呼 盼, 高曉東, 趙西寧, 于流洋, 何娜娜

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程教育部重點實驗室 楊凌 712100; 2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院 楊凌712100; 3. 中國科學(xué)院水利部水土保持研究所 楊凌 712100)

果園作為一種農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng), 其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能受到人類管理措施的巨大影響。通常, 果農(nóng)為了獲得更高的產(chǎn)量, 提升果園的供給服務(wù)能力, 會采取一系列田間管理措施, 比如去除行間雜草進行清耕、投入大量的化肥農(nóng)藥等。但是這種傳統(tǒng)集約經(jīng)營模式的長久實施會造成水土流失、固碳能力減弱、硝酸鹽污染等環(huán)境問題, 嚴重損害了果園調(diào)節(jié)和支持方面的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。果園生草可以增加生物多樣性和有機物投入, 減少無效蒸發(fā)損失和水土流失, 是一種調(diào)控果園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要途徑, 有利于構(gòu)建良好的果園生產(chǎn)體系、改善果園環(huán)境、提高果園生產(chǎn)力。因此, 探明果園生草對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響對探尋果園可持續(xù)管理策略具有重要科學(xué)價值。

歐美日等發(fā)達國家較早意識到了果園生草的重要性, 果園生草已經(jīng)成為其果園建設(shè)的主流模式。在西方發(fā)達國家, 生草果園面積已占果園總面積的60%～75%以上, 在有的國家推廣面積甚至超過了90%。而我國果園生草面積不足10%。我國相關(guān)研究起步較晚, 20世紀(jì)80年代才開始借鑒國外先進經(jīng)驗開展果園生草技術(shù)研究。到1998年, 農(nóng)業(yè)部中國綠色食品發(fā)展中心提出將果園生草作為綠色果品生產(chǎn)技術(shù)體系在全國推廣。但在農(nóng)耕歷史、農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀等經(jīng)濟、社會、自然諸多主客觀因素長期影響下, 生草果園面積仍然較少, 近20年我國有針對性地開展了大量果園生草特色鮮明的研究, 取得了豐碩的研究成果。例如劉業(yè)萍等研究發(fā)現(xiàn)生草可顯著增加土壤中總有機碳和可溶性有機碳含量, 進而顯著增加了土壤中微生物數(shù)量, 并不同程度地改變了細菌和真菌的豐富度和多樣性; 郭曉睿等綜述了果園生草對中國果園土壤肥力和生產(chǎn)力的影響, 發(fā)現(xiàn)果園生草可以提高土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效磷含量, 降低土壤容重; 陳久紅等研究發(fā)現(xiàn)果園生草改善了果園生態(tài)環(huán)境, 促進了葉片光合作用, 改善了果實品質(zhì), 為果樹高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)造了條件。眾多研究表明, 果園生草通過增加生物量和土壤碳固存在調(diào)控氣候方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用, 并且通過緩沖極端氣候和阻斷直接輻射來適應(yīng)氣候變化, 還可以通過提供多種棲息地和改善小氣候, 保護生物多樣性, 提升功能多樣性、養(yǎng)分循環(huán)和土壤理化性質(zhì)。盡管大量案例研究評估了果園生草的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù), 但是由于果園類型、生草種類以及外界環(huán)境存在明顯差異, 導(dǎo)致研究結(jié)果呈現(xiàn)顯著的異質(zhì)性。雖然已有相關(guān)文獻綜述了果園生草生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能方面的進展, 但無法系統(tǒng)、整體、定量地評價果園生草的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。整合分析(meta-analysis, 又稱為元分析)作為一種基于大量數(shù)據(jù)的定量分析方法, 為系統(tǒng)和整體地了解果園生草的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提供了重要手段, 然而目前關(guān)于全球果園生草生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價的整合分析研究較少。

本研究采用整合分析方法, 定量評估了全球果園生草的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能, 主要包括供給(產(chǎn)量和品質(zhì))、調(diào)節(jié)(土壤水分、溫度、有機碳)以及支持(全氮)等服務(wù)功能, 并分析了不同果園類型、生草種類以及環(huán)境條件下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的異質(zhì)性, 以期通過系統(tǒng)和整體地認識生草對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響, 為果園可持續(xù)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以“果園生草” “果園間作” “土壤管理”等關(guān)鍵詞在Web of Science和中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中對1996?2020年發(fā)表的果園生草方面的文獻進行檢索, 初步篩選出果園生草對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響的相關(guān)文獻。

