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塞罕坝华北落叶松光合、水分生理生态特征研究

呼和牧仁  
【摘要】:本文以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松为研究对象,于2009年5~10月,采用LI-6400便携式光合测定系统和压力室方法测定了不同林龄华北落叶松的光合、叶水势及其相关生理生态因子,对不同林龄华北落叶松的光合、水分生理生态特征进行了初步研究,分析了各林龄华北落叶松净光合速率、蒸腾速率与各项生理生态因子之间的相关性,并建立了逐步回归方程;用叶水势和水分利用效率揭示了各林龄华北落叶松在不同月份的水分胁迫规律和抗旱能力,同时研究了叶水势与大气温度、大气相对湿度和土壤含水量之间的关系。研究结果表明: 1.在整个生长季节,3个不同林龄华北落叶松在自然条件下的净光合速率日变化趋势呈单峰型曲线的情况较多。生长季中期的净光合速率最大,平均值为5.943μmolCO_2·m~(-2)s~(-1)(31a生)、9.471μmolCO_2·m~(-2)s~(-1)(15a生)和6.946μmol CO_2·m~(-2)s~(-1)(6a生);生长季初期最小,平均值为2.743μmolCO_2·m~(-2)s~(-1)(31a生)、2.755μmol CO_2·m~(-2)s~(-1)(15a生)和3.038μmolCO_2·m~(-2)s~(-1)(6a生)。 2.不同生长季不同林龄华北落叶松净光合速率日变化的主要影响因子不同。生长季初期,气孔导度和胞间CO_2浓度是3个不同林龄华北落叶松净光合速率日变化的主要影响因子;生长季中期,相对湿度是3个不同林龄华北落叶松净光合速率日变化的最普遍影响因子;生长季末期,太阳有效辐射是31a生落叶松净光合速率日变化的主要影响因子;气孔导度和胞间CO_2浓度是15a生落叶松净光合速率日变化的主要影响因子;6a生华北落叶松净光合速率与生理生态因子间没有明显相关性。 3.生长季初期,非气孔限制因子是华北落叶松净光合速率降低的主要原因;生长季中期和末期,华北落叶松净光合速率的降低受气孔和非气孔因素的共同作用。 4.生长季初期,3个不同林龄华北落叶松蒸腾速率日变化曲线均呈双峰曲线;生长季中期和末期,3个不同林龄华北落叶松蒸腾速率日变化均呈单峰曲线(除了生长季中期的31a生落叶松)。 5.在整个生长季节里31a生落叶松的水分利用效率最高(平均值为4.649μmolCO_2.mmol-1H2O),表明31a生落叶松在同等水分条件下能更好利用水分资源,31a生落叶松有较好的抗旱性和生长适宜程度。 6.整体来看,生长季初期(5、6月)和生长季末期(9、10月)叶水势最低值出现在12:00左右,生长季中期(7、8月)叶水势最低值出现在8:00左右;叶水势最高值均出现在早上6:00左右。叶水势与气象因子之间的逐步回归分析得知,随着月份和林龄的不同,叶水势的主要影响因子也不同;而黎明叶水势与土壤含水量变化有较好的一致性,黎明叶水势与土壤含水量最高值均出现在7月份(除31a生)。


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