林带间水分监测表明,幼林各间作系统中,间作对林带树木生长所需水分没有产生胁迫,且间作处理林带边行树木的地径和株高生长量高于对照,但差异不显著。 林带耗水为224mm左右,处理间差异不显著:荒草地耗水量为225.6mm,与林带耗水差异不显著,大豆、苜蓿和小南瓜间作区的耗水量分别为230.8mm,237.2mm和245.6mm,与荒草地呈显著性差异。 林带间种作物中小南瓜经济产值为最高达4446.7元/hm~2,是当地主栽作物莜麦的1.85倍;大豆与苜蓿分别为1193.1和880.0元/hm~2,是莜麦的49.7%和36.7%。 3 43龄杨林在各间作处理中耗水特征表现为:在林带耗水距离以内各点耗水量均为220mm左右,与荒草地耗水225.6mm相差不大。杨林带间为荒草地时,杨林耗水距离为6m,杨林间作老芒麦时杨林耗水距离为8m,杨林间作苜蓿时杨林耗水距离为10m。成林耗水距离在1倍树高距离以内,且与林木胸径呈正相关。 4 在冀西北高原坡梁地,各种植被在2005年作物生育期内耗水量相差不大,为225mm左右;同一种作物在不同年份,由于生育期内降水量不同,农田耗水量存在很大差异;不同种作物在同一年份因生育期内降水量相同,则耗水量相差不大。土壤水分盈亏量一般在0～20mm之间。 5 在林带间作小南瓜系统中,近林侧由于小南瓜生育后期瓜蔓覆盖地面减少了土壤水分蒸发,这有利于林木的生长,尤其在干旱年份,可以起到缓解林带树木的水分胁迫作用;而远林侧由于小南瓜垄沟覆膜的“前保后供”的水分调节作用,保证小南瓜正常生长,获得较高经济产值。因此,林带间作小南瓜成为生态—经济效益兼顾、林地水资源可适度开发的良好范式。