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Light characteristics in tea-fruit tree or-forest complex garden

茶果(林)复合园的光特征研究



全 文 :应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
〕 《卫二 , , 一
茶果 林 复合园的光特征研究 ‘
郭素英 段建真 按徽农业大学洽肥
摘要 】 茶果 林 复合园上层林冠透光率落叶树种 比常绿树种高 一 , 春季可高出
左右 , 透光率维持大于 水平对茶叶产量影响不显著 林冠下的散射量 一 时
已超过
· 一 · 一 的茶树光饱和点水平 落叶树下散射光量占总辐射量春季达
一 , 夏

秋季 一 茶树树冠面反射光量占总辐射量比例小 , 晴天约为 一 , 年
变辐为 一
, 日变幅以 一 时最高 , 夏 、 秋季高达 一
· 一 · 一 ’ 茶树树
冠透射光量在 一 , 日变化以 一 时透射率最高约 巧 一 , 茶树吸收光 占
急量 一
关键词 茶林复合园 光辐射 组成
· ·
了坛丫 勺 , 城斤艺 一以 八妙 及口 ,
, 一
一 一
一 ,
,


· 一 · 一
一 , 一
一 一 , 比 一
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,
, 一 · 一 · , 一
一 一 一 一
一 , 一
’ 一 一 , , 因 一
引 言
果林复合茶园模式既可提高单位土地
面积经济效益 , 又可利用植物 的不 同光需
求特性 , 提高光能利用率从而提高产量改
善品质 但至今对这类混交茶园光的特征
研究不多 , 如单勇等研究了胶茶复合群落
的辐射光僧川 , 黄晓澜等研究了丘陵区茶
林复合系统的光照强度 ’】, 但对于我国普
遍存在的茶果复合形式光辐射 , 以及各种
复合系统 的光 辐射特征未见报道【“
, “ , 本
项 目主要对阔叶落叶树种和针叶常绿树种
茶果林复合园光特征进行研究
研究地区概况与研究方法
自然概况
敬亭山茶场 为缓坡丘 陵
,
位于安徽省宣
城县 ,
’ , ’ ’ , 海拔 一 该场共有梨茶
复合园 “ , 梨树品种为 “ 明月 ” ,
树龄 , 树高 , 树冠径 一
,
行株距
, 茶树按每行梨树种植 行 , 行距 ,
梨树间作 茶树 , 品种为祁门储叶种
群体和无性 系福鼎大 白茶 栗茶复合园
, 安徽省教委基金资助项 目
年 月 日收到 , 年 月 日改回
应 用 生 态 学 报 卷
澎 , 栗树品种为“ 蜜蜂球 ” 、 “ 黄栗蒲 ” , 树龄
一 , 按行株距 ‘ , 树高 , 树幅
间作茶树按栗树行距内种植 行 , 行距 ,
栗树种植茶树 , 品种 同前 茶乌柏
复合园亡 , 乌柏树龄 , 行株距
为 , 树高 , 树幅 一 茶树
按双条栽 , 大行距 , 小行距 , 品种为
群体祁门储叶种
安徽浸县爱民乡 位于江南丘陵坡地 , ’
’ , ’ ’ , 海拔高度 , 有竹茶复合园
, 竹品种为江南竹 外叫如艺口动笋
行 呈不规则排列 , 平均株距 一
,

树为 年生祁门桔叶种群体 , 零星丛状种植 茶
杉复合园 澎
, 海拔高度
, 杉树
高 , 树冠幅 一 , 行距 , 株距
茶树为单行条植 , 行距 , 株距 , 树龄
祁门储叶种群体 茶油桐复合园 兀
衬 , 海拔高度 , 油桐树龄 , 树高平均
, 树幅 一 , 行距 一 株距
茶树为祁门储叶种群体 , 单条栽行距 , 株距
茶柏复合园
, 海拔高度为
乌柏树龄 , 树高
,
树幅 一 , 行株
距为 ‘ 茶树为祁门储 叶种群体 , 单条
栽行株距
·
十字铺茶场 位于安徽 郎溪县缓坡丘 陵

, ’ ’ , ’ ’ , 海拔高度 , 有茶松复
合园 衬 , 松树为马尾松 , 按行株距
种植 , 树高 , 树幅 一
, 年生 茶树为 年生 祁门储叶种群体 , 单
条栽行株距
· ·
研究方法
按春季 月 中 、 下 旬 、 夏季 月上 、 中旬

