栗茶复合系统生态学基础及效益研究

摘要

本文针对目前国内外研究现状和潜山县栗茶复合经营建设的实际情况，采用定性与定量分析相结合的方法，对栗茶复合经营系统生态效益、经济效益和社会效益进行了分析，并且利用层次分析法对不同遮荫度的栗茶间作茶园、纯茶园和纯栗园综合效益进行了评价。研究结果表明： (1) 春季茶树的光补偿点为8.2umol·m<'-2>·s<'-1>，光饱和点为800umol·m<'-2>·s<'-1>；表观量子效率是0.039(即表观量子需要量约为26)；夏季茶树的光补偿点为9.0umol·m<'-2>·s<'-1>，光饱和点为970umol·m<'-2>·s<'-1>；表观量子效率是0.053(即表观量子需要量约为19)。试验表明了茶树具有阴生的特性，适宜栽植在弱光的林下。夏季可能由于其它生态因子(温度、湿度等)的生态补偿作用，使其表观量子需要量小于春季很多；这同时也说明了夏季除光强外其它的生态因子对茶树净光合速率的影响程度增大了。 (2)栗茶复合经营明显地改善了茶园小气候，遮荫度较大的复合茶园对小气候改善作用也越大。遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～50％的复合茶园1、4、6和9月四个月阻抗系数平均值分别比纯茶园增加了32.50％、46.93％和66.94％；湍流系数分别比纯茶园A减少了21.43％、30.00％和40.00％；春、夏季遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～50％的复合茶园空气相对湿度的日平均值分别纯茶园的空气相对湿度增加了2.72％、4.90％、6.27％和3.42％、5.90％、7.14％。春、夏季复合茶园气温和地温也比纯茶园有很大地降低，白天高温的持续时间比纯茶园缩短了很多。 (3)栗茶复合经营明显地改善了土壤的理化特性。不同复合茶园不同土层的土壤容重比纯茶园容重减少的幅度为3.79％～13.61％；总孔隙度和非毛管孔隙度比纯茶园增加的幅度为5.98％～29.23％和25.64％～230.61％；土壤蓄水量比纯茶园增加的幅度为47.46％～69.92％。 不同复合茶园各土层有机质含量的平均值比纯茶园增加的幅度为40.35％～56.14％；全N量平均值比纯茶园增加幅度为22.95％～40.98％；水解N平均值比纯茶园增加的幅度为1.52％～17.27％；各层速效磷平均值比纯茶园减少的幅度为6.78％～30.51％；遮荫度为20％～30％、30％～40％复合茶园各层速效钾平均值比纯茶园增加8.23％和2.43％，遮荫度为40％～50％复合茶园各层速效钾平均值比纯茶园减少8.35％。在0～20cm的土层复合园土壤含水量比纯茶园土壤含水量增加的幅度为8.75％～18.58％，而在20～80 cm的土层复合茶园土壤含水量都比纯茶园土壤含水量低。从0～80 cm整个土层土壤含水量的平均值来看，遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～50％的复合茶园各土层平均含水量分别纯茶园的减少1.34％、0.73％和7.12％。 遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～500石的复合茶园20～40 cm土层中，水解N量、速效钾量分别比纯茶园减少10.90％和7.22％、13.49％和10.74％、18.52％和15.70％，这说明在20～40 cm土层栗树、茶树根系对水解氮和速效钾有一定的竞争作用，导致复合园土壤水解氮和速效钾的含量较低。 (4)春季茶叶净光合速率最主要影响因子是大气湿度RH，其次是胞间CO<,2>浓度Ci，最后是光合有效辐射(PAR)；夏季影响净光合速率的最主要因子是胞间CO<,2> 度Ci，其次是气温(Ta)，最后是蒸腾速率(E)。 (5)复合茶园的光强比纯茶园有很大降低。春季纯茶园光强超过茶叶光饱和点的时间有6 h，遮荫度为20％～30％、30％～40％复合茶园光强超过茶叶光饱和的时间分别为4 h和3 h，遮荫度为40％～50％的复合茶园全天的光强都没有超过茶叶光饱和点。夏季纯茶园光强超过茶叶光饱和点的时间有7 h，遮荫度为20％～30％、30％～40％复合茶园光强超过茶叶光饱和的时间分别为5 h和3 h，遮荫度为40％～50％的复合茶园的光强仅在中午12：00超过了茶叶光饱和点。 (6)春、夏季遮荫度为20％～30％、30％～40％的复合茶园茶叶光合“午休”程度小于纯茶园，遮荫度为40％～50％的复合茶园光合速率曲线几乎呈“单峰”形式，春季遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～50％的复合茶园净光合速率日平均值分别比纯茶园增加5.92％、8.58％和 2.07％；夏季遮荫度为20％～30％、30％～40％、40％～50％的复合茶园净光合速率日平均值分别比纯茶园增加8.04％、10.27％和7.59％。因此本试验区以30％～40％的遮荫度进行栗茶复合经营能取得最高的净光合速率。 (7)茶树吸收根系主要分布在0～40 cm 深的土层中，栗树吸收根系则主要分布在20～60 cm深的土层中，两者的生态位有一定的有一定的重叠，也有部分的分离，它们基本能较好地生活在一个系统中。30％～40％遮荫度的复合茶园茶树吸收根系量要多于纯茶园茶树吸收根系量。 (8)各系统中茶叶产量最高的是纯茶园，板栗产量最高的是纯板栗园。但经济净产出最大的是遮荫度为30％～40％栗茶复合园。 (9)层次分析表明，遮荫度为40％～50％的复合茶园具有最大的生态效益和社会效益：遮荫度为30％～40％的复合茶园具有最大的经济效益和综合效益。因此在本试验区，栗树遮荫度为30％～40％的复合茶园是本试验区最佳的经营模式，以这种模式经营能取得最大的综合效益。 (10)针对潜山县栗茶复合经营的特点，参考其它农林复合系统的评价标准，本文所建立了栗茶复合系统综合效益评价模型，能较好地反映该地区栗茶复合系统的生产实际，对该地区栗茶复合经营具有一定的参考意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1综述

2引言

3材料与方法

3.1试验地概况

3.2研究方法

3.2.1试验试剂

3.2.2试验仪器

3.2.3技术路线

3.2.4试验设计

3.3数据分析处理

4结果与分析

4.1不同经营系统小气候

4.1.1湍流系数和阻抗系数

4.1.2空气相对温度

4.1.3气温

4.1.4地温

4.2不同系统土壤理化性质

4.2.1土壤物理性质

4.2.2土壤化学性质

4.3不同系统生理生态特性

4.3.1茶叶光强-净光合速率曲线

4.3.2光强强度

4.3.3茶叶净光合速率日变化

4.3.4茶叶净光合速率与影响因子回归分析

4.3.5林地地下吸收根系分析

4.4不同系统经济效益分析

4.4.1茶叶产量分析

4.4.2板栗产量分析

4.4.3经济效益分析

4.5不同系统综合效益评价

4.5.1评价方法

4.5.2评价模型

4.5.3综合效益评价

5讨论与结论

5.1讨论

5.2结论

参考文献

缩略词一览表

致谢

作者简介

在读研期间发表的学术论文