自然地理学与草业科学的联系

1.2果园生态系统碳输入研究 
相对于农田和非经济林，果园生态系统碳循环研究相对滞后，但近年来也取得了一定进展。Kroodsma等研究发现，稻田是农作物生态系统中碳储量最大的碳库，改种葡萄后，碳汇增加23.6%，改种其他果树后，碳汇增加54.4%，表明多年生果树可明显增加系统碳汇
[15]
。
果园生态系统碳输入量高于碳排放量，属于碳汇。Gallardo Lancho观测了25年生的矮化栗子园碳库情况，结果发现树体年积累碳量为5.8 kg/m2
，土壤(85 cm深)年积累的碳量为14.3 kg/m2
，系统碳年碳汇是0.46 kg/m
2[16]
。Sekikawa研究了桃园土壤碳收支情况，果园主
要通过树体和地被植物的凋落物、肥料(化肥和有机肥)、果袋等方式输入碳，每年输入量为1.136 kg/m2，其中来自地被植物凋落物的比例最大，占56%，肥料和纸袋占23%，树体凋落物占21%。桃园碳输出主要通过土壤呼吸和树体的自养呼吸，每年碳输入量为1.065 kg/m2，其中土壤异养呼吸碳年释放量0.565 kg/m2
，果园土壤年碳收支为正值，系统碳汇为0.571 kg/m2[17]。 
1.3果园生态系统的碳排放研究 
果园生态系统碳输出主要通过土壤的异养呼吸和植物体的自养呼吸[18]。土壤温度、湿度、孔隙度、C/N等非生物因子，植被类型、生物量、叶面积指数、植被凋落物等生物因子以及人类活动等均影响土壤呼吸速率变化
[19，20]
。Blanke等观测了苹果园土壤呼吸速率的日
变化和季节性变化规律，结果发现，土壤呼吸在冬季0℃以下日变化幅度最小，而晚春由于日较差最大，土壤呼吸的变化幅度也最大，上午最低值仅有3μmol CO2 mm2/s，而下午最大可达到8μmol CO2 mm2/s[21]。土壤夏季呼吸速率最高，冬季最低，干旱、降雨、冷凉、高温和生草均对土壤呼吸有影响
[22]
。Keutgeny研究了气候变化对果园土壤呼吸的影响，结果
表明，热带和亚热带的柑橘果园土壤呼吸较稳定，对气温上升不敏感，而温带地区的苹果、梨等果园土壤夏季有明显的呼吸高峰，因此认为随着气温升高，温带地区引入柑橘等常绿果树，则会对果园生态系统的碳呼吸产生影响
[23]
。此外，对于果树自养呼吸的研究也有部分
报道。Hamacher等记录了苹果树冠内CO2通量日变化规律，发现CO2通量在日出前达到最大值[24]。Huang等模拟了不同土壤温湿度对葡萄根呼吸的影响，证实温度和湿度对葡萄根系呼吸有很强的交互作用[25]。 2果园生态系统生草研究进展 2.1生草对果园土壤的影响 
多数研究表明， 果园所生草种的根系呈网络状交错穿插分布，有利于果园土体结构的稳定性，可改良土壤，保持水土，减少钙、镁、铜、铁等营养元素流失;降低土壤容重，提高土壤总孔隙度、改善土壤的物理性状;抑制水分蒸发，增加土壤含水量;提高土壤有机质含量，改善0~40 cm土壤的氮、磷、钾含量，提高石灰性土壤中的敏感元素钙、铁、锌的含

