Effects of Light Distribution on Yield and Quality of 'Junzao' Jujube(Ziziphus jujuba Mill.cv.Junzao) Trees in Direct- seeding Jujube Orchard in Desert Oasis

[目的]对2～3年生红枣(Ziziphus jujuba Mill.cv.Junzao)直播建园叶幕光照分布特性及产量、品质空间分布与光照分布的关系进行研究.[方法]2007年直播建园,2008年嫁接成园,2009年选用生长势和花量较一致的180株2～3年生酸枣(Z.acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)作基砧,骏枣(Z.jujuba Mill.cv.Junzao)和灰枣(Z.jujuba Mill.cv.Huizao)为接穗进行试验,其中骏枣为主栽品种,灰枣为授粉树.果园行株距为0.7m×0.Sm×1.5m的宽窄行模式,株高1.3 m,南北行向,个体树型为超矮3～4短枝树型.180株红枣分为6个小区,每区30株,小区间设有保护株.[结果]个体光照垂直分布和水平分布的日变化相对均衡,树冠内未产生无效光区；群体光照垂直分布和水平分布季节性变化较小,未产生无效光区.产量垂直分布与光照垂直分布呈显著正相关；品质垂直和水平分布与光照垂直和水平分布呈极显著正相关.[结论]该研究可为生产高品质红枣提供理论依据.     

荒漠绿洲直播建园红枣光照分布及其对枣吊产量品质的影响

[目的]对2～3年生红枣(Ziziphus jujuba Mill.cv.Junzao)直播建园叶幕光照分布特性及产量、品质空间分布与光照分布的关系进行研究。[方法]2007年直播建园,2008年嫁接成园,2009年选用生长势和花量较一致的180株2～3年生酸枣(Z.acidojujuba C.Y.Cheng et M.J.Liu)作基砧,骏枣(Z.jujuba Mill.cv.Junzao)和灰枣(Z.jujuba Mill.cv.Huizao)为接穗进行试验,其中骏枣为主栽品种,灰枣为授粉树。果园行株距为0.7 m×0.5 m×1.5 m的宽窄行模式,株高1.3 m,南北行向,个体树型为超矮3～4短枝树型。180株红枣分为6个小区,每区30株,小区间设有保护株。[结果]个体光照垂直分布和水平分布的日变化相对均衡,树冠内未产生无效光区;群体光照垂直分布和水平分布季节性变化较小,未产生无效光区。产量垂直分布与光照垂直分布呈显著正相关;品质垂直和水平分布与光照垂直和水平分布呈极显著正相关。[结论]该研究可为生产高品质红枣提供理论依据。     

红富士苹果改形过程中不同树形光照分布及其对产量品质的影响

【目的】探讨陕西渭北苹果产区红富士苹果树改形过程中,不同树形的光照分布及其对产量品质的影响,为红富士苹果改良筛选优质树形。【方法】试验以13年生改良的自由纺锤形、小冠疏层形和中干开心形红富士果树为试材,测定了不同树形冠层的光照分布、果实产量和相关品质指标。【结果】自由纺锤形、小冠疏层形和中干开心形3种树形无效光区占整个树冠的比例分别为30.16%,26.54%和24.38%,单株产量分别为34.2,37.5和40.7 kg,其中中干开心形树冠的无效光区最低,其产量较自由纺锤形和小冠疏层形高19.0%和8.5%,且其果实单果质量、果面着色指数、花青苷含量、可溶性固形物含量均高于自由纺锤形和小冠疏层形。【结论】在陕西渭北苹果产区,中干开心形树形冠层光照分布良好,有利于提高果实的品质和产量,果实大、着色好,品质优,优质丰产效果好于自由纺锥形和小冠疏层形,是优质苹果生产优先选择的树形。     

