行距配置对杏树-苜蓿间作系统根系分布及种间竞争的影响

doi:10.13287/j.1001-9332.202604.005

应用生态学报 ›› 2026, Vol. 37 ›› Issue (4): 1055-1065.doi: 10.13287/j.1001-9332.202604.005

行距配置对杏树-苜蓿间作系统根系分布及种间竞争的影响

宿可¹, 刘婷婷^1,2, 申磊¹, 杨粟¹, 谢辉³, 张伟^1*

¹石河子大学农学院, 新疆石河子 832000;
²新疆应用职业技术学院, 新疆奎屯 833200;
³新疆维吾尔自治区农业科学院果蔬研究所, 乌鲁木齐 830091

收稿日期:2025-12-12 修回日期:2026-03-03 出版日期:2026-04-18 发布日期:2026-05-29
通讯作者: *E-mail: bluesky2002040@163.com
作者简介:宿可, 女, 2001年生, 博士研究生。主要从事作物耕作与栽培研究。E-mail: 1805605890@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(32260723)、新疆应用职业技术学院高级别培育项目(XJYY2025KZX01)和新疆杏产业技术体系项目(XJLGCYJSTX03-2025-02)

Effects of row spacing configuration on root distribution and interspecific competition in an apricot-alfalfa intercropping system

XU Ke¹, LIU Tingting^1,2, SHEN Lei¹, YANG Su¹, XIE Hui³, ZHANG Wei^1*

¹Agricultural College, Shihezi University, Shihezi 832000, Xinjiang, China;
²Xinjiang Applied Vocational Technical College, Kuitun 833200, Xinjiang, China;
³Institute of Horticultural Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China

Received:2025-12-12 Revised:2026-03-03 Online:2026-04-18 Published:2026-05-29

摘要/Abstract

摘要： 本研究设置了单作杏树(X)、单作苜蓿(A,行距20 cm)、单作苜蓿(B,行距30 cm)、杏树间作苜蓿(JA,苜蓿行距20 cm)和杏树间作苜蓿(JB,苜蓿行距30 cm)5个处理,测定2020—2022年作物根系形态、土壤含水量及地上部产量,分析行距配置对种间竞争和资源利用的影响。结果表明:杏树与苜蓿根系在垂直方向形成生态位分化,杏树根系主要分布在40～60 cm土层,苜蓿根系主要分布在20～40 cm土层,有助于资源互补利用。间作使杏树根干重下降28.2%～48.7%,比根长增加9.5%～66.7%,苜蓿近树区根干重下降72.7%～80.6%,比根长增加44.3%～56.9%。间作系统土壤含水量显著高于单作。JA处理杏树与苜蓿根干重呈显著负相关,JB处理相关性不显著,表明30 cm行距有效缓解了根系的种间竞争。随共生年限增加,苜蓿竞争力逐渐增强,JB处理实现竞争关系逆转;两种间作处理土地当量比均大于1.0,其中JB处理达1.31。30 cm行距通过降低苜蓿群体密度,减轻根系空间重叠、缓解水分竞争,实现了更高的系统生产力和土地利用效率,建议在干旱地区推广杏树-苜蓿30 cm行距间作模式。上述结果可为区域农林复合系统的可持续发展提供科学依据。

