新型抗蒸腾叶面肥对叶片蒸腾速率的影响

在干旱的条件下,蒸腾作用会引起植物大量丢失水分,常常会引起水分亏缺和脱水的伤害.我国黄土半干旱地区是退耕还林、林业生态工程建设的重点地区.由于当地降水相对不足但潜在蒸散力大的特殊气候条件,使人工造林遇到了极大的困难,此时叶面喷施抗蒸腾叶面肥不仅能提供植物生长所需养分,而且还能抑制植物蒸腾作用,提高植物水势,减少植物水分的蒸发量,一定程度上提高植物生存能力.以黄土高原干旱半干旱地区造林主要树种刺槐、白榆、火炬树为主要研究对象,以自制的2种抗蒸腾叶面肥及市场上已推广施用的叶面肥肥效为主要依据,探讨自制肥料在降低植物蒸腾作用方面的效果.并最终得出自制A或自制B、白榆、稀释300～1200倍、土壤绝对含水量为10%～25%时对降低植物蒸腾速率效果最明显.     

抗蒸腾型叶面肥对造林树种蒸腾速率的影响

黄土半干旱地区是林业生态工程建设退耕还林的重点地区。由于该区降水相对不足且潜在蒸散力大等特殊气候条件,蒸腾作用会造成植物水分大量丢失,从而引起水分亏缺和脱水的伤害,使人工造林遇到极大的困难。此时叶面喷施抗蒸腾叶面肥不仅能提供植物生长所需养分,而且还能抑制植物蒸腾作用,提高植物水势,减少植物水分的蒸发量,一定程度上提高植物生存能力。本试验以黄土高原干旱半干旱地区造林中主要采用的生态经济型树种文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)、火炬树(Rhus typhina)为研究对象,以自制的两种抗蒸腾叶面肥及市场上已推广施用的叶面肥肥效为主要依据,运用正交试验探讨自制肥料在降低植物蒸腾作用方面的效果。研究结果证明,自制叶面肥C+紫穗槐或文冠果+稀释800~1200倍+土壤含水量为12%~22%时,对降低植物蒸腾速率效果最为明显。     

不同种类抗蒸腾叶面肥对山杏水分利用效率的影响

研究抗蒸腾叶面肥对苗木水分利用效率的调节作用,可为提高苗木成活率提供参考.采用盆栽法试验,在充分供水的条件下,用不同叶面肥对山杏进行处理,对山杏苗木叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等水分生理指标及其相应的环境因子进行测定.结果表明:不同叶面肥处理下,山杏的净光合速率、蒸腾速率日变化都呈双峰曲线,且净光合速率日变化曲线存在光合午休现象.山杏的水分利用效率在8:00左右达到最大值,10:00 16:00出现一个低谷,期间基本保持稳定,16:00后逐渐增大.自制叶面肥A处理过的山杏水分利用效率最高,清水对照的山杏水分利用效率最低.自制叶面肥A对提高山杏水分利用效率效果最明显,在干旱地区,为了提高苗木水分利用效率,提高苗木栽植的成活率,可以选择喷施自制A种的抗蒸腾叶面肥.喷施抗蒸腾叶面肥不仅能提供植物生长所需养分,而且还能抑制植物蒸腾作用,提高植物水分利用效率,在一定程度上提高植物的生存能力.     

渭北主要造林树种根系抗旱性研究

采用盆栽试验的方法,研究了不同土壤干旱条件下渭北主要造林树种苗木根系活力的变化。结果表明:在一定的土壤干旱范围内,苗木可以通过提高根系活力来适应逆境。当土壤干旱超过一定的阈值后,树木根系将逐步丧失其活力和功能,最终导致地上部分的枯死。各树种中,山杏根系的抗旱性最强,其次是侧柏、刺槐和油松。苗木根系活力除了受土壤干旱胁迫程度的影响之外,还受到干旱持续时间的影响。当土壤含水量降至40%的田间持水量时,土壤干旱已经对油松的生长构成了威胁,但对山杏、侧柏及刺槐的影响不大。     

