论文摘要
针对干旱半干旱植被建设中存在的水资源与植被生长的供需矛盾,在半干旱黄土丘陵区,应用Li-6400便携式光合仪,研究了柠条、狼牙刺、沙棘、甘草、杠柳、铁杆蒿和翻白草等7种植物的叶片Pn、Tr和WUE的日进程及其影响因素,并对柠条、狼牙刺、沙棘和铁杆蒿的日蒸腾耗水量进行了估计,探讨了不同优势种的蒸腾特性及耗水规律。本研究主要结论如下:（1）黄土丘陵区各植物种不同月份Pn日变化曲线主要为单峰型和双峰型,并且不同月份各植物种峰值出现的时间不同。沙棘和翻白草6月份Pn的日变化表现出“V”字型,杠柳6月和翻白草7月的Pn日变化从早晨8:00至傍晚18:00一直减小。另外,各植物种在某些月份都表现出不同程度的光合“午休”现象。7种植物5～9月份平均光合速率的大小顺序为:柠条>甘草>狼牙刺>铁杆蒿>沙棘>杠柳>翻白草。（2）柠条、甘草、杠柳、铁杆蒿、翻白草等Tr的日变化呈单峰曲线和双峰曲线,狼牙刺Tr的日变化呈单峰曲线,而沙棘则表现为单峰型和三峰型,7种植物均属于非蒸腾午休型。柠条和铁杆蒿的日平均蒸腾速率在6、7、9月份较高,狼牙刺、沙棘、杠柳、甘草、翻白草等5种植物则在5、7、9月份较高。5～9月份平均蒸腾速率的大小排序为:柠条>甘草>翻白草>铁杆蒿>杠柳>狼牙刺>沙棘。（3）柠条、沙棘和翻白草水WUE的季节变化趋势为:先降低、后升高、然后再降低;狼牙刺、杠柳和甘草WUE的季节变化均呈单峰曲线,峰值均在8月;而铁杆蒿WUE的季节变化几乎呈一条直线。日平均水分利用效率最大值:狼牙刺（8.34mmol·mol-1）>沙棘（8.07mmol·mol-1）>杠柳（5.66mmol·mol-1）>甘草（5.38mmol·mol-1）>柠条（4.47mmol·mol-1）>翻白草（3.96mmol·mol-1）>铁杆蒿（1.59mmol·mol-1）。5～9月份平均水分利用效率的大小为:沙棘>狼牙刺>杠柳>甘草>柠条>翻白草>铁杆蒿。（4）环境因子与植物生理因子共同作用,使得不同季节、发育阶段影响光合、蒸腾的主导因子不同。通过逐步回归、相关分析等方法发现,影响光合速率的主要因子包括气孔导度、光合有效辐射、空气CO2浓度,而影响蒸腾作用的主导因子因物种而不同,主要有气孔导度、气孔限制值、光合有效辐射、气温和土壤含水量。（5）铁杆蒿和翻白草的光补偿点分别为44.1μmol·m-2·s-1和51.4μmol·m-2·s-1,光饱和点分别是351μmol·m-2·s-1和527μmol·m-2·s-1。铁杆蒿和翻白草的Tr随PAR的增强一直处于上升趋势。铁杆蒿和翻白草的WUE率随PAR的增强呈抛物线状变化,二者在一天中各个时段都具有较高的水分利用能力。铁杆蒿喜光但不属于典型的阳生植物,翻白草为典型的阳生植物。（6）柠条在6、7月份单株日蒸腾耗水量较大,狼牙刺和沙棘5、7、9月份的单株日蒸腾耗水量较高。3种灌木单株日蒸腾耗水均在7月最高月,最大日蒸腾耗水量为:柠条（8.523kg）>狼牙刺（4.20kg）>沙棘（3.540kg）。3种灌木树种生长季（5～9月）单株日蒸腾耗水量的平均值大小顺序是柠条（4.48kg）>沙棘（2.839kg）>狼牙刺（2.799kg）。（7）柠条、狼牙刺和沙棘林分日蒸腾耗水量的月动态存在差异。柠条、沙棘和狼牙刺林分最大日蒸腾耗水量均出现在7月,最大日耗水量分别为24.04mm、14.16mm和3.82mm。草地铁杆蒿群落日蒸腾耗水量月动态呈单峰曲线,6月份最大,为6.7mm。5～9月份日蒸腾耗水量平均值由大到小依次为:柠条林、沙棘林、铁杆蒿草地和狼牙刺林。（8）柠条、甘草属于高光合、高蒸腾、水分利用效率相对较高的植物,铁杆蒿和翻白草是高光合、高蒸腾、水分利用效率较低的草本植物,沙棘和狼牙刺属于高水分利用效率、低耗水型灌木,而杠柳则为低蒸腾、高水分利用效率灌木。
