不同水分处理下防护林树种叶水势、茎水势及土水势的研究

[目的]以克拉玛依防护林树种为试材,探讨不同水分处理下不同防护林树种的叶水势、茎水势和土水势的日变化及其相关性.[方法]试验设置2种水分处理(沟灌):处理一(50 m3/(667 m2·次))和处理二(100 m3/(667 m2·次)),采用露点水势仪测定防护林树种的叶水势、茎水势和土水势的日变化.[结果]叶水势日变化中,处理一在08:00时俄罗斯杨和沙枣树的叶水势分别为-2.03和- 3.23 MPa,在20:00时叶水势分别为-3.32和- 11.65 MPa,沙枣树叶水势下降明显;处理二08:00 ～20:00俄罗斯杨和沙枣树的叶水势下降均不明显.二种处理树种茎水势日变化与叶水势变化相似;土水势随着土壤深度(30～90 cm)的增加呈上升趋势(沙枣树下降),树种根系吸收水分能力随着土壤深度(30 ～90 cm)的增加而下降(沙枣树吸收水分增强).[结论]从叶、茎及土水势变化来看,树种抗旱程度为沙枣树＞胡杨＞白榆＞俄罗斯杨,主要原因与树种自身因素(如叶面积,根系等)有关.     

结实期土壤水分对水稻产量与品质的影响

以汕优63(杂交籼稻)和武育粳3号(粳稻)为材料,自抽穗至成熟期,设盆钵内土壤水势5个处理为0(对照)、-15、-30、-45、-60kPa,研究了土壤水分对产量和稻米主要品质性状的影响。结果表明,当汕优63土壤水势为-15kPa和-30kPa、武育粳3号土壤水势为-15kPa时,结实率、千粒重和产量较对照显著增加。结实期土壤水分对稻米的出糙率、精米率、粒长/粒宽、直链淀粉含量和粗蛋白含量无显著影响。汕优63土壤水势为-15kPa和-30kPa处理及武育粳3号土壤水势为-15kPa处理的整精米率与对照无显著差异,垩白米率、垩白度和消减值较对照显著降低,淀粉谱的最高粘度和崩解值则显著增加。汕优63土壤水势为-45kPa和-60kPa处理以及武育粳3号土壤水势为-30kPa、-45kPa和-60kPa的处理的结实率、千粒重、产量、整精米率、胶稠度、碱消值、最高粘度和崩解值较对照显著降低,垩白米率、垩白度和消减值较对照显著增加。建议将土壤水势为-15kPa与-30kPa和-15kPa分别作为汕优63和武育粳3号结实期优质高产节水灌溉的低限土壤水势指标。     

不同肥力水平下土壤-植物-大气连续系统水势温度效应研究

通过对田间土壤-植物-大气连续系统(SPAC)的昼夜观测,确定温度为影响SPAC水分运移的重要因素.随土壤温度升高土壤水势增大,显示温度对田间土壤水势的正效应,且高肥力的正效应大于低肥力.温度对小麦叶水势具有显着负效应,即小麦叶水势随气温升高而降低.温度与大气水势也呈现负相关,随着温度升高大气水势降低.温度与土壤-植物及植物-大气间水势梯度呈正相关,随气温升高,两者水势梯度增大.     

干旱过程中苹果茎水势和叶水势的变化研究

分别于8：00和15：00,对田间生长的4 a生苹果树在充分灌水后的22 d干旱周期内的茎水势和叶水势进行跟踪测定,同时测定了土壤充分湿润、中度水分亏缺及严重水分亏缺条件下上述指标的日变化。结果表明：在3种土壤水分条件下叶水势的变化幅度在0.2MPa左右,差异不明显 而午间茎水势则由土壤充分湿润时的-0.6MPa降至土壤水分严重亏缺时的-1.8MPa,下降了1.2MPa。在整个干旱周期中,午间茎水势的变化虽受日蒸发量的影响,但其变化趋势与土壤水势的变化趋势较一致。随着干旱的加重,午间茎水势与叶水势之差,即茎、叶水势梯度也出现极大变化。在土壤充分湿润时,茎、叶水势梯度高达1.5MPa 在土壤水分严重亏缺条件下,差异缩小为0MPa。研究认为苹果外围新梢水势及茎水势与叶水势梯度的变化对土壤水分亏缺的反应比叶水势的变化更敏感,因此较适宜作为衡量果树水分亏缺程度的生理指标。     

