库尔勒香梨的光能截获率及冠层结构优化

文献类型： 中文期刊

第一作者： 兖攀

作者： 兖攀;王振东;邓永辉;陈奇凌;郑强卿

作者机构：

关键词： 库尔勒香梨;树形;光分布;光截获;低光区占比

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 005 期

页码： 965-979

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]调查库尔勒香梨5种树形的冠层结构,分析不同树形冠层内的光照分布差异,建立光截获量日变化模型,计算光能截获率,明确库尔勒香梨冠层结构的调控方法和目标参数,为高光效树形培育提供参考依据.[方法]以不同树形的库尔勒香梨为试材,测定冠层结构参数和不同部位的光合有效辐射(photosynthetic effective radiation,PAR),基于象限思维构建三维空间,绘制光分布图,建立光能截获评价指标体系,计算光截获量和光能截获率,通过相关性分析和主成分分析,明确影响光能截获的主要冠层结构和调控方法.[结果](1)大圆柱形的地径、平均枝粗较大,存在枝干比失调的主枝.圆柱形冠层上下的分枝数和枝粗更加均匀.窄圆柱形的分枝数、枝总长、平均枝长显著低于圆柱形.矮圆柱形的树高显著降低,其余参数与窄圆柱形相似.细长纺锤形的地径、平均枝长、平均枝粗、平均枝角、平均枝间距显著低于圆柱形,但短枝占比显著增加.(2)离主干距离和高度是影响冠层光截获量(light interception,LI)的主要因素,离主干100 cm处的平均光截获量(average light interception,ALI)显著提高,达到572μmol·m-2·s-1,约为内膛的2倍,220 cm以下的光照条件均较差.南、北、东南、西南侧为高光区,西、东、东北、西北侧为低光区,ALI日变化可以大致分为5个时段.(3)树形变窄、变矮,可显著增加内膛ALI,显著增加各层或部分层次的ALI,显著增加所有或部分方位的ALI,显著增加部分时段的ALI.(4)细长纺锤形的单日累积光截获量(cumulative light interception,CLI)为22.2 mol·m-2,群体CLI为3 712 mol/667 m2,光能截获率(light interception rate,LIR)为35.6%,显著高于其他树形,其低光区占比(proportion of low light area,PLL)为50.9%,显著低于其他树形.(5)与光能截获率显著正相关的冠层结构参数有5个,显著负相关的冠层结构参数有15个.[结论]短枝占比是影响库尔勒香梨光能截获率的最主要参数,枝长是影响低光区占比的最主要参数.控制树高和冠幅可以提高光能截获率和光照分布的均匀度.细长纺锤形的冠层光分布更加均匀,光能截获率最高,可保持较多的分枝数和较大的短枝占比,降低平均枝长,改善冠层光照水平.

分类号： S661.2

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