基于光環(huán)境的果農(nóng)間作系統(tǒng)種間關(guān)系研究工作相對(duì)缺乏,特別是果農(nóng)間作系統(tǒng)林下太陽(yáng)輻射作為間作物光合作用的能量來(lái)源,直接影響著間作物的生態(tài)過(guò)程和生產(chǎn)力水平,而研究果農(nóng)間作系統(tǒng)中果樹(shù)的遮陰范圍和遮陰強(qiáng)度對(duì)果農(nóng)間作系統(tǒng)配置及間作距離的確定具有重要的意義�，F(xiàn)有對(duì)樹(shù)冠遮陰范圍的研究?jī)H限于運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行推導(dǎo),對(duì)于其實(shí)測(cè)驗(yàn)證的非常少。為此,本研究遵循平行光線下的相似性原理,將果樹(shù)按其樹(shù)體縮小50倍,根據(jù)實(shí)測(cè)蘋(píng)果樹(shù)體形狀制作不同齡級(jí)的蘋(píng)果樹(shù)3D模型,利用樹(shù)體模型在山西吉縣進(jìn)行了單株果樹(shù)、不同配置的果樹(shù)群體遮陰范圍實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)分析。通過(guò)對(duì)晉西黃土區(qū)果農(nóng)間作系統(tǒng)不同樹(shù)齡(4,5,6,7年生)蘋(píng)果樹(shù)冠遮陰范圍的測(cè)定時(shí)空分布特征的分析,旨在研究不同樹(shù)齡果樹(shù)的遮陰范圍、重疊遮陰范圍、遮陰時(shí)間,為果農(nóng)間作系統(tǒng)間作物合理種植間距的確定,以及提高土地利用率提供理論支撐。研究成果主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)樹(shù)冠遮陰模型修正。將實(shí)測(cè)得到的樹(shù)冠遮陰范圍與依據(jù)太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角推算出的單株蘋(píng)果樹(shù)冠遮陰范圍進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)樹(shù)冠遮陰范圍表達(dá)式各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)優(yōu)化后的修正方位角和修正高度角推算得出的修正樹(shù)冠遮陰范圍,與實(shí)測(cè)遮陰范圍的重合率均達(dá)到94%。因此,改進(jìn)后的樹(shù)冠遮光數(shù)學(xué)模型能夠準(zhǔn)確模擬實(shí)際樹(shù)冠的遮陰范圍。(2)單株果樹(shù)遮陰時(shí)空分布特征。研究結(jié)果表明:1)對(duì)于研究區(qū)單株蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍而言,在一天中,4-7年生單株蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)規(guī)律性變化;2)就單株蘋(píng)果樹(shù)樹(shù)冠重復(fù)遮陰邊界而言,蘋(píng)果樹(shù)北側(cè)遮陰范圍始終大于南側(cè)遮陰范圍。因此,研究區(qū)傳統(tǒng)的果農(nóng)間作在蘋(píng)果樹(shù)南北兩側(cè)采用等間距間作作物種植不盡合理。應(yīng)考慮果樹(shù)南北向的遮陰范圍和遮陰邊界的差異。3)果樹(shù)樹(shù)冠的遮陰時(shí)長(zhǎng)從樹(shù)干到周邊區(qū)域逐漸變短。4)隨果樹(shù)樹(shù)齡的增長(zhǎng),果樹(shù)的遮陰范圍和遮陰時(shí)長(zhǎng)增加,;持續(xù)遮陰4-5小時(shí)的果樹(shù)遮陰面積隨樹(shù)齡增加而均勻增加。持續(xù)遮陰6-7小時(shí)的果樹(shù)遮陰面積隨樹(shù)齡的增加先緩慢增加,然后快速增加。(3)多株果樹(shù)配置條件下遮陰范圍時(shí)空分布特征。1)當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)地蘋(píng)果樹(shù)配置模式下,行間基本無(wú)果樹(shù)間的相互遮陰,而行內(nèi)株間相互遮陰區(qū)域的遮陰時(shí)長(zhǎng)可達(dá)3-8小時(shí)之間,且越靠近果樹(shù)中心位置,相互遮陰區(qū)域遮陰時(shí)長(zhǎng)越久。通過(guò)明確相互遮陰區(qū)域的遮陰時(shí)間和遮陰時(shí)長(zhǎng),為果農(nóng)復(fù)合系統(tǒng)中間作作物的種植區(qū)域的明確提供理論依據(jù)。2)隨著果樹(shù)樹(shù)齡的不斷增長(zhǎng),強(qiáng)遮陰區(qū)域增加,而無(wú)遮陰區(qū)和弱遮陰區(qū)域減小;在相同遮陰區(qū)間下,隨著果樹(shù)樹(shù)齡的不斷增長(zhǎng),相互遮陰區(qū)域增加。在果樹(shù)樹(shù)齡超過(guò)7年后,由于果樹(shù)行間的無(wú)遮陰區(qū)域小,果樹(shù)出現(xiàn)小部分行間疊加。因此,果樹(shù)樹(shù)齡超過(guò)7年后,間作作物的種植應(yīng)停止。3)對(duì)于研究區(qū)蘋(píng)果樹(shù)群體株行距4m×5m、5m×5m的配置模式而言。依據(jù)遮光時(shí)長(zhǎng),4-6年生蘋(píng)果樹(shù)群體被分為三個(gè)區(qū)域(弱遮陰區(qū)、中等遮蔭區(qū)、強(qiáng)遮陰區(qū)域),7年生蘋(píng)果樹(shù)群體被分為兩個(gè)區(qū)域(中等遮蔭區(qū)、強(qiáng)遮陰區(qū)域),間作作物的種植區(qū)應(yīng)選擇在弱遮陰區(qū)和中等遮陰區(qū)。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S344.2;S661.1
【部分圖文】：