通過詳細分析文獻的研究目的、研究方法和研究結(jié)果, 結(jié)合本次研究目的, 解決數(shù)據(jù)點的非獨立性問題, 設(shè)立了3條數(shù)據(jù)的搜集篩選標(biāo)準(zhǔn): 1)試驗必須同時包含清耕組(對照組)和果園生草處理組(試驗組); 2)在野外試驗中, 試驗組和對照組的試驗場所、土壤質(zhì)地以及氣候特征等需保持一致; 3)試驗組和對照組中與果園生草相關(guān)的變量的平均值以及樣本量能夠直接從圖、表或者文字中進行提取, 或者以上數(shù)據(jù)可以直接從文獻中通過計算獲得。

1.2 數(shù)據(jù)整理和分類

經(jīng)過進一步文獻篩選, 最終確定了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的文獻共計118篇。結(jié)合篩選出的文獻, 利用Excel 2010 對篩選到的文獻進行建庫, 如果文獻以圖片顯示數(shù)據(jù), 則使用GetData Graph Digitizer 2.24 對圖片數(shù)據(jù)進行數(shù)字化。數(shù)據(jù)庫主要是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標(biāo)數(shù)據(jù), 包括果實產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤有機碳、全氮、土壤溫度和土壤水分。遵循聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類方案分類, 將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能細化為: 供給服務(wù)功能、調(diào)節(jié)服務(wù)功能、支持服務(wù)功能及文化服務(wù)功能(https://www.millenniumassessment.org/zh/Framework.html)。依據(jù)上述功能定義, 把果實產(chǎn)量與品質(zhì)作為供給服務(wù), 土壤水分、溫度及有機碳作為調(diào)控服務(wù), 土壤全氮作為支持服務(wù)。

除此之外還提取了作者信息、試驗地點及其經(jīng)緯度、土壤利用類型、土壤質(zhì)地、果園生草種類與年限等內(nèi)容。根據(jù)文獻中提取到的相關(guān)試驗信息進行歸納分組, 整理得到以下影響因素: 海拔、氣候類型、生草種類、果園類型。海拔和氣候能夠顯著影響降雨、氣溫、輻射等環(huán)境因素以及果樹和草種分布, 生草種類和果園類型本身是影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的主要因素, 因此, 選擇上述4個因素進行分析。參考Kuyah等研究, 海拔分為低海拔(1200 m以下)和高海拔(1200 m以上); 根據(jù)文獻中提取的氣候類型, 分為干旱區(qū)、濕潤區(qū)和半濕潤區(qū); 生草種類分為豆科(Leguminosae)類、禾本科(Gramineae)類和雜草。果園類型分為薔薇科(Rosaceae)、蕓香科(Rutaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、葡萄科(Vitaceae)、橄欖科(Burseraceae)和石榴科(Punicaceae)等。

1.3 整合分析方法

響應(yīng)比(response ratios, RR)是用于評估試驗處理對某一變量影響程度的統(tǒng)計學(xué)指標(biāo), 對于某一指定變量, RR為試驗組()與對照組()的平均值之比, 計算公式如下:

本文采用效應(yīng)比值RR的自然對數(shù)計算果園生草對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的效應(yīng):

LnRR=0, 生草并未引起試驗組和對照組變量之間的差異; LnRR<0, 說明果園生草對所關(guān)注變量產(chǎn)生了負效應(yīng); LnRR>0, 則說明果園生草對所選變量產(chǎn)生了正效應(yīng)。

通過使用MATLAB編程語言應(yīng)用10 000次迭代, 使用Bootstrapping方法估計不同類別變量的LnRR加權(quán)均值的95%置信區(qū)間。整合分析中, 計算指標(biāo)總體的平均值與單個個體的觀測值權(quán)重密切相關(guān), 在計算單個觀測值的權(quán)重時大多數(shù)研究的標(biāo)準(zhǔn)差缺失, 但樣本量是可用的。因此, 根據(jù)描述的樣本大小, 使用以下公式計算LnRR的權(quán)重:

