全 文 ：第 26 卷第 11 期
2006 年 11 月
生 　　态 　　学 　　报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 26 ,No. 11
Nov. ,2006
亚热带丘陵茶园间作白三叶草的生态效应
宋同清1 ,王克林1 ,彭晚霞1 ,2 ,王久荣1 ,肖润林1 ,曾馥平1 ,汤　宇3
(11 中国科学院亚热带农业生态研究所 ,长沙　410125 ;21 湖南农业大学 ,长沙　410128 ;31 长沙县湘丰茶厂 ,长沙　410158)
基金项目 :国家十五科技攻关资助项目 (2004BA606208) ;中国科学院十五资助项目 (NK2十五2H201) ;中国科学院知识创新资助项目 ( KZCX32SW2
426) ;中国科学院农业重点课题资助项目 (NK2十五2D204)
收稿日期 :2005208224 ;修订日期 :2006202210
作者简介 :宋同清 (1962～) ,男 ,湖北天门人 ,副研究员 ,主要从事农业生态研究. E2mail :songtongq @yahoo. com. cn
Foundation item : This worker was financially supported by the Science and Technology Attacking Project of National Tenth Five2year Plan of China ( No.
2004BA606A208) , the National Tenth Five2year Project of Chinese Academy of Sciences (No. NK2152H201) , the Knowledge Innovation Program of Chinese
Academy of Sciences (No. KZCX32SW2426) and the National“Tenth Five2year Plan”Key Project of Agriculture of Chinese Academy of Sciences (No. NK152D204)
Received date :2005208224 ;Accepted date :2006202210
Biography :SONG Tong2Qing , Associate professor , mainly engaged in agricultural ecology. E2mail : songtongq @yahoo. com. cn
摘要 :在亚热带丘陵区 1a 生幼龄茶园通过连续 4a 的大田对比试验 ,研究了茶园间作白三叶草的生态效应 ,结果发现 :茶园间作
白三叶草降低了土壤容重 ,提高了土壤孔隙度、有机质、全 N、水解 N 的含量、K的活性、蚯蚓的数量和生物量 ,消耗了部分有效
P ;增加了土壤关键层次 (0～20cm)和关键时期 (4～6 月)的水分含量 ,延缓和缩短了夏季高温干旱与秋季持续干旱时间 ;获得了
土壤降温时增温、保温与升温时降温的双向动态调控效果 ,增加了同一层次土壤温度的稳定性 ,延缓了高温和低温的出现时间 ,
缩短了过度高温时间 ,减少了高温对茶树生长产生的影响 ;抑制了杂草生长 ,增加了天敌的种类和种群数量 ,减少了虫害发生
率。从而形成了立地环境2茶树2伴生生物群落系统自我调节的动态平衡 ,促进了茶树生长 ,改善了茶叶品质 ,显著增加了茶叶
产量。与清耕茶园相比 ,茶园间作白三叶草后 ,春秋茶的酚氨比分别下降了 17110 %和 30190 % ,产量提高了 32165 %。
关键词 :幼龄茶园 ; 间作白三叶草 ; 生态效应
文章编号 :100020933(2006) 1123647209 　中图分类号 :S181 ,S34412 　文献标识码 :A
Ecological effects of intercropping white clover on tea plantation in a subtropical hilly
region
SONG Tong2Qing1 , WANG Ke2Lin1 , PENG Wan2Xia1 ,2 , WANG Jiu2Rong1 , XIAO Run2Lin1 , ZENG Fu2Ping1 , TANG
Yu3 　(11 Institute of Subtropical Agriculture , Chinese Academy of Sciences , Changsha 410125 , China ; 21 Hunan Agricultural University , Changsha 410128 ,
China ; 31 Xiangfeng Tea Factory , Changsha 410158 , China) . Acta Ecologica Sinica ,2006 ,26( 11) :3647～3655.
Abstract :Tea ( Camellia sinensis) is a type of the important cash crops and widely cultivated in the hilly areas of the subtropical
region of south China. In order to improve the yield and quality of tea in this region , the ecological effects of intercropping white
clovers ( Trifolium repens) were investigated in an field experiments set up in Dongxishan tea plantation in Baili Chalang (113°19′
E ,28°33′N at an elevation of 135m) , Changsha County , Hunan. Data obtained demonstrated that the soil porosity and the content
of organic matter , total N , water2soluble N , and available K increased 414 % , 2411 % , 3313 % , 3013 % and 1611 % ,
respectively , in the treatment intercropped with white clovers between the tea rows ( a. 018) , compared to those values measured
in the control (the rows remained bare) . However , the content of total K and available P decreased by 1014 % and 912 % in the
former treatment , presumably due to the uptakes of white clover. During the season when spring tea leaves produced (from April
to June) , and hot summer (July to August) and drought autumn (September to October) seasons when tea plants often damaged
due to water shortage , water content in 0～20cm soil layer increased significantly by intercropping white clovers. In treatment
intercropped with white clovers , soil temperature increased in winter and decreased in summer. Thus , intercropping white clovers
protected tea plants from both of damages caused by coldness ( < 0 ℃) and hotness ( > 35 ℃) .
