專利名稱：干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種果農(nóng)間作適宜年限的確定方法，尤其涉及一種干旱半干旱區(qū)蘋果
與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)林復(fù)合又稱混農(nóng)林業(yè)、農(nóng)用林業(yè)、林農(nóng)間作等。農(nóng)林復(fù)合是將林業(yè)與農(nóng)業(yè)或牧業(yè)或漁業(yè)等結(jié)合在一起進(jìn)行復(fù)合經(jīng)營(yíng)的一種傳統(tǒng)的土地利用方式。而果農(nóng)間作則是黃土高原等干旱半干旱地區(qū)最常見的一種農(nóng)林復(fù)合模式，在適宜的年限內(nèi)，果農(nóng)復(fù)合可增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益和提高土地的利用率，在黃土高原干旱半干旱地區(qū)最常見的果農(nóng)間作模式主要包括蘋果和其他作物的間作，如蘋果與大豆、蘋果與綠豆、蘋果與花生等。 果農(nóng)間作模式可以改善農(nóng)田小氣候，農(nóng)林復(fù)合后形成特殊的生態(tài)小環(huán)境，在適宜
的年限內(nèi)可同時(shí)獲得2-3種以上產(chǎn)品的收獲，這在數(shù)量和品種上都較單一種植優(yōu)越得多。
在造林初期間種糧食或經(jīng)濟(jì)作物能充分利用土地和氣候資源，以短養(yǎng)長(zhǎng)可取得較多的經(jīng)濟(jì)
效益。同時(shí)，通過(guò)對(duì)林下作物進(jìn)行中耕、除草、施肥等管理，也改善了幼樹的生長(zhǎng)環(huán)境，提高
了幼樹的保存率，促進(jìn)了幼樹的生長(zhǎng)，以耕代撫降低了果樹的撫育成本。 但是隨著年限的延長(zhǎng)、果樹的不斷成長(zhǎng)、樹冠的不斷擴(kuò)展，造成了果樹和作物間的
光照、水分以及養(yǎng)分等的競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)超過(guò)適宜間作年限時(shí)，繼續(xù)間作農(nóng)作物，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)
量大幅減少并且對(duì)所投入的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料造成浪費(fèi)。且超過(guò)適宜間作年限時(shí)，繼續(xù)間作農(nóng)
作物，不僅增大生產(chǎn)成本，還會(huì)影響果樹產(chǎn)量進(jìn)而影響其經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)有的果農(nóng)間作技術(shù)中，間作年限通常依靠經(jīng)驗(yàn)確定，或根據(jù)當(dāng)年農(nóng)作物產(chǎn)量的減少程度而確定。 上述現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn) 隨意性較強(qiáng)，難以科學(xué)的確定適宜的間作年限。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確確定適宜的果農(nóng)間作年限的干旱半干旱區(qū)蘋
果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其特征在于，包括根據(jù)所設(shè)定的樹冠垂直投影面積的閾值，并根據(jù)以下公式確定蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限 S = -0. 136N2+3. 219N-5. 595，式中: S為蘋果樹的樹冠投影面積，單位m2 ;N為蘋果樹的樹齡，單位年； 當(dāng)S取所述樹冠垂直投影面積的閾值時(shí)，得出的N的值為所述蘋果與農(nóng)作物的適
宜間作年限。 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，由于根據(jù)設(shè)定的樹冠垂直投影面積的閾值，并根據(jù)公式S=-0. 136N2+3. 219N-5. 595確定蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限。能夠準(zhǔn)確確定適宜的果農(nóng)間作年限。
圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例中樹冠投影示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其較佳的具體實(shí)施方式