式中:為單個觀測結(jié)果的權(quán)重,和分別為試驗組和對照組的樣本容量。

2 結(jié)果與分析

如圖1所示, 與對照區(qū)相比, 果園生草顯著提高了果實產(chǎn)量, 增加土壤含水量、土壤有機碳及全氮含量; 生草果園的果實產(chǎn)量、可溶性固形物含量、土壤有機碳含量、土壤含水量和全氮含量分別增加20.7%、5.1%、24.7%、8.1%和15.6%, 表明生草對果園這些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能均具有顯著的正效應(yīng)。但對果實品質(zhì)中的可滴定酸和土壤溫度產(chǎn)生了明顯的負效應(yīng), 分別較對照組降低10.8%和10.6%。

圖1 生草對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總體影響Fig.1 General effects of sod-culture on orchard ecosystem services function

2.1 生草對果園供給服務(wù)功能的影響

2.1.1 果實產(chǎn)量

不同果園類型、生草種類、氣候和海拔條件下生草對果實產(chǎn)量的影響如圖2所示。與果園清耕相比, 各立地條件下生草對果實產(chǎn)量的影響均為正效應(yīng)。就果園類型而言, 橄欖科、石榴科、蕓香科和薔薇科的平均效應(yīng)值分別為0.092 (置信區(qū)間為0.021～0.164)、0.247 (置信區(qū)間為0.199～0.296)、0.247(置信區(qū)間為0.193～0.300)和0.173 (置信區(qū)間為0.132～0.215)。就生草種類而言, 豆科效應(yīng)值最高, 平均為0.206 (置信區(qū)間為0.151～0.261), 高于雜草的0.154 (置信區(qū)間為0.100～0.206)和禾本科的0.171 (置信區(qū)間為0.124～0.218)。就氣候而言, 濕潤區(qū)平均效應(yīng)值為0.225 (置信區(qū)間為0.130～0.319), 高于半濕潤區(qū)的0.173 (置信區(qū)間為0.141～0.205)和干旱區(qū)的0.201 (置信區(qū)間為0.147～0.254)。就海拔而言, 高海拔平均效應(yīng)值為0.243 (置信區(qū)間為0.028～0.461), 高于低海拔的0.176 (置信區(qū)間為0.138～0.213)。

圖2 不同條件下生草對果園產(chǎn)量的影響Fig.2 Effects of sod-culture on yield of orchard under different factors

2.1.2 果實品質(zhì)

選取可溶性固形物和可滴定酸兩個指標(biāo)反映果實品質(zhì)。不同果園類型、生草種類、氣候和海拔下果實可溶性固形物分析結(jié)果如圖3所示。就果園類型而言, 生草對葡萄科、蕓香科和薔薇科果園可溶性固形物均為正效應(yīng), 平均分別為0.012 (置信區(qū)間為0.004～0.020)、0.132 (置信區(qū)間為0.052～0.212)和0.043 (置信區(qū)間為0.013～0.073), 但鼠李科果園為負效應(yīng), 效應(yīng)值為?0.066 (置信區(qū)間為?0.104～?0.028)。不同生草種類的效應(yīng)值相當(dāng), 分別為: 雜草0.048 (置信區(qū)間為?0.040～0.139)、豆科0.070 (置信區(qū)間為0.034～0.106)、禾本科0.067 (置信區(qū)間為0.047～0.088)。就氣候類型而言, 濕潤區(qū)效應(yīng)值平均為0.117 (置信區(qū)間為0.014～0.220), 高于半濕潤區(qū)的0.053 (置信區(qū)間為0.037～0.070), 但干旱區(qū)為負效應(yīng), 平均為?0.058(置信區(qū)間為?0.091～?0.025)。就海拔而言, 高海拔為負效應(yīng), 平均為?0.045 (置信區(qū)間為?0.076～?0.015), 而低海拔為正效應(yīng), 平均為0.053 (置信區(qū)間為0.033～0.074)。

圖3 不同條件下生草對果實可溶性固形物影響Fig.3 Effects of sod-culture on soluble solid in fruit under different factors

