茶树（Camelliasinensis）原产于我国云贵高原及其周边地区，属于亚热带常绿植物，多伴生于中国亚热带的常绿阔叶雨林和季雨林的森林群落之中，处于森林林冠层之下，经过长期发育，形成了耐阴湿、喜漫射光的生态习性。茶树的整个生长发育过程及其高产稳产的获得，与茶园生态环境密切相关。一般说来，茶叶鲜叶品质的好坏直接决定于其所生长的生态环境［1，2］。茶园中光照强度、空气温湿度、土壤肥力等生态环境因子的变化都会对茶叶的生长和品质产生一定的影响［3］。因生产的需要，茶农在茶树栽培的过程中，普遍采用了单作的纯茶树种植模式。改变了原来的生长环境，这必然会影响茶树生长发育及其产量的提升。为了改善茶园的生态环境，间作成为茶园管理中一项重要农艺措施，近年来我国茶叶科技工作者在茶叶生产实践中对这一技术进行了一系列的探索研究［4－8］。但是，将不同类型茶园之间生态环境和茶叶品质进行系统对比的研究还不够深入。本研究根据信阳毛尖产区的实际情况，选择栗茶间作模式和单作纯茶模式，研究其茶园生态环境的差异以及对茶叶品质的影响，为建立生态茶园的优化管理技术体系提供理论依据。 1材料和方法 1．1试验区基本情况 试验于2010年在河南省信阳市平桥区雷山村的信阳市茶叶试验站进行。平桥区地处东经114°01′－114°06′，北纬31°46′－31°52′，属于北亚热带湿润季风气候区。年平均气温为15．2℃，积温为4881℃，年平均降雨量为1118．7mm，无霜期为220d，土壤质地为黄棕壤土，土层平均厚度为65cm。 1．2供试材料 试验的茶树为种子繁殖，品种均为福鼎大白，板栗品种为豫栗王。试验采用随机区组设计，分别设置栗茶间作茶园和对照茶园（纯茶园）各10组，试验地面积为10m×20m。栗茶间作区实行单行密植或双行密植茶树（行距30cm，丛距25cm，每丛4～5株），板栗树定植于1987年，株间距6m×6m，树高4～6m，树冠直径5～6m，板栗树郁闭度35％。对照区茶树为裸地栽培。试验区与对照区在茶树品种、种植时间以及茶树修剪、肥水管理等方面均采取相同措施。分别于2010年4月10日至2010年4月20日和2010年7月1日至2010年7月10日对不同类型试验区进行2次土壤取样；每次连续采集6d小气候的试验数据；茶叶样品经同种工艺加工而成烘青绿茶，加工工艺为：一芽二叶鲜叶→摊青→杀青→揉捻→烘干，并及时置于4℃冰箱中保存备用。 1．3方法 1．3．1小气候观测 采用短期野外特殊定点定时平行对比观测法进行小气候研究，每天连续观测12h，从上午6∶00开始，每隔2h观察1次，至下午18∶00结束。其测定项目包括光照强度、空气温度及空气湿度。选用VantagePro美国DAVIS自动气象站测定。 1．3．2土壤理化性状测定 在试验地内采用5点取样法，采集深度分别为0～10cm、10～20cm和20～30cm的土壤，分析测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾的含量；分别采集0～20cm、20～40cm和40～60cm深度的土壤分析测定其含水量；分别采集0～20cm和20～40cm深度的土壤分析测定其容重。测定的数据取算术平均数。土壤含水量采用105℃烘干称重法、土壤容重采用环刀法、有机质含量测定采用重铬酸钾容量法、全氮含量采用重铬酸钾－硫酸消化法、全磷采用高氯酸－硫酸消解法、全钾采用硫酸消解法、速效氮含量采用氯化钾流动注射分析测定法、速效磷含量测定采用分光光度计比色法、速效钾含量采用ICP法［9］。 1．3．3茶叶化学成分测定 在试验区和对照区内分别采摘一芽二叶鲜叶，重复取样，按相同加工工艺制成烘青茶叶样品。样品中茶多酚含量的测定采用酒石酸铁比色法、氨基酸采用茚三酮比色法、咖啡碱采用紫外分光光度法、水浸出物的测定采用全量法［10］。1．4数据处理数据处理分别利用MicrosoftExcel和SPSS统计软件进行绘图和统计分析。 2结果与分析 2．1栗茶间作对茶园小气候的影响 2．1．