黄土丘陵区降雨、土壤水分和苗木成活率的关系

降雨量通过影响土壤水分而间接影响苗木成活率。为了研究降雨、土壤水分和苗木成活率之间的关系,对半干旱黄土丘陵区降雨、土壤水分和造林成活率相关性进行试验和分析,结果表明:(1) 该区域降雨对土壤含水量的贡献可用回归方程进行模拟,模拟结果表明:低于6.3 mm的降雨不会显著增加土壤含水量,属无效降雨;(2) 建立了土壤含水量和苗木成活率的数学模型;(3) 对山杏、山桃、沙棘、柠条4种树种而言,土壤含水量分别低于5.1%,6.0%,6.5%,4.6%时其造林成活率为0;满足85%的造林成活率的土壤含水量分别为11.9%,13.0%,13.8%,12.0%;(4) 若以多年春季平均土壤含水量9.8%为本底值,对山杏、山桃、沙棘和柠条而言,只有在降雨量分别高于18.1,24.6,29.7,18.6 mm时,造林成活率才能达到85%以上。     

干旱胁迫对小叶杨幼苗生长的影响

[目的]了解小叶杨的抗旱机理,为山西省北部半干旱风沙区小叶杨防护林建设提供科学依据。[方法]通过在山西省苗圃基地盆栽模拟干旱试验,以小叶杨生长过程中的苗木株高和地径,根、茎、叶生物量,叶片相对含水量和水势,净光合速率、蒸腾速率等为生长和生理指标,研究干旱胁迫对小叶杨幼苗生长的影响。[结果]干旱胁迫抑制了小叶杨幼苗的生长,包括地上部分和根系的生长;叶片相对含水量和水势随土壤相对含水量降低而下降;各干旱梯度下CK,T1,T2,T3,T4,T5的净光合速率、蒸腾速率也随干旱梯度加深而降低,但从CK(田间持水量,土壤含水量20.3%)到T3(田间持水量的40%,土壤含水量8.12%)净光合速率和蒸腾速率随干旱梯度加深降幅逐渐较小,并且干旱时也能保持较大的光合速率和蒸腾速率,表明小叶杨具有明显抗旱特性;当土壤水分进一步减少,T4(田间持水量的30%,土壤含水量为6.09%)时小叶杨开始出现干枯现象,T5(田间持水量量的20%,土壤含水量为4.06%)时小叶杨全部死亡。[结论]山西省西南部及其周边地区进行小叶杨造林时,土壤水分应尽量要保持在6.09%(T4)以上。     

