红壤小流域木薯花生间作系统的生态功能研究

论文摘要

通过田间试验研究了木薯花生间作模式对生态系统稳定性的影响,兼顾土壤其他指标,研究间作模式下作物对光合、土壤、水分等因子的响应,多角度、全方位探讨木薯花生间作系统内部稳定性问题。结果表明：（1）木薯、花生的生长环境因子的日变化均为“单峰”型曲线,其中光合有效辐射（PAR）、田间CO2浓度（Ca）为向下抛物线,大气相对湿度（RH）、大气温度（Ta）的日变化则为向上曲线。（2）受日全食影响,大气温度（Ta）、光合有效辐射（PAR）、田间CO2浓度（Ca）明显降低,大气相对湿度（RH）则有升高现象。日全食发生时,间作措施下花生对环境变化抵抗力要优于单作措施；日全食结束后,单作措施下花生的光合有效速率（Pn）恢复能力则更强。借助叶温模型的构建,创建间作优势度（Intercropping Dominance）这一概念,进而得出木薯花生间作模式的ID为+0.83%,说明木薯花生间作存有间作优势。（3）不同间作措施中,间作窄行并无绝对优势；间作宽行可保证作物产量,但其瞬时水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）均最低,不利于在缺水环境下推广间作双行的WUE和CO2利用效率最高,这在严重水分胁迫条件无疑是最优选择。方差分析表明,间作措施下木薯花生间作,距离木薯第1、3、5列的土壤理化性质均无显著性差异（p>0.05）,因此间作措施下土壤各项理化性质不受距离影响。（4）不同土壤深度,单作措施下线虫数量都要高于间作措施,但差异并不显著；间作措施降低了表层土壤（0-15 cm）和深层土壤（30-45 cm）的微生物量氮水平,但显著提高了中层土壤（15-30 cm）微生物量碳氮水平（p<0.05）。（5）受间作措施影响,土壤碱解氮和速效磷含量均显著降低,而钾的含量则相对稳定；间作模式显著降低了表层和中层土壤中有机质含量（p<0.05）,而深层土壤（30-45 cm）有机质含量则受干扰较小（6）对生态环境的影响方面,木薯花生间作提高了水分保持效能,但从一定程度上加剧了红壤的酸化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 间套作与植物光合特性
• 1.1.1 环境因子对植物光合作用的影响
• 1.1.2 环境因子对植物蒸腾作用的影响
• 1.1.3 环境因子对植物气孔导度的影响
• 1.1.4 间套作对作物光合作用的影响
• 1.2 间套作对土壤理化及生物学性状的影响
• 1.2.1 间套作对土壤酸化的影响
• 1.2.2 间套作对土壤营养成分的影响
• 1.2.3 间套作对土壤水分的影响
• 1.2.4 间套作对土壤微生物的影响
• 1.2.5 间套作对土壤线虫种类和数量的影响
• 1.3 间套作对生态系统稳定性的影响
• 1.4 间套作对作物产量的影响
• 第二章 试验地概况及研究方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 测定指标及方法
• 2.3 测量内容及测量方法
• 2.3.1 光合及相关测定
• 2.2.2 土壤指标测定
• 2.3.3 产量测定
• 2.4 数据分析
• 第三章 木薯花生间作系统的光合效率比较
• 3.1 测量方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 木薯花生生长环境因子的日变化规律
• 3.2.2 木薯花生光合速率Pn日变化规律
• 3.2.3 木薯花生蒸腾速率Tr的日变化特征
• 3.2.4 木薯花生水分利用效率WUE的日变化特征
• 3.2.5 木薯花生净光合速率Pn及气孔限制值Ls对生理生态因子的响应
• 3.3 讨论与结论
• 3.3.1 木薯花生的光抑制与"午休"现象
• 3.3.2 不同处理下木薯花生的间作优势
• 3.3.3 气孔限制值Ls的变化规律
• 第四章 木薯花生间作系统的生态稳定性研究
• 4.1 测量方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 日全食对木薯花生生长环境因子的影响
• 4.2.2 日全食对花生光合有效速率Pn的影响
• 4.2.3 木薯花生光合速率Pn的多重方差分析
• 4.2.4 花生叶片自降温系统和间作优势模型的构建
• 4.3 讨论与结论
• 4.3.1 日全食下作物生长环境因子日变化规律
• 4.3.2 日全食下作物的抵抗力和恢复力
• 第五章 木薯花生间作系统中土壤生物学性质的动态变化
• 5.1 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 土壤线虫数量的动态变化规律
• 5.2.2 土壤微生物量碳氮的动态变化规律
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 间作对土壤线虫的影响
• 5.3.2 间作对土壤微生物碳氮的影响
• 第六章 木薯花生间作系统下土壤理化性质的动态变化
• 6.1 测量方法
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 木薯花生间作对红壤酸化的影响
• 6.2.2 木薯花生间作与红壤的水分保持
• 6.2.3 木薯花生间作对红壤N/P/K等营养元素的影响
• 6.2.4 木薯花生间作对红壤有机质的影响
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 间作模式与红壤酸化
• 6.3.2 间作模式对红壤水土保持的影响
• 6.3.3 间作模式对红壤营养元素的影响
• 参考文献
• 全文结论与研究展望
• 致谢
• 在校期间发表的相关论文目录