内蒙古库布其沙地小叶锦鸡儿水势研究

[目的]初步研究小叶锦鸡儿水势日变化、月变化及其与环境因子之间的关系。[方法]采用PSYPRO水势仪测定库布齐沙地小叶锦鸡儿的叶水势,对叶水势日变化、月变化进行动态研究,并分析其和水分在SPAC系统中的运移过程。[结果]小叶锦鸡儿叶水势的日进程在5、9月份呈单峰曲线变化,6～8月份则表现为双峰曲线变化。15：00左右通常是一天中叶水势的最低值。叶水势与大气温度和光照呈显著负相关,而与大气相对湿度呈正相关,相关系数为0.88。大气相对湿度对植物水势的影响最大。水分在SPAC系统中运移的主要阻力发生在叶-气界面。水分在小叶锦鸡儿体内运移过程中,植物体内部茎-叶的水势差（0.077MPa）远远小于根-茎的水势差（1.050MPa）。[结论]该研究为库布齐沙地的植被恢复与重建提供了理论依据和参考。     

清耕与覆草措施对枣树叶水势的影响

从生态节水理念出发,以阿克苏市红旗坡农场棉花试验基地内的2.67hm2枣园为研究对象,对枣园采取清耕与覆草措施,比较两者的水分状况,以达到节水灌溉的目的。同时对清耕与覆草措施下枣树叶水势的日、季变化规律及影响因子进行分析。结果表明,清耕与覆草措施的枣树叶水势日变化均值分别为(-1.23±0.66)MPa和(-1.14±0.60)MPa,季变化均值分别为(-1.24±0.12)MPa和(-1.17±0.10)MPa。覆草措施的枣树叶水势明显高于清耕措施,两者日变化曲线均呈单谷型,季变化均呈"V"型,这种变化规律是枣树适应该地区生境的生理特征之一。清耕与覆草措施枣树叶水势的日变化与气温、大气相对湿度、辐射照度有十分显著的相关性,季变化与土壤水势也有十分显著的相关性。清耕与覆草措施下枣树叶水势与蒸腾量也呈线性相关,土壤水势下降,蒸腾加快,叶水势降低;土壤水势上升,蒸腾减弱,叶水势回升。     

水分胁迫对沙冬青气体交换和 叶绿素荧光的影响

使用LI-6400 光合测定系统及其配备的荧光叶室测定了不同水分状况下沙冬青气体交换及叶绿素荧 光变化特征。结果表明院沙冬青光合速率尧蒸腾速率和气孔导度与水势的关系均可模拟为y=a+b（1原e-kx）、叶绿素荧 光特征指标水势关系呈y=ae-bx^k曲线;沙冬青光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度和叶绿素荧光特征指标值随着植物水 势下降均呈下降趋势、光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度下降的初始水势（初始胁迫水势）明显小于叶绿素荧光特征 指标、光合速率水势补偿点尧蒸腾速率临界点水势和气孔导度临界点水势与叶绿素荧光特征指标NPQ尧qP 和ETR 初始胁迫水势基本相同、而明显小于荧光指标Fv/Fm 初始胁迫水势。研究指出、可用气孔导度水势临界值作为评 价光合作用气孔调节和非气孔调节的界限、Fv/Fm 水势临界值可作为植物水分胁迫临界值院当水势大于气孔导度 水势临界值时、属于气孔调节水势范围;当水势小于气孔导度水势临界值时、植物以非气孔调节为主。当水势大于 Fv/Fm 水势临界值时、植物处于轻度或中度水分胁迫;当水势小于Fv/Fm 水势临界值时、植物处于重度水分胁迫。 结果表明、沙冬青气孔调节水势临界值为-3.81~-5.26 MPa、重度水分胁迫水势临界值为-8.05~-14.53 MPa、临界 值具有生长季节差异。     