1对光照的影响 茶树和其他植物一样，通过光合作用从太阳辐射能中获得其生长发育所需的能量，因而光照对茶树的生长和其他生理机能都有很大影响，表现为茶叶的产量和品质因光照强度和光照性质而改变。光照强度主要影响光合作用的进程，据报道［11］，茶树的光补偿点和光饱和点分别为：300～500lx，30000～40000lx。在光照达到饱和点之前，茶树光合强度与光照正相关；超过光饱和点时，茶树呼吸作用加强，净光合速率下降。从图1的两种不同类型茶园光照强度的日变化比较中可知，光照强度从上午6：00开始上升，12∶00～14∶00之间达到一天中的最高值，之后逐渐下降。其中，纯茶园在一天中各个时间点的光照强度均高于栗茶间作茶园；而且日平均光照强度均超出了茶树的光饱和点（30000～40000lx）［12］，分别达到55251lx和42268lx。从时间分布上看，纯茶园光照强度值在10∶00～16∶00均超过了茶树的光饱和点，而栗茶间作茶园全天的光照强度值均低于其光饱和点。表明栗茶间作茶园因板栗树叶对光的阻挡、吸收、反射、透射等作用有效地减少了到达茶树叶面的光照强度，使茶叶幼芽免受强烈日光的灼伤，符合茶叶喜阴、光合作用饱和点较低、补偿点较高的生长环境。光照条件的改善有利于提高茶树叶片的净光合效率，有利于茶树光合产物的形成和积累，增加叶片含水量，促进芽叶萌发和生长，对提高鲜叶产量和品质有较大作用。而纯茶园则接受所有的太阳辐射，使茶树长时间处于光饱和点之上，因此不利于光合产物的形成。 2．1．2对温湿度的影响 温度对茶叶生长的影响包括对生长量、品质、成活率的影响等。茶树生长的最高临界温度为45℃，最低临界温度为－15℃，最适温度为22℃。由图2可知，两种不同类型茶园的气温日变化规律基本一致，均表现为先升高又逐渐降低的变化趋势，呈单峰曲线型，一天中最高温度均出现在14∶00左右。4月份和7月份两种不同茶园的空气温度日变化曲线不同说明栗茶间作茶园较纯茶园具有一定的温度调节能力。在春季，由于栗树有效降低了风速和湍流，阻碍了茶树冠层上下之间的热量交换，栗茶间作园比纯茶园回暖快、气温偏高，有利于茶树早出芽；在夏季，由于栗树的遮光效应，减小了栗茶间作茶园内的净辐射，有效预防了高温对茶树的不利影响。因此，栗树的存在使茶园温度向利于茶叶生长的方向变化。#p#分页标题#e# 由图3可知，两种不同类型茶园空气湿度变化均表现为中午前空气湿度逐渐下降，到14∶00达最低，之后又逐渐上升。其中纯茶园空气湿度日均值和最高值均低于栗茶间作茶园。说明栗茶间作茶园较纯茶园模式具有较强的湿度调节能力。笔者认为，栗茶间作可从3个方面改善水分条件：①夏季繁茂的树冠可以滞留大量的降水，在强降水时减少地表径流，可以使水分更多地渗透到土壤中去。②有雾时，雾滴遇到树木阻留，滴落形成微量降水，使林间在雾后较长时间内保持高湿状态。③从空气运动的角度看，由于板栗树冠的阻挡，栗茶间作相当于为茶树设置了防护林带。根据卡依柯拉多夫林间风速指数关系可知，间作园中风速小于纯茶园。同时由于垂直涡动减小，不利于水汽扩散，下层空气受林木蒸散的影响而变得湿润，间作茶园土壤水分的蒸发和茶树的蒸腾也随之减弱。综合上述分析，由于遮荫林木对阳光的截获，栗茶间作茶园在夏季高温季节能有效地起到降低和稳定茶园温度，加之林木的阻挡能有效降低茶园风速，减少空气对流，增加茶园空气相对湿度，能稳定茶园土壤、水、温、气等气候因子，对改善茶园小气候环境具有重要意义。 2．2栗茶间作对茶园土壤理化性状的影响 2．2．1土壤物理性状 不同类型茶园土壤含水量和土壤容重测定结果（表1，表2）表明，土壤含水量和容重均随土层深度的增加而呈增大的趋势，在同一土层中，纯茶园土壤含水量低于栗茶间作茶园。4月份和7月份纯茶园土壤平均含水量分别为21．71％和25．01％，而栗茶间作茶园分别比纯茶园高6．14和3．20个百分点（表1）。表明栗茶间作茶园对改善土壤水分效果明显，更有利于茶树的生长与品质的提高。两种不同类型茶园的土壤容重测定结果（表2）表明，纯茶园在0～40cm土层中的土壤容重平均为1．61g／cm3，高于栗茶间作茶园。