油松(Pinus tabulaeformis)根系发达，枝叶繁茂，抗寒耐旱，木材坚实又耐腐朽，具有良好的水土保持和改善生态环境效应，是我国北方广大地区主要造林树种之一(徐化成等，1991；吴钦孝等，1993；1998a；1998b；侯喜录等，1994；杨澄，1996；蒋定生，1998；邹桂霞等，1999；赵鸿雁等，2001；2002；2003)。沙棘(Hippophae rhamnoides)根系发达，有根瘤菌，萌蘖力强，在撂荒地和林缘每年向外扩展2~3 m，且耐修剪和平茬更新，在疏林下生长良好，是一良好的水土保持先锋树种和优良的伴生树种(А.Д.布克什特诺夫，1987；侯喜录等，1995；胡建忠等，1998；胡建忠，1996；王俊峰等，1999；阮成江等，2002；陈云明等，2002)。黄土高原丘陵沟壑区油松幼苗栽植后1~5年生长缓慢，而沙棘幼树生长迅速，故多营造油松与沙棘混交林。油松与沙棘混交林有良好水保效益与生态效益(李晓华等，1990；刘明国等，1998；王世忠等，1999；刘世荣，2000；宋西德等，2001；崔浪军等，2003)，但油松与沙棘混交生长过程中，往往由于沙棘过早郁闭，造成油松光照不良，生存环境受到胁迫，油松死亡或不能成林。为了解决油松与沙棘混交后油松生长中出现的问题，1992—2004年，在陕北黄土丘陵沟壑区的安塞县开展了沙棘与油松不同混交模式的研究，探求不同混交模式对油松立地条件及油松生长的影响，为油松与沙棘的混交提供指导依据。

试验地位于安塞县云台山流域高家峁村的老庄台沟，该区为落叶阔叶林向典型草原的过渡带。试验地海拔1 150 m，坡度15°左右，北偏东40°，年平均气温8.8 ℃，7月22.6 ℃，1月-6.9 ℃，极端最高气温36.8 ℃，极端最低气温-23.6 ℃，平均日较差13.9 ℃，≥10 ℃的活动积温3 171.2 ℃，年太阳辐射528.6 kJ·cm^-2，日照时数2 415.6 h，年降水量260~635 mm，降水主要集中在7、8、9月，无霜期159 d。试验地土壤为黄绵土，为典型的黄土丘陵沟壑区，沟壑密度为4.2~8.0 km·km^-2。

试验材料：油松为2年生营养钵苗，苗高11 cm左右，沙棘为1年生裸根苗，苗高20 cm。

1992年布设油松与沙棘行状混交、行状混交沙棘平茬、带状混交、宽行混交、宽行混交沙棘平茬、油松纯林(对照)6个处理，重复3次，共21个小区(其中带状混交有6个小区，即3个油松带小区和3个沙棘带小区)。小区长20.0 m，宽10.0 m。各小区均不整地，坡地栽植油松和沙棘。

行状混交：油松株行距1.5 m×2.0 m，沙棘株行距1.0 m×2.0 m，即1行沙棘，1行油松，小区栽植沙棘11行，油松10行，沙棘每行栽植11株，油松每行栽植7株。行状混交沙棘平茬：油松、沙棘栽植方式同行状混交，1995年冬季(栽植后第4年冬季)对沙棘平茬。带状混交：油松带内的油松株行距为1.5 m×2.0 m，栽植油松11行，每行7株；沙棘带内的沙棘株行距为1.0 m×2.0 m，栽植沙棘11行，每行11株。宽行混交：油松株行距为1.5 m×4.0 m，沙棘株行距为1.0 m×4.0 m，栽植沙棘6行，油松5行，沙棘每行栽植11株，油松每行栽植7株。宽行混交沙棘平茬：油松、沙棘栽植方式同宽行混交，1995年冬季对沙棘平茬。油松纯林：油松株行距为1.5 m×2.0 m，栽植油松11行，每行栽植7株。油松、沙棘均为1992年春季同一时间栽植，沙棘栽植后依地面高度进行截干。生长过程中除行状混交沙棘平茬和宽行混交沙棘平茬的沙棘于1995年冬季依地面平茬外，其他处理的沙棘、油松均不平茬、不修剪，自由生长。

1992—2004每年的5月20日左右，用6台2F-2型照度计，选择晴天同时测定8:00—20:00各处理油松行间(沙棘行)距地面20 cm处的光照强度，每小区按坡位选择上、中、下3处测定，连续测定3 d。用烘干法测定各处理0~300 cm土壤的含水量，每小区按坡位选择上、中、下3处测定，每20 cm取样1次，并根据不同土层的土壤密度，换算成储水量。常规方法测定沙棘的高度，目测法测定各处理沙棘的郁闭度。