不同果園類型、生草種類、氣候和海拔下果實可滴定酸分析結(jié)果如圖4所示。與果園清耕相比, 生草對果實可滴定酸整體上為負效應(yīng)。就果園類型而言, 蕓香科的效應(yīng)值平均為?0.290 (置信區(qū)間為?0.347～?0.232), 低于薔薇科的?0.087(置信區(qū)間為?0.160～?0.012)。就生草種類而言, 雜草的效應(yīng)值平均為?0.049 (置信區(qū)間為?0.146～0.049), 高于豆科的?0.166 (置信區(qū)間為?0.222～?0.111)和禾本科的?0.172 (置信區(qū)間為?0.233～?0.111)。就氣候類型而言, 半濕潤區(qū)的效應(yīng)值為?0.147 (置信區(qū)間為?0.180～?0.119), 但干旱區(qū)表現(xiàn)出正效應(yīng), 達0.050 (置信區(qū)間為0.001～0.098)。就海拔而言, 高海拔為正效應(yīng), 達0.057 (置信區(qū)間為0.019～0.096), 而低海拔為明顯負效應(yīng), 平均為?0.158 (置信區(qū)間為?0.183～?0.134)。

圖4 不同條件下生草對果實可滴定酸的影響Fig.4 Effects of sod-culture on titraTableacid in fruit under different factors

2.2 生草對果園調(diào)節(jié)服務(wù)功能的影響

2.2.1 土壤水分

不同立地條件下生草對果園土壤水分影響的效應(yīng)值如圖5所示。與清耕相比, 生草對果園土壤水分影響為顯著正效應(yīng)。就果園類型而言, 鼠李科果園的正效應(yīng)平均值達0.180 (置信區(qū)間為0.157～0.202), 高于薔薇科果園的0.071 (置信區(qū)間為0.060～0.083)。就生草種類而言, 雜草和禾本科的效應(yīng)值分別為0.139 (置信區(qū)間為0.006～0.216)和0.131 (置信區(qū)間為0.117～0.146), 高于豆科的0.057 (置信區(qū)間為0.037～0.077)。就氣候類型而言, 半濕潤區(qū)效應(yīng)值為0.068 (置信區(qū)間為0.056～0.080), 低于干旱區(qū)的0.171(置信區(qū)間為0.152～0.189)。就海拔而言, 高海拔表現(xiàn)為負效應(yīng), 平均效應(yīng)值為?0.001 (置信區(qū)間為?0.021～0.019), 而低海拔為顯著正效應(yīng), 達0.104 (置信區(qū)間為0.082～0.126)。

圖5 不同條件下生草對果園土壤水分的影響Fig.5 Effects of sod-culture on soil moisture in orchard under different factors

2.2.2 土壤溫度

不同立地條件下生草對果園土壤溫度影響的效應(yīng)值如圖6所示。與對照組相比, 生草對果園土壤溫度的影響均表現(xiàn)出負效應(yīng)。就果園類型而言, 鼠李科和薔薇科效應(yīng)值分別為?0.107 (置信區(qū)間為?0.142～?0.073)和?0.113 (置信區(qū)間為?0.129～?0.097), 二者相近。就生草種類而言, 雜草、豆科和禾本科的效應(yīng)值分別為?0.123 (置信區(qū)間為?0.161～?0.084)、?0.120 (置信區(qū)間為?0.142～?0.098)和?0.096 (置信區(qū)間為?0.116～?0.078), 三者之間的差異也較弱。就氣候類型而言, 半濕潤區(qū)效應(yīng)值平均為?0.098 (置信區(qū)間為?0.109～?0.087), 明顯高于干旱區(qū)的?0.158 (置信區(qū)間為?0.211～?0.104)。就海拔而言, 高海拔的效應(yīng)值平均為?0.197 (置信區(qū)間為?0.277～?0.115), 低于低海拔的?0.077 (置信區(qū)間為?0.084～?0.071)。

圖6 不同條件下生草對果園土壤溫度的影響Fig.6 Effects of sod-culture on soil temperature in orchard under different factors