苹果树冠不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布关系的研究

以富士苹果为试材,调查了苹果树冠不同层次不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布的关系。结果表明：树冠不同层次和部位花朵发育状况比较一致,随树冠高度的增加以及树冠由外向内,每花序花朵数、中心花和边花花冠直径均没有明显差异;果实产量主要分布在树冠第2层、第3层和第4层的次外层部位;单果重较大的层次主要是树冠第3层和第4层,单果重较大的部位主要是树冠中部,且在同一冠层内基本呈中部〉外围〉内膛的变化规律,果实着色指数基本呈上层〉下层、外围〉中部〉内膛的变化规律;果实光洁度指数随树冠高度的增加总体上呈先增大后减小的变化规律,以树冠第3层最高;果实梗洼、萼洼和胴部果锈在树冠各层次各区位均有分布,同一产量水平在树冠垂直方向和水平方向上,梗洼、萼洼和胴部果锈指数均无明显变化规律。但666.7m2产量2 000、3 000 kg的胴部果锈较轻,而4 000 kg的第2～4层各区位胴部果锈相对较重;同一产量水平树冠不同层次和部位果形指数？果肉硬度无明显变化规律,且差异不明显,但随产量的提高果肉硬度有增大的趋势;果实可溶性固形物含量在树冠垂直方向上,随树冠高度的增加,总体上呈上升趋势,在树冠水平方向上高产园无明显变化规律;新梢和叶片数量在树冠垂直方向上,随树冠高度的增加,先增加后减小,总体上以树冠第3层最大,在树冠水平方向上,呈外围〉中部〉内膛的变化规律;果实数量和产量与枝量和叶量呈极显著正相关;666.7m2产量2 000 kg的苹果可溶性固形物含量和3 000 kg的苹果单果重与枝量和叶量呈显著正相关。     

锥栗不同树形对冠层光照及产量品质的影响

以‘华栗3号’锥栗为试材,采用田间调查法系统研究了锥栗3种主要树形的枝类组成、冠层内相对光照强度、叶片质量、果实产量和品质等指标.结果表明,开心形树冠整体光照条件良好,各层光照分布均匀一致,无效光区比例最低(27.78%),枝量主要集中在树冠中、上层,分别占全树的45.52%和36.04%;自然圆头形树冠光照相对较差,各层光照分布不均匀,无效光区比例最高(36.11%),枝量主要集中在中、下层,分别占全树的34.96%和40.11%;3种树形的长、中、短枝的比例变化不大,均以短枝为主,短枝比例分别占73.06%(小冠疏层形)、70.81%(自然圆头形)和66.47%(开心形).开心形树冠上层的叶片比叶重最大值为15.77 mg·cm-2,显著高于自然圆头形和小冠疏层形;而自然圆头形树冠中下层的SPAD值显著高于开心形和小冠疏层形.开心形结果部位主要集中在光照条件较好的中、上部位,占单株产量的69.48%,而自然圆头形结果部位集中于相对光照强度急剧下降的下部,二者的单株产量差异不显著,但均显著高于小冠疏层形.开心形树冠下层果实的单粒质量、可溶性糖含量、还原性糖含量和淀粉含量分别为6.45 g、6.92%、0.62%和60.56%,均显著高于小冠疏层形和自然圆头形.综上可知,开心形树形结构合理,光照条件好,品质高,增产潜力大.     

京白梨郁闭园树体结构改造对冠层光照分布、枝类组成与果实品质的影响

为解决京白梨园由于树冠郁闭造成的内膛光照不足，树体结果部位外移，果实产量低、品质差等问题，以农民传统修剪方法为对照，研究郁闭京白梨园经提干、疏除主枝、回缩等树体结构改造对冠层光照分布、枝类组成及果实品质和产量等指标的影响。结果表明，京白梨郁闭园进行树体结构改造后，树冠内部由上而下、由内及外光照条件显著改善，树冠无效光区体积较改造前降低23.0%，而适宜光区提高16.0%。改造后的京白梨树枝梢比例与结构组成变化明显，其中短枝比例较改造前提高32.7%，长枝比例则降低29.2%；同时，由于树冠内部光照条件改善，促进了树冠下层与内膛形成更多短枝。改造后果实可溶性固形物、总糖含量分别比改造前提高0.5%、3.8%，糖酸比提高了3.7。果实硬度比郁闭树果实降低1.4 kg/cm²，可滴定酸含量也降低0.07%，显著提高了果实品质。因此，京白梨郁闭园进行提干、疏枝、回缩等树体结构改造措施，可显著改善树体光照条件、促进中短枝形成、提升果实品质。     