邐研究?jī)?nèi)容與方法邐逡逑３．３試驗(yàn)方法逡逑３．３．１蘋(píng)果樹(shù)遮光模型改進(jìn)研究方法逡逑（１）蘋(píng)果樹(shù)遮光范圍實(shí)測(cè)逡逑為測(cè)定樹(shù)體模型的遮陰范圍，將４，５，６，７年生果樹(shù)樹(shù)體模型分別插放在厚度為逡逑３ｍｍ的Ａ３硬紙板，硬紙板上固定有網(wǎng)格紙（樹(shù)體模型枝下高己加高３ｍｍ）。樹(shù)體模型逡逑選擇插放在網(wǎng)格紙的中心位置，且以地理北為Ｙ軸的正半軸，地理東為Ｘ軸正半軸。逡逑實(shí)驗(yàn)在晴天８：００—１７：００進(jìn)行，從８：００開(kāi)始每隔一個(gè)小時(shí)用鉛筆在固定的網(wǎng)格紙描繪逡逑出樹(shù)體模型遮陰區(qū)域。實(shí)驗(yàn)選擇晴天進(jìn)行，并做３次重復(fù)，每次實(shí)驗(yàn)相同樹(shù)齡樹(shù)體模逡逑型三次重復(fù)。逡逑

ＣＡＤ坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行連接得出理論遮陰圖。通過(guò)Ｄｉｆｆｌｍｇ軟件與導(dǎo)入電腦中被擴(kuò)大５０倍的逡逑測(cè)遮陰圖擬合，最終對(duì)實(shí)測(cè)遮陰范圍與理論遮陰范圍進(jìn)行的對(duì)比分析，并優(yōu)化理論逡逑陰范圍表達(dá)式參數(shù)。逡逑．３．２不同樹(shù)齡單株蘋(píng)果樹(shù)遮光范圍研究逡逑為測(cè)定蘋(píng)果樹(shù)體模型的遮陰范圍、重復(fù)遮陰區(qū)域、遮陰時(shí)長(zhǎng)，將樹(shù)體模型插放在逡逑度為３ｍｍ的Ａ３硬紙板，硬紙板上固定有網(wǎng)格紙（樹(shù)體模型枝下高己加高３ｍｍ）。逡逑體模型選擇插放在網(wǎng)格紙的中心位置，且以地理北為Ｙ軸的正半軸，地理東為Ｘ逡逑正半軸。一天內(nèi)８：００－１７：００是太陽(yáng)輻射的重要時(shí)段，因此，實(shí)驗(yàn)在晴天８：００邋—１７：００逡逑隔一小時(shí)進(jìn)行標(biāo)定一次，在固定的網(wǎng)格紙上，使用鉛筆（鉛筆與地面垂直）描繪出逡逑體模型在此時(shí)間的遮陰邊界。實(shí)驗(yàn)選擇晴天進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行３次重復(fù)。逡逑．３．３常規(guī)株行距配置下蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍研究逡逑依據(jù)３．３．２不同樹(shù)齡單株蘋(píng)果樹(shù)遮光范圍測(cè)定方法，將蘋(píng)果樹(shù)體模型依據(jù)圖３－２逡逑置插放（株行距４ｍＸ５ｍ、５ｍＸ５ｍ縮�。担氨逗蟮呐渲梅绞剑M(jìn)行常規(guī)株行距配逡逑下蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍的測(cè)定。逡逑邐卞——￣￣￣＾邐？邐逡逑

