《稻田間作作物生態位重疊度對其邊緣效應的作用機制》是依託華南農業大學，由梁開明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：稻田間作作物生態位重疊度對其邊緣效應的作用機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梁開明
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
如何在特定生態位重疊度下獲得作物邊緣正效應以滿足個體生長適合度以及如何在有限的農田空間條件下最大限度地實現光、溫、養份和時空資源的利用率是在有限資源條件下提高作物產量的2個關鍵因素。而間作條件下,作物生態位受種植方式顯著影響。因此研究作物生態位重疊度對邊緣效應和資源空間利用率的作用機制對豐富間作系統增產的生態學機制有重要意義。然而關於生態位重疊度對邊緣效應以及資源空間利用率的作用機理以及三者間權重關係的研究仍較少，且多數研究見於旱地，水田體系上較鮮見。相關旱地體系研究中構建的模式在水田體系中也受到一定限制。為此，本項目以水合歡/水稻為模式作物群體,開展水田條件下的間作實驗，以時間、空間、養分為主要資源軸研究不同條件下作物生態位重疊度及該尺度下的邊緣效應，探討生態位重疊度與邊緣效應以及資源空間利用之間關係。同時探求在合理生態位重疊度內最大限度提高養分、空間及時間資源的利用率。
結題摘要
關於生態位重疊度對邊緣效應以及資源空間利用率的作用機理以及三者間權重關係的研究仍較少。本項目首次在水田條件下建立水稻/豆科間作體系，研究不同條件下作物生態位重疊度及該尺度下的邊緣效應，探討生態位重疊度與邊緣效應以及資源空間利用之間關係，探求如何在合理生態位重疊度內最大限度提高養分、空間及時間資源的利用率 。研究結果表明：間作模式下，伴作作物對稻的生態位重疊度指數降低，有利於改善水稻受光條件和空氣通風透性條件，減少病蟲害，促進水稻產量的增加。間作模式下，水稻的相對競爭力是提高間作群體產量的關鍵因素，選取水稻生態位重疊指數相對低的作物，有利於提高水稻產量和土地當量比。在一定範圍內增加地上部和地下部生物量重疊度，可以提高土地當量比和土地空間資源利用率，但超過一定值後反而導致群體產量和土地空間資源利用率下降。通過上述研究建立了生態位重疊度與土地空間資源利用率的回歸方程，其研究方法和技術理論可進一步深化和改進，今後可用於指導間作品種布局和高產群體調控。水合歡/水稻間作模式中，低氮投入水平下水稻單科植株吸氮量、產量和氮肥偏生產力均高於單作，土壤全氮含量與常規施氮相比並無下降，土地當量比達1.09~1.18。這表明間作模式提高了氮素資源利用率，能在低氮投入條件下保持較高的群體產量，同時降低土壤氮素養分的消耗程度。間作模式下，適度乾濕交替是水合歡根瘤良好生長、結瘤和固氮的必要條件。乾濕交替的水分環境促進了水合歡根瘤的形成，提高了其固氮酶活性，有利於提高田間的土壤氮素含量。但是長期乾旱或者長期淹水均不利於根瘤的形成，降低根瘤活性。因此在田間保持適度的乾濕交替對於提高水合歡固氮能力具有重要作用。相關的間作技術可用於水稻/蔬菜的有機生產或者綠色無公害生產，有利於提高糧食生產安全。