苹果树冠不同区位产量分布和品质特征及其与微域光照强度的关系研究

以产量水平分别为300004、5000和60000 kg/hm2的富士苹果为试材,研究了树冠不同区位产量分布和品质特征及其与微域光照强度的关系。结果表明:产量主要分布在树冠第2层和第3层的次外层区位;着色指数基本呈上层区位>下层区位、外围区位>中部区位>内膛区位的变化规律;产量30000 kg/hm2的树冠第1层、第2层和第3层各区位从外围向内膛可溶性固形物含量逐渐减小;产量60000 kg/hm2的可溶性固形物含量在树冠垂直方向上,随树冠高度的增加,总体呈上升趋势;光照强度呈上层区位>下层区位、外围区位>中部区位>内膛区位的变化规律;果实数量和产量与枝量和叶量呈极显著正相关;产量30000 kg/hm2的可溶性固形物含量与枝量和叶量呈显著正相关;光照强度与着色指数的相关性达到极显著水平。     

甜柿树冠光能分布对光合效应与结实的影响

甜柿树冠内不同部位光能分布差异显著.光照对光合效应、树体生长结果和果实品质有明显的影响.重庆地区11:00～11:30时,相对光照率南部＞东部＞西部＞北部;16:00～16:30时则南部＞西部＞北部＞东部.全天光照度均为叶幕外层＞内层＞树冠中心,叶幕上层＞中层＞下层.净光合速率、光合产物输出率及产量与光照有相似的变化趋势.相同方位不同高度叶幕层的着果率与相对光照率呈极显著相关.树冠各部位果实品质由于光照分布不同存在着明显的差异.     

甜柿树冠光能分布对光合效应与结实的影响

甜柿树冠内不同部位光能分布差异显著。光照对光合效应、树体生长结果和果实品质有明显的影响。重庆地区 11:00-11:30时,相对光照率南部>东部>西部>北部;16:00~16:30时则南部>西部>北部>东部。全天光照度 均为叶幕外层>内层>树冠中心,叶幕上层>中层>下层。净光合速率、光合产物输出率及产量与光照有相似的变 化趋势。相同方位不同高度叶幕层的着果率与相对光照率呈极显著相关。树冠各部位果实品质由于光照分布不同 存在着明显的差异。     

锦橙树冠光能分布对光合效应与结实的影响

锦橙树冠内各部位光能分布差异显著。光照对光合效应、结果和果实品质有明显的影响。在重庆地区11:00～11:30时,相对光照率南部>东部>西部>北部,15:00～5:30时则南部>西部>北部>东部。全天光强度均为叶幕外层>内层>树冠中心,叶幕上层>中层>下层。净光合速率、光合产物输出率及产量与光照有相似的变化趋势。各方位不同高度叶幕层的着果率与相对光照率呈极显著正相关。中层单果重分别比上、下层果高10%～26%和20.5%～52.9%。果实 Vc 含量,叶幕中层>上层>下层。固形物含量与光照率变化势相似。可食率、果酸变化与单果重相反。     

红富士苹果光照分布特性与产量品质效益空间分布的关系

对红富士苹果高光效光照分布特性、产量、品质和效益的空间分布及其与光照分布的关系进行了研究。探明了高光效光照分布阀值、高产、高品质、高效益空间分布为均匀型(1∶1.16∶1.16),其光照阀值垂直分布分别为85%、65%和40%。该研究结果表明,合理的光照分布和高光合速率对红富士苹果增产、外观品质改善和增收效果显著,可增产28.5%,一级品率提高15%,达98%以上,增效28.1%,收益率达71.5%。     

叶幕结构与光合作用的关系研究

为了研究不同叶幕结构与光合作用之间的相关性,为农业生产和理论研究提供方向.通过对影响叶幕结构的因素:栽植密度与叶幕厚度、叶幕方位角和倾斜度、叶幕高度与行间距离、叶幕开张度、叶面积系数、叶面积密度;果树的光合特性:叶片的需光特性、果树净光合速率(Pn)的季节和日变化规律;影响光合作用的内、外界因子;光能的截留和分配的分析,提出研究中存在的问题,为以后的研究提供方向.     

