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)林下太陽輻射作為間作物光合作用的能量來源,直接影響著間作物的生態(tài)過程和生產(chǎn)力水平,而研究果農(nóng)間作系統(tǒng)中果樹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)樹冠遮陰范圍的研究僅限于運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行推導(dǎo),對(duì)于其實(shí)測驗(yàn)證的非常少。為此,本研究遵循平行光線下的相似性原理,將果樹按其樹體縮小50倍,根據(jù)實(shí)測蘋果樹體形狀制作不同齡級(jí)的蘋果樹3D模型,利用樹體模型在山西吉縣進(jìn)行了單株果樹、不同配置的果樹群體遮陰范圍實(shí)測實(shí)驗(yàn)分析。通過對(duì)晉西黃土區(qū)果農(nóng)間作系統(tǒng)不同樹齡(4,5,6,7年生)蘋果樹冠遮陰范圍的測定時(shí)空分布特征的分析,旨在研究不同樹齡果樹的遮陰范圍、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)樹冠遮陰模型修正。將實(shí)測得到的樹冠遮陰范圍與依據(jù)太陽高度角和太陽方位角推算出的單株蘋果樹冠遮陰范圍進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)樹冠遮陰范圍表達(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冠遮陰范圍,與實(shí)測遮陰范圍的重合率均達(dá)到94%。因此,改進(jìn)后的樹冠遮光數(shù)學(xué)模型能夠準(zhǔn)確模擬實(shí)際樹冠的遮陰范圍。(2)單株果樹遮陰時(shí)空分布特征。研究結(jié)果表明:1)對(duì)于研究區(qū)單株蘋果樹遮陰范圍而言,在一天中,4-7年生單株蘋果樹遮陰范圍隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)規(guī)律性變化;2)就單株蘋果樹樹冠重復(fù)遮陰邊界而言,蘋果樹北側(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)間作在蘋果樹南北兩側(cè)采用等間距間作作物種植不盡合理。應(yīng)考慮果樹南北向的遮陰范圍和遮陰邊界的差異。3)果樹樹冠的遮陰時(shí)長從樹干到周邊區(qū)域逐漸變短。4)隨果樹樹齡的增長,果樹的遮陰范圍和遮陰時(shí)長增加,;持續(xù)遮陰4-5小時(shí)的果樹遮陰面積隨樹齡增加而均勻增加。持續(xù)遮陰6-7小時(shí)的果樹遮陰面積隨樹齡的增加先緩慢增加,然后快速增加。(3)多株果樹配置條件下遮陰范圍時(shí)空分布特征。1)當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)地蘋果樹配置模式下,行間基本無果樹間的相互遮陰,而行內(nèi)株間相互遮陰區(qū)域的遮陰時(shí)長可達(dá)3-8小時(shí)之間,且越靠近果樹中心位置,相互遮陰區(qū)域遮陰時(shí)長越久。通過明確相互遮陰區(qū)域的遮陰時(shí)間和遮陰時(shí)長,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)隨著果樹樹齡的不斷增長,強(qiáng)遮陰區(qū)域增加,而無遮陰區(qū)和弱遮陰區(qū)域減小;在相同遮陰區(qū)間下,隨著果樹樹齡的不斷增長,相互遮陰區(qū)域增加。在果樹樹齡超過7年后,由于果樹行間的無遮陰區(qū)域小,果樹出現(xiàn)小部分行間疊加。因此,果樹樹齡超過7年后,間作作物的種植應(yīng)停止。3)對(duì)于研究區(qū)蘋果樹群體株行距4m×5m、5m×5m的配置模式而言。依據(jù)遮光時(shí)長,4-6年生蘋果樹群體被分為三個(gè)區(qū)域(弱遮陰區(qū)、中等遮蔭區(qū)、強(qiáng)遮陰區(qū)域),7年生蘋果樹群體被分為兩個(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】：

邐研究內(nèi)容與方法邐逡逑３．３試驗(yàn)方法逡逑３．３．１蘋果樹遮光模型改進(jìn)研究方法逡逑（１）蘋果樹遮光范圍實(shí)測逡逑為測定樹體模型的遮陰范圍，將４，５，６，７年生果樹樹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（樹體模型枝下高己加高３ｍｍ）。樹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)相同樹齡樹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Ｄｉｆｆｌｍｇ軟件與導(dǎo)入電腦中被擴(kuò)大５０倍的逡逑測遮陰圖擬合，最終對(duì)實(shí)測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不同樹齡單株蘋果樹遮光范圍研究逡逑為測定蘋果樹體模型的遮陰范圍、重復(fù)遮陰區(qū)域、遮陰時(shí)長，將樹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)株行距配置下蘋果樹遮陰范圍研究逡逑依據(jù)３．３．２不同樹齡單株蘋果樹遮光范圍測定方法，將蘋果樹體模型依據(jù)圖３－２逡逑置插放（株行距４ｍＸ５ｍ、５ｍＸ５ｍ縮�。担氨逗蟮呐渲梅绞剑�，進(jìn)行常規(guī)株行距配逡逑下蘋果樹遮陰范圍的測定。逡逑邐卞——￣￣￣＾邐？邐逡逑

樹體模型在此時(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)株行距配置下蘋果樹遮陰范圍研究逡逑依據(jù)３．３．２不同樹齡單株蘋果樹遮光范圍測定方法，將蘋果樹體模型依據(jù)圖３－２逡逑位置插放（株行距４ｍＸ５ｍ、５ｍＸ５ｍ縮�。担氨逗蟮呐渲梅绞剑�，進(jìn)行常規(guī)株行距配逡逑置下蘋果樹遮陰范圍的測定。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＠樹體楔型逡逑圖３－２不同配置果樹群體果樹模型點(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)】

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1 李巖泉;何春霞;;我國農(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;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)間作光競爭研究[J];水土保持研究;2013年04期

4 孟平;張勁松;;中國復(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—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)間作光競爭及產(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)植物競爭研究進(jìn)展[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2009年02期

10 解艷華;;果樹間作效應(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)蘋果—大豆間作系統(tǒng)太陽輻射時(shí)空分布規(guī)律[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

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1 廖文超;晉西黃土區(qū)不同樹齡蘋果與大豆間作系統(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)蘋果—大豆間作系統(tǒng)遮陰模擬對(duì)大豆生長的影響[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