In the treatment intercropped with white clovers , weeds were largely preserved , as their species , densities and total biomass
decreased by 1815 % , 6118 % , and 8715 % ; and the populations of Ectropis griseescens , Empoasca vitis and Toxoptera aurantii ,
which are the three types of main pests for tea , decreased by 80100 % , 81194 % and 31140 % , respectively ; compared those in
the control . However , the populations of araneras , coleopteras , and hymenopteras , which are the main natural enemies of the
pests , increased by 84 % , 129 % , 110 % , respectively ; and the population and total biomass of earthworms increased by 4115
ind.Πm2 and 8132 gΠm2 in this treatment .
In the treatment intercropped with white clovers , the total yield of tea increased by 3216 % and the ratio of polyphenol to
amino acid (TPΠFAA) of spring tea and autumn tea decreased by 17110 % and 30190 % , compared to those values for the
control .
In conclusion , intercropping white clovers in tea plantations have multi2ecological function in improving soil properties , water
conditions and temperature environment , controlling weeds and pests , and improving the yield and qualities of tea , and thus can
be applied as a useful measure for tea cultivation in the hilly areas of the subtropical region.
Key words :young tea plantation ; intercropping white clover ; ecological effect
茶树 ( Camellia sinensis (L. ) Kuntze)是亚热带常绿阔叶灌木 ,具有喜漫射光、耐荫、喜湿、畏寒的特性 ,其生
长发育与茶园生态环境密切相关 ,尤其是强光、高温、低温和冻害给茶树生长带来诸多不利的影响甚至死亡。
为此 ,近 30a 来 ,国内外不少学者广泛开展了间作茶园生态效应及效益的研究[1～4 ] ,认为合理间作有利于土壤
团粒结构的形成 ,改善土壤物理状况 ,提高土壤有机质含量和营养成分 ,改善土壤肥力状况 ;改善茶园小气候 ,
增强漫射光 ,夏季降低温度 ,冬季增加温度 ;此外能拦截降雨 ,储蓄水分 ,减少径流 ,防止水土流失 ,抑制杂草和
病虫害 ,增加土壤微生物含量。从而促进茶树生长 ,提高茶叶品质和产量。但是这些研究的侧重点都是高层
间作 (与高于茶树的林果木间作)和单项研究 ,而低层间作 ,特别是幼龄茶园的生草间作报道极少 ,这是因为生
草间作虽然已经成为了许多国家和地区广泛采用的果园土壤管理方法之一[5～7 ] ,但在我国 ,特别是在茶树栽
培方面由于受“草与树争肥争水”理论的影响 ,长期以来 ,茶园土壤管理一直以清耕占主导地位 ,生草间作起步
很晚 ,至今还处于试验和推广应用阶段[8 ] 。白三叶草 ( Trifolium repens Linn) 为豆科三叶草属多年生牧草 ,茎匍
匐生长 ,长 30～60cm ,主根短 ,侧根发达 ,有根瘤固 N ,可大量固定空气中的 N 素 ,春播的当年和秋播的次年就
能形成密集草层 ,草层高仅为 15～20cm ,耐践踏。白三叶草和茶树一样 ,喜温凉湿润气候 ,较耐荫耐湿 ,对土
壤要求不严 ,在 PH为 415～815 的土壤上均可生长 ,目前已被农业部列为向全国推广果园生草覆盖技术的首
选草种 ,在果园土壤管理中得到了普遍应用。本试验从 2002～2005 年对幼龄茶园间作白三叶草进行了深入
细致的研究 ,结果发现 ,与清耕茶园相比 ,茶园的生态效应及茶树的生长状况、茶叶品质得到了明显的改善 ,产
量显著增加。
1 　研究地区概况与研究方法
111 　自然概况
试验地点位于湖南省长沙县百里茶廊的湘丰茶厂东西山设施茶园 (113°19′E ,28°33′N ,海拔 135m) ,属于中
亚热带南缘季风气候 ,年平均气温 1615～2015 ℃,1 月平均气温 1119 ℃,极端最低气温 - 512 ℃,7 月平均气温
