桃树茎直径变化与土壤水势和气象因子关系研究

论文摘要

研究植物茎直径变化与土壤水势和气象因子之间的关系,不仅有利于作物水分状况诊断技术的研究,而且可以为建立自动控制灌溉系统提供数据支持。本文在对国内外相关研究现状及存在问题进行分析和总结的基础上,以桃树为研究对象,采用盆栽试验,分为充分供水（Well-irrigation, WI）和逐步干旱（Stress Treat, ST）两个处理,对同步、连续、自动监测的土壤水势、桃树茎直径变化和气象因子数据进行系统分析,得出以下结果:（1）桃树茎直径具有很好的周期性变化规律,日变化曲线近似呈“U”型,只是不同天气条件下谷值大小不同,桃树茎直径日最大值（MXSD）出现在上午8:00左右,日最小值（MISD）出现在下午4:00左右,分别滞后于太阳辐射开始增大和开始下降1.5-2.0h。在桃树未受水分胁迫影响时,桃树茎直径日最大值MXSD能够恢复并伴有生长趋势;在受到水分胁迫后,茎直径日最大值MXSD不能恢复至前一日最大值。充分灌溉（WI）和逐步干旱（ST）处理下的桃树茎直径当日平均测量值与时间关系模型分别为:Y = 37.748t + 606.11和Y = 1.1287t3 - 30.627t2 + 184.02t + 452.24。（2）气象因子对桃树茎直径变化具有很大影响,桃树茎直径变化与RH、Rn、T和u2的相关性极显著,与大气水势Ψa的相关性显著。桃树茎直径变化与太阳辐射Rn、空气温度T和2m高处风速u2的为负相关关系,与空气相对湿度RH和大气水势Ψa呈正相关关系。气象因子与桃树茎直径变化之间的多元回归方程为:SDC=8.724RH-0.071Rn-60.376u2-43.913T+0.397Ψa+2452.405（R2=0.662）两种处理条件下的桃树茎直径日最大收缩量MDS与Rn、Tmax、RH和ET0均有很好的相关性,其中,与RH的相关性最强,R2分别为0.5934和0.4701,与u2的相关性最低,R2均低于0.02。（3）试验期内,充分供水（Well-irrigation, WI）处理的土壤水势几乎始终保持水平直线状态,变化幅度很小;而逐步干旱处理（Stress Treat, ST）条件下的土壤水势与时间（t小时）呈二次曲线关系,数学模型函数为:Ψ= 16.08089t2– 0.498384t-127.41813（R2=0.98548）。土壤水势的降低对桃树茎直径变化产生很大影响,当土壤水势超过某一临界值时:桃树茎直径由增长趋势变为下降趋势,而且随土壤水势降低程度的加剧,茎直径降幅也有所增大;桃树茎直径日最大收缩量MDS也有明显增大趋势,MDS值变为水分供应充足时的2倍左右;桃树茎直径日生长量DI也由正值变为负值。这说明采用茎直径变化指标指导灌溉是完全可行的。对桃树茎直径当日平均测量值（Y）与逐步干旱处理的土壤水势（SWP）之间关系采用分段函数进行描述,在前四天内拟合方程为线性函数:Y= -3.8646Ψ+ 543.26;第5天以后,拟合方程为指数函数:Y = 785.36e0.0009Ψ。通过拟合函数初步确定盆栽幼年桃树临界土壤水势约为-60kPa。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的
• 1.3 研究意义
• 1.4 国内外研究进展
• 1.4.1 土壤水势监测和研究现状
• 1.4.2 国外有关茎直径变化的研究进展
• 1.4.3 国内有关茎直径变化的研究现状
• 1.5 发展趋势及存在的问题
• 第2章 研究内容、研究方法与试验设计
• 2.1 研究内容
• 2.2 技术路线
• 2.3 试验设计
• 2.3.1 试验区概况
• 2.3.2 试验设计
• 2.3.3 监测内容及方法
• 2.4 灌溉方式
• 第3章 桃树茎直径变化规律
• 3.1 引言
• 3.2 桃树茎直径日变化规律
• 3.3 桃树茎直径随时间变化
• 3.4 桃树茎直径MDS、DI 变化情况
• 3.5 小结
• 第4章 桃树茎直径变化与气象因子关系
• 4.1 引言
• 4.2 大气水势Ψa、参考作物需水量ET0 的计算
• 4.3 茎直径变化与气象因子关系
• 4.4 小结
• 第5章 桃树茎直径变化与土壤水势关系
• 5.1 引言
• 5.2 土壤水势分布变化规律
• 5.3 土壤水势与桃树茎直径变化关系
• 5.4 小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 作者简介
• 个人简历
• 攻读硕士期间发表的论文