关键词: 杏树-苜蓿间作, 根系分布, 种间竞争, 土地当量比, 行距配置

Abstract: We analyzed the effects of row spacing configuration on interspecific competition and resource utilization under five treatments: monoculture Prunus armeniaca (X), monoculture Medicago sativa (A, 20 cm row spacing), monoculture M. sativa (B, 30 cm row spacing), P. armeniaca-M. sativa intercropping (JA, 20 cm row spacing), and P. armeniaca-M. sativa intercropping (JB, 30 cm row spacing) to measure root morphology, soil water content, and aboveground yield from 2020 to 2022. The results showed that P. armeniaca and M. sativa roots exhibited vertical differentiation, with P. armeniaca roots mainly distributing in 40-60 cm soil layer and M. sativa roots concentrating in 20-40 cm soil layer. Such differentiation would facilitate complementary resource utilization. Intercropping decreased root dry weight of P. armeniaca trees by 28.2%-48.7%, but increased specific root length by 9.5%-66.7%. For M. sativa in the near-tree zone, root dry weight decreased by 72.7%-80.6%, while specific root length increased by 44.3%-56.9%. Soil water content in the intercropping system was significantly higher than that in monoculture. Root dry weight of P. armeniaca and M. sativa showed a highly significant negative correlation in JA treatment, but no correlation in JB treatment, indicating that 30 cm row spacing could effectively alleviate root interspecific competition. M. sativa competitiveness gradually increased with coexistence duration, and competitive reversal occurred in JB treatment. Land equivalent ratio exceeded 1.0 in both intercropping treatments, rea-ching 1.31 in JB treatment. The 30 cm row spacing achieved higher system productivity and land use efficiency by reducing M. sativa population density, decreasing root spatial overlap, and alleviating water competition. The 30 cm row spacing was recommended for P. armeniaca-M. sativa intercropping in arid regions. Our findings would provide a scientific basis for the sustainable development of the agroforestry system.

Key words: Prunusd armeniaca-Medicago sativa intercropping, root distribution, interspecific competition, land equivalent ratio, row spacing configuration

宿可, 刘婷婷, 申磊, 杨粟, 谢辉, 张伟. 行距配置对杏树-苜蓿间作系统根系分布及种间竞争的影响[J]. 应用生态学报, 2026, 37(4): 1055-1065.

XU Ke, LIU Tingting, SHEN Lei, YANG Su, XIE Hui, ZHANG Wei. Effects of row spacing configuration on root distribution and interspecific competition in an apricot-alfalfa intercropping system[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2026, 37(4): 1055-1065.

