咸水灌溉对胡杨和梭梭水分生理生长及土壤水盐运移规律的研究

论文摘要

在干旱和半干旱区,利用咸水灌溉耐盐的荒漠植物胡杨和梭梭（Populus euphratica and Haloxylon ammodendron）,可以缓解农业用水和生态用水两者之间此消彼长的突出矛盾,提高人工造林的成活率,保持生态用水充分供给。本文通过测坑试验,研究了咸水灌溉对胡杨和梭梭的水分生理生长的影响及沙壤土的水盐运移和累积规律,得出以下结论：（1）咸水（1.2g/L-12g/L）灌溉3年生胡杨的总耗水量为580.34mm-694.16mm,平均为644.02mm；咸水（1.2g/L-15g/L）灌溉3年生梭梭的总耗水量为477.63mm-655.42mm,平均为581.66mm。两种植物月耗水集中分布在6月、7月和8月,其耗水占总耗水量的72.7%和75.4%。两植物耗水对比可知,胡杨整个生育期的总耗水量要比梭梭大,而且耐盐能力不如梭梭,人工移植造林可优先考虑选择种植梭梭。（2）盐分胁迫条件下,胡杨和梭梭的生长量与耗水量的关系符合对数模型,梭梭的基径、株高和新枝条的月相对生长量与生长天数符合三次多项式模型。胡杨和梭梭在6月初到7月中旬盐分胁迫影响不大,生长基本正常,7月末期之后,生长开始受到盐分胁迫变缓慢,高矿化度处理梭梭的冠层下部叶片盐分胁迫较重,致使叶片脱落死亡出现,9月基本停止生长。（3）随着灌水次数的增加,胡杨的生理胁迫加剧,叶片内的叶绿素含量减少,光合速率下降。灌溉水矿化度达9g/L时,光合速率下降显著,但同时,胡杨的水分利用效率却有所提高,充分显示抗盐植物在逆境下水分高效利用的生理特点。逆境指标脯氨酸（Pro）和和丙二醛（MDA）含量显著增加,且灌水的矿化度越高,Pro和MDA的含量在胡杨叶片内累积就越多。（4）叶绿素荧光参数普遍下降。梭梭整个生长季节咸水灌溉后,叶绿素荧光参数Fo、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm值都有不同程度的下降,在灌水矿化度为1.2g/L-6g/L时,叶绿素荧光参数值下降不是很明显,当灌水矿化度在9g/L-15g/L时,叶绿素荧光参数呈现出大幅的下降,Fo、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm值同比最大的降幅为34.0%、40.9%、19.7%、8.2%。这说明9g/L以上的咸水灌溉对梭梭的生理生长是不利的。（5）点水源土壤水分运动使灌后土壤水分重分布划分为三个区：滴头附近0cm-15cm的“富水区”,15cm-30cm的“水分过渡区”和30cm-45cm的“低水区”。微咸水（1.2g/1-3g/L）灌溉范围内距滴头15cm、30cm土壤剖面水分差异不大。（6）咸水灌溉土壤后,水平方向0cm-45cm的表层土壤（0cm-5cm）盐分沿滴头向远处陡增,垂直0cm-200cm土体中总盐含量都呈现不同程度的递增,土壤中积盐的多少和灌溉水的矿化度大小正相关,其中0-100cm土体盐分总量增加不大,100cm-200cm土体总盐的含量较大,且盐分增加很大,深层土壤盐分积累明显。

论文目录

• Acknowledgements
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外的研究动态
• 1.2.1 咸水灌溉对土壤盐分的影响
• 1.2.2 咸水灌溉不同农田作物的研究
• 1.2.3 水盐逆境条件下荒漠植物胡杨、梭梭的研究
• 1.3 存在的问题
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 实验设计与方法
• 2.1 试验区概况
• 2.2 供试植物
• 2.3 实验设计
• 2.4 实验内容与仪器
• 第三章 咸水滴灌对胡杨生理、生长耗水和土壤水盐运移的影响
• 3.1 咸水滴灌胡杨的耗水与生长分析
• 3.1.1 不同矿化度处理总耗水量
• 3.1.2 各处理胡杨的月耗水规律
• 3.1.3 胡杨耗水量与生长的关系
• 3.2 胡杨生育期内土壤水盐动态变化
• 3.2.1 咸水灌溉胡杨生育期内土壤水分的动态变化
• 3.2.2 胡杨湿润区土壤水分运动规律
• 3.3 咸水灌溉胡杨生育期内土壤盐分的动态变化
• 3.3.1 咸水灌溉胡杨生育期内土壤盐分的动态变化
• 3.3.2 不同处理胡杨灌水前后滴头不同位置盐分的变化特点
• 3.3.3 微咸水和咸水灌溉前后土壤湿润区盐分的变化特点
• 3.3.4 咸水灌溉胡杨土壤盐分累积分析
• 3.3.5 咸水灌溉胡杨土壤PH值变化分析
• 3.4 咸水灌溉对胡杨生理生长的影响
• 3.4.1 咸水灌溉对胡杨生长的影响
• 3.4.2 咸水灌溉对胡杨叶绿素、MDA和Pro的影响
• 3.4.3 咸水灌溉对胡杨光合速率、蒸腾速率和气孔导度的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 咸水滴灌对梭梭耗水、土壤盐分和生理生长的影响
• 4.1 不同盐分处理梭梭田间耗水分析
• 4.1.1 生长期总耗水量
• 4.1.2 不同矿化度处理梭梭耗水-生长关系
• 4.2 咸水灌溉梭梭生育期内土壤盐分累积规律
• 4.3 咸水灌溉对梭梭生理生长的影响
• 4.3.1 梭梭生长期内的相对生长趋势和模型
• 4.3.2 咸水对梭梭叶片中盐分的影响
• 4.3.3 咸水对梭梭叶片中生理指标MDA和Pro含量的影响
• 4.3.4 梭梭叶绿素荧光参数对咸水灌溉的响应
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 导师评阅表