泡桐葉片生長(zhǎng)對(duì)樹冠透光日變化影響研究

王勇

摘 要：通過對(duì)10年生泡桐展葉前后樹冠光合有效輻射透過率和透光率的測(cè)定，得出這兩個(gè)指標(biāo)在展葉前后的日變化規(guī)律。經(jīng)對(duì)泡桐平均單葉面積與樹冠光合有效輻射透過率和透光率的回歸分析，分別得出其相關(guān)方程，證明樹冠光合有效輻射透過率和透光率與葉片大小呈負(fù)相關(guān)直線關(guān)系，并且它們隨單葉面積的增長(zhǎng)，日變化區(qū)間越大。

關(guān)健詞：?jiǎn)稳~面積；光合有效輻射透過率；透光率；日變化? ?中圖分類號(hào)：S792.43

泡桐進(jìn)入農(nóng)田和農(nóng)作物間作，形成農(nóng)桐間作人工栽培群落，是勞動(dòng)者長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的一種經(jīng)營(yíng)形式。廣大平原地區(qū)發(fā)展農(nóng)桐間作，既改善了生態(tài)環(huán)境條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)步高產(chǎn)，又解決木材缺乏的矛盾，扭轉(zhuǎn)林業(yè)布局不平衡的局面，也促進(jìn)了林業(yè)的迅述發(fā)展。當(dāng)前由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高，對(duì)農(nóng)桐間作的發(fā)展提出了更高的要求，其特點(diǎn)是要求農(nóng)桐間作要最大限度地發(fā)揮農(nóng)桐間作在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)作用，盡量減少其對(duì)農(nóng)作物的不利影響，建立一種以農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為主要目標(biāo)的林農(nóng)間作良性循環(huán)生態(tài)體系。光是其生態(tài)體系中的重要因子。在農(nóng)桐間作中泡桐樹冠在上層，樹冠透光對(duì)農(nóng)作物光照條件有重要影響。本研究從單株泡桐樹冠透光入手，通過對(duì)泡桐展葉前后光合有效輻射透過率和透光率日變化的測(cè)定，分析葉片生長(zhǎng)變化對(duì)其相關(guān)關(guān)系影響。在探索農(nóng)桐間作系統(tǒng)中光能利用和相互影響的微觀規(guī)律方面有重要意義，同時(shí)又可為農(nóng)桐間作模式優(yōu)化提供依據(jù)。

1 基本情況和研究方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

本項(xiàng)研究的試驗(yàn)地位于河南省鹿邑縣馬鋪鎮(zhèn)火王行政村火王自然村。地理位置為東經(jīng)115.578394，北緯33.990923。海拔高度為52m。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，冬季干寒雨雪少，夏季炎熱雨集中，春季溫暖季節(jié)短，春夏之交多干風(fēng)，光照充足，年均氣溫14.4℃，年最高氣溫42.2℃，最低氣溫零下20.7℃，年平均降水量900毫米左右，日照時(shí)數(shù)2252.5小時(shí)，日照百分率51%，太陽(yáng)輻射年總量每平方厘米121.6千卡，無霜期222天。土質(zhì)為潮土，肥力中等。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地泡桐樹種為豫雜一號(hào)泡桐，樹齡10年，平均樹高12.1m，平均胸徑32.9cm，平均冠幅82m×8.6m。調(diào)查樣木樹冠完整，生長(zhǎng)正常，無病蟲害。

太陽(yáng)照度的測(cè)定使用ST-85型自動(dòng)量程照度計(jì)，單位：LX（勒克斯）。光合有效輻射強(qiáng)度的測(cè)定使用FGH-1型光合有效輻射計(jì)，單位：mw/cm2。兩種儀器均為北京師范大學(xué)光電儀囂廠生產(chǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