樹(shù)體模型在此時(shí)間的遮陰邊界。實(shí)驗(yàn)選擇晴天進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行３次重復(fù)。逡逑３．３．３常規(guī)株行距配置下蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍研究逡逑依據(jù)３．３．２不同樹(shù)齡單株蘋(píng)果樹(shù)遮光范圍測(cè)定方法，將蘋(píng)果樹(shù)體模型依據(jù)圖３－２逡逑位置插放（株行距４ｍＸ５ｍ、５ｍＸ５ｍ縮小５０倍后的配置方式），進(jìn)行常規(guī)株行距配逡逑置下蘋(píng)果樹(shù)遮陰范圍的測(cè)定。逡逑邐卞——二￣￣￣＾邐？邐逡逑ｌＯｃｍ逡逑—邐邐邐邐Ｂ邐邐邐逡逑ｒ￣ｉ網(wǎng)格}中心位？處逡逑株行距５ｍ邋Ｘ邋５ｍ邐？逡逑ｔ邋＾邐￣＊逡逑８ｃｍ逡逑ｌＯｃｍ逡逑邐＾邐邐邐０邐邐邐逡逑［□網(wǎng)格紙中心位ａ處逡逑株行距４ｍ邋Ｘ邋５ｍ邐＠樹(shù)體楔型逡逑圖３－２不同配置果樹(shù)群體果樹(shù)模型點(diǎn)位設(shè)計(jì)圖逡逑Ｆｉｇ．３－２邋ｐｏｉｎｔ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｏｆ邋ａｐｐｌｅ－ｔｒｅｅｓ邋ｍｏｄｅｌ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ逡逑１０逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李巖泉;何春霞;;我國(guó)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)自然資源利用率研究進(jìn)展[J];林業(yè)科學(xué);2014年08期

2 廖文超;畢華興;高路博;許華森;鮑彪;;蘋(píng)果-大豆間作系統(tǒng)光照分布及其對(duì)作物的影響[J];西北林學(xué)院學(xué)報(bào);2014年01期

3 田陽(yáng);云雷;畢華興;王莉莉;陳金煥;高路博;王寶寶;楊佳奇;;晉西黃土區(qū)果農(nóng)間作光競(jìng)爭(zhēng)研究[J];水土保持研究;2013年04期

4 孟平;張勁松;;中國(guó)復(fù)合農(nóng)林業(yè)發(fā)展機(jī)遇與研究展望[J];防護(hù)林科技;2011年01期

5 孫守家;孟平;張勁松;黃輝;萬(wàn)賢崇;;華北石質(zhì)山區(qū)核桃-綠豆復(fù)合系統(tǒng)氘同位素變化及其水分利用[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2010年14期

6 代巍;郭小平;畢華興;宋子煒;;晉西地區(qū)果樹(shù)—農(nóng)作物復(fù)合模式的光合特點(diǎn)[J];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

7 史曉麗;郭小平;畢華興;李永紅;;晉西果農(nóng)間作光競(jìng)爭(zhēng)及產(chǎn)量研究[J];北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年S2期

8 龐家平;陳明勇;唐建維;郭賢明;曾榮;;橡膠-大葉千斤拔復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的植物生長(zhǎng)與土壤水分養(yǎng)分動(dòng)態(tài)[J];山地學(xué)報(bào);2009年04期

9 毛tb;曾德慧;;農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)植物競(jìng)爭(zhēng)研究進(jìn)展[J];中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2009年02期

10 解艷華;;果樹(shù)間作效應(yīng)的研究[J];北方園藝;2007年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 許華森;晉西黃土區(qū)蘋(píng)果—大豆間作系統(tǒng)太陽(yáng)輻射時(shí)空分布規(guī)律[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 廖文超;晉西黃土區(qū)不同樹(shù)齡蘋(píng)果與大豆間作系統(tǒng)水、肥、光空間分布特征[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

2 王一;不同生育時(shí)期遮陰對(duì)大豆形態(tài)性狀、產(chǎn)量及光合特性的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 鮑彪;晉西黃土區(qū)蘋(píng)果—大豆間作系統(tǒng)遮陰模擬對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年

4 紀(jì)和;馬尾松冠層光合有效輻射三維空間分布模型的構(gòu)建與驗(yàn)證[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2810367