水稻在不同土水势下的生理反应

在低土水势下,叶片水势下降,且随着叶位的下降,叶片水势下降早而快。在150～900μmol photons·m~(-2)·s~(-1)的光强范围内,稻株群体净光合与光强呈线性关系,且随着土水势的下降,光强对光合的促进作用逐渐减弱。土水势、光强和气孔导度对光合强度的影响存在互作效应,在低土水势下,除气孔导度外,另有其它限制光合的因素存在。低土水势引起叶片质膜透性增加,同时刺激超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,水分胁迫造成的膜伤害很可能包含自由基伤害过程。低土水势对水稻根系活力的影响随生育时期和品种的不同而异,灌浆中、后期,较低的土水势能延缓根系的衰老。     

红豆草营养枝水势日变化的研究

[目的]剖析红豆草水分生理特性,为红豆草的开发利用和耐旱特性的研究提供科学依据。[方法]测定了甘肃省西北民族大学榆中校区典型黄土高原半干旱地区红豆草营养枝(茎、叶、花)水势的日变化以及其含水率变化规律,研究了含水率在各个时间段的变化情况,水势日变化与温度、湿度、光照变化之间的相互关系。[结果]试验表明,红豆草营养枝水势与温度和光照呈负相关,而与湿度呈正相关。当温度为最低值18℃时,水势出现最高值-0.193 3 MPa,最低温出现在早晚;温度为最高值30℃时,则水势出现最低值-0.650 0 MPa,一般高温出现在一天中的14:00～16:00这段时间。当光照出现最低值8.8 lx时,水势出现最高值-0.193 33 MPa;当光照出现最高值105 448 lx时,水势出现最低值-0.650 0 MPa。当湿度出现最低值45%RH时,水势也出现最低值-0.650 0 MPa;当湿度出现最高值61%RH时,水势也出现最高值-0.173 33 MPa。一天中含水率高值出现在早上8:00、中午12:00、晚上20:00,低值出现在16:00～18:00,为74.37%～74.59%。[结论]红豆草营养枝水势与气象因子有密切关系。     

水分胁迫对福建柏种子萌芽的影响

通过设置不同浓度的聚乙二醇（PEG）溶液模拟土壤的自然水势,以确定不同水分胁迫条件下福建柏种子萌芽的敏感性。结果表明：福建柏种子发芽的水势范围为0～-0.60MPa,低于-0.60MPa时其种子不能发芽。在水势为0～-0.60MPa的水分胁迫条件下,随着水势的下降,其发芽率、发芽指数、发芽速度、芽长、活力指数等都表现出明显的下降趋势,表明福建柏种子对水分胁迫极敏感。     

利用中子水分仪测定棉田土壤水分含量

研究利用中子仪对棉田土壤水分含量进行了测定。结果表明：随着土壤深度的增加，土壤水分含量逐渐增加。在棉花生产期间，0－60cm土壤层次含水量变化大。其变异系数为15．88－74．4％，含水量（容积％）为3．12－25．36；60－120cm土壤层次含水量变化小。变异系数为9．43－44．87％，含水量（容积％）为16．15－28．84％。另外，两种土壤剖面类型土壤在保水上也存在着差异。结果也表明：0－20cm土层的含水量明显低于20－40cm土层。     

