青海省大通县常见灌木不同水分条件下水分利用效率及光响应研究

论文摘要

本文针对干旱半干旱地区植被建设中植被与水资源关系不协调的问题,以土壤--植物--大气连续系统（SPAC）理论为基础,在青海林业科学研究院基地上,选择几种主要的水土保持灌木霸王（Zygophyllum xanthoxylon.）、北方枸杞（Lycium potaninii Pojark.）和银水牛果（Shepherdia argentea.）作为研究对象。在2007年的生长季期间,利用先进的仪器和设备,同时运用多种方法和手段,分析不同水分环境条件和光照条件与林木生长的关系,系统地研究该地区几种主要灌木光合生理生态学特征,其结果不仅有助于干旱半干旱地区植被建设中生态用水定额的确定;而且也将对今后该地区森林植被建设中物种选择和合理林分密度设计的起到科学的指导作用。本文主要开展了以下几方面的研究:1:研究霸王、北方枸杞和银水牛果不同水分条件下的日过程;2:研究霸王、北方枸杞和银水牛果不同水分条件下的光响应;3:研究霸王、北方枸杞和银水牛果的适宜水分条件。经研究,结果表明:霸王、北方枸杞和银水牛果的光合作用、蒸腾作用和水分利用效率的日变化,与土壤水分条件密切相关,并且有明显的阈值响应。三种灌木的凋萎湿度分别为6.67%、6.08%、6.79%。霸王既具有较高的光能利用效率又具有较高的水分利用效率的光强范围在8001500μmol·m-2·s-1;北方枸杞既具有较高的光能利用效率又具有较高的水分利用效率的光强范围在10001800μmol·m-2·s-1;银水牛果既具有较高的光能利用效率又具有较高的水分利用效率的光强范围在10001500umol·m-2·s-1。对青海省大通县几种主要灌木霸王、北方枸杞和银水牛果的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率与土壤含水量的关系进行研究,初步了解了适宜这三种植物生长的土壤含水量。霸王最适宜的土壤含水量应在18.0%～27.0%左右、北方枸杞应在16.0%～24.0%、银水牛果应在16.0%～25.0%左右。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 林木光合生理生态的研究概况
• 1.1.1 林木光合作用的测定方法
• 1.1.2 林木光合作用研究展望
• 1.2 环境因子对林木光合生理指标的影响
• 2 浓度对林木生理指标的影响'>1.2.1 大气CO₂浓度对林木生理指标的影响
• 1.2.2 光照强度对林木光合特性的影响
• 1.2.2.1 稳态光响应特性
• 1.2.2.2 净光合速率对猝发性连续强光照的动态响应
• 1.2.3 土壤水分对林木光合特性的影响
• 1.3 植物蒸腾作用与影响因子相互关系的研究
• 1.3.1 气孔调节的影响
• 1.3.2 非气孔调控的影响
• 1.4 林木水分利用效率的研究概况
• 1.4.1 林木水分利用效率的研究内涵与研究尺度
• 1.4.2 林木水分利用效率的测定方法
• 1.4.3 林木水分利用效率的影响因子
• 1.4.4 林木水分利用效率研究展望
• 2 研究目的、内容、方法及研究区概况
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 试验布设
• 2.3.2 试验观测方法
• 2.3.2.1 气象要素
• 2.3.2.2 盆栽苗木土壤含水量
• 2.3.2.3 日过程的观测
• 2.3.2.4 光响应的观测
• 2.3.3 试验数据处理
• 2.3.4 试验技术路线
• 2.4 研究区概况
• 2.4.1 地理位置和自然概况
• 2.4.2 研究物种背景
• 3 不同水分条件下苗木光合生理参数的日过程
• 3.1 三种苗木净光合速率的日过程
• 2 浓度的日变化'>3.2 三种灌木气孔限制值和胞间CO₂浓度的日变化
• 3.3 三种灌木蒸腾速率的日变化
• 3.4 三种灌木水分利用效率的日变化
• 3.5 三种灌木的萎蔫系数及耗水指数
• 3.6 小结
• 4 光辐射强度对苗木光合特性和水分利用效率的影响
• 4.1 光辐射强度对净光合速率的影响
• 4.2 光辐射强度对蒸腾速率的影响
• 2 浓度的影响'>4.3 光辐射强度对气孔导度和胞间CO₂浓度的影响
• 4.4 光辐射强度对水分利用效率的影响
• 4.5 小结
• 5 土壤水分对苗木光合特性和水分利用效率的影响
• 5.1 光合作用与土壤水分的关系
• 5.2 蒸腾作用与土壤水分的关系
• 5.3 水分利用效率与土壤含水量的关系
• 5.4 主要造林树种适宜土壤水分条件
• 5.5 林地土壤水分有效性评价
• 5.6 小结
• 6 结果与讨论
• 6.1 土壤水分与林木光合生理特性的关系是判断林分水分供给状况的依据
• 6.2 林木光合特性光响应和日过程的研究是确定林木较高光能利用效率和强光胁迫的依据
• 6.3 讨论
• 参考文献
• 附录
• 作者简介
• 导师简介
• 致谢