2719 ℃,极端最高气温 3911 ℃, ≥10 ℃的有效积温 6539 ℃,年平均降雨量 1389mm ,降雨多集中在 4～6 月份 ,占
全年降雨的 4716 %。土壤为花岗岩母质发育而成的红壤。
112 　试验处理
试验茶树品种为福云早毫 ,2001 年 2 月种植 ,种植行为南北向 ,行间距为 160cm。间作供试品种为白三叶
草 ( Trifolium repens Linn) ,由湖南农业大学农学院草业科学系提供。2002 年 3 月播种 ,播种量 415kgΠhm2 ,另设
清耕处理 ,试验为大型小区对比试验 ,每区面积为 2hm2 ,顺序排列。试验地为集中连片的缓坡平地 ,其生态环
境和管理水平完全一致。
113 　试验观察与测定方法
8463　 生 　态 　学 　报 26 卷
11311 　土壤养分 　土壤容重采用环刀法 ,测定时间为 2005 年 5 月 ;土壤有机质采用铬酸氧化还原滴定稀释
法 ;全 N 采用半微量凯氏定氮法 ;全 P 采用硫酸高氯酸消煮钼锑抗比色法 ;水解 N 用碱解扩散法 ;速效 P 用碳
酸氢钠浸提钼锑抗比色法 ;速效 K用 1molΠL 醋酸铵火焰光度计法测定 ,测定时间为 2004 年 11 月。
11312 　土壤水分 　用对角线 5 点法取样 ,烘干法测定 ,取样层次为 0～20cm、20～40cm、40～60cm ;取样时间为
每次降雨 24h 之后 ,然后 1 次Π3d ;取样期限为 2004 年 4 月至 2005 年 4 月 ,平均 4～5 次Π月。共取样品 1860 个。
11313 　温度观测 　在每个处理中央设置地表温度计、曲管土壤温度计 (天津市第八玻璃厂生产) ,所有温度计
均由湖南省气象技术装备中心鉴定。在 2004 年 1 月 1 日～12 月 31 日 ,连续每天 7 :00、9 :00、11 :00、13 :00、15 :
00、17 :00、19 :00 共 7 次观测茶园 0cm、5cm、10cm、15cm、20cm 深处土壤温度、茶树树冠温度 (离地 65cm 处)和茶
园温湿度 (离地 130cm) 。共获得温度观测试验数据 41560 个。
11314 　杂草调查 　每个处理取 5 个 200 ×100cm2 的小样方 ,现场观察记载杂草的种类、高度和密度 ,烘干法测
定地上部的生物量 ,调查时间为 2005 年 3～8 月 ,1 次Π月 ,其它时间只进行种类调查。
11315 　昆虫调查 　每个处理按对角线取样调查 5 点 ,每点 1m2 茶丛 ,调查时间为 2005 年 3～8 月 ,1 次Π月 ,其
它时间只进行种类调查。每次调查从树冠至地面的昆虫、蜘蛛种类与数量 ,用小竹枝轻拂茶丛表面 ,计数飞行
昆虫。对个体较大、数量较少、活动性强的种类如鳞翅目幼虫、蜡蝉、蜘蛛等现场计数。对个体较小、数量较
多、不大活动的种类 ,如蚧类、粉虱、螨类等采用抽样调查 ,先将茶丛全部枝叶计数 ,然后按上中下三层各随机
抽取 5 个 10cm 长的枝条 ,10 个成叶带回室内镜检计数 ,然后换算成标准枝叶估算全丛数量。对害虫只确认
为害茶树的种类计数 ,对天敌在现场不能确认的带回室内鉴定。对寄生蜂、寄生蝇等以现场调查为准 ,不作室
内饲养。
11316 　蚯蚓调查 　采用样方徒手分离法。每一处理按对角线取 5 个样点 ,每个样点取土 (长 ×宽 ×深) 100 ×
100 ×20cm3 置于平展于地的塑料布上 ,采用手捡法捡取蚯蚓 ,鉴定分类 ,然后用天平马上称其鲜重 ,并将其归
还土壤中。调查时间 2005 年 3～8 月 ,1 次Π月。
11317 　茶叶品质分析 　于 2004 年 9 月 14 日和 2005 年 4 月 20 日采摘 1 芽 1 叶鲜样 ,进行蒸青固样 (选择带有
蒸格的铝锅 ,待锅内水沸腾后将茶叶鲜叶摊放在蒸格上蒸 5min ,使酶失去活性 ,取出烘干 ,放入干燥器待测) 。
氨基酸测定采用 GB8314 茶氨基酸含量测定法 ;茶多酚测定采用 GB8313 茶多酚含量测定法 ;水浸出物测定采
用 GB8305287 全量测定法。同时进行炒青茶密码感官评审 ,感官评审总分 = 色泽 ×0120 + 汤色 ×0125 + 香气
×0120 + 滋味 ×0125 + 叶底 ×0110。
11318 　产量测定 　由于是 5a 生的幼龄茶园 ,夏秋茶基本不采 ,只测定春茶产量 ,测定方法为 5 点取样测定
法 ,每点的采面为 33cm ×33cm ,固定方框 ,每次从上至下采摘完方框内所有的 1 芽 1 叶 ,采摘时间为 2005 年 4
月 1 日至 2005 年 6 月 15 日。间隔期 1 次Π2d ,然后用 5 点取样测定树冠冠幅 ,由此计算出茶树覆盖度和产量。
11319 　统计分析 　所有数据采用 Excel22003 上机处理 ,运用 DPS(Data Processing System) 软件进行方差分析和
显著性检验。
2 　结果分析与讨论
211 　茶园间作白三叶草的土壤效应
21111 　改良土壤效应 　白三叶草在高温干旱和寒冷季节其地上部分 2 次自行枯萎甚至死亡 (长沙地区一般
在 8 月 1 日和 12 月 15 日左右)而在茶园土壤表面形成覆盖物 ,与其他覆盖物一样 ,其木质素及蛋白质复合体
较难分解而残留于土壤中 ,形成土壤有机质[9 ] 。由表 1 可看出 ,茶叶间作白三叶草能显著增加土壤有机质含
量 ,与清耕相比 ,增加了 24111 % ,随着有机质含量的提高 ,土壤团聚体数量增多 ,通透性改善 ,总孔隙度提高
