太行山南段低丘山区核桃林下光强和光质的时空变化特征研究

摘要

农林复合系统作为一种高收益的农林经营方式，长期以来受到了广大农民群众的欢迎。在农林复合系统内，光资源被认为是满足水肥资源的基础上对系统内间作物影响最大的因素之一。但以往的研究多侧重于系统内总光强以及光合有效辐射，对各光质及光质比例的定量分析研究甚少，本文在太行山南段低丘山区以5林龄、10林龄核桃林为研究对象，结合核桃树冠层参数，对核桃林下总辐照度（总光强）、各光质辐照度（各光质强度）、各光质比例的时空变化特征进行了研究，旨在为太行山南段低丘山区农林复合系统优化种植配置，提高土地利用率和生产力提供理论依据。主要研究结果如下:
　　(1)7至9月份，5a和10a核桃树叶面积指数LAI呈现先增后减的趋势，冠层下天空可见度DIFN与叶面积指数LAI相反，呈现先减后增的状态，二者在5a和10a核桃树之间的差异表现为8月份最大，9月份最小。
　　(2)5a、10a核桃林下的总辐照度均在中午12:00左右达到最大值，总辐照度消减率在上午10:00左右出现最大值，下午16:00左右出现次大值。7至9月份，总辐照度均逐渐降低，其消减率表现为8月＞7月＞9月。5a、10a核桃林下总辐照度均表现为M处最大，E0.5处最小，且树行内西侧各处均高于相对应的东侧各处;5a、10a核桃林之间的差异表现为W1.0处最大，M处最小，西侧各处的差异均高于相对应的东侧各处。
　　(3)5a、10a核桃林下的各光质辐照度的日变化、月变化、空间变化特征均与总辐照度呈现相同的特征。其中，各光质辐照度对比表现为光合有效辐射波段内蓝紫光辐照度消减率及差异最大，红橙光次之，黄绿光最小;红外线波段内远红外辐照度消减率及差异较小，近红外较大。
　　(4)5a、10a核桃林下的各光质比例中B/FR、R/FR、NR/FR的波动范围较大，其值及消减率均在上午10:00左右出现最低值，下午16:00左右出现次低值。7至9月份，B/FR、R/FR、NR/FR均表现为9月＞7月＞8月，其消减率均表现为8月＞7月＞9月。5a、10a核桃林下B/FR、R/FR、NR/FR均表现为M处最大，E0.5处最小，且树行内西侧各处均高于相对应的东侧各处;5a和10a核桃林之间的差异表现为W1.0处最大，M处最小，西侧各处的差异均高于相对应的东侧各处。其中，三者对比均表现为B/FR消减率及差异最大，R/FR次之，NR/FR最小。
　　在生产实践中，应根据作物的物候期综合考虑其对总辐照度、各光质辐照度及各光质比例的需求和敏感程度，选择与林下各空间处光资源相适应的间作物，以提高土地生产力和光能利用率。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 光强和光质对植物光合特性的影响研究进展

1．1．1 光强对植物光合特性的影响

1．1．2 光质对植物光合特性的影响

1．2 农林复合系统内影响林下光照的因素研究进展

1．2．1 树行走向对林下光照的影响

1．2．2 树高、冠幅、株行距对林下光照的影响

1．2．3 树形对林下光照的影响

1．3 农林复合系统内光强和光质的变化特征研究进展

1．3．1 农林复合系统内光强的变化特征

1．3．2 农林复合系统内光质的变化特征

2 研究目的与意义、研究内容及技术路线

2．1 研究目的与意义

2．2 研究内容

2．3 技术路线

3 材料与方法

3．1 试验地概况

3．2 试验设置

3．2．1 样地设置

3．2．2 波段说明

3．3 测定指标及方法

3．3．1 核桃树冠层参数的测定

3．3．2 核桃林下光强和光质的测定

3．4 数据处理

4 结果与分析

4．1．1 核桃树叶面积指数的月变化趋势

4．1．2 核桃树天空可见度的月变化趋势

4．2 核桃林下总辐照度的时空变化特征

4．2．1 核桃林下总辐照度的时间变化特征

4．2．2 核桃林下总辐照度的空间变化特征

4．2．3 小结

4．3 核桃林下各光质辐照度的时空变化特征

4．3．1 核桃林下各光质辐照度的时间变化特征

4．3．2 核桃林下各光质辐照度的空间变化特征

4．3．3 小结

4．4 核桃林下各光质比例的时空变化特征

4．4．1 核桃林下各光质比例的时间变化特征

4．4．2 核桃林下各光质比例的空间变化特征

4．4．3 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献