国家已把黄河故道的沙区治理列为重点建设工程。鲁西黄河故道沙区面积约21.2×10⁴hm²，现有植树造林面积9.6×10⁴ hm²，其中杨树人工林8.8×10⁴ hm²，占到92%，但由于土壤贫瘠，经营粗放，大多数杨树人工林处于低产状态(赵天锡等，1994)。为充分利用这部分土地资源，提高杨树人工林的生产力和经济、生态效益，我们对此进行了不同间作方式的效益研究。

1 试验地基本情况

试验地设在聊城市高唐县清平镇北面的风沙区。地貌类型属于黄河泛滥冲积而成的沙丘地。土壤类型为沙壤质潮土，漏水漏肥，土壤贫瘠，有机质含量2.5 g·kg^-1，全氮0.32 g·kg^-1，速效氮17.5mg·kg^-1，有效磷0.62 mg·kg^-1，速效钾44 mg·kg^-1(张万儒等，2000)。本地属于暖温带半干旱季风气候，冬寒干燥，夏热多雨，年平均气温13.1℃，极端最高气温41.2℃，极端最低温-21℃，年平均降水量589.3 mm，年平均日照时数2 658 h，年平均相对湿度64%，年无霜期206 d。地下水位1.5~3.0 m。

2 试验方法 2.1 幼龄林间作试验

选取2 a生I-69杨树林，株行距4 m×5 m，平均胸径3.6 cm，平均树高4.3 m。设计间作方式(A)为4个类型(水平)：(1)间种绿豆，8月份摘角1次后压青；(2)间种紫穗槐，5月份就地压青，秋季削条1次；(3)间种紫穗槐，只在每年秋季削条1次；(4)对照，即不间作。施肥情况(B)为2个类型(水平)：(1)每年施用碳酸氢氨和过磷酸钙各100 kg·hm^-2；(2)每年施用碳酸氢氨和过磷酸钙各600 kg·hm^-2。采用正交表L₈(4×2⁴)进行试验(李春喜等，2000)。每种处理组合重复进行2 a，每小区1 000 m²。

2.2 中龄林间作试验

将密度(B)为4 m×5 m、平均高4.6 m、平均胸径5.8 cm的5 a生I-214杨树林分，部分隔行间伐，使其株行距变为4 m×10 m。在两种密度下分别设计4种间作方式(A)：(1)间种花生，播前施氮、磷、饼肥各600 kg·hm^-2；(2)间种大豆，播前施氮、磷、饼肥各600 kg·hm^-2：(3)不间种，只在播前施氮、磷、饼肥各600 kg·hm^-2；(4)不间种，无任何抚育措施。也采用L₈(4×2⁴)进行正交试验。每处理组合连续进行2 a，每小区1 000 m²。

2.3 不同密度和间作年限的间作试验

试验林为1996年春建造的中林46杨。设计两种密度，即4 m×5 m和4 m×l0 m，其中4 m×5 m的林分有3种间作形式：(1)造林后间种小麦、花生3年，以后每年中耕施肥；(2)造林后间种小麦、花生3年，以后停止抚育；(3)造林后不进行任何抚育。4 m×l0 m的林分也分为3种间作形式：(4)造林后间种小麦、花生3年，以后每年中耕施肥；(5)造林后间种小麦、花生3年，以后停止抚育；(6)造林后间种小麦、花生6年，以耕代抚。

2.4 观测和计算方法

9月份随机采取林木树冠南面中部枝条上5~10片叶，在实验室用常规法测其N、P、K含量。9—10月份作物收获后实测其产量。12月份测量林分胸径和树高。立木材积按通用公式V=π/4·D²·(H+3)·f(f取0.4)计算，木材价格按400元·m^-3计算。

3 结果与分析 3.1 幼龄林间作效益

将连续2 a的正交试验数据平均后(表 1)，用多指标综合平衡法进行分析(图 1~3)(李春喜等，2000)。施肥量采用B₂的林分比采用B₁的林分林木生长量显著提高，N、P含量略有上升，K的含量稍有下降，间作物的收入明显增多。间作方式以绿豆压青即A₁林木高生长最大，其次是A₂、A₃、A₄，胸径生长量也是以绿豆压青最好，其次是A₄，A₂和A₃相同，但无论树高还是胸径生长量，各间作方式之间均无显著差异；叶营养状况方面，含N量从多到少依次为A₁、A₄、A₂、A₃；含P量依次为A₄、A₁、A₃、A₂；含K量A₁和A₄同，然后是A₂、A₃；间作物纯收入依次为A₃、A₂、A₁、A₄。由此可见，对林木生长量来说，2号试验最好，其次是4、6、8号；对叶营养状况来说，2号和8号较好，4号和6号稍差；对间作物收入来说，6号最好，其次是4、2、8号。综合林木生长量、叶营养状况和间作物收入3项指标，不施或少施肥的幼林，间作虽然能增加土壤有机质和含氮量，但林木生长量均不高，仍表现为低产型林分：在施肥达到一定量(如B₂)的情况下，幼林间作最好是绿豆压青，其次是紫穗槐压青再削条。

3.2 中龄林间作效益

将2 a的正交试验数据平均值列成表 2，同样用多指标综合平衡法分析(图 4、图 5)。结果表明，经过2 a间种作物，林木生长量明显提高。且年生长量由大到小依次为A₁, A₂, A₃, A₄；间作物纯收入也是A₁大于A₂，且间作收入能够弥补耕作、施肥的投资；两种密度比较，B₂明显好于B₁，特别是间作物收入。这说明，林下间种作物是改造杨树低产林的经济有效途径，2号试验即A₁B₂是最佳组合，即在4 m×10 m密度的杨树林中间作花生，林木的生长量和作物的收入均较高，且至少能间作5 a。

3.3 密度和间作年限对间作效益的影响

选择当地林业生产中有代表性的几种抚育方式，比较6 a来中林46杨树林的木材产量和经济收入(表 3)。从木材产量看，1号试验为最好，其次是6号、4号试验，而3号试验的木材产量明显偏低，立木蓄积仅有12.0 m³·hm^-2。从经济收入看，只要间种作物的林分，6 a纯收入均在12 000元·hm^-2以上，第4、5、6号试验3种抚育方式的木材产量虽然远低于第1号试验方式，但间种作物的收入却大得多，致使纯收入由多到少依次为6、1、4、2、5、3号试验。因此，杨树人工林若完全依靠林下间种，就应适当加大行距到10m左右，延长间作年限到林木基本成材，木材和间种作物的产量均较高。若前3 a间作，以后继续中耕施肥3a以上，也能得到比较理想的效果，但实际生产中往往坚持不下去(袁玉欣等，1996)。所以，黄泛沙地杨树人工林只有常年间种作物，增施肥料，以耕代抚，才能获得较高的经济效益。

4 结论

黄河故道沙地杨树人工林林木生长量均不高，表现为低产型，主要原因是土壤贫瘠，不能满足杨树生长的需要(宋涛等，1998)。利用中耕、间种绿豆和紫穗槐压青等抚育措施，对林地土壤培肥、改善树体营养、促进林木生长均有一定作用，但效果不够显著。只有通过林下间种，对间作物耕作、施肥，才能起到明显改善树体营养、促进杨树生长的作用，并能在短期内取得较高的经济收入。

提高杨树人工林生产力的根本办法是增加投入，集约经营。造林后即间种作物、增施肥料、以耕代抚是最经济有效的抚育措施。建议在今后黄河故道沙地杨树造林中行距扩大到10 m左右，尽量延长间作年限，以保证树体营养供应和林木正常生长，提高林地生产力和经济效益。