了 4139 % ,容重下降了 3105 % ,茶园土壤的结构和物理性状得到了明显改善。
21112 　增加土壤养分效应 　白三叶草具有发达的根瘤菌 ,可大量固定空气中的 N 素 ,同时其本身含有各种营
养元素成分 ,翻入土壤后自然能增加土壤养分含量。由表 1 可知 ,与清耕相比 ,茶园间作白三叶草后 ,全 N、全
P、全 K、水解 N、速效 P、速效 K的增减百分率分别为 33133 %、0100 %、- 10139 %、30103 %、- 9118 %、16122 %。
946311 期 宋同清 　等 :亚热带丘陵茶园间作白三叶草的生态效应 　
方差分析表明 ,茶园间作白三叶草显著提高了全 N 和水解 N 的含量 ,增加了 K的活性 ,尽管全 K量显著减少
了 ,速效 K却反而显著增加了 ,由于白三叶草在固氮过程中 ,大量消耗了不同形态的磷养分 ,全 P 虽然没有减
少 ,但速效 P 下降了 9118 % ,在实施中要做好磷肥的增施工作。
表 1 　两种处理土壤理化性状
Table 1 　General analysis of chemical and physical properties of soil in the treatments
处理
Treatments
有机质
O1M
(gΠkg) 容重B. D(gΠcm3) 孔隙度Porosity( %) 全氮T. N(gΠkg) 全磷T. P(gΠkg) 全钾T. K(gΠkg) 水解氮A. H. N(mgΠkg) 有效磷A. P(mgΠkg) 有效钾A. K(mgΠkg)
T1 11120 1131 49187 0178 0138 20150 78167 10179 15160
T2 13190 3 1127 52106 1104 3 0138 18137 3 108170 3 3 9180 18113 3
T2～T1 2170 - 0104 2119 0126 0100 - 2113 30103 - 0199 2153
　　注 :T1 表示清耕处理 ,T2 表示间作白三叶草处理 , 3 差异显著 ( p < 0105) , 3 3 差异极显著 ( p < 0105) ,下同。T1 represented control treatment and
T2 represented the treatment of intercropping white clover. 3 Difference is significant at p < 0105 and 3 3 at p < 0101. the same below.
21113 　土壤水分调节效应 　2004 年 4 月～2005 年 4 月的连续 13 个月、62 次水分测定表明 ,清耕和白三叶草
间作两种处理茶园土壤全年 0～60cm 土层的平均含水量分别为 18160 %和 18110 % ,差异很小 ,4～6 月春茶采
摘期 (占全年茶叶产值的 70 %以上) 0～60cm 土层茶园土壤的平均含水量清耕和间作白三叶草分别为 17171 %
和 19176 % ,增加幅度为 2105 % ,与清耕相比提高了 11158 %。从表 2 可看出 ,间作白三叶草对土壤各层次含水
量的影响极不一样 ,在 0～20cm 茶园土层 ,间作白三叶草和清耕的平均含水量分别为 17122 %和 15199 % ,增加
幅度为 1123 % ,提高了 7114 % ,且每月的平均含水量均高于清耕 ,差异极显著 ,但在 20～40cm 及 40～60cm 土
层茶园间作白三叶草与清耕的土壤平均含水量分别为 18118 %、19156 %和 18191 %、20144 % ,减少了 1148 %和
1135 % ,分别下降了 8114 %和 7114 % ,每月的平均含水量均低于清耕 ,差异同样达到了极显著水平。由此说
明茶园间作白三叶草与清耕茶园全年 0～60cm 土层的土壤平均含水量并无明显差异 ,其意义在于茶园间作白
三叶草有调控土壤供水的作用[10 ,11 ] ,一是增加了关键土层 0～20cm(幼龄茶树吸收根的主要分布层) 和关键时
期 4～6 月份 (春茶采摘期)的土壤水分含量 ;二是能使水分从土壤下层向上层移动 ,显示了良好的提墒作用 ;
三是茶树生长明显旺盛 ,水分蒸发增大 ,根系分布加深 (主要根系分布在 0～50cm ,比清耕深 10cm) ,消耗了较
多深层土壤水分 ,提高了水分利用率。与此同时 ,本试验还特别研究了茶园间作白三叶草在夏季高温干旱和
秋季持续干旱两个典型时期对土壤水分含量的影响 ,通过 2004 年 7 月 14 日～8 月 8 日连续 22d 夏季高温干
旱和 9 月 19 日～10 月 29 日长达 51d 的秋季持续干旱 (其中只有 9 月 21 日和 10 月 1 日分别降了 218mm 和
014mm的雨量)的水分含量测定表明 ,0～20cm 土层含水量均高于清耕 ,分别提高了 14150 %和 8108 % ,两个典
型时期含水量低于 10 %的时间 ,间作白三叶草比清耕均滞后了 5d ,有效地延缓和缩短了干旱时间 ,减轻了亚
热带丘陵区季节性干旱对茶树生长的为害[12 ] 。
表 2 　两种处理不同土层土壤含水量 ( %)
Table 2 　Soil water content in different soil layers in the two treatments ( %)
土层
Soil layer (cm)
2004 2005
Apr. May Jun. Jul . Aug. Sep . Oct . Nov. Dec. Jan Feb. Mar. Apr.
