保水剂在华北片麻岩石质山地造林中的应用研究
【摘要】：
水分是华北片麻岩石质山地地区植被恢复的限制性因子,因此采取有效的抗旱造林技术措施,以提高水分的利用率,是实现森林植被的恢复的关键。保水剂的应用是一项重要的抗旱节水技术。本文选取臭椿(Ailanthus altissima)、山杏(Prunussibirica)和栓皮栎(Quercus variabilis)为试验树种,通过室内、盆栽和在片麻岩石质山地造林应用试验,测定保水剂的吸水、保水性能,分析保水剂对土壤水分-物理性质、林木生长及光合生理生态特性等方面的影响,论证使用保水剂后的造林效果,确定适合当地自然条件的保水剂施用量、施用方式,为保水剂在造林上的应用推广提供参考。试验得出以下结论:
(1)室内试验表明:保水剂的吸水能力与溶液中的离子浓度呈负相关,小粒径的吸水倍率和速率明显比大粒径的高。保水剂第2次吸水倍率与第1次相比有不同程度的下降。随着保水剂浓度的增大,土壤容重下降,土壤水分蒸发量的速率呈下降趋势,土壤最大吸湿水和凋萎系数相应增大,但增幅很少,而土壤有效含水范围明显增大。
(2)盆栽试验表明:控水期间(9月1日-16日),保水剂处理土壤含水量比对照下降的缓慢且始终比对照高。保水剂盆栽处理促进了臭椿和山杏的生长和提高叶绿素含量,影响净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。其根的长度、条数、生物量和根冠比均比对照大,但是各处理的地径生长与对照没有显著差异。
(3)在片麻岩石质山地造林应用试验表明:在施用不同用量保水剂后,可提高土壤含水量和苗木造林成活率,但是对地径及苗高生长与对照没有显著差异。无论是臭椿还是栓皮栎,保水剂用量30 g的土壤含水量和苗木造林成活率都是最高,对照最低。在保水剂用量0～30 g范围内,土壤含水量随着用量的增加而提高,但是超过30g后,含水量反而有所下降。保水剂可影响光合速率和蒸腾速率的日变化进程,提高水分利用效率。生产中综合考虑成本和造林效果等多种因素,在该试验设计的条件下,30 g/穴的保水剂用量具有较好的效果。
【关键词】：保水剂 造林技术 土壤水分-物理性质 光合生理生态 【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S728.1
【目录】：
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 引言8-16
- 1.1 研究的目的意义8
- 1.2 保水剂及其在林业中的应用进展8-15
- 1.2.1 保水剂发展简史8-9
- 1.2.2 保水剂的种类9-10
- 1.2.3 保水剂的结构与吸水、保水机理10
- 1.2.4 保水剂对土壤的影响10-11
- 1.2.5 保水剂在林业上的应用11-14
- 1.2.6 存在问题和展望14-15
- 1.3 重点解决问题15
- 1.4 本论文课题来源15-16
- 2 试验区域概况16-20
- 2.1 试验区域概况16-17
- 2.1.1 位置和地貌16
- 2.1.2 气候16
- 2.1.3 植被16-17
- 2.1.4 水土流失17
- 2.2 试验地概况17-20
- 3 研究方案与技术路线20-26
- 3.1 保水剂室内试验20-21
- 3.1.1 试验内容20
- 3.1.2 试验材料20
- 3.1.3 测定内容与方法20-21
- 3.2 盆栽试验21-22
- 3.2.1 试验内容21
- 3.2.2 试验材料21
- 3.2.3 试验设计21
- 3.2.4 测定内容与方法21-22
- 3.3 田间试验22-24
- 3.3.1 试验内容22
- 3.3.2 试验材料22-23
- 3.3.3 试验设计23
- 3.3.4 测定内容与方法23-24
- 3.4 研究技术路线24-26
- 4 结果与分析26-52
- 4.1 保水剂室内试验26-29
- 4.1.1 吸水倍率26
- 4.1.2 吸水速率26-27
- 4.1.3 重复吸水倍率27
- 4.1.4 保水剂对土壤水分蒸发的影响27-28
- 4.1.5 保水剂对土壤最大吸湿水与凋萎系数的影响28
- 4.1.6 小结28-29
- 4.2 盆栽试验29-40
- 4.2.1 不同浓度保水剂对土壤水分—物理性质的影响29-30
- 4.2.2 土壤含水量30-31
- 4.2.3 不同浓度保水剂对苗木地径生长的影响31-32
- 4.2.4 不同浓度保水剂对苗木根系的影响32-33
- 4.2.5 不同浓度保水剂对生物量的影响33-35
- 4.2.6 不同浓度保水剂对苗木叶绿素的影响35
- 4.2.7 光合速率变化35-37
- 4.2.8 蒸腾速率变化37-38
- 4.2.9 气孔导度变化38-39
- 4.2.10 小结39-40
- 4.3 田间试验40-52
- 4.3.1 土壤含水量40-42
- 4.3.2 造林成活率42-44
- 4.3.3 不同用量保水剂对臭椿幼苗水分生理的影响44-47
- 4.3.4 不同用量保水剂对幼苗地径和苗高的影响47-50
- 4.3.5 小结50-52
- 5 结论与建议52-54
- 5.1 结论52-53
- 5.2 建议53-54
- 参考文献54-58
- 个人简介58-60
- 导师简介60-62
- 致谢62
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