大别山区栗茶复合系统的生态机理研究

摘要

板栗纯林正面临水土流失严重、土壤肥力下降,栗园生态系统脆弱等现状。而茶树适合于散射光的灌木树种。本论文研究于2011年开始,连续2年定位研究安徽省金寨县设立的三种复合模式的样地林,分别为4m×4m板栗行间距下间作茶树(模式I);4m×8m板栗密度间作茶树(模式II);纯茶园(模式III)。论文通过比较不同模式下复合林间小气候变化、茶树叶片光合生理特性、土壤理化性质变化和茶叶品质,揭示了不同复合密度对茶树生长特性的影响,为合理确定栗茶复合栽培密度,筛选高效、持续的复合经营模式提供依据。主要研究结果如下:
　　(1)不同模式下土壤养分的变化
　　三种模式中,土壤有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷、速效钾的含量随着土层深度增加而降低,而全钾含量随着土层深度的增加而增加。
　　同一模式内,土壤养分的季节变化主要表现为春季最高,而其他季节土壤养分变化不明显;同一季节里,不同栽培模式内土壤养分表现为模式I>模式II>模式III,模式I和模式II的有机质、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾分别比模式III纯茶园平均提高了34.75％、34.76%;44.11%、41.92%;24.97%、13.70%;45.71%、25.71%;66.12%、31.27%;56.03%、20.56%;83.79%、38.97%。
　　(2)不同模式下土壤酶活性变化
　　过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的变化趋势均为夏季最高,春季次之,秋季略高于冬季。但多酚氧化酶则为秋季>春季>夏季>冬季。
　　模式I与模式II过氧化氢酶含量平均分别比模式III提高了30.54%、17.83%;不同季节内,模式I和模式II脲酶含量均显著高于模式III,分别提高了40.31%、28.96%。三种模式中,模式I和模式II的蔗糖酶和脱氢酶的含量是显著高于模式III的,分别提高了115.62%、44.73%和40.70%、26.51%。
　　(3)不同模式下茶叶品质的变化
　　氨基酸、儿茶素、咖啡碱的含量均为春季高于夏季,春季不同模式内茶叶氨基酸含量表现为模式I﹥模式II﹥模式III,且模式I与模式II处理下茶树氨基酸含量显著高于对照组模式III,分别提高了58.14%和36.04%。春季与夏季模式I和模式II儿茶素含量均比对照模式III的低,分别低了12.97%和6.4%、31.57%和36.84%。模式I与模式II咖啡碱含量分别比对照模式III高31.18%和29.83%。
　　(4)不同模式下茶树叶片光合特性
　　模式I内茶树叶片净光合速率变化呈现单峰型曲线,而模式III(纯茶园)处理和模式II内茶树叶片净光合速率变化呈双峰曲线。模式III(纯茶园)上午随着光照强度和气温的升高,净光合速率也逐渐上升,在11:00时达到第一个峰值(12.21μmol·m-2·s-1),随后净光速率下降,在14:00时降到低谷,出现“午休”现象,以后又快速上升,在15:00时出现第二个高峰值(9.58μmol·m-2·s-1)第二高峰仅为第一高峰的78.4%,模式II内茶树叶片净光合速率第一峰值(10.78μmol·m-2·s-1)出现在13:00,次峰值(8.63μmol·m-2·s-1)出现在15:00;而模式I内茶树叶片净光合速率为单峰曲线,峰值(10.33μmol·m-2·s-1)出现在13:00,而在13:00~14:00时,模式I内茶树叶片净光合速率大于模式III与模式II,没有产生光“午休”现象。模式II和模式I内茶树叶片气孔导度和蒸腾速率日变化呈现正相关,均为单峰曲线;模式III茶树叶片气孔导度日变化和蒸腾速率日变化为双峰曲线。
　　模式I、模式II内茶树叶片对光强的响应与模式III全光照基本一致,光合速率随着光照强度的上升而升高,超过一定范围后,均有降低的趋势;模式II和模式I的光补偿点比模式III分别降低了11.95%和27.41%。
　　(5)不同模式下林内小气候的变化
　　栗茶复合模式能改善茶园内的小气候。三种模式内空气相对湿度(RH)的日变化都是先下降然后上升的,随着光照强度和气温的升高,空气的相对湿度逐渐下降,均在14:00降至最低。随着光照强度的降低,空气湿度又逐渐升高。但模式I(4m×4m板栗株行距)空气相对湿度显著大于模式III。不同模式内光合有效幅射强度(PAR)的日变化都呈现先升高后下降的变化趋势,但其到到最高点均不相同,模式III(纯茶园)在11:00到达到峰值,而模式I和模式II(4m×8m板栗株行距)均是在13:00到达最高。

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1文献综述

1.1农林复合经营的概念

1.2农林复合系统的特点

1.4国外农林复合系统的发展

1.5林茶复合经营的研究现状

2引言

2.1研究的目的和意义

2.2主要研究内容

2.3 课题来源

2.4技术路线

3研究地概况及研究方法

3.1试验地概况

4结果与分析

4.1不同模式内光合特性及其环境变化

4.2不同模式内土壤理化性质的变化

4.3土壤养分与土壤酶相关性分析

4.4不同模式内茶叶与板栗品质的差异

5结论与讨论

5.1结论

5.2讨论

参考文献

致谢

作者简介

在读期间所发表的学术论文