北京主要造林树种生长及气体交换特性的研究

论文摘要

本文研究了北京市主要绿化树种的生长及生理生态特性,发现了北京市主要绿化树种油松、侧柏、栓皮栎光合速率、蒸腾速率及水分利用效率在生长季节的变化规律,并讨论了不同树种之间生理特征的差异。此外,本文还进一步比较了不同种源油松形态指标的差异,探讨对绿化树种油松进行种源选择的可能性,旨在为北京市的绿地建设和管护提供理论依据。研究表明:春季油松叶片的净光合速率较低,夏秋季油松的净光合速率较高,不同月份油松净光合速率的差别较大。九月份油松的净光合速率最高,四月份最低。而侧柏净光合速率的最高值和最低值也分别出现在九月份和四月份。栓皮栎的净光合速率在七月份最高,四月份处于最低值。干旱季节,侧柏的净光合速率大于油松,说明侧柏的耐旱能力要高于油松。油松、侧柏净光合速率的变化趋势与土壤含水量是一致的。北京市的主要绿化树种蒸腾速率在夏、秋较高。油松的蒸腾速率六月份、七月份较高,而四月份、五月份、十月份较低,其蒸腾速率与树干液流速率的变化趋势并不一致。九月份侧柏的蒸腾速率最高,四月份侧柏的蒸腾速率最低,但两者的差距并不明显。栓皮栎不同月份之间蒸腾速率变化较大,九月份蒸腾速率最大值（3.57mmol.m-2.s-1）达到五月份最大值（1.634mmol.m-2.s-1）的2.2倍。不同树种的蒸腾速率大小为:栓皮栎〉侧柏〉油松,阔叶树〉针叶树。侧柏蒸腾速率的变化趋势与土壤含水量、光强基本一致,说明土壤含水率、光强与蒸腾速率有很强的相关关系。不同季节,油松的水分利用效率大小依次为:秋季〉夏季〉春季。侧柏的水分利用效率变化为:秋季〉夏季〉春季。栓皮栎不同季节之间水分利用效率大小依次为:夏季〉秋季〉春季。与油松、侧柏相比,栓皮栎的单位时间内的耗水量虽然较大,但水分利用效率也较高。不同树种的稳定碳同位素值为:油松〉侧柏〉栓皮栎。对于油松而言,其水分利用效率的大小应为32a>18a>1a,随着树龄增长,稳定碳同位素值呈下降的趋势。无论是针叶树还是阔叶树,水分利用效率与胞间CO2浓度都呈负相关关系,但不同树种之间相关系数差别较大。对于不同种源的油松,树高、1a生针叶长、2a生针叶长均存在较高的变异系数。油松的树高与叶片长度并无显著的相关关系,因为油松树高、针叶长分别受到不同的遗传因素的控制。根据树高、针叶长,将不同种源的油松分为4个生态型:短针叶、低树高油松;短针叶、高树高油松;长针叶、低树高油松;长针叶、高树高油松。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1. 概述
• 1.1 研究背景
• 1.2 北京主要造林树种生理研究
• 1.2.1 北京主要造林树种光合研究现状
• 1.2.2 北京主要造林树种耗水研究现状
• 1.2.3 北京主要造林树种水分利用效率研究现状
• 1.3 水分胁迫对树木生理的影响
• 1.3.1 水分胁迫对植物生长的影响
• 1.3.2 水分胁迫对植物叶片气孔运动的影响
• 1.3.3 水分胁迫对植物光合作用的影响
• 1.3.4 水分胁迫对膜造成的伤害
• 1.3.5 水分胁迫对呼吸作用的影响
• 1.3.6 水分胁迫对氮代谢的影响
• 1.3.7 水分胁迫对内源激素水平的影响
• 1.3.8 水分胁迫对碳水化合物代谢影响
• 1.3.9 水分胁迫对其他生理生化指标的影响
• 1.4 研究目的和意义
• 2. 研究区概况及研究方法
• 2.1 试验区概况
• 2.2 试验地概况
• 2.3 试验材料
• 2.4 试验方法
• 2.5 测定内容
• 2.5.1 树木因子的测定
• 2.5.2 土壤因子测定
• 2.5.3 稳定碳同位素的测定
• 2.6 数据处理方法
• 2.7 试验技术路线图
• 3 北京主要造林树种光合特性研究
• 3.1 不同树种生长季内净光合速率的变化规律
• 3.1.1 油松净光合速率的变化规律
• 3.1.2 侧柏净光合速率的变化规律
• 3.1.3 栓皮栎净光合速率的变化规律
• 3.2 油松、侧柏净光合速率的比较
• 3.3 土壤水分对不同树种净光合速率的影响
• 3.4 小结
• 4 北京主要造林树种的蒸腾耗水特性
• 4.1 不同树种蒸腾速率生长季变化规律比较
• 4.1.1 油松蒸腾速率的变化规律
• 4.1.2 侧柏蒸腾速率的变化规律
• 4.1.3 栓皮栎蒸腾速率的变化规律
• 4.2 油松、侧柏、栓皮栎蒸腾速率的比较
• 4.3 不同树种蒸腾速率与环境因子的关系
• 4.4 小结
• 5. 北京主要造林树种水分利用效率
• 5.1 不同树种水分利用效率的日变化规律
• 5.1.1 油松水分利用效率的变化规律
• 5.1.2 侧柏水分利用效率的变化规律
• 5.1.3 栓皮栎水分利用效率的变化规律
• 5.2 不同树种水分利用效率的比较
• 5.3 叶片瞬时水分利用效率与胞间CO2 浓度的关系
• 13C 值的关系'>5.4 水分利用效率与δ ¹³C 值的关系
• 13C 值的关系'>5.4.1 不同树种水分利用效率与δ ¹³C 值的关系
• 5.4.2 油松无性系不同年龄稳定碳同位素值的差异
• 5.5 小结
• 6. 北京主要造林树种油松不同种源生长特性
• 6.1 不同油松种源生长的差异
• 6.2 气候因子对油松种源生长的影响
• 6.3 油松不同种源生长特性的聚类分析
• 6.4 小结
• 7 结论与讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 论文发表
• 导师简介
• 致谢