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中文摘要英文摘要第一章 文献综述1.1 研究的目的和意义1.2 国内外研究动态1.2.1 植物耗水的研究历史概况1.2.2 研究林木蒸腾耗水的主要方法1.2.3 植物耗水性的研究1.2.4 存在问题及研究展望1.3 研究内容与技术路线第二章 试验材料与方法2.1 研究区自然概况2.2 试验材料2.3 研究内容及方法2.3.1 蒸腾速率、光合速率测定2.3.2 气孔限制值（LS）测定2.3.3 水分利用效率（WUE）2.3.4 叶面积的测定：LI-3000 型便携式叶面积仪测定2.3.5 植物蒸腾耗水量2.3.6 土壤水分的测定第三章 柠条的光合蒸腾作用3.1 试验材料与方法3.1.1 试验材料3.1.2 测定内容与方法3.2 结果与分析3.2.1 柠条的光合作用及其影响因素3.2.2 柠条的蒸腾作用及其影响因素3.2.3 柠条的水分利用效率（WUE）3.3 小结第四章 狼牙刺的光合蒸腾作用4.1 试验材料与方法4.1.1 试验材料4.1.2 测定内容与方法4.2 结果与分析4.2.1 狼牙刺的光合作用及其影响因素4.2.2 狼牙刺的蒸腾作用及其影响因素4.2.3 狼牙刺的水分利用效率（WUE）4.3 小结第五章 沙棘的光合蒸腾作用5.1 试验材料与方法5.1.1 试验材料5.1.2 测定内容与方法5.2 结果与分析5.2.1 沙棘的光合作用及其影响因素5.2.2 沙棘的蒸腾作用及其影响因素5.2.3 沙棘的水分利用效率（WUE）5.3 小结第六章 甘草和杠柳的光合蒸腾作用6.1 试验材料与方法6.1.1 试验材料6.1.2 测定内容与方法6.2 结果与分析6.2.1 光合作用及其影响因素6.2.2 甘草和杠柳的蒸腾作用及其影响因素6.2.3 甘草和杠柳水分利用效率（WUE）的日变化6.3 结果与讨论第七章 铁杆蒿的光合蒸腾特性7.1 试验材料与方法7.1.1 试验材料7.1.2 测定方法7.1.3 数据分析7.2 结果与分析7.2.1 铁杆蒿光合速率、蒸腾速率的日变化7.2.2 铁杆蒿光合作用、蒸腾作用与影响因子分析7.2.3 铁杆蒿的光—光合响应7.2.4 蒸腾作用的光响应7.2.5 光合有效辐射与水分利用效率（WUE）7.3 讨论与结论第八章 翻白草的光合蒸腾特性8.1 试验材料与方法8.1.1 试验材料8.1.2 测定方法8.1.3 数据统计分析8.2 结果与分析8.2.1 翻白草光合速率、蒸腾速率的日变化8.2.2 光合速率、蒸腾速率与影响因子分析8.2.3 翻白草的光合响应8.2.4 光合有效光辐射与蒸腾作用、水分利用效率等关系分析8.3 结果与讨论第九章 各优势种蒸腾特性及耗水量的对比研究9.1 研究方法9.1.1 试验材料9.1.2 主要研究方法9.2 结果与分析9.2.1 各优势种日光合速率的比较9.2.2 各优势种植物日蒸腾速率的比较9.2.3 各植物种水分利用效率的月变化比较9.2.4 各灌木树种的单株日蒸腾耗水量9.2.5 各灌木林和铁杆蒿群落日蒸腾耗水量估计9.3 小结第十章 结论10.1 光合速率10.1.1 光合速率的日变化10.1.2 光合速率的影响因素10.2 蒸腾速率的日、季变化10.3 蒸腾速率的影响因素10.4 水分利用效率10.4.1 水分利用效率的日进程规律10.4.2 水分利用效率的季节变化10.5 铁杆蒿和翻白草光合作用、蒸腾作用、水分利用效率的光响应10.5.1 铁杆蒿和翻白草的光合作用的光响应10.5.2 铁杆蒿和翻白草蒸腾作用的光响应10.5.3 铁杆蒿和翻白草水分利用效率的光响应10.6 各优势种蒸腾特性及耗水量的对比研究10.6.1 各优势种光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的比较10.6.2 灌木和铁杆蒿日蒸腾耗水量的估计参考文献缩略词致谢作者简介
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