铜基叶面肥及控释肥对辣椒生长发育和叶片保护酶等生理特性的影响

【目的】针对辣椒喜肥、耐肥、对水分要求严格的特点,采用铜基叶面肥、控释肥两种新技术,研究了叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥对辣椒产量、矿质养分在植株体内的分布、保护性酶活性以及果实品质的影响,为提高果蔬产量和改善品质提供理论依据。【方法】分别于2011年4~11月和2012年3~9月,在山东农业大学南校区土肥资源高效利用国家工程实验室新型肥料中试基地, 以赤峰牛角王为供试辣椒品种设置肥料盆栽试验,试验设8个处理: 1）喷清水土壤不施肥对照（CKW- NF）;2）喷清水+土施普通肥（CKW+CCF）; 3）喷清水+土施控释肥（CKW+CRF）; 4）喷清水+土施控释肥+保水剂（CKW+CRF+W）; 5）喷铜基叶面肥土壤不施肥（CBFF-NF）; 6）喷铜基叶面肥+土施普通肥（CBFF+CCF）; 7）喷铜基叶面肥+土施控释肥（CBFF+CRF）;8）喷铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）。采用称重法测定辣椒产量,于收获期取果实及叶片鲜样用于果实品质和生理生化指标测定,植株各部位干样用于微量元素测定。【结果】1）两年内喷施铜基叶面肥和土施控释肥均能提高辣椒产量,其中叶面喷施铜基叶面肥+土施控释肥+保水剂（CBFF+CRF+W）组合对辣椒产量的提高幅度最大,与CKW+CRF+W相比2011年增产24.1%,2012年增产29.0%。2）相同的土壤施肥条件下,与喷清水相比,喷施铜基叶面肥能够显著提高辣椒植株体内的铜浓度。其中,土施控释肥加保水剂基础上喷施铜基叶面肥处理的辣椒果实中铜浓度比叶面喷清水显著提高了103.9%;土施控释肥条件下,叶面喷施铜基叶面肥较喷清水处理下的果实铜浓度增加了41.5%。3）喷施铜基叶面肥后,辣椒叶片的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性升高,而过氧化氢酶（CAT）活性下降。CBFF+CRF+W处理下的辣椒叶片SOD活性较CKW+CRF+W处理显著提高了26.6%,CBFF+CRF+W组合的叶片的POD活性和CAT活性与CKW+CRF差异显著。4）与喷清水处理相比,无论在土壤施用控释肥还是土壤施用控释肥+保水剂的条件下,叶面喷施铜基叶面肥均使辣椒果实可溶性蛋白和维生素C的含量显著提高,其增加幅度在12.8%~178.4%。【结论】综合考虑几种肥料组合,叶面喷施铜基叶面肥和土施控释肥可在一定程度上调控植株微量元素的积累,改善辣椒营养品质,提高辣椒产量。     

干旱胁迫对黄土高原不同质地土壤长柄扁桃和沙柳幼苗生理生态特征的影响

通过盆栽控水试验,研究了干旱胁迫对黄土高原不同质地土壤(砂土、壤土)长柄扁桃和沙柳幼苗光合特性(净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO_2浓度C_i、内禀水分利用效率WUE)、蒸腾速率T_r及叶片水势Ψ_w的影响。结果表明:干旱胁迫下不同质地土壤长柄扁桃和沙柳P_n、G_s、WUE及T_r均呈现先上升后下降的趋势,而C_i和Ψ_w分别表现为上升和下降趋势。土壤质地显著影响长柄扁桃和沙柳对水分亏缺的敏感性,在相同干旱程度下,壤土中长柄扁桃P_n和G_s均显著高于砂土,而沙柳P_n和G_s表现为砂土显著高于壤土(p0.05)(重度干旱除外)。当土壤含水量降至中度和重度干旱时,长柄扁桃和沙柳WUE在不同质地土壤间具有显著差异(p0.05)。壤土中长柄扁桃生长优于砂土,而沙柳则相反。因此,黄土高原植被恢复与生态建设过程中不仅应根据土壤水分状况选择造林树种,还应考虑植物在不同质地土壤上对干旱胁迫的不同响应。     

聚合物类保水剂对山杏水肥利用效应的影响

研究了不同用量保水剂处理对干旱胁迫下山杏(Armenia casibirica)叶水势、根部氮磷钾及生物量(地上部分生物量、地下部分生物量、总生物量)、根冠比的影响。结果表明,不同处理下叶水势受到不同程度促进,且促进程度随保水剂用量增大而增大。山杏根部氮磷钾含量,因不同处理均有所变化,其中,氮含量变化最显著,随保水剂用量增大而增大。保水剂20g下氮含量是对照的1.66倍,钾含量基本无变化,而磷含量随保水剂用量增大而降低。处理可使山杏总生物量和地上部分生物量增大,而对照组的地下部分生物量和根冠比最大。山杏叶水势和根部氮含量相关性显著。研究结果表明,保水剂和复合肥的混施显著促进了山杏生长,其原因可能是其保水保肥及缓释的作用。     

