核桃树冠层对林下滇黄精光合及产量品质的影响

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林药间作可以充分利用林地和林荫资源,增加林业生产的短期收入。核桃下间作滇黄精是云南核桃林复合经营模式的选择之一。前人研究明确了最适滇黄精生长的郁闭度,但不同树龄树木冠层结构和林下微小环境存在差异,不同树龄冠层结构对滇黄精光合特征的影响尚不清楚,林下滇黄精光合特性与其产量和品质的关系有待明晰。本研究通过田间试验:设3个处理(核桃树树龄分别为6年(6a)、11年(11a)、20年(20a))和一个对照(CK裸露地块),分析不同树龄核桃树冠层结构特征、林下滇黄精光合特性、产量及品质,探讨核桃树冠层结构和林下滇黄精的光能利用关系,解析林下滇黄精光合生理与作物生长、产量和品质的关系;基于不同树龄核桃树林下滇黄精产量和品质(多糖含量)反应,初步建立基于产量和品质最佳的间作滇黄精的幼龄核桃树树龄推荐。主要结果如下:(1)不同树龄核桃树冠层结构差异较大,5-10月(核桃展叶期-落叶后期),叶面积指数及冠层覆盖度表现为6a显著低于其他2个树龄,总透光比表现相反;7-9月(核桃速生期-落叶初期),20a的叶面积指数和总透光比显著高于11a,7-10月(核桃速生期-落叶后期),20a的冠层覆盖度显著高于11a,其余月份,20a和11a间无显著差异。(2)不同树龄核桃树林下环境因子差异较大,5-9月(核桃展叶期-落叶初期),滇黄精叶温(Tleaf)和光合有效辐射(PAR)整体表现为CK>6a>11a>20a、空气相对湿度(Rh)则表现相反;但林下空气CO2浓度无差异。林下环境因子主要受综合光立地系数、直射光立地系数、总透光比和冠层覆盖度的影响。(3)滇黄精在不同生育期光合日变化进程不同,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别在在7月(结实期)、9月(果熟期)、9月(果熟期)和5月(开花期)达到峰值,全生育期整体表现分别为11a>6a>CK>20a、CK>11a>6a>20a、20a>11a>6a>CK和11a>6a>20a>CK。全生育期林下滇黄精Pn日变化均呈双峰曲线,CK日变化不规则。滇黄精Pn、Tr、Gs主要受PAR和Tleaf调控。(4)在滇黄精结实期、果熟期、枯萎期(8-10月),11a林下的株高和地径、产量、块茎新增量、多糖含量均显著高于其他处理。其中,产量主要受开花期Pn和果熟期株高和地径影响,多糖含量则主要受伸长期的Tr及结实期株高和地径影响。综上所述,幼龄核桃树间作滇黄精,展叶期核桃树的综合光立地系数影响林下环境因子PAR,进而调控开花期滇黄精的Pn和伸长期的Tr以及结实期株高和地径,最终影响滇黄精的产量和品质。其中,11a核桃树下间作滇黄精的产量和品质最优。本试验条件下,基于林下滇黄精产量和多糖含量反应,推荐最佳的间作滇黄精幼龄核桃树树龄为11a左右。
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