是，包括 根據(jù)所設(shè)定的樹冠垂直投影面積的閾值，并根據(jù)以下公式確定蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限 S = -0. 136N2+3. 219N—5. 595，式中: S為蘋果樹的樹冠投影面積，單位m2 ;N為蘋果樹的樹齡，單位年； 當(dāng)S取所述樹冠垂直投影面積的閾值時(shí)，得出的N的值為所述蘋果與農(nóng)作物的適
宜間作年限。
所述的樹冠垂直投影面積的閾值可以根據(jù)以下原則設(shè)定 以蘋果種植的株距和行距分別作為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，該橢圓的面積為所述的樹冠垂直投影面積的閾值。 具體的典型的株行距種植，所述的樹冠垂直投影面積的閾值及蘋果與農(nóng)作物的適
宜間作年限可以按照下表確定
不同株行距m3X43X4. 53X53. 5X43. 5X4. 5
樹冠垂直投影面積m29. 42410.60311. 78110.99612. 370
適宜間作年限年67879 上述的干旱半干旱區(qū)可以包括黃土高原地區(qū)，也可以是其它的干旱半干旱區(qū)。
本發(fā)明中，用實(shí)地調(diào)查的典型立地條件、不同樹齡已有蘋果樹的樹冠垂直投影面積，獲得樹冠垂直投影面積隨蘋果樹齡變化規(guī)律的二次函數(shù)模型
S = -0. 136N2+3. 219N—5. 595 可以根據(jù)黃土高原或其它的干旱半干旱區(qū)典型株行距所計(jì)算出的樹冠垂直投影面積的合理閾值，當(dāng)蘋果樹的樹冠垂直投影面積大于所要求的閾值時(shí)，對(duì)其樹下間作農(nóng)作物的生長(zhǎng)將產(chǎn)生較大影響，結(jié)合以上公式可以得出黃土高原干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作的適宜年限。
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行詳細(xì)描述 根據(jù)實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)擬合樹冠垂直投影面積隨蘋果樹齡變化規(guī)律的二次函數(shù)模型
S = -0. 136N2+3. 219N—5. 595，式中 S為N年樹齡蘋果樹的樹冠投影面積，單位為m2 ; N為蘋果樹樹齡，單位年。 并根據(jù)黃土高原干旱半干旱區(qū)典型株行距所計(jì)算出的合理值，當(dāng)蘋果樹的樹冠垂直投影面積大于所要求值時(shí)，對(duì)其樹下間作農(nóng)作物的生長(zhǎng)將產(chǎn)生較大影響，并結(jié)合以上公式得出黃土高原干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作的適宜年限。 上述公式中的樹冠垂直投影面積、蘋果樹齡可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中的資料獲得，也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)獲得，也可以通過(guò)實(shí)地調(diào)查、儀器測(cè)量獲得。 上述中，所要求的樹冠垂直投影面積是根據(jù)黃土高原干旱半干旱區(qū)典型株行距計(jì)算得出。蘋果樹樹冠的垂直投影面積是橢圓形，當(dāng)樹冠的投影面積生長(zhǎng)至完全覆蓋其下間作農(nóng)作物，農(nóng)作物無(wú)法獲得正常生長(zhǎng)所需要的光照，以至其無(wú)法正常生長(zhǎng)。并根據(jù)橢圓面積計(jì)算公式S = Ji a b，式中 S為所計(jì)算橢圓面積，a為橢圓短軸半徑，b為橢圓長(zhǎng)軸半徑，為圓周率，取值3. 1415926 ;根據(jù)以上公式計(jì)算可得出所要求投影面積(閾值)。
具體實(shí)施例 首先，通過(guò)實(shí)地調(diào)查、儀器測(cè)量典型立地條件、不同樹齡現(xiàn)有蘋果樹，獲取樹冠垂