刺槐无性系苗期叶水势和相对含水量与土壤含水量之间关系研究

研究了刺槐无性系苗期叶水势、相对含水量和土壤含水量之间关系。参试刺槐无性系叶水势和土壤含水量之间呈双曲线关系,但不同无性系间参数A、B存在着差异,U5、NC和8041表达式参数“A”和“B”基本相近,且较小,而U2、U7和U9的的参数相对较大。无性系叶水势和饱和亏缺间呈线性关系,无性系间线性方程中斜率B大小不同,其顺序为:U7>8041>U2>U9>U5>NC;U7的斜率最大,说明遇到干旱时其最容易失水,而NC的斜率最小,说明当遇到干旱时其失水速度最慢。植物相对含水量和土壤含水量间呈线性关系。参试无性系B值大小顺序为:U7>U2>U9>8041>U5>NC,U7值最大说明遇到干旱时较易失水,而U5和NC最小则失水速度较慢。     

黄土高原主要树种树干液流研究进展

为了明晰黄土高原主要树种树干液流的动态特征,该文通过对已发表相关文献搜集与整理(19篇涉及11个树种),采用meta分析手段归纳黄土高原主要树种树干液流动态、耗水规律及其影响因素。研究发现:(1)该区主要树种树干液流存在明显的昼夜变化规律;(2)太阳辐射、水汽压亏缺、土壤含水率是影响树干液流的主要环境因素;(3)树干液流测量手段、树木生长阶段以及测量时的天气条件会给树木蒸腾耗水估算带来不确定性;(4)11个树种的蒸腾耗水量大小的顺序为:针叶树种(侧柏、油松)乡土阔叶树种(白榆、辽东栎、旱柳、柠条、河北杨、小叶杨、山杏)外来阔叶树种(刺槐、苹果)。本研究为黄土高原地区造林树种的合理选择及树种耗水评价提供参考。     

砒砂岩区主要造林树种枯落物及林下土壤持水特性

为了探究砒砂岩区不同造林树种水文特征,以该地区油松、侧柏、青杨、山杏、沙棘、柠条为研究对象,通过浸泡法和环刀法,对比分析了不同树种枯落物层和土壤层的持水特性。结果表明:砒砂岩区主要造林树种枯落物蓄积量变动范围为1.55~7.89t/hm~2,青杨林下枯落物最大持水率最高为281.26%,其他树种枯落物最大持水率依次为油松(217.14%)、侧柏(201.05%)、山杏(202.79%)、沙棘(170.96%)、柠条(158.08%)撂荒地(143.88%)。油松林下土壤层容重最小为1.46g/cm3,总孔隙度和毛管孔隙度最大分别为43.55%和36.99%,毛管持水量最大为14.50mm;山杏林下土壤非毛管孔隙度最大为13.12%,非毛管持水量最大为6.86mm。油松枯落物及其林下土壤层持水能力良好,更适宜作为砒砂岩地区植被建设树种。     

土壤水分对山杏光合作用日变化过程的影响

在半干旱黄土丘陵区,应用CIRAS -2型光合作用测定系统,通过测定8个土壤水分梯度下山杏(Prunus sibirica L.)叶片光合生理参数的日变化过程,探讨土壤水分变化对山杏光合作用日变化过程的影响.结果表明:1)山杏光合作用日变化过程和光合午休的原因,随土壤水分的变化而明显不同,当土壤相对含水量(WT)在56.1％～66.1％之同时,山杏没有发生光合作用午休现象,但超出此土壤水分范围会发生不同程度的光合午休现象,当Wr在93.2％ ～77.0％之间时,山杏光合午休的主要原因是气孔因素限制,当Wr在49.3％ ～37.3％之间时,光合午休的主要原因开始由气孔因素向非气孔因素转变,当Wr小于37.3％后,光合午休的主要原因为非气孔因素限制,即叶肉细胞光合能力下降;2)当Wr在49.3％～77.0％之间时,山杏同时具有较高的光合速率和水分利用效率.     