2.2.3 土壤有機碳

不同立地條件下生草對果園土壤有機碳影響的效應(yīng)值如圖7所示。與果園清耕相比, 生草對果園土壤有機碳影響整體上為正效應(yīng)。就果園類型而言, 蕓香科效應(yīng)值平均達0.461 (置信區(qū)間為0.239～0.685), 高于鼠李科的0.316 (置信區(qū)間為0.231～0.393)和薔薇科的0.276 (置信區(qū)間為0.248～0.303)。就生草種類而言, 雜草效應(yīng)值平均為0.201 (置信區(qū)間為0.139～0.265), 低于豆科的0.294 (置信區(qū)間為0.257～0.331)和禾本科的0.299 (置信區(qū)間為0.248～0.350)。就氣候類型而言, 干旱區(qū)效應(yīng)值平均為0.310 (置信區(qū)間為0.207～0.410), 高于半濕潤區(qū)的0.221 (置信區(qū)間為0.199～0.244)和濕潤區(qū)的0.150 (置信區(qū)間為0.078～0.222)。就海拔而言, 低海拔效應(yīng)值為0.226 (置信區(qū)間為0.196～0.253), 高于高海拔的0.096 (置信區(qū)間為?0.201～0.390).

圖7 不同條件下生草對果園土壤有機碳含量的影響Fig.7 Effects of sod-culture on soil organic carbon content in orchard under different factors

2.3 生草對果園支持服務(wù)功能的影響

選取全氮作為土壤支持服務(wù)功能的指標(biāo), 不同立地條件下生草對果園土壤全氮含量影響的效應(yīng)值如圖8所示。與果園清耕相比, 生草整體上提高了果園土壤全氮含量。就果園類型而言, 蕓香科的效應(yīng)值平均達0.418 (置信區(qū)間為0.332～0.505), 高于薔薇科的0.166 (置信區(qū)間為0.121～0.215), 鼠李科效應(yīng)值最低, 僅為0.056 (置信區(qū)間為?0.072～0.184)。就生草種類而言, 雜草和豆科的效應(yīng)值分別為0.145 (置信區(qū)間為0.036～0.255)和0.171 (置信區(qū)間為0.102～0.179), 高于禾本科的0.065 (置信區(qū)間為0.005～0.131)。就氣候類型而言, 半濕潤區(qū)和濕潤區(qū)無明顯差異, 分別為0.128 (置信區(qū)間為0.078～0.185)和0.113 (置信區(qū)間為0.032～0.195), 略低于干旱區(qū)的0.182(置信區(qū)間為0.102～0.261)。就海拔而言, 高海拔效應(yīng)值為0.251(置信區(qū)間為0.039～0.467), 高于低海拔的0.140(置信區(qū)間為0.11～0.167)。

圖8 不同條件下生草對果園土壤全氮的影響Fig.8 Effects of sod-culture on soil total N in orchard under different factors

3 討論

生草對果園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響起初體現(xiàn)在物理狀況的改變, 整合分析結(jié)果表明生草能夠顯著增加土壤含水量(圖5)和降低土壤溫度(圖6)。首先, 生草后草被群落能夠吸收轉(zhuǎn)化太陽輻射, 增加反照率, 遮陰效果明顯, 進而降低地表溫度, 并且能夠降低地表風(fēng)速, 減少土壤蒸發(fā); 同時生草后土壤容重降低、孔隙度增加、水穩(wěn)性團聚體含量升高, 土壤持水能力增強, 在降雨期間增加入滲減少地表徑流, 進而增加土壤含水量。另有研究指出生草對渭北旱地蘋果()園土壤溫度具有升溫時降溫和降溫時保溫的雙向動態(tài)調(diào)控作用, 降低土壤溫度日較差, 增加同一土層溫度的穩(wěn)定性等作用。也有研究表明, 生草覆蓋雖然在土壤表層存在與果樹爭水的問題, 但在土壤深層能夠緩和土壤干燥化程度, 有利于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)維護。綜上, 生草對果園土壤溫度和水分的調(diào)控有利于果樹根系生長以及對養(yǎng)分的吸收利用, 促進土壤微生物活性, 對物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)化具有積極作用, 進而影響土壤固碳、果實生產(chǎn)等其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

