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栓皮栎光合生理生态的研究

谢会成  
【摘要】:栓皮栎是我国重要的造林树种之一。本文应用Licor-6400便携式光合作用测定系统和LI-188B光量子、光照强度和辐照度积分仪测定了栓皮栎林光合作用的日动态、季节动态、对Co_2倍增的响应及林内的光照特点和群落主要植物种的光合特性,并比较了栓皮栎与同区域其他树种的光合特征,还通过盆栽实验分析了栓皮栎幼苗对水分胁迫的生理和生长响应,最后用主成份分析和通径分析方法分析了栓皮栎光合作用与生理生态因子的关系。本研究为预测栓皮栎林的光合生产力、估算它的碳平衡、认识群落内物种间的整体性、了解森林对全球变化的响应及为以苗木和幼林的管理提供了理论基础。主要结论如下: 1.栓皮栎叶片具有较高的CO_2补偿点和光饱和点说明栓皮栎是喜光的C_3植物。 2.栓皮栎叶片净光合速率的日变化在生长初期和生长盛期为单峰曲线,而在生长末期为双峰曲线。在一年中,净光合速率在生长盛期(7月)最大,生长初期(4月)次之,生长末期(10月)最小。 3.栓皮栎叶片在生长初期和生长末期的暗呼吸速率日变化呈单峰曲线;在生长盛期,栓皮栎叶片暗呼吸速率的日变化呈双峰曲线。 4.栓皮栎叶片晴天的蒸腾速率明显高于阴天。一年中,栓皮栎在生长盛期的蒸腾速率明显高于生长初期和生长末期。—年中,栓皮栎的水分利用效率在生长初期最高,在生长盛期最小,在生长末期居中。 5.生长初期,温度是限制净光合速率的主要因子,在生长盛期和末期,光强和胞间CO_2浓度对净光合速率有主导作用。在生长盛期,影响栓皮栎叶片净光合速率的主导因子晴天为光强和胞间CO_2浓度,多云天气为光照和气孔导度,阴天为光照和饱和蒸汽压差。全年中影响栓皮栎叶片净光合速率的主导因子是温度和湿度。 6.各生长季节影响栓皮栎叶片暗呼吸速率的主要因子是温度,其它因子如饱和蒸汽气压差、湿度、胞问CO_2浓度也会影响到暗呼吸速率。 7.各生长季节影响蒸腾速率的主要因为湿度、温度、饱和度蒸汽压差、气孔导度和光照。一年中,温度、光照,相对湿度通过影响气孔导度而调控蒸腾速率。 8.麻栎的光合能力最大,栓皮栎次之,枫香较小,而杉木的最小。麻栎最喜光,其次为栓皮栎,杉木喜光程度居中,枫香的喜光程度较低。 9.生长盛期,麻栎和枫香净光合速率的日变化为双峰曲线,栓皮栎和杉木净光合速率的日变化呈单峰曲线。杉木的水分利用效率最高,麻栎的水分利用效率最低。栓皮栎和枫香的水分利用效率居中。 10.同林冠层上方相比,林冠层下的光强明显减弱,光合有效辐射减弱的幅度更大。植物光饱和点和光补偿点均表现为乔木灌草本。 11.对50年生栓皮栎的研究表明,CO_2增长能显著提高叶片的净光合速率、水分利用效率和光饱和点,降低气孔导度、蒸腾速率及暗呼吸。 12.随土壤含水量的降低,栓皮栎叶片的净光合速率、蒸腾速率下降,而水分利用效率提高。随着土壤含水量的降低,苗高、地径和生物量均有下降的趋势。


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