摘要：了解林农复合系统的种间水分关系至关重要。该文通过稳定氘同位素研究了华北低丘山区核桃（Juglans regia）-菘蓝（Isatis tinctoria）/决明（Senna tora）复合系统各组分的水分来源,试图明确该果药复合系统的种间水分利用策略,为该区林农配置模式的选择提供理论依据。研究结果表明：果药复合系统的土壤含水量明显高于单作菘蓝和单作决明地块,在2012年、2013年上半年比单作菘蓝高26.74%和7.93%,在下半年比单作决明高17.39%和13.65%。在果药复合系统内部,土壤含水量以核桃树行中间位置的最低、树行北侧和树下最高。在各个土层深度,单作系统的土壤水氢稳定同位素比率（δD值）均比复合系统的高。在菘蓝生长时期的春旱期,复合系统中核桃的大部分水分来源于30–80 cm深层土壤水,表明此时期核桃表层根系活性不高;而决明生长时期正值雨季,此时核桃优先利用雨水补充的0–30 cm浅层土壤水、表层根系活性增强。在任何生长时期,菘蓝和决明85%以上的水分都来自浅层土壤水。在菘蓝苗期,其根系尚未扎入深层土壤中,单作菘蓝的水分完全来源于浅层土壤,而在2012年间作菘蓝却有5.7%的水分来自于深层土壤,在更为干旱的2013年该比例上升到9.7%,该结果证实了核桃在旱季存在＂水力提升＂作用,供浅根系作物吸收利用,并且越干旱,该水力提升作用越强。在华北低丘山区核桃-菘蓝/决明复合系统中,深根性核桃改善了复合系统的土壤水分状况,在旱季主要利用深层土壤水以避开与浅层作物的水分竞争、并能将深层土壤水提升至浅层土壤供菘蓝吸收利用,核桃与两种药材表现为水分互利关系,因而该模式适合在该地区发展。

关键词：农林复合系统 核桃 菘蓝 决明 种间水分关系 

单位：中国林业科学研究院林业研究所、国家林业局林木培育重点实验室 北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心 南京210037 河北省水利水电勘测设计研究院 天津300250