樹冠透光的測(cè)定；從3月20日開始每5天為一個(gè)觀察日進(jìn)行太陽(yáng)照度和光合有效輻射強(qiáng)度的測(cè)定。每觀察日從早晨7時(shí)至下午18時(shí)，每隔1小時(shí)測(cè)定一次，每次均勻地在樹蔭下選擇20個(gè)點(diǎn)測(cè)定太陽(yáng)照度和光合有效輻射強(qiáng)度，并同時(shí)測(cè)定未遮蔭下光照和光合有效輻射強(qiáng)度作為對(duì)照。

光合有效輻射透過率和透光率根據(jù)下列公式計(jì)算：

光合有效輻射透過率=每小時(shí)平均光合有效輻射強(qiáng)度/相應(yīng)對(duì)照強(qiáng)度×100%

透光率=每小時(shí)平均太陽(yáng)照度/相應(yīng)對(duì)照強(qiáng)度×100%

泡桐平均單葉面積的測(cè)定，從泡桐開始展葉時(shí)每5天測(cè)定一次。每次測(cè)定隨機(jī)選取50個(gè)新梢，在50個(gè)新梢中按不同部位隨機(jī)選取200片葉片，測(cè)定每片葉面積，并求出單株平均葉面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 泡桐展葉前后的樹冠光合有效輻射透過率日變化規(guī)律

3月20～30日和5月20～30日，分別對(duì)泡桐樹冠展葉前后光合有效輻射強(qiáng)度測(cè)定，泡桐展葉前光合有效輻射透過率日變化呈雙峰曲線。整個(gè)變化區(qū)間為80%～100%，變化幅度很小。早晨7～9點(diǎn)，光合有效輻射透過率隨時(shí)間變化而逐漸減小。9～10點(diǎn)，光合有效輻射透過率呈上升趨勢(shì)，并在10點(diǎn)左右出現(xiàn)小高峰，但比8點(diǎn)透過率低。以上透過率值變化在90%～100%之間。10～12時(shí)透光率逐漸減小，12點(diǎn)左右透過率達(dá)最小。這階段光合有效輻射透過率變化在80%～90%之間。12點(diǎn)后，光合有效輻射透過率變化規(guī)律與上午變化呈對(duì)稱，在15點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)光合有效輻射透過率小高峰。

泡相展葉后，光合有效輻射透過率日變化曲線呈“V”型，整個(gè)變化區(qū)間在15%～80%，變化幅度很大。日出、日落時(shí)光合有效輻射透過率最大，在80%左右。中午12點(diǎn)，透過率最小，為17%左右。日變化按透過率變化速度分為三個(gè)變化區(qū)。7～8點(diǎn)，透過率迅速下降，其變化速度最快，變化區(qū)間為50%～80%，視為迅述變化區(qū)。8～9點(diǎn)，光合有效輻射透過率變化最小，1小時(shí)之內(nèi)只變化3.7%，變化區(qū)間為46%～50%，視為平緩變化區(qū)。9～12點(diǎn)，光合有效輻射透過率變化趨勢(shì)界于前兩者之間，3小時(shí)平均變化9.1%，變化區(qū)間為18%～45%，視為緩慢變化區(qū)。12點(diǎn)之后光合有效輻射透過率變化規(guī)律與上午相對(duì)稱。12～16點(diǎn)為緩慢變化區(qū)，16～17點(diǎn)為平緩變化區(qū)，17～18點(diǎn)為迅速變化區(qū)。

2.2 泡桐展葉前后的透光率日變化規(guī)律

樹冠展葉前后透光率變化規(guī)律與光合有效輻射透過率日變化規(guī)律相同。展葉前，透光率日變化呈雙峰曲線變化，10、15點(diǎn)分別出現(xiàn)兩個(gè)透光率小高峰，日變化區(qū)間為80%～100%。展葉后，透光率日變化按其變化速度分為三個(gè)變化區(qū)，7～8點(diǎn)、17～18點(diǎn)為迅速變化區(qū)，變化區(qū)間為50%～80%；8～9點(diǎn)、16～17點(diǎn)為平緩變化區(qū)，變化區(qū)間在45%～50%；9～12點(diǎn)、12～16點(diǎn)為緩慢變化區(qū)，變化區(qū)間為15%～45%。