冬小麦水分生理特性对水分胁迫的响应

采用盆栽试验对不同土壤水分条件下冬小麦水分生理生态特性进行了初步研究。结果表明,随干旱胁迫的加剧,不同生长时期冬小麦叶片相对含水率和叶水势均呈减小趋势,叶片水分饱和亏均呈增大趋势。且不同土壤水分条件下冬小麦叶片相对含水率和饱和亏与土壤持水量关系密切。严重干旱处理下冬小麦叶片相对含水率和叶水势始终维持在较低水平,而轻度干旱和正常水分处理尤其是正常水分处理维持在较高水平。冬小麦日蒸腾平均值的大小顺序为正常水分处理(3.375 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>轻度干旱处理(3.107 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>中度干旱处理(2.332 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>严重干旱处理(2.018 mmol·cm~(-2)·s~(-1))。各处理冬小麦蒸腾出现较大差异的时间在12:00和14:00。不同土壤水分条件下除严重干旱外冬小麦蒸腾速率均与光合有效辐射强度显著相关,各处理均与大气相对湿度和叶片温度显著相关,与土壤水分密切相关。土壤水分对冬小麦的生物量和产量具有显著影响,正常水分处理生物量和产量最高,高于其他3个处理,严重干旱处理最低。     

长期地膜覆盖对棕壤水分含量和储量动态变化的影响

棕壤长期定位实验结果表明,长期地膜覆盖对土壤剖面内0~60 cm的土壤水分动态变化有较大影响。从播种前期(4月20日)至大喇叭口期(6月30日)以及长粒期(8月15日)至作物收获后的结冰期(11月10日),在0~20 cm和20~40 cm这两个层次覆膜处理的土壤含水量基本上均高于裸地,而在40~60 cm这个层次整个生长季覆膜处理的土壤含水量基本上均接近甚至低于裸地,同时长期的地膜覆盖保护了60~100 cm的土壤水分。从整个生长季来看,0~40 cm和40~100 cm这两个层次土壤水储量均是覆膜高于裸地。因此地膜覆盖是干旱地区一种重要的保水措施。     

突脉青冈林分水文效应研究

对突脉青冈林分结构各层次持水能力及其林地土壤的持水能力和渗透性能的分析,结果表明：突脉青冈纯林中,密度为３０００株ｈｍ－２的林分林冠层持水量最大为９．４０４ｔｈｍ－２;若以林分的持水能力即地上部分与土壤的持水能力总量为指标,以４０５０株ｈｍ－２的林分为最好,总持水量最大,为１４９．５７２ｔｈｍ－２．并进行了涵养水源的效益估算     

不同林龄枣林土壤水分分布模型

为明确黄土丘陵区枣林土壤水分随树龄增长而变化的空间分布特征及定量模型表达,分别获得1年生、3年生、5年生及12年生枣林地0～10 m的土壤水分数据。结果表明,1～12年生枣林生长过程消耗土壤水分深度基本在0.04～7 m,用Gauss函数与扩张因子b的积分别定量描述枣林1年生、3年生、5年生及12年生枣林地土层0.04～10 m土壤耗水曲线模型,扩张因子随树龄增长而扩大,具有二次相关性,反映了枣林随林龄增长土壤水分消耗变大的变化规律.其误差可控在理想范围。     

陕北白于山区草地返青期地形·土壤水分与群落结构的关系

研究了陕北白于山区草地返青期地形、土壤水分与群落结构的关系。结果表明,0~40、40~80、80~120 cm土层的土壤含水量与120~160 cm土层的土壤含水量之间相关性极显著;地形因子中的海拔与200~240 cm土层含水量呈负相关;坡位与160~240 cm土层土壤含水量呈正相关,坡向与80~120 cm土层土壤含水量呈负相关;坡度与240~280 cm土层土壤含水量呈正相关;草地的盖度与80~120 cm土层土壤含水量呈正相关,草地的生物量与40~120 cm土层土壤含水量呈正相关,草本植物的物种丰富度受土壤含水量的影响较弱。地形因子中的海拔与草地群落的盖度和生物量呈正相关,坡位与生物量呈负相关,与物种丰富度呈正相关;而坡向与物种丰富度呈正相关,坡度对草地群落指数影响不显著。     