表明纯茶园土壤紧实，含水量低，土壤透气性也较差；栗茶间作茶园群落中，由于林木的遮荫土壤水分散失较慢，保水效果较好，而林木的枯枝落叶回归茶园中，增加了土壤的腐殖质，使土壤变得疏松，有利于土壤微生物的活动和空气流通，改善了土壤的物理性状，使土壤物理性状较单作纯茶园优良。 2．2．2土壤肥力 对两种不同类型茶园土壤的肥力状况的分析结果（表3）表明，茶园土壤肥力均随土层深度的增加而递减。在同一土层中，纯茶园的土壤肥力低于栗茶间作茶园的土壤肥力因子。土壤有机质含量在0～30cm土层内，栗茶间作茶园为2．11％，而纯茶园仅为1．37％。栗茶间作茶园土壤中全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾养分指标也优于纯茶园。表明栗茶复合生态系统每年有大量的有机质返回茶园，增加土壤微生物的活性，能有效改善和保持土壤肥力。 2．3栗茶间作对茶叶品质的影响 茶园的生态环境直接影响茶叶的品质。栗茶间作茶园的光、温、水环境较纯茶园更接近于原产地。陆松侯等［13］研究表明，氨基酸含量高可以提高茶叶鲜爽度，缓冲茶叶的收敛性，减少苦涩味；水浸出物高可以增加茶叶的耐泡性。由表4可知，两种不同类型茶园茶叶的品质不同。4月份和7月份纯茶园茶叶氨基酸含量和水浸出物含量均显著低于栗茶间作茶园，并且纯茶园茶叶中茶多酚含量在4月和7月份分别达到26．74％和27．15％，高于20％～24％的最适值区间［13］。导致茶汤浓度较大，但鲜醇度降低，苦涩味加重，绿茶的品质较低。而栗茶间作茶园的茶叶中茶多酚含量均在20％～24％之间，能够较好地保持茶汤浓度、醇度及鲜爽度的和谐统一。对茶叶中酚氨比测定表明，栗茶间作茶园茶叶酚氨比小于纯茶园，说明栗茶间作茶园茶叶较纯茶园茶叶味感浓而鲜爽，品质更优。咖啡碱是一种苦味物质，一般占茶叶干物质总量的2％～5％［13］。由表4可知，两种不同类型茶园茶叶在两个月份的咖啡碱含量为2．75％～4．86％，较为适中，但纯茶园茶叶高于栗茶间作茶园。说明栗茶间作对茶叶的咖啡碱含量影响较小。 3结论与讨论 1）不同茶园对茶园生态环境具有显著影响，栗茶间作茶园比纯茶园更能有效改善茶园的光照条件，避免了夏季茶树在强光照射下超过光饱和点而产生光抑制，有利于蛋白质、碳水化合物、叶绿素、氨基酸及芳香物质的积累，有利于茶叶品质的提高。 2）栗茶间作茶园较纯茶园栽培能显著降低茶园内的气温、增加空气湿度、提高土壤水分含量、提高土壤有机质含量及保持土壤疏松。土壤肥力是茶树生长发育的基础，栗茶间作茶园的全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾含量均高于纯茶园。由于栗茶间作茶园的小气候环境和肥力状况较纯茶园好，其茶叶品质经试验证实显著高于纯茶园的茶叶。 3）茶树原生长在自然系统中的林荫覆盖之下，其生长发育与原始生态型的遗传特性及生态环境有着密切联系。在不同的环境条件下，茶树的形态、结构、生理、生化等特性将发生改变，从而使茶叶的产量和品质产生差异。本试验所选择的栗茶间作茶园是属于以茶树为主的多物种、多层次的林茶复合模式。与纯茶园模式相比，不仅提高光能利用率，而且生物种类多样，能量流与物质流复杂，整个系统更加协调稳定，将使天敌增加，病虫害减少，创造了实施病虫生物防治的条件。 4）板栗属喜光落叶深根性乔木，茶树系耐荫常绿根系较浅的小灌木。从二者的生态习性和生态学特性看间作茶园具有空间配置合理、种间关系协调、对环境资源利用充分的良好生态学基础［12］。由于板栗的遮荫、根系对土壤的穿插作用以及增加了茶园内的枯枝落叶，使得间作茶园小气候条件、土壤条件均趋向有利于茶树生长和茶叶品质提高的方向发展。 5）本研究对以上内容进行了较为系统的探索，对栗茶复合生态系统的演替动态、养分的物质循环、人类活动对栗茶复合生态系统所产生的影响等尚未进行探讨。因此，为了探索人类对栗茶复合生态系统演替的影响、提高系统生产力、摸索出生产实践中的关键技术措施，如树种的选择、适宜的配置密度等，需要对其进行长期的定位观测和研究。#p#分页标题#e#