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《北京林业大学》 2007年
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陕北黄土区主要造林树种蒸腾耗水及光合特性研究

李文华  
【摘要】: 本文针对黄土区植被建设中水资源短缺的问题,以陕北黄土丘陵沟壑区侧柏(Platycladus orientalis)、油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、小叶杨(Populus simonii)、山杏(Prunus armeniaca)、沙棘(Hippophae rhamnoides)和柠条(Caragana microphylla)等7个主要造林树种为研究对象,在2005和2006年的两个生长季,利用树干茎流仪、WP4土壤-植物水势仪和Li-6400光合测定系统仪,研究了不同树木根层土壤水分、水势的动态变化,及植物叶片水势、蒸腾速率、水分利用率、光合特性和荧光特性。旨在为该区的林业生态建设工程的树种选择及配置提供理论依据。 1、各参试树种根层土壤含水量月变化趋势基本相同,均与降水量的季节分配基本同步;6月的土壤含水量最低,为2.6%~3.6%,8月的最高,为8.0%~9.5%。沙棘、山杏和刺槐土壤的贮水量较高而且稳定,柠条、小叶杨、侧柏和油松的贮水量月变化较大。 2、各树种不同月份叶片水势的日变化趋势与大气水势的日变化趋势基本相同,呈“V”字形。土壤水势、叶水势、大气水势在时间和空间上都存在很大的差异。土壤水势和叶水势日、月变化幅度较小;大气水势日、月变化幅度较大。在空间上,大气水势远低于植物叶水势和土壤水势,植物叶片水势与土壤水势之间的差值相对于大气水势来说,两者相差不是很大。 3、在树木旺盛生长的7~9月,小叶杨平均日耗水量为3.199kg,柠条单丛的平均日蒸腾耗水量为0.5677kg,沙棘单株日蒸腾散失的水量为0.152kg。 4、在自然降水条件下,树种蒸腾作用的季节变化趋势不仅受土壤水分的影响,还受其自身生理调控和年生长节律的制约。根据水分利用率的大小,结合树种的光合速率和蒸腾速率,将树种划分为4种类型:刺槐、小叶杨和沙棘为节水高产型,油松和侧柏为节水低产型,柠条为耗水高产型,山杏属耗水低产型。 5、各树种在不同月份的光响应和CO_2响应参数表现不同。根据光响应,可将7个树种分为4类:(1)刺槐和柠条为耐阴喜光型,既有较强的利用弱光能力,可以较好适应荫蔽环境,又可以在光照充分时更好地生长。(2)沙棘、小叶杨为中性,能够适应荫蔽环境,在光照充分时生长良好。(3)油松和山杏为弱阳性,在弱光下比在强光下生长好。(4)侧柏为阳性,在光照较充分时生长良好。 6、根据各树种生长季节的Fv/Fm,各树种的耐旱能力由大到小的顺序为柠条、沙棘、侧柏、山杏、刺槐、油松、小叶杨。 7、沙棘、柠条具有较高的PhiPS2、qP和ETR,是耐光抑制能力比较强的树种;侧柏、油松的PhiPS2、qP和ETR均较低,耐光抑制能力较弱;刺槐、山杏和小叶杨三者相比,小叶杨的耐光抑制能力较强,山杏最弱。根据植物NPQ最大值的变化可知,沙棘、柠条叶片对强光的适应能力和对光胁迫伤害的保护能力较强,其他树种对强光的适应能力和对光胁迫伤害的保护能力从小到大的顺序为:侧柏、小叶杨、山杏、刺槐、油松。
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