白木香林下不同郁闭度对金菠萝光合特性的影响

陈琳，杨小丽，黄丹慜

海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院)，海南 海口 571100

近年来随着人们对热带珍贵树种的逐渐重视，种植面积逐年递增。据统计，海南省人工种植珍贵树种成片面积达40×104hm2以上。白木香(Aquilaria sinensis)具有极高的经济、生态、社会效益。但是白木香的成材期漫长，仅幼林到成林就需要10a～15a。林下经济能够提高空间和时间效益，有效增加种植珍贵树种的经济效益。该研究以白木香林不同郁闭度下套种金菠萝，通过研究不同郁闭度下金菠萝的光合生理指标，得出白木香不同种植密度下的合理套种系统，提高空间效益，增加收入，提高林农种植热情，促进海南珍贵树种产业发展，为国家提倡的退耕还林政策优选出一条发家致富的渠道。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018 年1 月～2019 年12 月在海口市云龙镇红明农场进行，白木香树高为3m，菠萝供试品种为金菠萝MD-2，试验地地势平坦。

1.2 试验设计

该试验中金菠萝分别种植于郁闭度为70%（4m×2m）和30%（4m×4m）的白木香林下，CK 采用无郁闭度种植模式，金菠萝种植密度统一为20cm×20cm。

1.3 测定项目与方法

金菠萝光合生理指标的测定包括叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等生理因子。在金菠萝不同生育期（营养生长时期、抽蕾期、结果期）于各个处理间采取5 点取样法，每个点选取3 株生长健康、长势一致、无病斑、光照均一的同一叶位作为测定对象，采用yaxin－1101 便携式光合作用测定仪田间活体测定金菠萝叶片的光合生理生态指标，每片叶读3 次数，取平均值。测定时要选择晴朗无云的天气。

1.4 试验地概况

在海口市云龙地区选择向阳、平坦、排水良好、土层深厚且富含有机质、有3a 树龄的白木香林，在其幼龄林下总共套种金菠萝31.4hm2作为试验地。

海口市云龙镇属于热带海洋性气候，光热充足，气候温和，冷空气不易沉积，交通便利。全年日照约1752h，年降水量为1690mm～2112mm，土质为砖红壤，土层深厚，有机质含量较高。

2 结果与分析

2.1 不同郁闭度对金菠萝净光合速率的影响

由表1、图1 可知，在不同郁闭度下金菠萝净光合速率由大到小依次为ck、b2、b1，且各处理平均值分别为91.52、73.60、37.13。郁闭度越低，金菠萝的净光合速率越高。方差分析结果表明，在α=0.05 水平上，不同郁闭度下金菠萝净光合速率差异显著。

图1 不同郁闭度对金菠萝净光合速率的影响Fig.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple

表1 不同郁闭度对金菠萝净光合速率的影响Tab.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple

2.2 不同郁闭度对金菠萝胞间CO2 浓度的影响

由表2、图2 可知，在不同郁闭度下金菠萝胞间CO2浓度由大到小依次为ck、b2、b1，且各处理平均值分别为371.78、283.33、237.22。郁闭度越低，金菠萝的胞间CO2浓度越高。方差分析结果表明，在α=0.05 水平上，不同郁闭度下金菠萝胞间CO2浓度差异显著。

图2 不同郁闭度对金菠萝胞间CO2 浓度的影响Fig.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Golden Pineapple

表2 不同郁闭度对金菠萝胞间CO2 浓度的影响Tab.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Pineapple

2.3 不同郁闭度对金菠萝蒸腾速率的影响

由表3、图3 可知，在不同郁闭度下金菠萝蒸腾速率由大到小依次为b1、b2、ck，且各处理平均值分别为3.91、3.57、2.78。郁闭度越大，金菠萝的蒸腾速率越高。方差分析结果表明，在α=0.05 水平上，不同郁闭度下金菠萝蒸腾速率差异显著。

图3 不同郁闭度对金菠萝蒸腾速率的影响Fig.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple

表3 不同郁闭度对金菠萝蒸腾速率的影响Tab.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple

2.4 不同郁闭度对金菠萝气孔导度的影响

由表4、图4 可知，在不同郁闭度下金菠萝气孔导度由大到小依次为b1、b2、ck，且各处理平均值分别为287.63、259.47、202.40。郁闭度越大，金菠萝的气孔导度越高。方差分析结果表明，在α=0.05 水平上，不同郁闭度下金菠萝气孔导度差异显著。

图4 不同郁闭度对金菠萝气孔导度的影响Fig.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple

表4 不同郁闭度对金菠萝气孔导度的影响Tab.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple

3 结论与讨论

在白木香+金菠萝套作模式中，通过对金菠萝光合特性的研究，可以了解不同套种模式对光的利用情况，寻求最适模式，以达到光能利用最大化、空间利用最大化、经济效益最大化的目的。

通过该试验分析可知，郁闭度70%种植方式金菠萝各个时期的气孔导度和蒸腾速率相对较大，但其群体光合速率低，光合物质累积少，在单位面积中，不能对光能充分利用；郁闭度30%种植模式金菠萝对光能的利用水平有所提高，群体光合速率明显升高，光合物质累积多，保证了较多的光合物质分配到经济器官中。

在林下种植模式中，郁闭度30%群体冠层结构合理，既不影响金菠萝的正常生长，又能有效利用白木香幼龄林下土地，保水保肥，达到双赢的目的。