论文摘要
本文以贵州黄果树石漠化地区主要造林树种为研究对象,从生理生态学的角度,采用盆栽试验与野外试验相结合的方法,深入系统地探讨了石漠化地区主要造林树种在不同环境条件下的蒸腾耗水特性、光合和水分生理生态特性,以及生长状况,并运用隶属函数法和逐步回归法,综合评价了供试树种的耐旱性和野外条件下影响树种光合作用的主要因子,旨在为该区域植被恢复提供科学理论与实践依据。主要结论体现在如下几个方面:1、主要造林树种的耐旱性苗木连日蒸腾耗水量、土壤水势和叶水势随干旱处理天数呈线性下降,苗木叶水势随土壤水势呈幂函数下降,但不同苗木下降的速率和幅度不一样。基于叶水势与土水势关系,将供试的19个树种的耐旱性分为四类:I、高水势延迟脱水的有马尾松和夹竹桃;II、低水势忍耐脱水的仅有喜树;III、亚高水势延迟脱水的有车桑子、杜英、苦楝、乌桕、香椿、银鹊、香樟、川含笑、金叶女贞、侧柏、栾树;IV、亚低水势忍耐脱水的有桂花、大叶女贞、花椒、滇湫、滇柏。随干旱处理天数的增加,净光合速率呈线性下降,气孔导度主要呈指数函数下降,蒸腾速率呈线性和幂函数两种下降趋势,而水分利用效率则呈现出先增加后降低的趋势。说明在干旱胁迫初期由于气孔关闭,蒸腾速率对干旱胁迫的反应更敏感,而在干旱胁迫的后期净光合速率由于受到严重的非气孔限制因素的影响,下降幅度高于蒸腾速率。在干旱胁迫下,苗木净光合速率随叶水势呈对数函数下降,蒸腾速率和气孔导度随叶水势呈指数函数下降。由于树种的不同,其下降幅度有显著的差异。夹竹桃属于典型的高水势延迟脱水植物,不能仅以叶水势的值来判断夹竹桃受胁迫的程度。苗木叶片光合速率与气孔导度成线性关系或者成幂函数关系,苗木的蒸腾速率与气孔导度呈幂函数关系;蒸腾速率与净光合速率的下降呈显著线性相关。而且净光合速率随蒸腾速率和气孔导度的下降幅度在树种间存在显著的差异。下降相同幅度的蒸腾速率,大叶女贞和桂花的净光合速率受影响最大,银鹊最小。干旱胁迫下各苗木叶片的电子传递、光合的潜在活性和原初光能转换效率受到了明显的抑制,部分苗木叶片的叶绿素含量也明显减少;供试苗木的根量、根茎的生物量和生长量出现了明显的不同。中度胁迫下,控水耐旱能力由强到弱为:杜英、香樟、乌桕、车桑子、滇湫、金叶女贞、马尾松、苦楝、香椿、喜树、桂花、侧柏、滇柏、大叶女贞、银鹊、川含笑、花椒、栾树。重度胁迫下,供试树种控水耐旱性的排序从大到小为:香椿、香樟、杜英、滇湫、银鹊、川含笑、苦楝、金叶女贞、马尾松、喜树、车桑子、乌桕、滇柏、栾树、侧柏、大叶女贞、花椒。2、主要造林树种光合、水分生理生态适应机制各坡向和坡位的含水量和土壤水势有明显的差异,阴坡和半阴坡要大于阳坡。在干旱胁迫下,气孔导度、净光合速率和水分利用效的峰值提前,并在中午时刻出现“午休”现象,是植物对干旱条件的一种适应。叶水势、水分利用效率、净光合速率的日均值在阴坡要高于阳坡,而蒸腾速率和PSII原初光能转换效率日均值阴坡却低于阳坡;叶水势和蒸腾速率日均值上坡位高于下坡位。不同坡向叶水势的差异主要由土壤水势的差异引起,高坡位具有较高的叶水势与其较强的根系供水能力和较轻的蒸腾失水相关。另外,水分利用效率和净光合速率日均值的坡向差异主要是由于叶水势日均值的差异引起的。应用系统聚类的方法,依据不同的指标,将供试树种分为高、亚高、低和亚低四类,具体分类如下:侧柏为高水分利用效率、亚高净光合速率、亚低PSII原初光能转换效率和低蒸腾速率;香樟为高净光合速率和蒸腾速率、亚低水分利用效率和PSII原初光能转换效率;小叶女贞为高PSII原初光能转换效率、亚高净光合速率和蒸腾速率、亚低水分利用效率;大叶女贞为高蒸腾速率、亚低净光合速率、低PSII原初光能转换效率和水分利用效率;滇柏为亚高水分利用效率和净光合速率、亚低PSII原初光能转换效率和蒸腾速率;夹竹桃为亚高水分利用效率和PSII原初光能转换效率、低净光合速率和蒸腾速率;乌桕为亚高水分利用效率、亚低PSII原初光能转换效率和净光合速率、低蒸腾速率;白花刺和火棘均属于亚低水分利用效率、净光合速率、PSII原初光能转换效率和蒸腾速率;车桑子为亚低水分利用效率和PSII原初光能转换效率、低净光合速率和蒸腾速率;金叶女贞为亚低水分利用效率和PSII原初光能转换效率、亚高净光合速率和蒸腾速率。旱季条件下,水分利用效率的变化主要受蒸腾速率的影响;随着气孔导度和蒸腾速率的增加,净光合速率的增加受限,可能与干旱胁迫相关。Pn与Gs、WUE和Tr的关系密切,成正相关,叶水势仅在五个方程中成为主要因子,表明所选样地的树种受到了严重的干旱胁迫。由于坡向坡位和树种的不同,供试树种的生长量、生物量和根量存在显著差异。
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标签：喀斯特石漠化论文; 植被恢复论文; 耐旱特性论文; 水分胁迫论文; 光合作用论文; 生长特性论文; 适应性评价论文;