量;增加土壤有益微生物和土壤酶的活性[26-31]。 2.2生草对果树及果实的影响  
生草可以影响果树的生理活动，提高果树产量、改善果实品质，虽然不同的研究结论有所差异，但大部分研究发现，果园生草可使果树根系下扎，提高果树蒸腾效率和光合速率，延长光合作用时间，有助于提高树体的碳素营养水平，果树长势强，枝长而粗，叶大而厚，果大型正，单果质量、产量及其品质等方面都有所提高
[32-36]
。如曹保芹等
[33]
研究发现，种
植白三叶可提高苹果的产量和品质。不同的草种对果树的产量和品质影响不同。果园生草覆盖后，可使苹果单果质量、可溶性固形物含量、果实硬度、果形指数及单位面积产值均提高，但增幅和草种有关[33];不同草种对苹果树叶片光合速率影响不同:鸭茅( Dactyci glomerata)>无芒雀麦(Bromus inermis)>红三叶(T.pratense)[34];草种不同果树对氮、磷、钾等养分的吸收利用也存在差异[37]。同时，研究还发现，生草方式影响果树的生长发育，不同生草方式对果园的生理生态效应不同，从果树冠幅、果实品质、果实产量看，全园覆盖果树的冠幅和产量低于带状覆盖[34]。 2.3生草对果园的微生态影响 
果园生草可以改善果园的微生物、昆虫、植物(杂草)等群落组成，能形成一个相对比较稳定的复合系统[37-39]。果园生草可抑制杂草的滋生，避免除草剂残留问题，如李国怀[40]研究发现果园种植白三叶、百喜草等可有效抑制杂草的发生。果园生草后害虫天敌及其他节肢动物群落数量、丰富度及多样性增加，使害虫数量得到有效地控制。果树病害及生理性病害如果树轮纹病、腐烂病、小叶病、花芽冻害率、果实日灼病及由于缺钙引起的苦痘病均明显减轻[38， 41]。研究进一步表明，果园生草增加了地面覆盖，改善了果园的土壤温度，在夏季高温期阻止了土壤温度的迅速上升，在冬季和夜晚则起到保温作用，因而缩小了果园土壤温度的年温差和日温差，增强了果园的抗逆能力;生草果园的空气湿度较大，可起到调节果树冠层空气温度的作用，改善果园微生态，减轻果树枝干和果实的日灼，特别是在果实去袋后，生草层中的露水经太阳照射形成水蒸气，均匀地附着在果实表面，使果实着色均匀，有光泽，从而提高了果实的商品率[33，42- 45]。 3果园生态系统研究存在问题及展望 
我国是水果生产大国，果园总体面积较大。据我国农业部统计，2006年各种果树总体面积达1.0043×107 hm2，其中苹果、梨、柑橘、葡萄等多种果树栽培面积均居世界首位，但目前，针对果园碳循环规律的系统性研究相对较少，有必要从以下几个方面加强对果园生态系统的研究:首先，要系统开展果园生态系统碳蓄积分配、收支平衡以及影响因子的研究，积累基本数据资料，掌握果园生态系统碳循环的基本规律;其次，要明确经营措施在果园生态系统碳收支中的比重，集成果园生态系统碳减排、增汇的综合管理技术，开展农业经济增

效与果园生态减排的双赢模式研究;再次，借助于GPS、GIS等卫星遥感以及各种数学模型，开展全国范围内大尺度的果园生态系统碳循环规律的研究。 
我国的植物资源非常丰富，根据果园生草原则，具有应用潜力的草种资源很多，但是研究过的草种不过十几种，而研究较多的为白三叶和百喜草，所以应该加大选择范围，筛选出更好的草种应用于生产。其次，果园所生草种，一般很少做适应性研究，如一提到北方果园，一般都选白三叶，然而，从东南沿海到西北内陆，北方的生态条件(尤其水分、温度)差异很大，就白三叶而言，喜温凉湿润气候，虽适应性广，但对干旱敏感，最适宜粘性土壤，只有足够的降水或灌溉时，才可在其他土壤类型生长，能否适应干旱半干旱气候区的果园，能否适应其他类型土壤的果园，生理生态效应是否最佳，这都需要进一步的研究和实践。要实现果园生草预期的最佳生理生态效应，必须要加强草种与果园的最佳组合的选择，做到不同果树与不同草种、不同品种的配套。不同植物有其不同的生态适应性，果树和果园生草草种也不例外。地理学    自然地理学    自然地理学伍光和    伍光和自然地理学第四版    地理学与地理学家    环境地理学    自然地理学伍光和第四版    土壤地理学    植物地理学    综合自然地理学重点    人文地理学研究方法    综合自然地理学