板栗冠层光合特性的空间异质性研究

  目的  冠层是林木与外部环境相互作用的重要部分，研究板栗树冠不同部位光合作用的空间变化规律，为揭示植物冠层生产力提供理论依据。  方法  以8年生板栗树为试验材料，采用Li-6400便携式光合作用测量系统，于7月对板栗树冠不同冠层和不同方位进行光合日变化测定，并取光合参数的日均值进行方差分析及通径分析，于9月对不同冠层和不同方位的刺苞进行采集，测定坚果经济性状，并进行方差分析及相关性分析。  结果  （1）东上、东中、南中及南下冠层的净光合速率日变化呈单峰曲线分布，其余部位均表现为双峰曲线，呈双峰曲线分布的区域均于13:00出现“午休”现象；每一冠层区域的水分利用效率日动态均呈双峰曲线。（2）在冠层垂直方向上，水汽压亏缺及胞间CO₂浓度均呈“下部 > 中部 > 上部”的规律，其最大值分别为2.13 kPa、274.93 μmol/mol，最小值分别为1.95 kPa、258.75 μmol/mol；光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射、水分利用效率及羧化效率均呈“上部 > 中部 > 下部”的规律，同时，相对叶绿素含量（SPAD）和比叶面积（SLA）在垂直冠层上均有显著差异，表现为“下层 > 中层 > 上层”的规律。（3）在树冠不同方位，东面光合能力最强，各冠层光合生理生态指标有一定差异性，但无垂直方向差异显著；SLA在不同方位无显著差异，仅SPAD在东西向与北向差异显著。（4）通径分析得出，影响板栗净光合速率的主要因子为蒸腾速率、水分利用效率、羧化效率、水汽压亏缺、气孔导度、气温及胞间CO₂浓度，其中，只有气温对净光合速率起抑制作用，蒸腾速率是对板栗光合作用影响最大的生理因子，水汽压亏缺是对板栗光合作用影响最大的环境因子。（5）垂直冠层上，净光合速率与单粒质量、出实率和单位面积产量均呈显著或极显著正相关，相关系数分别为0.872、0.965、0.958；水平冠层上，净光合速率与单粒质量、单位面积产量呈显著正相关，相关系数分别为0.777、0.487；对水平和垂直冠层进行综合分析发现，净光合速率与单粒质量、出实率、单位面积产量均呈显著或极显著正相关关系，相关系数分别为0.600、0.669与0.532。  结论  板栗光合具有明显的空间异质性，各光合指标与果实产量的差异性是垂直冠层和水平冠层综合作用的结果。因此，在估算冠层生产力时，应充分考虑到冠层光合作用的垂直变化和水平变化，在实际生产中，应合理修枝，提高冠层中下部的光能利用率，从而促进果实产量的提高。      