秋季 月上

中旬 顺序对 个观测点连续测定
一 , 选择晴天 自 一 观测 次 每
种类型复合园连续观测 , 个观察点测定时间
相差 一
,
每个观察点不 同复合园与对照同时
观测 测定项 目有光照强度

光辐射总量 、 散射辐
射量 、 反射辐射量 , 均使用照 度计和 一 型天
空辐射表 , 在不同树种类型复合茶园上层林冠下
茶树树冠上离地 处测定 , 并 以相邻空旷茶
园作全光照对照 同时在茶树树冠下离地面 。
处使用照度计测定茶树树冠光透射量 相应测量
茶树生长及对干茶品质影 响 , 采用挂牌固定观测
茶芽生长和叶面积增长速度 , 按春 、 夏 、秋季采摘
芽 叶 , 蒸青固样后检测茶叶内含物质成分 水
浸出物 、 茶多酚 、 氨基酸总量 、 咖啡碱含量 , 测定
均按国家标准 、 、 、 方法 , 同
时制成炒青茶样感官审评
结果与分析
不同树种树冠透光率
复合茶园上层树冠透光率对茶树生育
有重要影响 , 但不 同树种和栽植密度有显
著差异 总趋势是透光率随光照强度的增
加而提高 年变化 中落叶树种和常绿树种
透光率差异显著 , 尤其是春季因树种发芽
的早迟 、 口 片大小 、 疏密不 同而不同 在相
同季节 , 常绿树种透光率小于落叶树种 , 其
差值大致在 一 巧 之间 , 同一树种则春
季透光率大于夏 、 秋季 , 尤其是落叶树种 ,
春季着叶迟 , 叶片小 , 透光率高 , 常绿树种
春季仍枝繁叶茂透光率相对低 , 差值高达
左 右 全 年 透 光率 以 乌柏 反 ’
厂 最 好 , 其 次是 杉 树 ’
’ , 竹 和 板 栗 肠 。
,
, 最差 , 乌柏全年透光率变 幅较
小 , 春季 一 , 夏 、 秋季 一 , 而
竹的全年透光率均在 一 之间 透光
交今拼

令过迄歌
时间
成曰︵冰︶
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图 夏季茶林复合园透光率 日变化
一 一

茶杉复合园 一 。 ,
梨茶复合园

临 即
,
茶柏复合园
一 一 ,
竹茶复合园 胶义卜 一 下同
期 郭素英等 茶果 林 复合园的光特征研究
率的 日变化差异较大 , 当早晨太 阳人射角
小时 , 光照能透过稀疏 的树干辐射到茶树
上 , 随太阳升起 , 入射角变大 , 树冠枝叶密
度大 , 则入 射光强度变弱 , 时以后又逐
渐呈上升趋势 , 形成峰谷 曲线 图 , 谷底
多在 一 时 出现 但是 , 针 叶树种 日透
光率变化较平稳 , 尤以竹林下遮荫过大 , 透
光率只有茶杉复合园的 一 , 而落叶
树种在春季 日变化更大 , 透光率随光辐射
强度的变化而变化 同一时间不 同树种的
透光率也有很大差异 , 如落叶树种中的梨 、
栗 、乌柏的透光率 日变幅以乌柏透光率最
高 , 其次是油桐 、梨 , 再次是板栗
不同树种树冠下的散射辐射量
茶树在散射光下生长新梢持嫩性好 ,
氨基酸 含量增加 因此 , 对茶 叶 自然 品
质的改善有重要意义 , 同时 , 茶树的光合作
用的光饱 和点大致在 一
· 一 “ ·
一 ‘水平 , 只要复合茶园 内的树种适 当 ,
种植密度合理 , 对茶叶产量无显著影响 , 根
据测定结果 , 复合茶园内散射辐射量 一
时即已超过这一水平 , 其总辐射强度多
数从 一 时达到或超过
· 一 “ ·
一 ‘水平 , 可以满足茶树对光的需求 散
射辐射量年变化趋势是随上层林冠透光率
改变而变化 的 , 落叶树种春季散射辐射量
较大 , 所 占总辐射量 比例也大 , 达到 “ 一
, 夏 、 秋季散射辐射 占总辐射量 比例
小 , 约为 一 常绿树种散射量小 , 但
全年变化平稳 , 以竹下散射光量最小 , 但所
占透光率比例大 , 杉树下全年变化较小 , 马
尾松下春 、 夏季变化小而秋季散射光量略
有减少 散射辐射的 日变化也同样随辐射
程度增强而增加 , 其中以夏 、 秋季的 一
时最高 , 呈单峰曲线 图 , 最高峰值出
现在 时前后 , 但其占总透射辐射量的比
例较小 , 在 一 之间 , 时前散射辐射
量最低 , 所 占比例却高达 一 日变
幅以不同树种 比较 , 则落叶林冠下最大 , 超