基于光谱特征参量的核桃叶片氮素含量估测模型

建立基于光谱特征参量的新温185号(Juglans regia‘Xinwen185’)核桃叶片氮素含量估测模型,旨在为快速监测新温185号核桃叶片N素营养状况提供技术途径。基于肥料效应田间试验,测定N肥不同施用量水平下新温185号核桃果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期的叶片光谱反射率和N素含量,采用Pearson相关分析方法筛选与叶片N素含量呈极显著相关的光谱特征参量,并应用回归分析方法建立叶片N素含量光谱特征参量估测模型。结果表明:与叶片N素含量呈极显著相关(P0.01)的光谱特征参量在果实坐果期有绿峰反射率和红色比值指数,在果实速生生长期有黄边位置、红谷反射率和绿色比值指数、红色比值指数、绿色归一化差值指数、红色归一化差值指数,在果实脂化期有绿峰反射率和红色比值指数,在果实近成熟期有绿峰反射率、黄边幅值和红边面积。分别以绿峰反射率、黄边位置、红色比值指数和黄边幅值为自变量采用三次函数建立的果实坐果期、速生生长期、脂化期和近成熟期叶片N素含量回归估测模型的拟合度R2均在0.99以上,且模型具有很好的稳定性和很高的估测精度。表明可采用三次函数建立果实不同生育时期叶片N素含量光谱特征参量估测模型对新温185号核桃树体N素营养水平进行监测。光谱技术在核桃树体N素营养信息探测方面有较大的应用潜力。     

极端干旱区不同水分条件下胡杨林生态耗水特征

以极端干旱区胡杨林为研究对象,探究不同水分条件下胡杨林土壤水分运动规律和胡杨生态耗水特征。结果表明:HYDRUS-1D模型对极端干旱区胡杨林土壤水分运动和蒸散发过程具有良好的模拟效果。不同水分条件下胡杨林土壤水分运动特征和生态耗水变化差异明显。随着下垫面水分条件趋于湿润,土壤水分含量和湿润锋入渗深度均出现增加,入渗深度分别达到100,120,150cm。下垫面水分条件改变导致土壤水分存蓄情况发生变化。下垫面水分补给增加的同时胡杨林蒸散发呈明显增加,其中植被蒸腾增加显著。随着水分条件逐渐湿润植被蒸腾占总蒸散比例由55%升至65%。研究显示,随着下垫面水分条件逐渐湿润,极端干旱区胡杨林生态耗水量逐渐增加,其中植物蒸腾消耗是造成水分耗散增加的主要原因。     

陕北黄土区阳坡阔叶混交林结构及点格局分析

为了确定陕北黄土区阳坡水土保持林合理的结构配置模式,在吴起县吴仓堡镇黄土西坡设置6.25 hm2大样地,实测山杏+小叶杨+刺槐阔叶混交林树木的胸径、树高等指标,分析林分空间分布特征,采用点格局分析法,探讨山杏、小叶杨和刺槐种群的分布格局及空间关联性.结果表明:1)山杏和小叶杨是该研究群落的优势种,刺槐是伴生种,山杏的优势地位明显;2)小叶杨种群以大、中径级林木为主,山杏种群以中、小径级林木为主,刺槐种群以小径级林木为主,林木整体生长状况欠佳,且小叶杨种群树高均值明显大于山杏、刺槐种群,林分复层结构明显;3)山杏、小叶杨和刺槐种群在0 ～125 m空间尺度内呈聚集分布,分别在尺度为47、65和104 m时达到最大聚集强度,林木主要分布在微地形上,最大聚集半径与林木聚集分布的微地形规模相吻合;4)山杏、小叶杨和刺槐种群在0 ～125 m空间尺度内,呈显著负关联,种间竞争激烈.黄土区干旱阳坡林分空间分布格局受微地形影响较大,应根据坡面微地形设计造林混交模式和布置种植点,并加强抚育管理.研究为该地区水土保持林草植被规划设计,提供理论依据和科学指导.     

