泡桐叶片生长对树冠透光日变化影响研究

王勇

摘 要：通過对10年生泡桐展叶前后树冠光合有效辐射透过率和透光率的测定，得出这两个指标在展叶前后的日变化规律。经对泡桐平均单叶面积与树冠光合有效辐射透过率和透光率的回归分析，分别得出其相关方程，证明树冠光合有效辐射透过率和透光率与叶片大小呈负相关直线关系，并且它们随单叶面积的增长，日变化区间越大。

关健词：单叶面积；光合有效辐射透过率；透光率；日变化   中图分类号：S792.43

泡桐进入农田和农作物间作，形成农桐间作人工栽培群落，是劳动者长期生产实践中总结出来的一种经营形式。广大平原地区发展农桐间作，既改善了生态环境条件，促进农业稳步高产，又解决木材缺乏的矛盾，扭转林业布局不平衡的局面，也促进了林业的迅述发展。当前由于农业生产水平的提高，对农桐间作的发展提出了更高的要求，其特点是要求农桐间作要最大限度地发挥农桐间作在生态环境保护方面的优势作用，尽量减少其对农作物的不利影响，建立一种以农作物高产稳产为主要目标的林农间作良性循环生态体系。光是其生态体系中的重要因子。在农桐间作中泡桐树冠在上层，树冠透光对农作物光照条件有重要影响。本研究从单株泡桐树冠透光入手，通过对泡桐展叶前后光合有效辐射透过率和透光率日变化的测定，分析叶片生长变化对其相关关系影响。在探索农桐间作系统中光能利用和相互影响的微观规律方面有重要意义，同时又可为农桐间作模式优化提供依据。

1 基本情况和研究方法

1.1 试验地基本情况

本项研究的试验地位于河南省鹿邑县马铺镇火王行政村火王自然村。地理位置为东经115.578394，北纬33.990923。海拔高度为52m。该地区属暖温带半湿润季风气候，冬季干寒雨雪少，夏季炎热雨集中，春季温暖季节短，春夏之交多干风，光照充足，年均气温14.4℃，年最高气温42.2℃，最低气温零下20.7℃，年平均降水量900毫米左右，日照时数2252.5小时，日照百分率51%，太阳辐射年总量每平方厘米121.6千卡，无霜期222天。土质为潮土，肥力中等。

1.2 试验材料

试验地泡桐树种为豫杂一号泡桐，树龄10年，平均树高12.1m，平均胸径32.9cm，平均冠幅82m×8.6m。调查样木树冠完整，生长正常，无病虫害。

太阳照度的测定使用ST-85型自动量程照度计，单位：LX（勒克斯）。光合有效辐射强度的测定使用FGH-1型光合有效辐射计，单位：mw/cm2。两种仪器均为北京师范大学光电仪嚣厂生产。

1.3 实验方法

树冠透光的测定；从3月20日开始每5天为一个观察日进行太阳照度和光合有效辐射强度的测定。每观察日从早晨7时至下午18时，每隔1小时测定一次，每次均匀地在树荫下选择20个点测定太阳照度和光合有效辐射强度，并同时测定未遮荫下光照和光合有效辐射强度作为对照。

光合有效辐射透过率和透光率根据下列公式计算：

光合有效辐射透过率=每小时平均光合有效辐射强度/相应对照强度×100%

透光率=每小时平均太阳照度/相应对照强度×100%

泡桐平均单叶面积的测定，从泡桐开始展叶时每5天测定一次。每次测定随机选取50个新梢，在50个新梢中按不同部位随机选取200片叶片，测定每片叶面积，并求出单株平均叶面积。

2 结果与分析

2.1 泡桐展叶前后的树冠光合有效辐射透过率日变化规律

3月20～30日和5月20～30日，分别对泡桐树冠展叶前后光合有效辐射强度测定，泡桐展叶前光合有效辐射透过率日变化呈双峰曲线。整个变化区间为80%～100%，变化幅度很小。早晨7～9点，光合有效辐射透过率随时间变化而逐渐减小。9～10点，光合有效辐射透过率呈上升趋势，并在10点左右出现小高峰，但比8点透过率低。以上透过率值变化在90%～100%之间。10～12时透光率逐渐减小，12点左右透过率达最小。这阶段光合有效辐射透过率变化在80%～90%之间。12点后，光合有效辐射透过率变化规律与上午变化呈对称，在15点出现一个光合有效辐射透过率小高峰。

