０引言

環塔里木盆地氣候干燥、風沙危害嚴重，單作農田中常出現干熱風和強對流等災害性天氣，而防止其對農作物造成危害的一項重要措施就是進行農林間作．紅棗作為特色林果業發展的重點對象，棗農間作已成為當地農林間作的最佳模式之一［１－３］．棉花是新疆最主要的經濟作物之一，棉花產業已成為新疆農業產業化經濟發展的“龍頭”［４］．因此，棗棉間作是目前環塔里木盆地重要的農林間作模式．前人對棗棉間作系統做了大量研究，主要集中于棗樹生物學和生理學、間作系統模式、種間關系、小氣候、生態和經濟效益等方面［３，５－１１］，對于新疆特有的棗棉間作系統的生態效應的研究未見報道．本文研究通過測定環塔里木盆地干旱區棗棉間作系統中光照、空氣溫濕度、風速等生態因子的變化情況，分析各生態因子的水平分布特征，探討間作對棉花產量的影響，并估算棗棉間作系統的經濟收益，從生態角度探討棗棉間作系統的優化模式與管理配置技術體系，為充分利用阿克蘇地區的自然資源優勢發展棗農間作模式提供理論依據．

１試驗

１．１試驗地概況

試驗地位于環塔里木盆地干旱區中心地帶的阿克蘇市，地處北緯４０°５６′，東經８０°０６′．地形北高南低，平均海拔１１０３．８ｍ．屬暖溫帶干旱氣候區，降雨量稀少，蒸發量大，氣候干燥．年平均氣溫１０℃，１月份平均氣溫－８℃，７月平均氣溫２５℃．年平均降水量１００ｍｍ左右．年平均太陽總輻射量１３０～１４１Ｋａ／ｃｍ２，年日照２８５５～２９６７ｈ，無霜期長達２０５～２１９ｄ；風沙浮塵天氣較多，主要集中在春季和夏季．春季升溫快而不穩，秋季降溫快．

１．２材料與方法

（１）材料試驗地點位于依干其鄉農田林網內，棗樹品種以灰棗為主，株行距３×４ｍ，南北走向栽植．樹齡８年，平均樹高２．３０ｍ，枝下高５２．４６ｃｍ，地徑４．４４ｃｍ，冠幅１．６×１．７ｍ，理論畝株數５５株，間作棉花品種為中棉４３號，兩幅寬膜種植，每膜４行，行間距３０ｃｍ，膜間距４０ｃｍ．

（２）方法２０１０年，選擇依干其鄉８大隊２小隊的棗棉間作地作為試驗地．在棗棉共生期間，采取固定觀測和同步移動觀測相結合測量田間微氣候變化．

測點確定：間作田中溫度、濕度、風速、風向測點設置在整塊條田的中央，即條田中線位置上．光照強度的測點設在垂直于棗樹行的棉花種植行上，分別記為Ｅ－９５ｃｍ、Ｅ－１１５ｃｍ、Ｅ－１５５ｃｍ、Ｅ－１７５ｃｍ、Ｗ－１６５ｃｍ、Ｗ－１４５ｃｍ、Ｗ－１０５ｃｍ、Ｗ－８５ｃｍ．光合輻射測點位于垂直于棗樹行的距棗樹東側１０５ｃｍ，１６５ｃｍ和西側９５ｃｍ，１５５ｃｍ處，分別記為Ｅ－１０５ｃｍ、Ｅ－１６５ｃｍ、Ｗ－９５ｃｍ和Ｗ－１５５ｃｍ．土壤含水量土樣采集點同光照強度測點．

生態因子觀測：使用ＶａｎｔａｇｅＰｒｏ２（美國戴維斯公司生產）自動氣象站和ＫＳ４０００手持氣象站觀測光照強度、空氣溫濕度、風速和風向等氣象因子，按照《農田氣象觀測規范》［１２］的規定測定并記錄：選擇一定的天氣條件（晴天、陰天）連續觀測３ｄ，每天在８∶００～２０∶００進行，每隔１ｈ測定１次，觀測高度為１．５ｍ和棉花冠層．利用ＬＡＩ２０００冠層分析儀觀測光合輻射，連續觀測２～３ｄ，每天在８：００～２０：００進行，每隔２ｈ測定１次，觀測高度為棉花冠層表面．設對照棉田（ＣＫ），間作地與對照地土壤特性、水肥管理方法及所種棉花品種均一致，在地塊中央設置一個具有代表性的位置作為測點．

地溫采用河北衡水生產的ＷＱＧ－１５地面溫度計進行測量，方法和觀測時間與觀測氣象指標相同．土壤含水量的測定采用烘干稱重法，每關鍵物候期測定１次，土樣分０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ兩個層次分別采集，且設置３次重復．

產量測算：棉花測產在棉花采收前（９月５日左右）進行，垂直于棗樹行沿觀測點方向（由行西向行東）逐行測算棉花株數、每株結鈴數，測量長度３ｍ，重復３次，然后每行采樣３０個棉鈴，稱重，求算距棗樹行不同距離的棉花單鈴重、單株產量和單位面積產量，并計算增（減）產量和增（減）產率．

２結果與分析

２．１棗棉間作對棉花光照的影響

（１）光照強度的時空分布在棗棉間作系統中，位于上層的棗樹對位于下層的棉花形成遮擋陽光作用，改變了棉花的光照情況，使棉田中的光強減弱，光照時間縮短，對棉花生長有一定的影響．根據從棉花出苗到吐絮期對間作系統的光照強度的動態觀測，將所有的觀測結果求平均（見圖１）得知，由于上層棗樹的遮蔭作用，使得間作系統不同高度的平均光照強度均明顯低于對照棉田．從時間上看，一天之中，棗棉間作系統不同時間的光照強度變化大體呈拋物線形狀，最小值出現在８∶００和２０∶００，最高值出現在中午１４∶００．間作系統１５０ｃｍ和棉花冠層的日平均光照分別為７１．７８％和６９．９％．從空間上看（見表１并結合圖２），受太陽方位角的影響，棗棉間作系統內（南北走向），自東向西各測點棉花冠層的光照強度明顯低于對照棉田，光照分布基本呈拋物線形狀，即兩邊低中間高，最高點為Ｅ－１７５ｃｍ測點．測定結果顯示，行東與行西平均光照強度大體相當．

（２）棉花冠層光合有效輻射的日變化棉花的光飽和點為１４００～１５００μｍｏｌ•ｍ２／ｓ［４］．將測得的數據平均，得到各測點棉花冠層光合有效輻射的日變化，呈現出早晚較低中午較高的趨勢．中午１４∶００～１６∶００各測點棉花冠層的光合有效輻射基本達１５００～２０００μｍｏｌ•ｍ２／ｓ，超過其光飽和點，能夠滿足棉花進行光合作用的需要．距離棗樹越遠的棉花光合有效輻射越高，反之則越低，其大小關系為Ｗ－１６５ｃｍ＞Ｅ－１５５ｃｍ＞Ｗ－１０５ｃｍ＞Ｅ－９５ｃｍ．