隨著生草年限的增加, 其對果園理化和生物性狀的影響逐漸增強, 整合分析研究表明生草對果園土壤有機碳(圖7)和全氮(圖8)影響整體上均為顯著正效應(yīng)。生草后枯落物等有機殘體會源源不斷輸入到果園生態(tài)系統(tǒng)中, 不斷在土壤中腐爛礦化。凋落物與根際沉積物大量積累為微生物提供了充足的底物, 因此, 土壤微生物的多樣性、活性及群落結(jié)構(gòu)和功能得以顯著提升?；钚暂^高的微生物群落作為“加工者”通過分泌胞外酶分解或轉(zhuǎn)化大分子植物源碳, 向土壤輸送植物源殘體, 從而提升土壤有機碳含量。同時, 微生物以植物源有機碳為食, 通過同化作用將其合成為自身生物量, 并在其細胞生長、數(shù)量增殖和死亡殘體生成的過程中向土壤輸送微生物源有機碳, 以“貢獻者”的角色調(diào)控有機碳固定速率和有機碳庫動態(tài)變化。草被群落根系的伸展?fàn)坷饔迷诟纳仆寥廊葜?、飽和?dǎo)水率、大孔隙度等土壤物理特性的同時, 其分泌物及腐殖質(zhì)將細小的土壤顆粒黏結(jié)形成較大的團粒結(jié)構(gòu), 而土壤團聚體能夠?qū)⒂袡C碳包裹起來, 通過空間上的物理隔離保護土壤有機碳, 使其免受微生物的分解利用, 從而提升土壤固碳能力。并且生草在降溫和降低地表風(fēng)速上的調(diào)控作用使土壤有機質(zhì)的礦化過程受到抑制, 以CO形式流失的碳相對減少。土壤有機質(zhì)是土壤中養(yǎng)分的主要來源, 眾多研究表明土壤中有機碳和全氮含量為協(xié)同關(guān)系; 并且豆科牧草可以通過根瘤菌固氮, 因此具有更強的固氮效應(yīng)(圖8)。

生草對土壤水分和溫度等微氣象環(huán)境的改善, 對土壤有機碳和養(yǎng)分的提升為果樹的生長發(fā)育提供了有利條件, 提高了果樹在單位時間內(nèi)對光照、二氧化碳、水分的轉(zhuǎn)化效率, 增加含碳化合物的積累, 從而使得樹勢增強, 枝長葉厚, 果形美觀, 內(nèi)部品質(zhì)等方面都有顯著提高, 有利于增加果實產(chǎn)量和品質(zhì)(圖2-圖4)。

可持續(xù)集約經(jīng)營是當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主流, 傳統(tǒng)的清耕模式事倍功半, 在需要投入大量人力物力的同時, 也破壞了土壤結(jié)構(gòu)、減少了土壤有機質(zhì)含量、水土流失嚴重。與清耕果園相比, 生草增加了土壤有機碳、土壤養(yǎng)分、土壤水分, 改善了農(nóng)田小氣候, 促進了果園生態(tài)和經(jīng)濟效益的協(xié)同, 具有提質(zhì)增效的作用。當(dāng)前, 我國果園土壤管理仍以清耕為主, 全面因地制宜實施果園生草, 對促進我國果園健康可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

需要注意的是, 鑒于分析樣本的限制, 本研究分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能異質(zhì)性因素時僅選取了海拔、氣候、生草種類和果園類型4個因素, 實際上生草種植密度、果園管理方式等均會影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能, 后續(xù)研究中將繼續(xù)收集相關(guān)文獻, 進一步梳理相關(guān)因子, 做出更加合理的分析。

4 結(jié)論

為探明生草對果園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響, 本研究對全球已發(fā)表相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合分析, 共獲得了1387組數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn), 與清耕果園相比, 生草顯著增加了果實產(chǎn)量, 改善部分果實品質(zhì), 提高了土壤水分, 降低了土壤溫度, 改善了果園的微氣候, 提升了果園的供給、調(diào)節(jié)和支持服務(wù)水平, 為我國果園通過生草實現(xiàn)可持續(xù)集約化提供了有力的證據(jù)。果園生草已成功應(yīng)用到多種果園中, 但是由于該模式目前還存在一些問題和人們對該問題的認識不足, 影響了生草在果園栽培中的大范圍推廣。