均值
Mean
0～20 T1 16. 45 17132 17146 14126 12193 12193 8137 17153 12160 19140 20139 20153 17174 15199
T2 17174 19163 19136 17100 13133 14130 8180 17165 13173 19180 21165 21161 19127 17122 3 3
20～40 T1 20114 20160 20178 18190 17166 19166 15114 20125 18155 20119 22108 22159 20114 19156
T2 18177 19184 20119 17176 16154 16146 13125 16177 16123 18196 20160 20192 19161 18118 3 3
40～60 T1 21153 21139 21104 20139 17188 19161 16194 20195 20100 21127 22109 22155 20187 20144
T2 20100 20170 20159 18128 17113 17134 15123 17146 16199 19169 20193 21101 20151 18191 3 3
21114 　土壤温度调控效应 　茶园间作白三叶草对太阳辐射的吸收转化和土壤热量传导都有较大的影响 ,因
而对土壤温度不同深度、不同观察时刻均有明显的调节作用[13 ] 。12 月至次年 3 月 ,茶树处于越冬休眠期 ,间
作白三叶草虽然能够提高茶园土壤不同深度的温度 ,但增温的效果不明显 ,仅为 011～013 ℃,对茶树的生长影
0563　 生 　态 　学 　报 26 卷
响较小 ,本文不作具体分析。由图 1 可看出 ,在 4～7 月空气温度上升时 ,与清耕相比 ,间作白三叶草在土壤不
同深度均具有明显的降温效应 ,随着温度的升高 ,降温效果逐渐增大 ,7 月份空气温度最高时 ,温度下降达到
最高峰 ,但均属茶树根系生长的适宜温度范围 ,且前期温度偏低 ,有利于茶叶品质的提高 ,延迟亚热带丘陵区
早春茶的萌芽 ,避免倒春寒对茶树产生的冻害 ,如 2005 年 3 月 11 日～13 日 ,试验地普降大雪 ,最低温度骤然
下降到 - 1 ℃,清耕茶园新芽的冻害率达 90 %以上 ,间作白三叶草茶园受到的影响很小 ,冻害率在 10 %以下。
8～11 月气温下降时 ,间作白三叶草茶园 0cm 地表温度高于清耕 ,具有明显的增温效应 ,积累的热量有利于茶
树秋稍及根系生长 (茶树根系生长的活跃期为 9 月下旬～10 月下旬) ,由于土壤的导温性能低 ,5cm、10cm、
15cm和 20cm 各土层的温度仍然低于清耕 ,但下降非常缓慢 ,具有明显的保温效应。茶园间作白三叶草在不
同时期、不同土壤深度的降温、增温及保温双向动态调控作用主要发生在 0～5cm 和 5～10cm 两层 ,粗略地分
为 0～10cm 土温易变层 ,10～15cm 的过度层 ,15～20cm 及 20cm 以下的相对稳定层 ,各层次的曲线均较清耕平
缓 ,表明茶园间作白三叶草能使同一层的土温变化减少 ,即月平均温差较小 ,保持了土壤温度的相对稳定性 ,
有利于茶树的稳产、高产。又从图 2 可知 ,在 4～11 月茶树生长发育活跃期 (春、夏、秋茶采摘期) ,间作白三叶
草能降低不同观测时刻、不同土壤深度的温度 ,不同观测时刻的降温效果低于不同土壤深度的降温效果。由
7 :00、13 :00 和 19 :00 调查的 5cm 月平均地温来看 ,间作白三叶草对土壤的降温作用表现为 13 :00 > 19 :00 >
7 :00 ,即土壤温度愈高 ,降温作用愈明显 ,随着傍晚和夜间温度的下降 ,降温作用也随之降低。间作白三叶草
茶园 0cm 土层表面的最高温度出现在 8 月 ,比清耕滞后了一个月 (见图 1) ,在 7 月 21～8 月 4 日连续 15d 高温
干旱时期 ,由 0cm 土层 13 :00 的调查结果发现 (见图 3) ,间作白三叶草每天的温度均低于清耕 ,大于茶树生长
最高温度 (45 ℃)的时间只有 6d ,比清耕茶园少 5d ,具有明显的时间和空间位相滞后效应 ,与水分调节作用一
样延缓和缩短了过度高温时间 ,减轻了对茶树产生的灼伤 ,且上、下层温度的转换时间 (即由上层温度高于下
层温度转换为下层温度高于上层温度的时间)分别出现在 7 月 27 日和 8 月 3 日 ,间作白三叶草滞后了 8d ,推
迟了低温的到来 ,充分保障了茶树根系生长对土壤热量的需求。可见 ,在茶树生长活跃期 (4～11 月份春、夏、