不同水分条件下核桃蒸腾速率与光合速率的研究

在黄土高原半干旱区,采用LI-1600稳态气孔仪和LI-6200便携式光合测定仪对不同土壤水分条件下盆栽核桃的生理指标进行了观测,研究土壤含水量对核桃蒸腾速率与光合速率的影响.结果表明,不同土壤含水量条件下核桃蒸腾速率、光合速率和水分利用效率的日变化具有显著的差异.当土壤体积含水量在5%以下时,核桃气孔导度很低,蒸腾速率日变化也不明显;当体积含水量为10%和15%时,蒸腾速率、光合速率和水分利用效率随着土壤水分的增加而升高,而且具有明显的日变化.土壤含水量越低,核桃叶片气孔导度与蒸腾速率和光合速率的相关性越差.通过对比得出,核桃光合作用适宜土壤体积含水量为10%～15%;土壤体积含水量控制在15%时核桃的水分利用效率达到较好状态.     

Foliar Damage,Ion Content,and Mortality Rate of Five Common Roadside Tree Species Treated with Soil Applications of Magnesium Chloride

Sensitivity to magnesium chloride (MgCl₂) was assessed on five common roadside tree species by maintaining soil concentrations at 0-, 400-, 800-, or 1,600-ppm chloride via MgCl₂ solution over four growing seasons. Evaluations of growth, leaf retention, foliar damage, and ion concentrations were conducted. Water potentials were measured on two species. Foliar chloride and magnesium concentrations were positively correlated with foliar damage in all species. Conifers exhibited mild damage during the first growing season but moderate to severe damage during the first winter and second growing season. The two highest MgCl₂ treatments caused leaf loss, severe damage, or mortality of Douglas-fir, lodgepole, and ponderosa pines after two seasons of treatments and of limber pine after four seasons. Aspen also displayed foliar damage and crown loss but abscised damaged leaves and flushed asymptomatic leaves throughout the growing seasons. The highest treatment caused mortality of aspen in 4 years. Approximately 13,000–17,000-ppm foliar chloride was associated with severe damage in conifers but ranged from 13,000- to 33,000-ppm in fully necrotic leaves. Aspen foliage contained the highest concentrations of chloride (24,000–36,000-ppm), and limber pine leaves had the lowest (<14,200-ppm). Although MgCl₂ caused reductions in leaf water potential, aspen and ponderosa pine did not appear to be under substantial moisture stress and continued to take up ions. Mortality of common roadside tree species in 2 to 4 years can occur due to high MgCl₂ soil concentrations, and transportation officials should consider these implications in their management plans.     

层次分析法在太行山中南部造林树种选择中的应用

[目的]对太行山中南部不同林种树种适宜性进行了研究,为太行山生态脆弱区造林树种的选择和提高植被恢复效果提供理论与技术支撑。[方法]应用层次分析法(AHP)对常见的17种造林树种进行适宜性评价。依托9个评价指标,用9点数值量表法设计专家调查表,经指标筛选,建立判断矩阵计算权重值。根据权重值,将树种划分为:I级(最适宜)、Ⅱ级(较适宜)、Ⅲ级(不太适宜)、Ⅳ级(不适宜)。[结果](1)9个指标入选水土保持林评价指标体系,4个指标入选用材林评价指标体系;(2)水土保持林权重值0.022 7~0.088 9;(3)用材林权重值0.024 1~0.144 1。[结论]水土保持林I级树种为侧柏、桧柏、山杏、山桃;Ⅱ级树种为:白皮松、辽东栎、山杨、樟子松、油松、杜松、华北落叶松;Ⅲ级树种为:白桦、刺槐、翅果油树、火炬树;Ⅳ级树种为:臭椿、青杨。用材林I级树种为:华北落叶松、油松、辽东栎;Ⅱ级树种为:樟子松、侧柏、青杨、山杨、白桦、臭椿、白皮松;Ⅲ级树种为:刺槐、火炬树;Ⅳ级树种为:桧柏、杜松、山杏、山桃、翅果油树。