参考文献

[1] 潘康乐, 郭梁, 陈欣, 等. 农林复合生态系统服务功能研究进展. 生态与农村环境学报, 2022, 38(12): 1535-1544
[2] 胡自治. 人工草地分类的新系统: 综合顺序分类法.中国草地, 1995(4): 1-5
[3] 陈磊, 熊康宁, 汤小朋. 林草间作系统研究概况. 世界林业研究, 2019, 32(6): 25-30
[4] 李敏. 鲁西地区林草间作对土壤养分性状及微生物数量的影响. 林业科技, 2013, 38(5): 52-55
[5] Li XL, Yue HY, Chu YN, et al. The planting of licorice increased soil microbial diversity and affected the growth and development of apple trees. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2022, 53: 1113-1125
[6] 俞德浚. 关于核果类植物分类的初步意见. 中国果树, 1959(5): 35-38
[7] 刘乐乐, 刘奇志. 间作黄芩的仁用杏园主要害虫发生动态特征分析. 北方园艺, 2015(23): 128-131
[8] 张宏芝, 陈兴武, 雷钧杰, 等. 杏麦间作模式下杏树根系对小麦根系及产量的影响. 新疆农业科学, 2015, 52(5): 802-807
[9] 白伟, 孙占祥, 郑家明, 等. 风沙半干旱区仁用杏间作对作物产量和水分利用的影响. 中国农业气象, 2017, 38(9): 574-582
[10] 田政, 杨正禹, 郭正刚, 等. 44个紫花苜蓿品种的酸铝适应性与耐受性评价. 草业学报, 2023, 32(3): 142-151
[11] 李会科, 张广军, 赵政阳, 等. 渭北黄土高原旱地果园生草对土壤物理性质的影响. 中国农业科学, 2008, 41(7): 2070-2076
[12] 刘蝴蝶, 郝淑英, 曹琴, 等. 生草覆盖对果园土壤养分、果实产量及品质的影响. 土壤通报, 2003, 34(3): 184-186
[13] Liu WS, Zhang Y, He KQ, et al. Genetic diversity, population structure, and relationships of apricot (Prunus) based on restriction site-associated DNA sequencing. Horticulture Research, 2020, 7: 74
[14] 陈亚宁. 中国西北干旱区水资源与生态环境变化及保护建议. 中国科学院院刊, 2023, 38(3): 305-313
[15] 王悦, 金云翔, 戎郁萍, 等. 紫花苜蓿对不同利用类型土壤速效氮含量的影响及调控因素解析. 畜牧与饲料科学, 2023, 44(1): 92-99
[16] 王磊, 沈向, 尹涛, 等. 果园生草对中国果园土壤肥力和生产力影响的整合分析. 应用生态学报, 2022, 33(3): 713-722
[17] 孙于卜, 毕华兴, 段航旗, 等. 苹果-花生间作系统细根形态变异及地下竞争. 水土保持学报, 2019, 33(1): 48-55
[18] Homulle Z, George TS, Karley AJ. Root traits with team benefits: Understanding belowground interactions in intercropping systems. Plant and Soil, 2022, 471: 1-26
[19] Li L, Sun JH, Zhang FS, et al. Root distribution and interactions between intercropped species. Oecologia, 2006, 147: 280-290
[20] Liu TT, Wang XY, Shen L, et al. Apricot can improve root system characteristics and yield by intercropping with alfalfa in semi-arid areas. Plant and Soil, 2023, 492: 503-520
[21] 李克新, 宋文龙, 朱良宽. 植物根系构型原位观测识别技术研究进展. 生态学杂志, 2011, 30(9): 2066-2071
[22] 王雨. 甜荞根系形态与产量的关系及肥料调控研究. 硕士论文. 贵阳: 贵州师范大学, 2018
[23] Constantinou E, Sarris D, Vogiatzakis IN. The possible role of Ziziphus lotus as an ecosystem engineer in semi-arid landscapes. Journal of Arid Environments, 2021, 195: 104614
[24] 杜文盼. 根系互作对燕麦/豌豆间作的产量、土壤养分及根系构型的影响. 硕士论文. 兰州: 甘肃农业大学, 2024.
[25] 邓秀秀, 施征, 曾立雄, 等. 干旱和遮荫对马尾松幼苗瞬时水分利用效率及δ¹³C的影响. 生态学杂志, 2024, 43(1): 140-145
[26] 王丽, 王力, 王全九. 前期含水量对坡耕地产流产沙及氮磷流失的影响. 农业环境科学学报, 2014, 33(11): 2171-2178
[27] Willey RW. Intercropping, its importance and research needs. Ⅰ. Competition and yield advantages. Field Crop Abstract, 1979, 32: 1-10
[28] Zhang WP, Liu GC, Sun JH, et al. Growth trajectories and interspecific competitive dynamics in wheat/maize and barley/maize intercropping. Plant and Soil, 2015, 397: 227-238
[29] 张德闪, 李洪波, 申建波. 集约化互作体系植物根系高效获取土壤养分的策略与机制. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(6): 1547-1555
[30] Robinson D, Hodge A, Fitter A. Constraints on the form and function of root systems// de Kroon H, Visser EJW, eds. Root Ecology. Berlin: Springer, 2003: 1-31
[31] Ren YY, Wang XL, Zhang SQ, et al. Influence of spatial arrangement in maize-soybean intercropping on root growth and water use efficiency. Plant and Soil, 2017, 415: 131-144
[32] 蔡智, 王庆成, 张勇, 等. 遮阴和磷限制下胡桃楸1级根养分吸收策略选择. 应用生态学报, 2023, 34(12): 3239-3244
[33] 高砚亮, 孙占祥, 白伟, 等. 玉米‖花生间作系统作物产量及根系空间分布特征的影响. 玉米科学, 2016, 24(6): 79-87
[34] 李玉英, 胡汉升, 程序, 等. 种间互作和施氮对蚕豆/玉米间作生态系统地上部和地下部生长的影响. 生态学报, 2011, 31(6): 1617-1630
[35] 王中琦, 汤晓迪, 杜康, 等. 黄土塬区不同土地利用方式10 m剖面土壤水分年际和季节动态特征. 生态学报, 2024, 44(20): 9329-9341
[36] 白晓, 贾小旭, 邵明安, 等. 黄土高原北部土地利用变化对长期土壤水分平衡影响模拟. 水科学进展, 2021, 32(1): 109-119
[37] 赵斯, 赵雨森, 王林, 等. 东北黑土区农林复合土壤效应. 东北林业大学学报, 2010, 38(5): 68-70
[38] 徐波, 朱雪梅, 刘倩, 等. 川中丘陵区不同土地利用方式下土壤养分特征研究: 以中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站小流域为例. 西南农业学报, 2011, 24(2): 663-668