秋茶采摘期) ,间作白三叶草不仅具有升温时降温和降温时增温、保温的双向动态调控作用 ,保持土壤温度的
相对稳定性 ,而且能有效地延缓高温和低温出现的时间 ,缩短了过度高温时间 ,减轻了高温对茶树产生的影
响 ,促进了茶树根系及地上部分的生长发育。
图 1 　2004 年 4～11 月份两种处理不同深度的土壤温度
Fig. 1 　Soil temperature at different depths in the two treatments from Apr. to Nov. , 200
图 2 　2004 年 4～11 月份两种处理 5cm 土层不同观测时刻的温度
Fig. 2 　Soil temperature in 0～5cm layer in the two treatments at different observation day time from Apr. to Nov. , 2004
156311 期 宋同清 　等 :亚热带丘陵茶园间作白三叶草的生态效应 　
图 3 　2004 年 7 月 21 日～8 月 4 日高温时期两种处理 0cm 土层 13 :00
的温度
Fig. 3 　Temperature in 0cm layer in the two treatments on 13 :00 from Jul .
21th to Aug. 4th ,2004
212 　抑制杂草效应
茶园杂草特别是生态茶园的种类很多 ,有 1 年生 ,2
年生和多年生 ,地点不同 ,土壤不同 ,季节不同 ,杂草发
生的种类也异。本试验地为平地 ,杂草种类更加复杂。
清耕茶园种类多达 68 种 ,即使每年中耕除杂 2 次 ,但杂
草仍然给茶树生长带来了不利影响。不同时间常规管
理茶园的优势种群不同 ,3～5 月份以看麦娘 ( Alopecurus
aequalis Sobol . ) 、酢浆草 ( Oxalis conciulata L. ) 为优势种
群 ,6～10 月份以马唐 ( Digitaria sanguinalis (L. ) Scop) 、
辣蓼 ( Polygonum hydropiper L. ) 、牛筋草 ( Eleusine indica
(L. ) Gaern ) 、香 附 子 ( Cyperus rotundus L. ) 、疣 草
( Murdannia keisak ( Hassk. ) Hand2Mazz. ) 等恶性杂草为
优势种群 ,11 月至次年 2 月大多杂草地上部分均枯死。
表 3 　两种处理杂草调查结果
Table 3 　Results of investigation in weeds in the two treatments
处理
Reatments
种类
Species
高度
Height
(cm)
密度
Density
(ind.Πm2) 生物量Biomass(gΠm2)
T1 65 41178 548178 151134
T2 53 3 3 15197 3 3 162119 3 3 19100 3 3
T2～T1 12 - 25181 - 386159 - 132134茶园间作白三叶草后 ,只有一些生长在白三叶草之下的弱势杂草 ,没有优势种群。由表 3 可知 ,间作白三叶草茶园杂草的种类、平均密度、生物量和高度极显著低于清耕。白三叶草对茶园杂草这种抑制作用 ,主要是通过 5 种方式完成的[14 ] ,一是白三叶草具有发达的侧根和地上茎遮荫作用 ,对光、热、水的竞争明显高
于杂草 ,使其他杂草籽粒在土壤中萌发受到抑制 ;二
是像其他作物一样 ,白三叶草也会分泌生物他感物质 ,抑制杂草生长 ,即生物间的他感效应 ;三是白三叶草有
密集的匍匐茎而产生了强的机械阻力 ,很多种子在克服这种机械阻力时耗尽了它们储存的碳水化合物 ;四是
温度的波动对许多种子的萌发起推动作用 ,由上可知 ,间作白三叶草可以减少温度的波动 ,与清耕相比 ,年平
均月较差减少 113 ℃,抑制了杂草种子的萌发 ;五是生态位先占原理 ,即白三叶草抢先占据了幼龄茶园的空白
生境 ,其他杂草难以侵入。
213 　天敌2害虫生态控制效应
试验地为生态茶园 ,严格控制使用任何化学农药 ,进行了喷施 Bt 和茶尺蠖病毒剂、佳多 PS215 Ⅱ型频振式
杀虫灯诱杀、修剪采摘茶叶、人工捕杀等综合防治措施。通过连续 4a 的调查发现 ,试验地的天敌共有 43 中 ,
害虫 38 种。表 4 为两种处理的天敌、害虫种类以及 2005 年 3～8 月主要天敌和害虫的种群数量。从中看出 ,
茶园间作白三叶草 4a 发现的天敌和害虫种类分别为 39 种和 33 种 ,清耕分别为 34 种和 28 种 ,茶园间作白三
