湖南6种园林灌木的耗水特性及不同配置绿地耗水量

论文摘要

湖南省是季节性缺水的地区,每年园林绿地的养护需要消耗大量水资源。长期以来,由于对植物的内在耗水规律缺乏了解,现有的绿地水分管理具有很大的盲目性,停留在经验管理的粗放水平上,造成水资源的浪费。本文以湖南省主要园林植物为研究对象,以提高水资源利用效率为目标,通过对毛杜鹃等6个灌木树种的盆栽试验及环境影响因子的定位观测,弄清了这些树种耗水特性的规律,揭示了不同树种耗水能力的差异,建立了树木耗水与主要环境因子的关系模型,并进行尺度扩展。本研究取得的主要成果有：比较了不同灌木树种之间的耗水差异,在水分供应充足时,各树种日平均耗水率差异很大,从高到低为金边黄杨>红檵木>金叶女贞>栀子>毛杜鹃>砂地柏。金边黄杨、红檵木为高耗水树种,砂地柏为低耗水树种,毛杜鹃、栀子、金叶女贞居中。发现了各灌木树种在水分充足条件下,不同月份各树种日耗水率差异显著,从8月到11月,除金叶女贞日耗水率9月比8月略有回升外,同一树种的日耗水率大致呈递减趋势。分析了环境因子对灌木蒸腾耗水的影响,在充分供水条件下,各灌木树种蒸腾速率与气孔导度和太阳辐射为极显著相关,与相对湿度、气温的相关性稍弱。建立了灌木蒸腾速率与主要环境因子的6个优化模型。确定了绿地水分分级管理的标准,根据不同水分梯度下各树种的蒸腾、光合、气孔导度和水分利用效率等变化的规律及外貌特征,可确定本次试验土壤的田间含水量为20.4%（水势-0.09Mpa）,水分有效性临界值为17.6%（水势-0.26Mpa）,旱害临界值为12.8%（水势-1.56Mpa）,永久凋萎含水量在11.8%（水势-2.27Mpa）以下。据此,可将土壤的水分状况分为以下三个等级：水分充足（水势为-0.26Mpa～-0.09MPa,含水量为17.6%～20.4%）,轻度缺水（水势为-1.56Mpa～-0.26MPa,含水量为12.8%～17.6%）,中度缺水（水势为-1.56MPa,含水量小于12.8%）。找到了树木耗水尺度扩展的方法,灌木树种的耗水通过绿面叶面积指数扩展。在此基础上,算出了灌木在不同配置下的单位面积绿地耗水量。为绿地灌溉制度的制定提供了有力的理论依据。在半年的观测试验中,采用了Li-6400光合分析系统、SEC广域压力膜仪等先进的仪器设备。对每一个试验项目都设计了3～5个重复,且进行了长时间、多时段观测。本课题把树木耗水性研究引入园林绿地,首次在季节性缺水的湖南地区进行研究,把树木耗水与低耗水树种选择和配置结合起来,在研究对象的选择、研究的系统性和理论与生产实践的结合等方面具有新颖性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1.前言
• 1.1 树木耗水研究的目的和意义
• 1.1.1 城市树木耗水研究的目的和缓解水资源紧张状况的意义
• 1.1.2 湖南省城市水资源状况
• 1.1.3 湖南省城市绿化状况
• 1.2 国内外研究的现状及水平
• 1.3 本论文的创新之处
• 1.4 本论文的课题来源
• 2.树木耗水研究及耗水尺度扩展的理论基础
• 2.1 树木耗水性的概念
• 2.2 蒸腾速率与耗水量
• 2.3 树木耗水性的评价和比较
• 2.4 树木耗水的影响因素
• 2.5 树木耗水的测定方法及应用条件
• 2.5.1 茎流计法
• 2.5.2 热扩散探针
• 2.5.3 盆栽苗木法
• 2.6 耗水尺度扩展理论与方法的研究
• 2.7 技术路线
• 3.试验设计
• 3.1 试验地点概况
• 3.2 试验材料的选择
• 3.3 试验设计和试验方法
• 3.3.1 盆栽蒸腾测定
• 3.3.2 林下土壤蒸发量的测定
• 3.3.3 土壤水分特征曲线
• 4.苗木耗水性研究
• 4.1 水分充足条件下苗木的耗水规律
• 4.1.1 各树种蒸腾、光合和水分利用效率的日变化规律
• 4.1.2 各树种不同月份的耗水率
• 4.1.3 气孔导度和环境因子对苗木蒸腾耗水的影响
• 4.2 控水条件下苗木的耗水规律
• 4.2.1 蒸腾速率日变化与控水时间的关系
• 4.2.2 土壤含水量下降对蒸腾的影响
• 4.2.3 干旱胁迫条件下各树种的日耗水进程
• 4.3 小结
• 5 灌木耗水的尺度扩展及耗水量的计算
• 5.1 灌木耗水的尺度扩展方法
• 5.1.1 不同配置形式下的6种灌木的叶面积指数
• 5.1.2 林下土壤的蒸发量
• 5.2 不同绿地类型耗水量核算
• 5.3 小结
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