2.3 泡桐葉片生長(zhǎng)規(guī)律

本研究通過調(diào)查泡桐平均單葉面積的變化來表示葉片生長(zhǎng)規(guī)律。泡桐單葉面積按其增長(zhǎng)速度可分為三個(gè)生長(zhǎng)階段。4月9～19日，泡桐葉片開始生長(zhǎng)，單葉面積增長(zhǎng)速度緩慢，10天內(nèi)增長(zhǎng)13.57cm2，平均每日增長(zhǎng)1.3cm2，4月19日至5月24日，泡相葉片進(jìn)入速生時(shí)期，35天內(nèi)從13.57cm2增長(zhǎng)至 184cm2，平均每天增長(zhǎng)4.8cm2。5月24日之后泡桐葉面生長(zhǎng)速度迅速減小，至6月9日增長(zhǎng)到205cm2，平均每天增長(zhǎng)1.4cm2。

2.4 單葉面積對(duì)樹冠光合有效輻射透過率和透光率的影響。

由樹冠光合有效輻射透過率和透光率上午和下午呈對(duì)稱性變化，12點(diǎn)為對(duì)稱點(diǎn)。所以只對(duì)上午光合有效輻射透過率和透光率進(jìn)行研究分析，在上午選取8、10、12點(diǎn)三個(gè)點(diǎn)作為研究對(duì)象。

2.4.1 單葉面積對(duì)光合有效輻射透過率的影響

通過回歸分析，得單葉面積對(duì)光合有效輻射透過率影響的相關(guān)方程見表1。

式中：Y=樹冠光合有效輻射透過率（%）

X=泡相平均單葉面積（cm2）

通過相關(guān)關(guān)系顯著性檢驗(yàn)得出：

證明泡桐單葉面積與光合有效輻射透過率的相關(guān)關(guān)系極顯著，由相關(guān)方程得出，樹冠光合有效輻射透過率與單葉面積是一次線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨著泡桐單葉面積的增長(zhǎng)，光合有效輻射透過率逐漸減小。樹冠光合有效輻射透過率的日變化區(qū)間隨著單葉面積的增大而變大。單葉面積變化范圍在（0～200）cm2之間。

3 結(jié)論

3.1 樹冠光合有效輻射透過率和透光率的日變化規(guī)律相同。展葉前，兩者都呈雙峰曲線變化，分別在9點(diǎn)，15點(diǎn)出現(xiàn)兩個(gè)小高峰，整個(gè)日變化區(qū)間在80%～100%。展葉后，日變化按兩者變化速度可分為三個(gè)變化階段。7～8點(diǎn)、17～18點(diǎn)為迅速變化區(qū)，變化區(qū)間相差30%；8～9點(diǎn)、16～17點(diǎn)為平緩變化階段，變化相差4.1%左右；9～12點(diǎn)、12～16點(diǎn)為緩慢變化階段，平均每小時(shí)變化9.0%左右，其整個(gè)日變化區(qū)間為15%～80%。

3.2 樹冠光合有效輻射透過率與透光率都與泡桐單葉面積呈一次線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著單葉面積的增大，樹冠光合有效輻射透過率與造光率逐漸減小，并且這兩個(gè)指標(biāo)的日變化區(qū)間隨單葉面積的增大而變大。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣建平.泡桐栽培學(xué)，中國(guó)林業(yè)出版社，1990年.

[2] 蔣建平，等.桐麥間作系中小麥產(chǎn)量與光合有效輻射條件的相關(guān)變化.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1994年（增刑）.

[3] 毛碧輝.不同營(yíng)林措施對(duì)泡桐人工林生長(zhǎng)及林下土壤的影響[J].廣西大學(xué)，2018.