叶草后 ,为昆虫提供了良好的环境 ,明显增加了昆虫的多样性[15 ] ,天敌和害虫的种类均多于清耕 ,天敌种类的
增加尤为突出 ,维护了生态平衡。其中最主要的天敌为蜘蛛目 (Araneae) 、鞘翅目 ( Coleoptera) 、膜翅目
(Hymenoptera) ,间作白三叶草的天敌种群数量极显著高于清耕。为害最重的三种主要害虫为茶尺蠖 ( Ectropis
griseescens) 、假眼小绿叶蝉 ( Empoasca vitis) 、茶蚜虫 ( Toxoptera aurantii) ,间作白三叶草的种群数量极显著低于清
耕 ,由此而产生的茶树虫害 (主要是茶尺蠖)为害率 (害虫所食叶片占总叶片的百分率) 显著不同 ,2005 年 5～6
月为茶尺蠖为害高峰 ,清耕茶园的为害率达 6215 % ,间作白三叶草基本上没有受到危害 ,仅为 618 %。茶园间
作白三叶草这种对昆虫的生态控制效应非常突出 ,其机制有待进一步研究。
214 　蚯蚓生长的促进效应
蚯蚓不仅能促进植物枯枝落叶的降解、有机物的分解和矿化 ,并具有耕作土壤、改善土壤团粒结构、提高
土壤透气、排水和深层持水能力 ,增加土壤中的 Ca、P 等速效成分 ,还可以促进土壤中消化细菌的活动 ,是土壤
生态系统中最重要的生态因子[16 ] 。为此 ,美国土壤学家 Deibert 已用蚯蚓的数量来判断土壤质地的好坏[17 ] 。
2563　 生 　态 　学 　报 26 卷
通过调查 ,试验地的主要蚯蚓品种以巨蚓科 ( Megascolecidae) 、正蚓科 ( Lumricidae) 、链胃科 ( Moniligastridae) 为
主 ,由图 4 可知 ,与农田生态系统不同[18 ] ,间作白三叶草茶园蚯蚓的密度和生物量主要受降雨量的影响 ,最大
值出现在雨量丰富的 5 月。茶园间作白三叶草不同时期蚯蚓的种群数量和生物量均显著高于清耕 ,而清耕茶
园在降雨丰富的 3～5 月外 ,其他时期没有调查到。可见白三叶草增加了土壤的有机质、N 素水平 ,提高了土
壤水分 ,改善了土壤温度 ,为蚯蚓提供了丰富的 C源、N 源和生长环境 ,而蚯蚓种群数量和生物量的增加反过
来通过改良土壤又促进了白三叶草及茶树的生长 ,形成了互促的良性生态循环[19 ,20 ] 。
表 4 　两种处理天敌2害虫种类及种群数量
Table 4 　Species and population of pests and natural enemies of pests in the two treatments
处理
Treatments
种类
Species
主要天敌数量 (ind.Πm2)
Population of three natural enemies
主要害虫数量 (ind.Πm2)
Population of three primary pests
天敌
Natural enemies
害虫
Pests
蜘蛛目
Araneae
鞘翅目
Coleoptera
膜翅目
Hymenoptera
茶尺蠖
Ectropis
griseescens
假眼小绿叶蝉
Empoasca
vitis
茶蚜虫
Toxoptera
aurantii
T1 34 28 15. 5 017 011 715 712 816
T2 39 3 33 3 2815 3 3 116 3 3 112 3 3 115 3 3 113 3 3 519 3 3
T2～T1 5 5 13 019 111 - 6 - 519 - 217
图 4 　2005 年 3～8 月份两种处理蚯蚓的密度和生物量
Fig. 4 　Density and biomass of the earthworms in the two treatments from Mar. to Aug. , 2005
215 　品质改良和增产效应
茶园间作白三叶草改良了土壤的物理状况 ,影响了土壤养分供应水平 ,促进了蚯蚓的生长 ,改变了土壤的
供水状况 ,提高了水分利用率 ,有效地调节了温度 ,抑制了杂草的生长 ,维护了天敌2害虫的生态平衡 ,使立地
环境2茶树2伴生生物群落系统处于良好的动态自我调节状态 ,进而促进了茶树生长 ,改善了茶叶品质 ,显著提
高了茶叶产量。由表 5 可知 ,茶园间作白三叶草后 ,茶叶审评分、氨基酸及水浸出物含量均高于清耕 ,茶多酚
和酚氨比则反之 ,茶叶品质排列顺序为间作白三叶草秋茶 > 间作白三叶草春茶 > 清耕春茶 > 清耕秋茶 ,其中
秋茶品质优于春茶 ,在实际生产中具有很重要的意义。由表 6 可知 ,与清耕茶园相比 ,5a 生茶树其树高、树