直投影面積隨蘋果樹齡變化的規(guī)律模型 S = -0. 136N2+3. 219N—5. 595，式中: S為N年樹齡蘋果樹的樹冠投影面積，單位為m2 ; N為蘋果樹樹齡，單位年。 然后，對(duì)上述模型進(jìn)行檢驗(yàn)，決定系數(shù)為0. 964，說(shuō)明擬合效果很好，則該模型通過(guò)檢驗(yàn)，驗(yàn)證其合理性。 當(dāng)蘋果樹冠垂直投影面積生長(zhǎng)至完全覆蓋株行距時(shí)，對(duì)其下間作的農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的光照完全遮擋，對(duì)其正常生長(zhǎng)影響很大。 如圖1所示，該蘋果園區(qū)的株行距為3X4n^，根據(jù)橢圓面積公式，計(jì)算得出樹冠垂直投影面積為9. 424m2，根據(jù)公式S = -0. 136N2+3. 219N-5. 595可得9. 424=-0. 136N2+3. 219N-5. 595， N = 6. 3892，所以黃土高原干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限為6年。 本發(fā)明通過(guò)調(diào)查黃土高原等干旱半干旱區(qū)典型立地條件、不同蘋果樹齡的蘋果樹，獲得樹冠垂直投影面積隨蘋果樹齡變化規(guī)律的模型，并根據(jù)所要求的樹冠垂直投影面積，得出黃土高原等干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作的適宜年限，如超過(guò)該適宜年限，農(nóng)作物生長(zhǎng)受到較大影響，不建議繼續(xù)間作。 本發(fā)明是利用蘋果樹樹冠垂直投影面積隨蘋果樹齡變化的規(guī)律來(lái)確定黃土高原等干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限，從根本上解決現(xiàn)有技術(shù)中隨意性、盲目性與經(jīng)驗(yàn)性等問(wèn)題。本發(fā)明適用于黃土高原或其它干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作的農(nóng)林復(fù)合模式，且方便易行，通過(guò)調(diào)查干旱半干旱區(qū)典型立地條件、不同蘋果樹齡蘋果樹的樹冠垂直投影面積，總結(jié)出樹冠垂直投影面積隨蘋果樹齡變化的規(guī)律，并根據(jù)所要求的樹冠垂直投影面積，確定蘋果與農(nóng)作物間作的適宜年限。 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其特征在于，包括根據(jù)所設(shè)定的樹冠垂直投影面積的閾值，并根據(jù)以下公式確定蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限S＝-0.136N2+3.219N-5.595，式中S為蘋果樹的樹冠投影面積，單位m2；N為蘋果樹的樹齡，單位年；當(dāng)S取所述樹冠垂直投影面積的閾值時(shí)，得出的N的值為所述蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其特征在于，所述的樹冠垂直投影面積的閾值根據(jù)以下原則設(shè)定以蘋果種植的株距和行距分別作為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，該橢圓的面積為所述的樹冠垂直投影面積的閾值。
3.根據(jù)權(quán)利2要求所述的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其特征在于，所述的樹冠垂直投影面積的閾值及蘋果與農(nóng)作物的適宜間作年限按照下表確定不同株行距m3X43X4. 53X53. 5X43. 5X4. 5樹冠垂直投影面積m29. 42410.60311. 78110.99612. 370適宜間作年限年67879
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，其特征在于，所述的干旱半干旱區(qū)包括黃土高原地區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作適宜年限的確定方法，通過(guò)調(diào)查黃土高原等干旱半干旱區(qū)內(nèi)典型立地條件下不同林齡的蘋果樹的樹冠垂直投影面積，總結(jié)出了樹冠垂直投影面積隨蘋果樹樹齡變化的規(guī)律S＝-0.136N2+3.219N-5.595，據(jù)此規(guī)律并根據(jù)所要求的樹冠垂直投影面積可得出干旱半干旱區(qū)蘋果與農(nóng)作物間作的適宜年限。該方法可以科學(xué)確定蘋果與農(nóng)作物適宜間作的年限，從根本上解決現(xiàn)有間作技術(shù)中間作年限隨意性、經(jīng)驗(yàn)性等問(wèn)題。
文檔編號(hào)A01G1/00GK101743832SQ200910244140
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者云雷, 劉李霞, 周暉子, 崔哲偉, 朱悅, 畢華興, 田曉玲, 陳攀攀, 馬雯靜, 高路博 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)