1992—2004每年10月30日左右调查油松的存活率，以常规方法测定油松的高度、地径、新梢年生长量。

2004年10月30日采用棋盘法，每个小区采样10处，分层测定0~10、10~20、20~30 cm土层的土壤有机质、全氮、全磷、有效氮、速效磷、速效钾、土壤密度和土壤空隙度。土壤有机质用重铬酸钾容量法-外加热法；全氮用半微量开氏法(K₂SO₄-CuSO₄-Se蒸馏法)；全磷用HClO₄-H₂SO₄钼锑抗比色法；有效氮用碱解扩散法；速效磷用0.5 mol·L^-1 NaHCO₃浸提，锑钼抗比色法；速效钾用NH₄OAc浸提，火焰光度法测定(南京农业大学，1992); 土壤密度和土壤空隙度用环刀法。

各处理混交的沙棘成活率均为100%。生长第3年沙棘开始萌生根蘖苗。生长1~3年行状混交、行状混交沙棘平茬与宽行混交、宽行混交沙棘平茬的沙棘郁闭度差异显著，经新复极差法检验达到1.0%的显著差异水平。带状混交(油松带)在1~3年无沙棘萌生，第4年开始有沙棘萌生。第4年行状混交、行状混交沙棘平茬、带状混交、宽行混交、宽行混交沙棘平茬的沙棘郁闭度分别为0.36、0.35、0.04、0.21和0.21, 行状混交与行状混交沙棘平茬、宽行混交与宽行混交沙棘平茬、带状混交3者均达到1.0%的显著差异水平。平茬后即生长5 ~13年行状混交与宽行混交的沙棘郁闭度较高，行状混交沙棘平茬、带状混交与宽行混交沙棘平茬的沙棘郁闭度较低，它们之间达到1.0%的显著差异水平(图 1左)。

图 1 不同处理沙棘的郁闭度和高度 Fig. 1 The crown density and height of seabuckthorn with different treatments in different years

生长1~3年行状混交、行状混交沙棘平茬与宽行混交、宽行混交沙棘平茬的沙棘高度均处于同一水平。第4年带状混交(油松带)的沙棘萌蘖苗平均高度为20 cm左右，其他混交处理的沙棘高度均为220 cm左右，达到1.0%的显著差异水平。生长第5~13年行状混交和宽行混交的沙棘较高，行状混交沙棘平茬、带状混交、宽行混交沙棘平茬的较低，它们之间达到1.0 %的显著差异水平(图 1右)。

小区旁裸地5月20日左右晴天的光照强度多年徘徊在11.10万~11.18万lx。随着树龄增长和混交方式、栽植密度不同，1~4年(平茬前)各处理的光照强度分为3个水平，油松纯林与带状混交为同一水平，行状混交与行状混交沙棘平茬为同一水平，宽行混交与宽行混交沙棘平茬为同一水平，3者之间达到1.0%的显著差异水平。由于平茬和沙棘萌蘖、生长及油松生长等的影响，生长5年的林地光照强度分为5个水平，油松纯林的最高，其次为带状混交和宽行混交沙棘平茬、行状混交沙棘平茬、宽行混交，行状混交的最低，5者之间均达到1.0%的显著差异水平。生长6~7年林地光照强度分为4个水平，即油松纯林的最高，带状混交、宽行混交沙棘平茬和行状混交沙棘平茬的居中，宽行混交较低，行状混交的最低，4者之间均达到1.0%的显著差异水平。生长8年以后林地的光照强度分为3个水平，油松纯林的较高，带状混交、宽行混交沙棘平茬和行状混交沙棘平茬的居中，宽行混交和行状混交的较低，3者之间均达到1.0%的显著差异水平(图 2左)。平茬处理的在平茬后的第1年光照强度有所上升，第2年则迅速降低。

图 2 不同处理不同年份林地的光照强度和0~300 cm土层的土壤含水量 Fig. 2 Illumination and soil water content of 0~300 cm soil layer of different treatments in different years

生长1~10年各处理0~300 cm土层的土壤储水量差异不明显。生长11年后林地的土壤储水量分为3个水平，行状混交与宽行混交的较高，行状混交沙棘平茬、带状混交与宽行混交沙棘平茬的居中，油松纯林的较低，3者之间达到1.0%的显著差异水平，且随树龄的增长，3者之间的差异加大(图 2右)。