连续定点定量施氮对棉花花铃期冠层光分布及产量的影响

【目的】研究施氮棉花花铃期冠层光分布和光合日变化的规律及对产量的影响。【方法】连续2年定点定量设置3个施氮处理,分别为未施氮0(N₀)、中等施氮270(N₂₇₀)、高量施氮450(N₄₅₀)kg/hm²,研究定点定量施氮对棉花农艺性状、花铃期冠层光空间分布、花铃期冠层光合日变化、棉铃空间分布及产量的影响。【结果】连续施氮处理的棉花株高、果枝数、单铃重、单株成铃数相均高于未施氮处理,且存在显著性影响,但施氮处理间无显著性差异。花铃期10:00~19:00各个时段,不同处理棉花冠层PAR截获率均以行距中心为谷底呈现“V”字形。当棉花群体PAR截获率均为0.75~0.9时,未施氮处理的光分布位点在1~4果枝所处的高度,PAR透射率依然有0.25~0.1,N₄₅₀处理位于7果枝以上的高度,7果枝以下部位获得的光资源很少,导致棉铃脱落严重;N₂₇₀处理在7果枝及以上高度的PAR光截获仍达0.5~0.9,且在第1果枝处在0.9~1,棉花群体呈现出了良好的光环境。花铃期棉花光合日变化蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)均表现为施氮处理高于未施氮处理,施氮处理间差异不显著,气孔限制值(Ls)刚好与之相反。增加施氮量明显可以减缓光合“午休”现象,但高量施氮处理棉花光合午休现象减缓的力度反而下降,且在达到第2个峰值之后净光合速率(Pn)下降趋势与N₂₇₀处理几乎呈一致。叶片水分利用率(WUE)16:00之后未施氮处理的WUE随时间迅速呈线性下降变化,且逐渐低于施氮处理,实收籽棉产量以N₂₇₀最高为4 835.67 kg/hm²,较N₀、N₄₅₀分别高出7.25%、5.44%。【结论】连续施氮270 kg/hm²,可以获得较优的棉花群体冠层结构,有利于冠层光分布结构,提高光能利用效率,获得较高的产量。     

基于氮素效应的烤烟叶型垂直分布特征分析

为明确不同施氮水平对烤烟叶型特征的影响,以云烟87、豫烟12和秦烟96为供试材料,设3个施氮水平,分别为N1(30 kg/hm~2)、N2(60 kg/hm~2)、N3(90 kg/hm~2),测定了烤烟叶片长度和宽度、茎叶角度、叶面积指数、群体透光率等指标,并对其在烤烟冠层垂直分布特征的差异进行了分析。结果表明:(1)随着生育期推进,烤烟群体叶面积指数向中上层转移,分层叶面积指数随冠层高度增加呈先增大后减小的趋势,施氮水平对分层叶面积指数的调控因冠层高度和基因型而异。(2)茎叶夹角随冠层高度增加而增大,施氮会使茎叶夹角增大,但不同冠层高度和基因型的增幅有所不同;茎叶垂角在N1和N2水平下随冠层高度增加而减小,而在N3水平下随冠层高度增加表现为先下降而后升高的趋势;叶片弯曲度与茎叶垂角的变化趋势相同。(3)烤烟群体透光率随冠层高度增加而增大,随施氮水平的增加而减小,透光率随冠层高度变化符合二次多项式曲线,方程参数在施氮水平间差异显著,在基因型间不显著。(4)3个烤烟品种的透光率随累积叶面积指数增加而呈指数递减,不同累积叶面积指数下豫烟12的透光率最低,在累积叶面积指数小于1.2时秦烟96的透光率比云烟87小,而大于1.2时则相反。总之,N2(60 kg/hm~2)水平下烤烟叶型的垂直分布特征较好,有利于烟叶的生长发育及品质的形成。     

不同株型水稻冠层内光分布的模拟研究

[目的]对不同株型水稻冠层结构、冠层内光分布和光合作用之间的定量化关系进行了模拟计算研究。[方法]采用双参数椭圆函数和Beer-Lambert光传播定律分直射光和散射光对作物的冠层结构和光分布进行了数值模拟。[结果]函数模拟值与实测值的曲线变化趋势一致。两优培九的模拟值与实测值变化较为一致。但是汕优63无论是直射光还是散射光,均表现为在冠层上方实测值比模拟值大,而在冠层下方模拟值比实测值大。通过对消光系数的模拟研究表明,9:00～17:00两优培九直射光消光系数要比汕优63平均小0.45,而散射光消光系数两优培九为0.34,汕优63为0.38。[结论]在一定环境下,作物叶倾角分布密度的差异程度决定了冠层光分布差异的大小,因此,将消光系数视为常数是不适当的;可以在冠层光分布模型的基础上进一步建立冠层光合作用的数值模型,进而估算作物的生产潜力,为作物育种与栽培提供科学依据。     