· 一 · 而 一 ’, 常绿林冠下相对较
小 落叶树种 以板栗树下散射辐射量所 占
比例大 , 常绿树种中竹子种植密度大 , 遮荫
郁闭度大 , 人射总辐射量小 , 故散射量也
小 , 所占比例高达 以上
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·
日。
季春
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时间 ,
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图 春 、 夏季不同树种树冠下散射辐射日变化
茶树树冠面的反射辐射量
复合茶园茶树树冠对光的反射量不
大 , 因为其人射光强度 比空旷茶园弱 , 反射
量也小 反射辐射量全年以秋季最高 , 夏季
次之 , 春季最低 不同树种林冠下反射辐射
量所占入射光量 比例小 , 变幅也不大 , 年变
幅在 一 之间 , 相对而言 , 落叶林下年
变幅大 , 常绿林下年变幅小 , 如茶柏复合园
最大相差
· 一 · 一 ‘ , 而竹茶复
合园最高相差
· 。 一 “ · 一 ‘ , 反射
辐射量 日变化 以 一 巧 时最高 , 其 中夏 、
秋季可高达 一
· 一 “ · 一 ‘ , 日
出前只有 一
· 。 一 “ · 一 ‘的
应 用 生 态 学 报 卷
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夏季
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时间 ,
图 不同林冠下茶树树冠透光量
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差值 日变幅以落叶林冠下较大 , 常绿林冠
下 日变幅较小 , 尤其是竹林下 日变幅更小 ,
大致在 一
· 一 “ · 一 ‘之间
反射辐射所 占茶树树冠面入射总辐射量 比
例 日变化不大 , 以 一 时最高 , 早晨
时前最低 , 晴 日多数在 一 之间
茶树树冠对光的透射
复合茶园茶树树冠光透射率与太阳入
射角的变化呈负相关 , 即太阳人射角小时 ,
由于茶树叶片遮蔽少 , 光透射率高 , 反之 ,
当太 阳在正午直射 时 , 由于 叶片互相遮蔽
作用透射率却较低 , 同为春季 , 上午 时达
到 一 , 而中午仅为 一 同样 , 春
季透光率也略高于夏季 , 傍晚 一 时 ,
太 阳入射角较小 , 透光率却有增加的趋势
同一季节和时间 , 透射率与茶树叶面积指
数和分枝密度也呈负相关 , 当叶面积指数
为 时 比叶面积指数 时的透光率高
然而透射光量仍然随入射光强度
的增加而增 加 图 , 无论是何树种透光
量与入射光强度均呈正相关 , 以 一 时
最高 , 甚至可达到 以上 , 尤其是 中
午 一 时达到最高值 由于茶树树冠透
光量不大 , 占入射到茶树树冠 的光辐射总
量 比率小 , 大多数复合茶园在 日出前仅 占
以下 , 日出后 才迅速增加 , 中午前后可
占 一 , 时后逐渐下降 , 时后又
有上升 多数复合茶 园透射光量在 一
范 围 内 , 占树 冠 人 射 光 量 一
树种不 同入射到茶树树冠面上辐射
总量有差异 , 则透射光量改变 落叶树种随
叶量增加而人射光量变小 , 透射量变小 , 而
常绿树种全年都较落叶树种低 一 ,
竹林 下 则 更 低 , 全 年 透 射 光 量 最 高 只 有
透射光 比例小 , 说 明茶树 吸收光
多 , 大致在 一 左右 图 , 而且不同
树种复合园都很相 似 , 仅竹茶复合园因反
射和透射率均较低 , 故吸收率略高
时间
图 梨茶复合园茶树光的吸收率

