果林下十种牧草的适应性比较研究

论文摘要

我国北方绝大多数地区的果园以传统的单一清耕作业方式为主要的果园管理技术,清耕果园面积占果园总面积的90%以上。目前北京市的森林覆盖率已达到36%,即有60多万公顷的林地,郊区果树种植面积已经达到了12.53万hm2,而大部分经济林尤其是苹果林下土地没有被利用而闲置,造成土地资源的浪费,对生态环境影响很大。林草复合系统在解决农林“争地”矛盾、改善农业生态环境、提高自然资源利用率、增加农民收入、促进生态和经济协调发展及开展农业观光旅游等方面具有重要的意义。本研究通过在京郊苹果林种植十种牧草的品种比较试验,探讨其光合作用、生物量的变化情况以及对土壤理化性质的影响,筛选出适宜在苹果林下生长的优良牧草品种。结果表明：1.菊苣的总生物量最高,为59922.3 kg/hm2,依次是鸭茅>新疆大叶苜蓿>飞马苜蓿>驯鹿苜蓿>皇冠苜蓿>维多利亚苜蓿>红三叶>无芒雀麦>苇状羊茅,总地上生物量分别为29002.0 kg/hm2、26058.0 kg/hm2、25379.7 kg/hm2,23876.0 kg/hm2、21757.0 kg/hm2、18235.7 kg/hm2、16885.0 kg/hm2、15491.6 kg/hm2。第一茬与第三茬的生物量占总生物量的80%以上。牧草干物量的变化趋势与生物量相同。菊苣各茬的鲜干比波动范围较大,为5.8-15.4,其他牧草波动较小。2.十种牧草的光合速率、水分利用效率日变化动态呈双峰曲线,蒸腾速率的日变化呈单峰曲线；从十种牧草中选出生物量较高、具有代表性的六种牧草进行光响应分析,研究表明各牧草光能利用效率随着光照的增强整体呈现先迅速升高而后逐渐下降的变化趋势。3.最大净光合速率新疆大叶苜蓿最大,为17.391μmol CO2·m-2·s-1,其他依次为菊苣、驯鹿苜蓿、鸭茅和红三叶,无芒雀麦最低。暗呼吸速率鸭茅最低,说明鸭茅对干物质的消耗较小,有利于积累较多的干物质量。无芒雀麦的暗呼吸速率最高,为2.626μmol CO2·m-2·s-1,暗呼吸速率从高到低依次为红三叶、菊苣、驯鹿苜蓿、新疆大叶苜蓿。就光补偿点而言,鸭茅最低,说明鸭茅对弱光的利用能力较强：菊苣、新疆大叶苜蓿、驯鹿苜蓿都在20μmol CO2·m-2·s-1左右,无芒雀麦与红三叶较高,分别为36.12μmol CO2·m-2·s-1、41.59μmol CO2·m-2·s-1。4.牧草的干物质量积累与最大净光合速率呈显著正相关,与暗呼吸速率、光补偿点成显著负相关,说明这三个参数共同作用决定牧草干物质量的高低。5.间作苜蓿可显著提高土壤水分、有机质、碱解氮的含量,但对有效磷的消耗较大；间作鸭茅、菊苣对土壤水分、养分的消耗很大；红三叶可显著降低土壤的容重,改善土壤的物理性状。6.用因子分析法对十种牧草的生物产量、以及对土壤水分、养分的利用情况进行综合评价,结果表明新疆大叶苜蓿的综合因子得分最高,排名后依次为菊苣、维多利亚苜蓿、驯鹿苜蓿、鸭茅、皇冠苜蓿、飞马苜蓿、红三叶、苇状羊茅、无芒雀麦,说明新疆大叶苜蓿是在果林下生长综合适应性最强,是果林间作的最佳牧草。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 引言
• 1.文献综述
• 1.1 林草复合系统的概念
• 1.2 林草复合系统效益的研究
• 1.2.1 改善林内小气候
• 1.2.2 促进林木的生长
• 1.2.3 提高牧草产量与品质
• 1.2.4 改善土壤物理性质
• 1.2.5 增加土壤养分
• 1.2.6 经济效益
• 1.3 林木与牧草种间关系研究
• 1.3.1 种间关系类型
• 1.3.2 水分关系
• 1.3.3 养分关系
• 2 研究内容与方法
• 2.1 研究目的与意义
• 2.2 试验区概况
• 2.3 实验材料
• 2.3.1 实验牧草品种
• 2.4 试验设计及管理
• 2.5 主要测定项目与方法
• 2.5.1 牧草的生长状况
• 2.5.2 土壤理化性质的测定
• 2.5.3 复合系统牧草光合作用的测定
• 2.6 数据分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 间作条件下牧草种群的生长状况分析
• 3.1.1 牧草种群高度的动态变化
• 3.1.2 牧草种群地上生物量的变化
• 3.1.3 牧草种群干物质量的变化
• 3.1.4 牧草的鲜干比
• 3.1.5 小结
• 3.2 间作条件下牧草的光合特性分析
• 3.2.1 牧草的光合日动态
• 3.2.1.1 净光合速率（Pn）日变化动态
• 3.2.1.2 气孔导度（Cond）日变化动态
• 3.2.1.3 蒸腾速率（Tr）日变化动态
• 3.2.1.4 水分利用效率（WUE）日变化动态
• 3.2.2 牧草的光响应分析
• 3.2.2.1 牧草的光合-光响应曲线
• 3.2.2.2 表观量子效率
• 3.2.2.3 最大净光合速率和暗呼吸速率
• 3.2.2.4 光饱和点和光补偿点
• 3.2.2.5 光响应参数与牧草生产力的相关性分析
• 3.3 间作牧草对土壤水分、养分分布特征的影响
• 3.3.1 土壤水分分布特征
• 3.3.1.1 土壤水分特征参数
• 3.3.1.2 土壤水分的分布特征
• 3.3.2 土壤养分分布特征
• 3.3.2.1 土壤Ph值的分布特征
• 3.3.2.2 土壤有机质的分布特征
• 3.3.2.3 土壤养分的分布特征
• 3.3.3 间作牧草对土壤水分、养分影响的聚类分析
• 3.4 间作条件下牧草对复合系统适应性的综合评价
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