幅、叶层厚度、芽密度、1 芽 1 叶和 1 芽 2 叶百芽重及产量都有不同程度的提高 ,增产幅度为 50167gΠm2 ,提高了
32165 % ,显著水平为 010027。
表 5 　两种处理春秋茶感官评审结果及内在品质
Table 5 　Results of sense evaluation and the quality of spring tea and autumn tea in the two treatments
处理
Treatments
春茶 Spring tea 秋茶 Autumn tea
水浸出物
Water extract
( %)
茶多酚
TP
( %)
氨基酸
FAA
( %)
酚氨比
TPΠFAA 感官审评分Score of sense
evaluation
水浸出物
Water extract
( %)
茶多酚
TP
( %)
氨基酸
FAA
( %)
酚氨比
TPΠFAA 感官审评分Score of sense
evaluation
T1 54115 21106 3164 5179 8112 4913 23144 3157 6157 8516
T2 54196 17199 3175 418 9617 54166 19126 4124 4154 100
T2～T1 0181 - 3107 0111 - 0199 1515 5136 - 4118 0167 - 2103 1414
356311 期 宋同清 　等 :亚热带丘陵茶园间作白三叶草的生态效应 　
表 6 　两种处理茶树的生长状况及产量分析
Table 6 　Growth condition and yield of tea in the two treatments
处理
Treatments
树高
Height
(cm)
冠幅
Width
(cm)
叶层厚度
Thickness
(cm)
茶芽密度
Density
(ind.Πm2) 百芽重 Weight of hundred sprout (g)1 芽 1 叶One leaf and a bud 1 芽 2 叶One leaf and two buds 产量Yield(gΠm2)
T1 50 75 35 702 81272 251440 149108
T2 55 95 40 927 81957 281525 199175 3
T2～T1 5 20 5 225 01685 31085 50167
3 　结论
311 　白三叶草作为一种豆科类生草 ,具有发达的根瘤菌 ,有很强的固 N 作用 ,再加上其地上部分本身的营养
成分残留于土壤中 ,明显地提高了土壤有机质的含量 ,增加了全 N、水解 N 的含量和 K的活性 ,改善了土壤结
构 ,促进了蚯蚓的生长 ,但在实施过程中注意做好磷肥增施工作。
312 　茶园间作白三叶草之后不但没有与茶树竞争水分 ,反而增加了土壤关键层次 (0～20cm) 的土壤水分含量
和春茶采摘关键时期 (4～6 月份)的供水状况 ,促进了下层土壤水分向上层的移动 ,提高了水分利用率 ,同时
延缓和缩短了夏季高温干旱和秋季持续干旱时间 ,是亚热带丘陵区幼龄茶园干旱防御体系中的一种良好的节
水保墒生物措施。
313 　茶园间作白三叶草通过对太阳辐射的吸收转化 ,改变了大气与土壤热交换的界面状况 ,不仅达到了不同
时刻、不同深度的土壤温度升温时降温、降温时增温和保温的双向动态调控效应 ,增强了同一层次土壤温度的
稳定性 ,而且有效地延缓了高温和低温的出现时间 ,缩短了过度高温时间 ,减轻了高温对茶树生长的影响 ,从
而促进了茶树根系及地上部的生长发育。表现为温度愈高 ,调控效果愈好 ;土层愈深 ,调控愈差。
314 　在机械阻力、竞争能力、减少温度波动、生物他感效应及生态位先占的综合影响下 ,茶园间作白三叶草有
效地抑制了杂草的生长 ,杜绝了优势杂草种群 ,明显减少了杂草种类、种群数量、种群密度、高度和生物量 ,为
昆虫提供了良好的生存环境 ,增加了昆虫的多样性 ,特别增加了天敌的种类和数量 ,三种主要害虫茶尺蠖、假
眼小绿叶蝉、茶蚜虫及其他害虫的数量成功地控制在经济虫口水平以下 ,形成了良好的昆虫生态群落系统。
茶园间作白三叶草对杂草的抑制作用以及对昆虫群落结构生态控制效应的机制有待进一步研究。
315 　在茶园间作白三叶草对以茶树为主体的伴生生物群落结构 (杂草、天敌2害虫、蚯蚓等) 及其立地环境综
合调控作用下 ,茶树的各项生长指标、茶叶品质及产量得到了明显的提高 ,是亚热带丘陵区幼龄茶园的一种很
好的间作方式 ,值得大力推广和应用。
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