白木香林下不同郁閉度對金菠蘿光合特性的影響

陳琳，楊小麗，黃丹慜

海南省林業科學研究院(海南省紅樹林研究院)，海南 ?？?571100

近年來隨著人們對熱帶珍貴樹種的逐漸重視，種植面積逐年遞增。據統計，海南省人工種植珍貴樹種成片面積達40×104hm2以上。白木香(Aquilaria sinensis)具有極高的經濟、生態、社會效益。但是白木香的成材期漫長，僅幼林到成林就需要10a～15a。林下經濟能夠提高空間和時間效益，有效增加種植珍貴樹種的經濟效益。該研究以白木香林不同郁閉度下套種金菠蘿，通過研究不同郁閉度下金菠蘿的光合生理指標，得出白木香不同種植密度下的合理套種系統，提高空間效益，增加收入，提高林農種植熱情，促進海南珍貴樹種產業發展，為國家提倡的退耕還林政策優選出一條發家致富的渠道。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018 年1 月～2019 年12 月在?？谑性讫堟偧t明農場進行，白木香樹高為3m，菠蘿供試品種為金菠蘿MD-2，試驗地地勢平坦。

1.2 試驗設計

該試驗中金菠蘿分別種植于郁閉度為70%（4m×2m）和30%（4m×4m）的白木香林下，CK 采用無郁閉度種植模式，金菠蘿種植密度統一為20cm×20cm。

1.3 測定項目與方法

金菠蘿光合生理指標的測定包括葉片的凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)等生理因子。在金菠蘿不同生育期（營養生長時期、抽蕾期、結果期）于各個處理間采取5 點取樣法，每個點選取3 株生長健康、長勢一致、無病斑、光照均一的同一葉位作為測定對象，采用yaxin－1101 便攜式光合作用測定儀田間活體測定金菠蘿葉片的光合生理生態指標，每片葉讀3 次數，取平均值。測定時要選擇晴朗無云的天氣。

1.4 試驗地概況

在?？谑性讫埖貐^選擇向陽、平坦、排水良好、土層深厚且富含有機質、有3a 樹齡的白木香林，在其幼齡林下總共套種金菠蘿31.4hm2作為試驗地。

?？谑性讫堟倢儆跓釒ШＱ笮詺夂?，光熱充足，氣候溫和，冷空氣不易沉積，交通便利。全年日照約1752h，年降水量為1690mm～2112mm，土質為磚紅壤，土層深厚，有機質含量較高。

2 結果與分析

2.1 不同郁閉度對金菠蘿凈光合速率的影響

由表1、圖1 可知，在不同郁閉度下金菠蘿凈光合速率由大到小依次為ck、b2、b1，且各處理平均值分別為91.52、73.60、37.13。郁閉度越低，金菠蘿的凈光合速率越高。方差分析結果表明，在α=0.05 水平上，不同郁閉度下金菠蘿凈光合速率差異顯著。

圖1 不同郁閉度對金菠蘿凈光合速率的影響Fig.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple

表1 不同郁閉度對金菠蘿凈光合速率的影響Tab.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple

2.2 不同郁閉度對金菠蘿胞間CO2 濃度的影響

由表2、圖2 可知，在不同郁閉度下金菠蘿胞間CO2濃度由大到小依次為ck、b2、b1，且各處理平均值分別為371.78、283.33、237.22。郁閉度越低，金菠蘿的胞間CO2濃度越高。方差分析結果表明，在α=0.05 水平上，不同郁閉度下金菠蘿胞間CO2濃度差異顯著。

圖2 不同郁閉度對金菠蘿胞間CO2 濃度的影響Fig.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Golden Pineapple

表2 不同郁閉度對金菠蘿胞間CO2 濃度的影響Tab.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Pineapple

2.3 不同郁閉度對金菠蘿蒸騰速率的影響

由表3、圖3 可知，在不同郁閉度下金菠蘿蒸騰速率由大到小依次為b1、b2、ck，且各處理平均值分別為3.91、3.57、2.78。郁閉度越大，金菠蘿的蒸騰速率越高。方差分析結果表明，在α=0.05 水平上，不同郁閉度下金菠蘿蒸騰速率差異顯著。

圖3 不同郁閉度對金菠蘿蒸騰速率的影響Fig.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple

表3 不同郁閉度對金菠蘿蒸騰速率的影響Tab.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple

2.4 不同郁閉度對金菠蘿氣孔導度的影響

由表4、圖4 可知，在不同郁閉度下金菠蘿氣孔導度由大到小依次為b1、b2、ck，且各處理平均值分別為287.63、259.47、202.40。郁閉度越大，金菠蘿的氣孔導度越高。方差分析結果表明，在α=0.05 水平上，不同郁閉度下金菠蘿氣孔導度差異顯著。

圖4 不同郁閉度對金菠蘿氣孔導度的影響Fig.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple

表4 不同郁閉度對金菠蘿氣孔導度的影響Tab.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple

3 結論與討論

在白木香+金菠蘿套作模式中，通過對金菠蘿光合特性的研究，可以了解不同套種模式對光的利用情況，尋求最適模式，以達到光能利用最大化、空間利用最大化、經濟效益最大化的目的。

通過該試驗分析可知，郁閉度70%種植方式金菠蘿各個時期的氣孔導度和蒸騰速率相對較大，但其群體光合速率低，光合物質累積少，在單位面積中，不能對光能充分利用；郁閉度30%種植模式金菠蘿對光能的利用水平有所提高，群體光合速率明顯升高，光合物質累積多，保證了較多的光合物質分配到經濟器官中。

在林下種植模式中，郁閉度30%群體冠層結構合理，既不影響金菠蘿的正常生長，又能有效利用白木香幼齡林下土地，保水保肥，達到雙贏的目的。