油茶林光合特性及其养分动态的研究

论文摘要

油茶是我国重要的油料作物，其以含有的不饱和脂肪酸、亚油酸等营养物质高于橄榄油而著称。其在生产上具有投入和产出比高等优势，广泛种植于我国南方。但长期以来，油茶林存在单产低、病虫害肆虐等，一度制约了其经济效益和生态效益。所以油茶的低产林改造和良种选育的技术就显得尤为重要。油茶在盛果期内，要消耗大量的营养成分，为了满足树体对养分的大量需求，促进土壤熟化，改良土壤理化性状，丰产施肥技术就发挥了重要的作用。同时增强油茶光合同化能力，促进干物质的积累，是其生长发育结实的力量源泉。安徽是油茶的北缘产区，近年来发展迅速，栽培面积逐年增加，已成为振兴农村经济的重要产业之一。大别山1号，大别山2号，大别山3号，大别山4号是安徽省油茶优良品种，具有单位面积产量高，籽出油率高，油质好，抗性强等特点，广泛推广种植于安徽大别山区及沿江地区。本文主要就油茶为研究对象，探讨其土壤、树体养分以及其光合生理特性的季节间变化，旨在阐明其养分元素的年动态流动规律，为维护油茶林地力和提高其林分的生产力，促进养分在土壤和植物体内的有效分配提供理论依据；系统分析影响油茶各品种光合生理生态的因素，掌握其变化规律，为油茶的高光效育种及其可持续经营等提供基础。主要研究结果如下：四季之中，土壤全量养分中除了Ca的含量全年基本保持一定水平没有明显波动外；N浓度在春季秋季高，夏季冬季低；其余元素的含量则是夏秋季略高于冬春季。各栽培品种土壤中全量养分的浓度除了N和Mg的含量各季节间差异显著外，其余各养分四季间不同品种之间养分含量的差异不显著。土壤中速效养分的含量在各季节间的变化比较复杂，波动性显著,但同一季节的不同品种间则无差异性。其年变化趋势一般以春夏季高于秋冬季，全年呈不断下降的趋势。土壤中全量养分、速效养分和有机质的含量除各别外，均呈现由浅至深依次减小的规律。而土壤pH值则随土层加深无明显变化。油茶叶片的养分年变化规律除了Ca的浓度一反土壤中含量全年持平外，叶片中Ca的含量由春季至冬季一直下降。叶片中N的浓度含量与土壤N的动态变化相反，在春季秋季低，夏季冬季高，其余各养分的季节变化趋势与土壤养分动态变化基本一致。油茶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的日变化趋势在春、秋、冬三季都呈“单峰型”曲线，而在夏季，因为温度的胁迫，光合、蒸腾、气孔导度的日变化都呈现出步调一致的“双峰型”曲线。而细胞间CO2浓度的日变则与上述三者相反。在同一季节中，净光合速率大小顺序分别是大别山1号>大别山3>号大别山4号>大别山2号。在全年的日均值中，秋季的光合作用明显高于其余三个季节。叶片比叶重呈现不明显的夏秋季高，冬春季低的特点，四个品种在同一季节中的比叶重差异性不大。油茶叶片中叶绿素的含量在各季节和各品种之间均无差异。并且叶绿素的含量在相关分析中对净光合速率并无显著影响，大别山2号的比叶重对净光合速率正相关，而大别山3号的比叶重则对其负相关。由相关性分析可知，油茶不同品种的净光合速率与土壤养分之间存在一定的相关性，其中大别山1号与土壤N浓度和速效P的含量正相关，大别山2号与土壤P浓度负相关，大别山3号与土壤Mg的含量正相关，大别山4号与土壤N的浓度显著正相关，而与土壤K的含量显著负相关。叶片养分的相关分析中，不难看出净光合速率与叶养分等具有相关性，其中大别山1号与叶片Mg含量正相关；大别山2号与比叶重正相关，但是大别山3号却与比叶重负相关；大别山3号与叶片P浓度正相关。光合速率与叶片养分和土壤养分存在一定的相关性，因此树木光合速率可能受到所处立地土壤的养分状况影响和制约。由相关性分析可知，油茶光合速率与其叶片及土壤的Mg含量呈正相关的。生产中应相应的多施N、Mg肥，以及含有速效P的有机肥。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 土壤养分
• 1.1.1 土壤养分的最小因子理论
• 1.1.2 土壤养分元素的研究进展
• 1.1.3 土壤其余理化性质
• 1.2 植物叶片养分的研究进展
• 1.3 植物光合作用
• 1.3.1 影响光合作用的外部因素
• 1.3.1.1 光合有效辐射（PAR）
• 1.3.1.2 CO2浓度
• 1.3.1.3. 温度
• 1.3.2 影响光合作用的内部因素
• 1.3.2.1 叶位叶龄和遗传学的差异
• 1.3.2.2 叶绿素含量
• 1.3.2.3 比叶重
• 1.3.3 影响光合作用的其他生理指标
• 1.3.3.1 净光合速率的日变化
• 1.3.3.2 光饱和点和光补偿点
• 2 引言
• 2.1 研究意义
• 2.2 研究目的
• 2.3 研究内容
• 3 研究方法
• 3.1 试验地概况
• 3.1.1 地理位置和气候条件
• 3.1.2 地貌特征和土壤状况
• 3.1.3 植被组成
• 3.2 试验材料
• 3.3 研究方法
• 3.3.1 样本的采集
• 3.3.2 样品的处理
• 3.3.3 油茶光合生理指标日变化的测定
• 3.3.4 油茶养分分析
• 3.3.5 油茶叶绿素含量和比叶重、叶面积的测定
• 3.3.6 数据处理
• 4 结果与分析
• 4.1 土壤基本概况
• 4.2 油茶林地土壤养分的季节性变化
• 10cm 土壤养分的季节变化'>4.2.1 林地 0¹0cm 土壤养分的季节变化
• 30cm 土壤养分的季节变化'>4.2.2 林地 10³0cm 土壤养分的季节变化
• 4.2.3 土壤速效养分和 pH 值的季节变化
• 4.3 油茶叶片养分含量和比叶重、叶绿素的季节变化
• 4.4 油茶光合生理生态特性
• 4.4.1 净光合速率日变化
• 4.4.2 蒸腾速率日变化
• 4.4.3 气孔导度日变化
• 4.4.4 胞间 CO2 浓度日变化
• 4.4.5 油茶日平均净光合速率的比较
• 4.4.6 净光合速率影响因素分析
• 5 讨论与结论
• 5.1 讨论
• 5.1.1 油茶林地土壤养分特点
• 5.1.2 土壤有机质季节动态
• 5.1.3 土壤速效养分和 pH 值动态
• 5.1.4 叶片养分季节动态
• 5.1.5 油茶光合生理生态特性
• 5.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表论文