行距配置对杏树-苜蓿间作系统根系分布及种间竞争的影响

Effects of row spacing configuration on root distribution and interspecific competition in an apricot-alfalfa intercropping system

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	黄如, 李峰, 余炜诚, 李卓雅. 泥沙淤积和种间竞争对辣蓼生长及生态化学计量特征的影响 [J]. 应用生态学报, 2025, 36(7): 2046-2054.
[2]	李凤瑞, 赵文超, 张东楼, 董灵艳, 王汝明, 齐洪鑫, 张超, 张贵军, 杨秀凤, 史加亮. 黄河流域适宜机采的短季棉密度和行距配置 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(4): 1002-1008.
[3]	郭钰, 姚佳峰, 董媛, 闫珏, 杨南, 冯泳翰, 魏曦, 梁文俊. 油松和刺槐纯林及混交林根系分布特征 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(11): 2881-2888.
[4]	谭啸, 徐杨雪, 李聂贵, 段志鹏, 蒋瑀霁, 曾庆飞, 强娟. 超声波对铜绿微囊藻与蛋白核小球藻生理特征及竞争生长的影响 [J]. 应用生态学报, 2022, 33(10): 2845-2852.
[5]	申思, 郭文锋, 王伟, 李晓琼. 地上-地下植食性天敌对入侵植物空心莲子草与本地种莲子草种间关系的影响 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(8): 2975-2981.
[6]	张扬, 李程远, 韩少杰, 陈祥伟. 典型黑土区主要树种根系构型特征及其对固土能力的影响 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(5): 1726-1734.
[7]	刘坤, 俞存根, 许永久, 江新琴, 郑基, 于南京, 张佩怡, 蒋巧丽, 牛威震, 王慧君. 浙江披山海域主要鱼类时空生态位 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(3): 1069-1079.
[8]	蔺芳, 刘晓静, 童长春, 吴勇. 间作对不同类型饲料作物光能利用特征及生产能力的影响 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(10): 3452-3462.
[9]	刘兆新,刘婷如,刘妍,杨坚群,甄晓宇,栗鑫鑫,杨东清,李向东. 小麦行距配置对套种花生生理特性和产量的影响 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(6): 1851-1959.
[10]	王沣, 王美佳, 苏思慧, 王英俨, 苏业涵, 孟广鑫, 孙悦, 齐华, 姜英. 水分胁迫下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(11): 3643-3648.
[11]	刘保清, 刘志民, 钱建强, 阿拉木萨, 张凤丽, 彭新华. 科尔沁沙地南缘主要固沙植物旱季水分来源 [J]. 应用生态学报, 2017, 28(7): 2093-2101.
[12]	卜祥祺, 刘琳, 穆亚楠, 官玉婷, 李红丽, 于飞海. 水位波动对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间关系的影响 [J]. 应用生态学报, 2017, 28(3): 797-804.
[13]	查丽, 谢孟林, 朱敏, 豆攀, 程秋博, 王兴龙, 袁继超, 孔凡磊. 垄作与覆膜对川中丘陵春玉米根系分布及产量的影响 [J]. 应用生态学报, 2016, 27(3): 855-862.
[14]	孙文泰, 马明, 董铁, 刘兴禄, 赵明新, 尹晓宁, 牛军强. 陇东旱塬苹果根系分布规律及生理特性对地表覆盖的响应 [J]. 应用生态学报, 2016, 27(10): 3153-3163.
[15]	李东伟1,2,李明思1**,刘东1,吕谋超2,贾艳辉2. 膜下滴灌土壤湿润范围对棉花根层土壤水热环境和根系耗水的影响 [J]. 应用生态学报, 2015, 26(8): 2437-2444.