采用分层挖掘法，对株行距为3 m×8 m的核桃-决明子复合模式中的根生物量、总根长密度、吸收根的根长密度和根系直径等进行了调查。结果表明：核桃单作的总根长密度比核桃间作的高7%左右，且在各个土层中吸收根的根长密度都高于核桃间作，而二者的总根生物量和根系直径则差异较小。决明子单作的根系直径比间作决明子的大27.73%，但二者的根长密度和根生物量则差异不大。在核桃-决明子复合模式中，核桃总根生物量和吸收根长均占复合模式总根量的一半以上，其中，在水平方向上，决明子在树行南侧2.5、4.0 m位置根系分布最多，而树行南北1.5 m范围内则较少；核桃根系则主要分布在树行两侧1.5 m范围内。垂直方向上，核桃在30~80 cm土层中的根生物量和吸收根长分别占其总量的64.79%和61.17%，而59.54%的决明子根系分布在0~20 cm土壤中。

农林复合系统的林木和作物会充分利用水肥光热等资源,但搭配不合理也可能产生资源竞争,其中,种间水分竞争尤为突出。本文在冬小麦4个生育期内采用稳定碳同位素技术研究了豫东平原2年生、6年生和15年生3个间作模式的杨树-小麦复合系统的水分利用状况。结果表明:3种间作模式杨树和小麦的δ13C(稳定碳同位素比率)和WUE(水分利用效率)均总体表现为小麦拔节期最高。在整个小麦生育期(拔节期除外),2年生杨树的δ13C和WUE都显著高于6年生和15年生杨树。在小麦返青期,相比其他模式,2年生杨树间作小麦的δ13C和WUE最高;在拔节期、开花期和成熟期则均为单作小麦显著高于3种间作模式小麦。单作小麦的耗水量比与2年生杨树间作的小麦低25.71%,但分别是与6年生和15年生杨树间作小麦耗水量的2.78和1.88倍。3种林龄杨树-小麦间作模式总体都表现为树行中间和西侧的小麦WUE和耗水量大于树行东侧。2年生杨树间作小麦的株高、LMA(比叶重)、产量、总生物量、总耗水量和LER(土地当量)均高于单作小麦和其他模式间作小麦;但单作小麦的千粒质量、收获指数和产量水分利用效率则最大。2年生杨树-小麦间作模式的产量和土地利用率最高,但随着杨树的长大,间作模式内不再适合种植小麦,可替代种植一些耐荫作物。

目的 旨在通过研究不同果药复合模式的种间水分竞争/互惠关系，为太行山南麓低丘山区高效果农复合模式筛选提供理论依据。 方法 采用稳定碳同位素方法，结合热扩散探针等技术，研究核桃-菘蓝/决明复合系统的水分利用效率（WUE）、耗水量和土壤含水量等，以期量化其种间水分关系。 结果 复合系统的土壤含水量比单作核桃和单作作物地块的均有较大提高，单作核桃的土壤含水量也高于单作作物。菘蓝的WUE均随着其生长逐渐减小，而决明的WUE则是2012年随生长增大、2013年减少。单作核桃、单作菘蓝/决明的耗水量均高于间作核桃、间作菘蓝/决明，其中，在2012年和2013年，单作核桃的耗水量分别是间作核桃的1.11、1.07倍，单作菘蓝的耗水量分别是间作菘蓝的1.83、1.96倍，单作决明的耗水量分别是间作决明的2.26、2.60倍。在复合系统中，核桃的耗水量在2012年与药材相当，2013年则高于药材。核桃树行中间处菘蓝和决明的总耗水量均显著高于其他位置（除了2013年菘蓝及决明开花期分别略低于其他位置处）。在2012年，间作系统的总收入分别是单作核桃和单作药材的1.47、1.24倍，在2013年为1.24、1.49倍。 结论 核桃药材复合系统提高了土壤含水量，降低了总耗水量；复合系统的产量土地当量比达到1.9左右，比单作系统明显提高。虽然复合系统的核桃产量比单作核桃有所减少，但加上药材收入后，总收入为单作系统的1.2倍以上，增加了经济收益。因此，核桃-菘蓝/决明复合系统适合在该区推广。