水通道蛋白对动物适旱性作用的研究进展

对于干旱区的动物来说,如何高效地利用有限的水资源很重要。水通道蛋白（Aquaporin,AQP）构成水分转运的特异性通道,促进水分重吸收,以保存体水,调节细胞内外水分平衡,并运输其它小分子物质。每种AQP都有其独特的组织分布和细胞表达位置,以满足机体对水分的需要。为此,就AQP的分子结构、组织特异性分布、生理功能及其与动物适旱性研究进展作一简要综述。     

甘肃南部曼地亚红豆杉引种抗寒性研究

分别以甘肃南部酸性土壤和碱性土壤条件下5年生曼地亚红豆杉为材料,从低温半致死温度(LT50)、自由水和束缚水含量等生理指标研究了曼地亚红豆杉在自然降温过程中抗寒力的变化,实验表明:曼地亚红豆杉低温半致死温度在自然降温过程中均随着气温的降低而降低,与采样前半月平均最低温度显著线性相关,酸性土壤条件下束缚水含量、束缚水与自由水比值均明显高于碱性土壤条件;酸性土壤比碱性土壤条件下的红豆杉低温耐受力提高1.7℃,连续15d环境最低温平均值为-6.16℃时,曼地亚红豆杉功能叶的半致死温度在-15.51~-17.12℃之间。     

延安油松人工林地水分生产力与土壤干燥化效应模拟研究

在EPIC模型模拟精度验证基础上,应用EPIC模型定量模拟研究了延安45年(1957～2001年)实时气象条件下,油松人工林地的水分生产力1、0 m土层土壤有效含水量的变化动态和土壤湿度剖面分布特征,以揭示较长时段内油松人工林地的水分生产力变化规律和土壤干燥化效应。模拟结果表明:(1)1～13年生(1957～1969年)油松人工林水分生产力变化受降水量的影响不大,土壤水分足够维持油松较高的生产力,生物量平均值为3.1 t/hm2;14～45年生(1970～2001年)油松人工林水分生产力呈波动性下降趋势,其波动与降水量波动呈相同的趋势,生物量平均值为2 t/hm2。(2)延安油松人工林地0～10 m土层逐月土壤有效含水量模拟值,模拟前期(1～8年生)在较高(1 300～1 490 mm)水平上波动,模拟中前期(9～15年生)呈现明显的逐年降低趋势,土壤干燥化趋势十分强烈,模拟中后期(16～43年生)在较低水平上(0～180.0 mm)波动,模拟后期(44～45年生)油松死亡后土壤有效含水量逐年上升。(3)随着油松生长年限的延长和根系扎深,油松林地土壤的干层逐年加深和加厚;14年生以后,1～10 m深层土壤湿度稳定维持在每米土层0.12 m左右的含水量状态,表明油松人工林地1～10 m土层已经全部干燥化。综上所述,延安油松人工林地水分持续利用的最大年限为15年左右。     

苹果园表层与深层土壤水分的转换关系研究

2005年4-10月期间利用Trime土壤水分速测系统。测定苹果园内0-180cm范围内的土壤水分。建立了土壤水分随深度变化曲线及利用表层水分进行深层水分的预测模型。结果表明，0—50cm范围内土壤水分变化剧烈为强变异，50cm以下土壤水分变化随深度增加逐渐变弱星中等强度变异。0—10cm和0-30cm土层与深层水分的拟合效果较差，预测结果相对误差大于10％的占55．56％和50．00％。利用0-50cm土层水分进行深层水分预测时精度较高．预测结果中相对误差小于10％的占88．89％．最大相对误差为12．98％，且以经验关系的预测效果最为理想。故本地区进行深层水分预测的最佳表层土壤深度为0-50cm土层。