泡相展叶后，光合有效辐射透过率日变化曲线呈“V”型，整个变化区间在15%～80%，变化幅度很大。日出、日落时光合有效辐射透过率最大，在80%左右。中午12点，透过率最小，为17%左右。日变化按透过率变化速度分为三个变化区。7～8点，透过率迅速下降，其变化速度最快，变化区间为50%～80%，视为迅述变化区。8～9点，光合有效辐射透过率变化最小，1小时之内只变化3.7%，变化区间为46%～50%，视为平缓变化区。9～12点，光合有效辐射透过率变化趋势界于前两者之间，3小时平均变化9.1%，变化区间为18%～45%，视为缓慢变化区。12点之后光合有效辐射透过率变化规律与上午相对称。12～16点为缓慢变化区，16～17点为平缓变化区，17～18点为迅速变化区。

2.2 泡桐展叶前后的透光率日变化规律

树冠展叶前后透光率变化规律与光合有效辐射透过率日变化规律相同。展叶前，透光率日变化呈双峰曲线变化，10、15点分别出现两个透光率小高峰，日变化区间为80%～100%。展叶后，透光率日变化按其变化速度分为三个变化区，7～8点、17～18点为迅速变化区，变化区间为50%～80%；8～9点、16～17点为平缓变化区，变化区间在45%～50%；9～12点、12～16点为缓慢变化区，变化区间为15%～45%。

2.3 泡桐叶片生长规律

本研究通过调查泡桐平均单叶面积的变化来表示叶片生长规律。泡桐单叶面积按其增长速度可分为三个生长阶段。4月9～19日，泡桐叶片开始生长，单叶面积增长速度缓慢，10天内增长13.57cm2，平均每日增长1.3cm2，4月19日至5月24日，泡相叶片进入速生时期，35天内从13.57cm2增长至 184cm2，平均每天增长4.8cm2。5月24日之后泡桐叶面生长速度迅速减小，至6月9日增长到205cm2，平均每天增长1.4cm2。

2.4 单叶面积对树冠光合有效辐射透过率和透光率的影响。

由树冠光合有效辐射透过率和透光率上午和下午呈对称性变化，12点为对称点。所以只对上午光合有效辐射透过率和透光率进行研究分析，在上午选取8、10、12点三个点作为研究对象。

2.4.1 单叶面积对光合有效辐射透过率的影响

通过回归分析，得单叶面积对光合有效辐射透过率影响的相关方程见表1。

式中：Y=树冠光合有效辐射透过率（%）

X=泡相平均单叶面积（cm2）

通过相关关系显著性检验得出：

证明泡桐单叶面积与光合有效辐射透过率的相关关系极显着，由相关方程得出，树冠光合有效辐射透过率与单叶面积是一次线性负相关关系。随着泡桐单叶面积的增长，光合有效辐射透过率逐渐减小。树冠光合有效辐射透过率的日变化区间随着单叶面积的增大而变大。单叶面积变化范围在（0～200）cm2之间。

3 结论

3.1 树冠光合有效辐射透过率和透光率的日变化规律相同。展叶前，两者都呈双峰曲线变化，分别在9点，15点出现两个小高峰，整个日变化区间在80%～100%。展叶后，日变化按两者变化速度可分为三个变化阶段。7～8点、17～18点为迅速变化区，变化区间相差30%；8～9点、16～17点为平缓变化阶段，变化相差4.1%左右；9～12点、12～16点为缓慢变化阶段，平均每小时变化9.0%左右，其整个日变化区间为15%～80%。

3.2 树冠光合有效辐射透过率与透光率都与泡桐单叶面积呈一次线性负相关关系，即随着单叶面积的增大，树冠光合有效辐射透过率与造光率逐渐减小，并且这两个指标的日变化区间随单叶面积的增大而变大。

参考文献

[1] 蒋建平.泡桐栽培学，中国林业出版社，1990年.

[2] 蒋建平，等.桐麦间作系中小麦产量与光合有效辐射条件的相关变化.华北农学报，1994年（增刑）.

[3] 毛碧辉.不同营林措施对泡桐人工林生长及林下土壤的影响[J].广西大学，2018.