生长13年不同林地0~10 cm土层土壤密度分为3个水平，油松纯林的较高，宽行混交、带状混交、行状混交沙棘平茬、沙棘平茬的居中，行状混交的较低，3者之间达到1.0%的显著差异水平。10~20 cm土层的土壤密度分为2个水平，即油松纯林与混交林的差异达到1.0%的显著差异水平，混交林之间差异不明显。20~30 cm土层土壤密度也分为2个水平，行状混交和宽行混交的较低，与其他处理的差异达到1.0%的显著差异水平(表 1)。

表 1 不同处理的土壤密度、土壤养分^① Tab.1 Soil bulk density and nutrient contents in different treatments

表 1 不同处理的土壤密度、土壤养分① Tab.1 Soil bulk density and nutrient contents in different treatments

0~10、10~20、20~30 cm土层的土壤空隙度均表现为油松纯林的较低，混交林的较高，它们之间达到1.0%的显著差异水平，而混交林之间差异不显著。各处理的土壤密度、土壤空隙度表现为沙棘的郁闭度越高，土壤的密度越小，空隙度越高(表 1)。

不同处理0~10 cm土层有机质分为3个水平，即行状混交与宽行混交的较高，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬、带状混交居中，油松纯林较低，3者达到1.0%的显著差异水平。10~20 cm土层有机质表现为混交林较高，与油松纯林的达到1.0%的显著差异水平；行状混交、行状混交沙棘平茬和宽行混交比带状混交和宽行混交沙棘平茬的高，达到0.5%的显著差异水平。20~30 cm土层有机质表现为混交林的较高，与油松纯林达到0.5%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理0~10 cm土层全氮分为3个水平，行状混交、行状混交沙棘平茬和宽行混交较高，宽行混交沙棘平茬、带状混交居中，油松纯林较低，3者达到1.0%的显著差异水平。10~20 cm土层土壤全氮表现为混交林的较高，与油松纯林的达到1.0%的显著差异水平；混交林中，带状混交的较低，与行状混交、行状混交沙棘平茬、宽行混交、宽行混交沙棘平茬达到0.5%的显著差异水平。20~30 cm土层土壤全氮表现为混交林的较高，与油松纯林的达到1. 0%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理0~10 cm土层全磷分为2个水平，行状混交、行状混交沙棘平茬、宽行混交和宽行混交沙棘平茬为同一水平，带状混交和油松纯林为同一水平，二者达到1.0%的显著差异水平。10~20 cm土层土壤全磷表现为混交林的与油松纯林的达到1.0%的显著差异水平，混交林之间差异不明显。20~30 cm土层土壤全磷表现为混交林的与油松纯林的达到0.5%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理0~10 cm土层有效氮分为3个水平，行状混交、行状混交沙棘平茬、宽行混交和宽行混交沙棘平茬的较高，带状混交居中，油松纯林较低，3者达到1.0%的显著差异水平。1 0~20 cm土层土壤有效氮表现为混交林的较高，与油松纯林达到1.0%的显著差异水平；混交林中，带状混交、宽行混交沙棘平茬的较低，与行状混交、行状混交沙棘平茬、宽行混交达到0.5%的显著差异水平。20~30 cm土层土壤有效氮表现为混交林的较高，与油松纯林的达到0.5%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理0~10 cm土层速效磷分为3个水平，行状混交和宽行混交较高，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交居中，油松纯林较低，3者达到1.0%的显著差异水平。10~ 20 cm土层土壤速效磷表现为混交林的较高，与油松纯林的达到1.0%的显著差异水平，混交林之间差异不明显。20~30 cm土层土壤速效磷表现为混交林的较高，与油松纯林的达到0. 5%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理0~10 cm土层速效钾分为3个水平，行状混交和宽行混交较高，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬与带状混交居中，油松纯林较低，3者达到1.0%的显著差异水平。10~ 20 cm土层土壤速效钾表现为混交林的较高，与油松纯林的达到1.0%的显著差异水平，混交林之间差异不显著。20~30 cm土层土壤速效钾表现为混交林的较高，与油松纯林的达到0. 5%的显著差异水平，混交林之间差异不明显(表 1)。

不同处理的土壤养分表现为沙棘的郁闭度越高，土壤的养分就越高。

各处理油松的成活率均为100%，1~6年油松存活率均在94%以上，各处理之间无显著差异。1~6年间油松的死亡主要是由于中华鼢鼠(Myospalax fontanieri)的危害引起的。第7年以后由于沙棘的大量串根和萌生，除油松纯林外，各处理已无中华鼢鼠的入侵，油松存活率应处于稳定水平。但第6 ~9年，行状混交油松存活率却由96%降到16%，宽行混交的从96%降到28%，二者与其他处理相比达到1.0%的显著差异水平(图 3左)；第9~13年，行状混交的油松存活率从16%降到4%，宽行混交的从28%降到6%，小区中部的油松基本死完，仅小区周边残留几株。

