四、生理學響應和相互作用研究
林木的存在使農作物冠層所受直射光減少、散射光增加，同時濕度增加、風速和最高溫度降低，無疑會使作物生理特性發生一定的變化。黃壽波研究發現，在遮陰條件下茶樹的葉子除發生植物遮陰後的一般反應之外，在遮陰率高達40％～60％的情況下，光合速率明顯提高，茶葉中水分含量也有所提高（黃壽波，1989）。裴保華等研究發現，林木遮陰和人工遮陰對農作物的影響是相似的，同時當遮陰程度達到30％左右時，小麥減產20％，玉米減產30％，並且遮陰也對農作物的生育期產生比較大的影響（裴保華，1997；1998）。林木和作物的相互作用最激烈的是在地下，有研究報道，桐糧間作8～10年的泡桐在0～40cm的土層內吸收根占總吸收根的10.9％，其中0～20cm範圍的根量僅占1.1％，而小麥、玉米和穀子的根係在0～40cm範圍內卻分別占80.1％、94.6％和97.4％，說明泡桐根係與農作物爭奪水肥的競爭較小，90％～95％集中於與樹冠對應的範圍內（陸新育，1990）；杉農間作條件下池杉根係對小麥、黃豆的影響是不同的，5年生池杉冠下有根區比冠下無根區對小麥生產力的影響大於黃豆，如小麥的產量降低21.0％，而黃豆僅降低1.9％。這說明林木與小麥的地下根係對水肥的爭奪劇烈，而黃豆由於其根係能夠固氮，故產量減少較輕（劉金龍，1992）。雖然關於林木對農作物的影響報道很多，但有關作物對林木影響的研究還比較少，而且研究的深度和廣度都有待提高。
第三節 林農複合經營綜合效益評價研究進展
林農複合係統還有生態、社會等方麵的效益。林農複合係統在人為幹預下，發揮了生物間的有利作用，配置林木有利於改善自然環境條件，為作物生長創造良好的小氣候。它架構於多種類、多行業的基礎之上，依據生態學的營養級、生態位理論，合理組織係統結構，從而達到理想的功能和效益。一般認為，林農複合係統的目的在於持續穩定的生產力和保護生態環境，而不是破壞性地擴大自然資源，這符合當前提倡的持續發展的環境保護戰略，因而將林農複合係統在農業生產實踐中大力推廣具有積極的現實意義。
林農複合係統發端於農業和林業兩大國民基礎產業，理論上受多種學科指導，可望達到更高的生態、經濟和社會效益，以期在解決資源利用和環境保護、生態和經濟的矛盾、工業和農業效益差別懸殊以及實施糧食、林業基本國策等方麵起到有益的推動作用。林農複合係統在農業、林業和（或）牧業、漁業間形成產業互補，使農業分享到其他產業的社會平均利潤，這是穩定農業的關鍵所在，而農業問題關係到國家的大局。人類林農業生產的悠久曆史和各種經驗技術都可方便地移植到複合係統中去，使其具有實踐可行性，這些優勢決定林農複合係統有極大的推廣價值，在全球可持續發展戰略要求的今天和未來，理應成為林農業進一步發展的一種新思路和新模式。不可否認農、林作物間存在競爭等不良影響，例如我們常見的“脅地”效應，但可以采取很多方法解決，林農複合係統種群互補已成為現代林農複合係統研究的核心內容之一。一個優化的複合結構模式必須使係統各種群具有廣泛的生態位分化，在結構設計時，要充分減少種群複合經營的負作用，提高正作用，並從時、空、量、序4個方麵進行係統調控，促進模式優化與係統的持續穩定。從某種意義上講，林農複合係統的作用在於努力使農業和林業相互結合、相互利用、相互製約。要想弄清農業和林業之間的相互製約關係，需要有更寬的知識麵和對整個農村係統的了解，同時也需要對林農複合係統實踐者更加全麵的培訓。隨著對林農複合係統研究的不斷深入，會出現許多需要解答的問題，而我們對林農複合係統的認識也不斷深化，林農複合係統的結構和模式也將會日臻完善，林農複合經營帶來的效益也將越來越好。
我國對林農複合生態係統的效益有著大量研究，多采用層次分析法對不同林農複合生態係統的經濟效益、生態效益、社會效益及綜合效益進行評價。張家來和劉立德（1995）以蘆葦和草灘作對照，對江灘幾種林農複合生態係統類型的經濟效益、生態效益和社會效益進行了綜合評價。龐愛權（1997）通過對中國林農複合係統經濟評價方法的評述，揭示出目前林農複合係統經濟評價主要局限於財務效益方麵，探討了中國林農複合係統綜合經濟評價的發展方向。費世民和向成華（2000）針對四川盆地丘陵地區林農業生產特點和坡地林農複合係統特征，對建成的坡地林農複合係統模式進行綜合效能分析表明，與農地係統對比，坡地林農複合係統提高了土地生產力、能量轉化率、營養元素利用率、價值利用率和勞動力利用率等，具有較大的生產潛力。吳鋼等（2002）依據生態學原理和生態經濟學原理，根據對林農複合生態係統的生物量和生產力、物質流、能量流、價值流、土地利用率等係統研究的結果，對三峽庫區分布麵積較大的4種林農複合生態係統從經濟效益、生態效益、社會效益及綜合效益方麵進行了評價，並與農田生態係統進行了對比研究。王玲玲、何丙輝等（2002）對林農複合經營技術在防治水土流失、改土方麵的效益作了初步研究，結果發現，林農複合經營技術可以增加土壤總孔隙度和非毛管孔隙度，降低土壤容重，有效減少水土流失量。彭鴻嘉等（2004）參考國內外林農複合生態係統綜合效益評價的研究成果，采用層次分析法（AHP），對甘肅中部黃土丘陵溝壑區內典型林農複合生態係統模式從生態效益、經濟效益、社會效益及綜合效益方麵進行了分析和評價。另外，關於林農複合生態係統對土壤性狀的影響、對水土流失的控製等也做過很多研究（許峰，2000；黃閏泉，2000；閆德仁，2001；黎華壽，2001；魏大興，1998；包翔，1999）。唐政洪等對養分流失的模擬分析表明，通過配置植物籬—農作係統可以有效地減少養分的流失（唐政洪，2001）。
銀杏是中國特有的一種多用途經濟樹種，是現存裸子植物中與恐龍同時代的最古老的孑遺植物。在生產實踐中，銀杏栽培大多采用複合經營的模式，且複合經營模式多樣，但不同複合經營模式有不同的生態經濟效益（孟平等，2003）。本書對銀杏複合經營的模式進行了全麵的調查和分類，並對幾種典型的銀杏複合經營模式的生態經濟效益和社會效益進行了評價，為高效銀杏複合經營模式的構建和推廣提供了理論依據。