新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系

【目的】研究超高产棉花冠层叶面积分布、叶倾角、主茎节间长度等指标的变化,探讨叶片空间配置对冠层结构的影响及与群体光合生产的关系,揭示超高产形成的机理。【方法】定向培育棉花超高产田,系统测定高产棉花不同生育时期叶面积指数、叶倾角、主茎节间长度等指标的空间分布,分析冠层结构变化对群体光合速率的影响及与棉铃空间分布的关系。【结果】单产皮棉4 000 kg•hm-2超高产棉花吐絮前株高72.3—87.7 cm,主茎平均节间长度为7.15—7.20 cm,中上部节间较长;盛花期至盛铃后期叶面积指数在冠层上、中、下3层的分布比例为1﹕1﹕1,上部叶片的叶倾角为48.8—53.8、中部41.0—49.3、下部30.1—40.1,叶片群体光合速率上、中、下层的分布比例为1.5﹕1.5﹕1;至吐絮期,冠层上部的叶面积指数维持在0.95—1.76,叶片群体光合速率为8.1—13.2 μmol•m-2•s-1,占叶片总群体光合速率的45.9%—59.8%;植株上、中、下部结铃数的比例为1.8﹕1.2﹕1,冠层上层铃数较多,铃库所占比例大。【结论】超高产棉花形成的生理基础在于,盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长,叶层间隙及叶倾角大,中下部叶面积指数分布比例高,叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布;吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢,棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合,叶铃关系协调。     

热带季节雨林林窗小气候要素时空分布特征

在雾凉季和干热季 ,对西双版纳热带季节雨林林窗进行了小气候垂直观测 ,通过对观测资料的统计分析 ,得出热带季节雨林林窗区域昼间树表温、气温、水汽压及相对湿度的时空分布和变化规律 ,发现热带季节雨林林窗边缘壁面不仅具有显著的热力效应 ,而且具有明显的水汽效应 ,并以林窗北侧边缘效应最为明显 .如此的热力、水汽效应势必对林窗区域立体空间的环境异质性产生深刻影响     

Systemic regulation of photosynthetic function in maize plants at graining stage under a vertically heterogeneous light environment

To cope with a highly heterogeneous light environment, photosynthesis in plants can be regulated systemically. Currently, the majority of studies are carried out with various plants during the vegetative growth period. As the reproductive sink improves photosynthesis, we wondered how photosynthesis is systemically regulated at the reproductive stage under a vertically heterogeneous light environment in the field. Therefore, changes of light intensity within canopy, chlorophyll content, gas exchange, and chlorophyll a fluorescence transient were carefully investigated at the graining stage of maize under various planting densities. In this study, a high planting density of maize drastically reduced the light intensities in the lower canopy, and increased the difference in vertical light distribution within the canopy. With the increase of vertical heterogeneity, chlorophyll content, light-saturated photosynthetic rate and the quantum yield of electron transport in the ear leaf (EL) and the fourth leaf below the ear (FLBE) were decreased gradually, and the ranges of declines in these parameters were larger at FLBE than those at EL. Leaves in the lower canopy were shaded artificially to further test these results. Partial shading (PS) resulted in a vertically heterogeneous light environment and enhanced the differences in photosynthetic characteristics between EL and FLBE. Removing the tassel and top leaves (RTL) not only improved the vertical light distribution within the canopy, but also reduced the differences in photosynthetic characteristics between the two leaves. Taken together, these results demonstrated that maize plants could enhance the vertical heterogeneity of their photosynthetic function to adapt to their light environment; slight changes of the photosynthetic function in EL at the graining stage under a vertically heterogeneous light environment indicated that the systemic regulation of photosynthesis is weak at the graining stage.