图 3 不同处理不同年份油松的存活率和高度 Fig. 3 Survival percent and height of Chinese Pine with different treatments in different years

1~5年各处理的油松高度无明显的差异。6~13年行状混交和宽行混交的油松高度较低，与其他处理相比达到1.0%的显著差异水平。7~13年油松纯林的油松高度低于行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交，达到1.0%的显著差异水平。10~13年带状混交的油松高度低于行状混交沙棘平茬和宽行混交沙棘平茬，达到0.5%的显著差异水平(图 3右)。

各处理的油松地径在生长1~5年间无显著差异，6~13年行状混交和宽行混交的油松地径较小，与其他处理相比达到1.0%的显著差异水平。9~13年油松纯林的地径小于行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬与带状混交的，达到1.0%的显著差异水平。10~13年不同处理的油松地径分为3个水平，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的较高，油松纯林的次之，行状混交和宽行混交的较低，3者达到1.0%的显著差异水平(图 4左)。

图 4 不同处理不同年份油松的地径和顶梢年生长量 Fig. 4 Basal diameter and annual increment of top shoot of Chinese Pine with different treatments in different years

不同处理的油松顶梢年生长量在1~2年内无显著差异。第3年行状混交和行状混交沙棘平茬的油松顶梢年生长量显著低于其他处理，达到1.0%的显著差异水平。第4年则是油松纯林的油松高度显著低于其他处理，达到1.0%的显著差异水平。第5年行状混交的显著低于其他处理，达到1.0%的显著差异水平，而油松纯林的则显著高于其他处理，达到1.0%的显著差异水平。6~7年油松顶梢年生长量分为4个水平，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的较大，油松纯林次之，行状混交较低，宽行混交最低，4者达到1.0%的显著差异水平。8~9年油松顶梢年生长量分为3个水平，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的较大，油松纯林居中，行状混交和宽行混交的较小，3者达到1.0%的显著差异水平。10~11年油松顶梢年生长量又分为4个水平，行状混交沙棘平茬和宽行混交沙棘平茬的较大，带状混交的次之，油松纯林的居中，行状混交和宽行混交的较小，4者达到1.0%的显著差异水平。12~13年油松顶梢年生长量分为3个水平，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的较大，油松纯林的居中，行状混交和宽行混交的较小，3者达到1.0%的显著差异水平(图 4右)。

陕北黄土丘陵沟壑区油松与沙棘行状混交、行状混交沙棘平茬、带状混交、宽行混交和宽行混交沙棘平茬，由于混交方式不同，5~13年行状混交与宽行混交的沙棘郁闭度、沙棘高度显著高于行状混交沙棘平茬、带状混交和宽行混交沙棘平茬；混交林与油松纯林相比，混交林地的光照强度在5~13年均显著低于油松纯林的光照强度，8~13年行状混交和宽行混交的又显著低于行状混交沙棘平茬、带状混交和宽行混交沙棘平茬；林地0~300 cm土层土壤含水量在11~13年表现出行状混交和宽行混交显著高于行状混交沙棘平茬、带状混交和宽行混交沙棘平茬，行状混交沙棘平茬、带状混交和宽行混交沙棘平茬则显著高于油松纯林；13年混交林的土壤密度显著小于油松纯林的土壤密度，土壤空隙度显著大于油松纯林，不同处理的沙棘越高、郁闭度越大，土壤的密度越小，空隙度越大；生长13年的混交林土壤有机质、全氮、全磷、有效氮、速效磷、速效钾均高于油松纯林，且不同处理的沙棘越高、郁闭度越大，土壤养分就越高。

混交的沙棘在1~6年对油松存活率影响不明显，7~13年行状混交和宽行混交的油松存活率显著降低。混交的沙棘在1~5年对油松高度、油松地径、顶梢年生长量影响不明显，6~13年行状混交和宽行混交的油松高度和地径显著低于其他处理；7~13年行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的油松高度显著高于油松纯林的，10~13年行状混交沙棘平茬和宽行混交沙棘平茬的显著高于带状混交的；9~13年行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的油松地径大于油松纯林的油松地径；6~13年油松顶梢年生长量是行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交的年生长量较大，油松纯林的居中，行状混交和宽行混交的较小。

油松与沙棘的混交方式中，行状混交沙棘平茬、宽行混交沙棘平茬和带状混交促进了油松的生长，行状混交和宽行混交则降低了油松的存活率，抑制了油松的生长。油松与沙棘混交，当沙棘郁闭度与高度超过一定阀值，将抑制油松的生长，且郁闭度越大，抑制作用越强；当沙棘郁闭度与高度低于一定阀值，将促进油松的生长，且郁闭度越大，促进作用越强。