光伏布设方式对咖啡日内光环境与相对成熟度的影响:单日横断面研究OA

农光互补是指在作物上方布设光伏组件,从而改变冠层受光格局与近地微气候的农业措施,在热区作物系统中兼具减排与生产潜力。然而,现有研究多以平均遮阴或整日辐射为主要评价指标,对日内时段与冠层层次的光再分配缺乏定量刻画。研究以同一地块内同期生长的咖啡为对象,基于单一观测日的横断面比较,评估集中式与分散式光伏布设对咖啡冠层光环境、土壤水热与成熟结构的影响。在清晨、正午与傍晚测定冠层顶/中/基部叶位光合光子通量密度(PPFD),计算日光积分(DLI),构建日内分配指数(DBI)与冠层分层指数(CSI),据此表征垂直光梯度与受光均匀性;同步记录土壤温度与体积含水率及植株性状,以相对成熟度(红果数/总果数)表征观测时点的成熟进度。结果表明,与分散式相比,集中式显著提高DBI_morning并降低DBI_noon,仅基部叶位DLI略低,而垂直光梯度与均匀性指标差异不显著。土壤温度与顶部叶位DLI呈显著正相关,土壤体积含水率总体随DLI升高呈下降趋势。集中式布设的相对成熟度显著高于分散式,而单株总种子数差异不显著。总体而言,在冠层垂直受光格局主要受植株形态约束的前提下,不同光伏几何布设在本研究条件下主要体现为“清晨—正午”辐射份额的再分配,并与观测日尺度的水热状态差异信号及成熟进度差异相对应。相较于以“平均遮阴/整日辐射”为主的表征方式,DLI-DBI-CSI指标体系可为光伏—咖啡系统的光环境诊断与列阵优化提供量化方法,但其可推广性仍需多日重复与连续监测进一步验证。