近日，中国农业科学院西部中心王占彪研究团队在多样化间作系统生产力形成与气候适应机制研究方面取得新进展，示了不同间作系统地上和地下生长性状响应与生物多样性效应之间的差异化联系，阐明了互补效应和选择效应对系统生产力及其稳定性的不同作用。相关成果以 “Above- and belowground trait responses reveal contrasting biodiversity effects and productivity stability across diversified intercropping systems” 为题，发表于农林科学国际知名期刊《大田作物研究（Field Crops Research）》（中科院1区TOP期刊，影响因子IF=7.9）上。

年际间气候波动加剧了农业生产的不稳定性。间套作通过促进作物间资源互补，被认为是提升生产力和气候韧性的重要措施，但不同作物组合的增产和稳产效果差异明显。地上冠层和地下根系响应如何共同影响间作优势及其稳定性，仍缺乏系统认识。

该研究通过定位试验，选择小麦/棉花套作、花生||棉花间作和大豆||玉米间作3种具有不同作物组成和时空配置特征的多样化种植系统，并设置相应单作对照。试验期间分别经历了多雨、高温以及高温少雨等差异明显的气候条件。研究监测作物产量、叶面积指数、地上生物量和根系生物量等指标，通过生长曲线模型提取地上和地下关键生长性状，并进一步结合土地当量比、互补效应、选择效应以及偏最小二乘路径模型，解析“作物性状响应—生物多样性效应—系统生产力与稳定性”之间的关联。研究发现，3种间套作系统均具有明显的土地利用优势，但不同作物组合的生产力和稳定性差异显著。其中，大豆/玉米间作表现出较高的生产力、土地利用效率和较低的年际波动，花生/棉花间作相对稳定，而小麦/棉花套作对气候波动更为敏感。进一步分析表明，地上生长性状变化更多与选择效应相关，根系性状变化则更多与互补效应相关。互补效应和选择效应共同解释了91.3%的系统生产力变异，其中选择效应与生产力关系更强；系统稳定性则主要与互补效应呈正相关。该研究从地上—地下性状协同响应角度揭示了不同间作系统生产力与稳定性差异，为优化作物组合和提升多样化种植系统的气候韧性提供了理论依据，对推动农业绿色高效与韧性生产具有重要意义。

该研究得到新疆维吾尔自治区自然科学基金、天池英才计划、新疆人才发展基金和昌吉州博士后专项基金等项目资助。西部中心博士后王剑、西部中心和河北农业大学联合培养博士李鑫为论文共同第一作者，西部中心王占彪研究员、中棉所李亚兵研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2026.110731

多样化间作系统地上—地下性状响应、生物多样性效应与生产力稳定性的关联机制