复合园光特征对茶树生育影响
从观测的 种不同果树和林木与茶树
复合园分析 , 可 以分为两大类型 , 一是 以
期 郭素英等 茶果 林 复合园的光特征研究
林 、果为主要栽培植物 , 在林 、 果 园的空 隙
地上间种一部分茶树 , 此种类型茶树 占总
土地面积 一 , 如梨茶 、 栗茶 、 竹茶复
合园 , 故果 、 林树种植较密 , 透光率较低 , 树
荫下透光率只有 一 , 尤其是竹茶复
合园 , 由于竹 的生长无序 , 又未间伐 , 茶丛
零星分散 , 只 占土地 面积 以下 二是
以种植茶树为主 , 在茶 园内按茶树行距适
当间作若干林或果树 , 作为茶树的遮荫树
改善茶园生态环境
,
此类型复合园林 、果树
均不 占用茶树种植利用的土地 面积 , 种植
在茶行间 , 树冠高大 , 透光较好 , 透光率在
一 , 非树冠覆盖下可达到 以上
全光照 , 如茶乌柏 、 茶油桐 、 茶杉 、 茶松复合
园 , 其中以茶柏复合园透光率最高 由于茶
树的光饱和点低 , 具有明显的耐荫特性 , 而
落叶阔叶林冠下从 时至 时春季的光
辐射总量都能超过茶树光饱和点 , 夏 、
秋季虽林冠浓密 , 遮光率达 时
,

一 时光辐射总量也超过茶树光饱和点
以上 当遮荫超 过 时 , 仅在 中午 一
时超过
· 一 “ · 一 ’水平 当遮
荫超过 时 , 全天都达不到茶树光饱和
点水平 常绿树种复合茶园的遮光率只有
一 , 仅竹茶复合园达到遮光率
左右 , 故完全未达到茶树光饱和点水平 , 但
能超 过 茶 树 光 补 偿 点
· 一 ·
一 ‘水平 所 以受太 阳人射角的年 、 日变
化影响 , 以及树冠疏密变化季节影响 , 除竹
茶复合园外
,
都能满足茶树光合作用对光
辐射量的需求 不同树种复合园因光照强
度和光质不同 , 新梢生长速度有明显差异 ,
春季凡落叶并且发芽较迟的树种 , 覆下茶
树发芽较早 , 新梢伸长速度快 , 常绿树种树
荫下常推迟 一 发 芽 , 伸长速度较缓
慢 , 但持嫩性好 夏

秋茶所有复合园因光
辐射强度低 , 园内热辐射较小 , 蒸 发

蒸腾
量小 , 茶芽萌发生 长速度均较非复合茶园
缓慢 , 持嫩性好 , 对改善夏 、 秋茶品质十分
有利 复合茶园由于光照的改变 , 茶园生态
环境改善 , 茶叶品质 尤其是绿茶 明显高
于非复合茶园 , 其内含物质中 , 氨基酸含量
高 一 , 水 浸 出物增加 一
, 多酚类物质也略有增加
结 论
茶与林 果 复合园 由于光辐射总量
组成产生了变化 , 散射光的 比例达到 一
, 同时 , 微域生态环境改善对提高绿茶
品质有显著的生态学效应
在树种适宜 、 种植布局合理条件下 ,
复合园上层林冠透射辐射量 , 可满足茶树
光合作用的需要 , 中午前后 一 巧 时还能
超过
· 一 “ · “ ‘ , 在茶树光饱和点
以上 , 故复合园对茶叶产量影响不显著
从复合茶园光质和光辐射强度两方
面考虑 , 上层林冠树种宜选择乌柏 、 杉树最
好 , 其次是油桐 、松 、 梨 、 板栗 , 最差的是竹
但如从树种 品种和种植密度上给予 调节 ,
仍有较好的效果 , 如板栗种植“ 大红袍 ” 品
种比“ 蜜蜂球 ” 好 种植密度 以 “ 茶园
一 株为好 , 其透光率可维持在大于
水平 , 对茶叶产量影响不大
茶树树冠吸收 一 的光辐射 ,
仍有入射辐射的 一 光透射到地 面 ,
可充分利用这部分“ 多余 ” 光照条件 , 在茶
行树荫下种植更耐荫的植物 , 如食用菌等
参考文献
单勇等 胶茶群落及胶林茶园辐射光谱的初
步研究 云南茶叶 , 一
段建真等 丘 陵地 区 茶树生态的研究 生态学
杂志 , 一
段建真等 遮荫与覆盖对茶园生态环境的影
响 , 安徽农学院学报 , 一
唐荣南等 湿 地 松与茶树间作生 态效应的研
究 南京林业大学学报
, 〔 一
黄晓澜等 亚热带 丘 陵区茶林复合 系统小气
候特征的研究 生态学报
, 一
陶汉之 遮荫茶树光合特性 的研究 植物生理
学通讯
, 一