供水量对花榈木苗期耗水、生长和生理的影响及灌溉制度优化

【目的】研究不同供水条件下,花榈木苗期不同生长阶段水分消耗规律及其对花榈木苗木生长及生理影响,以期节约利用水资源、减少养分流失、提高苗木质量,为花榈木容器育苗分阶段按需定量供水提供理论依据。【方法】采用盆栽试验法,人工设置90%,80%,70%,60%,50%和40%6个相对含水量,采用称重补水法控制基质含水量,测定1年生花榈木幼苗单株耗水量动态变化,并对6种不同含水量条件下的花榈木幼苗生长及生理特性。【结果】在6种基质含水量条件下,花榈木幼苗日耗水量变化和月耗水量均表现为生长初期(15~76天)和生长后期(185~231天)耗水量较小,速生期(77~184天)耗水量较大。日耗水量出现2个耗水高峰期,分别为苗龄92~107天和139~169天,最大日耗水量变化范围为10.12~18.84 m L;月耗水量最大值出现在出苗后的第5个月(136~169天),变化范围为307.62~565.26 m L;土壤相对含水量为40%~80%,苗期总耗水量随供水量的增加而增加,当基质相对含水量为80%时苗期总耗水量最大,达3 870.99 m L。花榈木幼苗的生长和生理指标在不同水分梯度下均差异显著(P0.05),其中基质相对含水量为80%时,花榈木苗高、地径、生物量及根系指标均优于其他水分处理,其叶绿素总量最高,丙二醛含量、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量均处于低水平,说明相对含水量过高或过低均能抑制苗木的生长。综合考虑苗木生长生理状况及耗水特性认为:在基质相对含水量为80%时,能够培育出花榈木壮苗,同时又能实现水分的高效利用。【结论】不同供水量对花榈木苗不同生长阶段耗水、生长及生理均有显著影响。在基质相对含水量为80%时最有利于花榈木苗木生长,其苗高、地径、生物量及根系指标均最优,苗木生理质量处于最佳水平。从提高苗木综合质量考虑,以80%相对含水量处理下花榈木水分消耗规律为依据,制定不同阶段的优化灌溉制度,苗龄15~45,46~76,77~107,108~138,139~169,170~200和201~231天的单株月灌水量分别为178.35,232.47,469.98,436.59,565.26,367.35和329.55 m L。     

不同水分条件下天目琼花耗水特性

以天目琼花(Viburnum sargentii Koehne)幼苗为试验材料,采用盆栽控水法设置4个水分梯度,分别为田间最大持水量的95%(对照)、75%(轻度缺水)、55%(中度缺水)和35%(重度缺水),研究不同水分条件下天目琼花的耗水规律。结果表明:随着土壤含水量的降低,天目琼花的株高、单株叶面积、单株总鲜重和单株总干重显著减少。不同水分条件下天目琼花耗水量依次为水分充足轻度缺水中度缺水重度缺水,说明土壤含水量是决定植物耗水的主要因素。在不同水分条件下,白天耗水量占昼夜总耗水量的70%以上,说明主要耗水来自于白天。在水分充足、轻度缺水和中度缺水条件下天目琼花日均耗水量与温度和光照强度显著正相关,与相对湿度显著负相关,随着土壤含水量的降低,天目琼花耗水量与环境因子的相关性逐渐下降。在不同土壤水分条件下耗水和温度相关程度远大于光照强度和相对湿度,说明温度是影响耗水的主要气象因素。     

不同土壤水分状况对刺槐的生长及水分利用特征的影响

在适宜土壤水分、中度干旱和严重干旱 3种土壤水分条件下研究了刺槐苗木生长及水分利用特征。结果表明 :随着土壤含水量的下降 ,刺槐叶水势、叶含水量、生长速率、光合速率及单叶水分利用效率 (WUE)均显著下降 ;在整个生长季中刺槐枝条快速生长和干物质增加主要集中在 4— 6月份 ;适宜水分下总耗水量和总生物量均为最高 ,但总水分利用效率在中度干旱时为最高 ;刺槐最高耗水月、最高耗水日和一天中最高耗水时间段在 3种土壤水分下均有差异 ,在中度干旱和严重干旱下的最高耗水日出现的时间比适宜水分下的最高耗水日滞后一个月以上。刺槐的最大耗水月在 3种土壤水分下均在 7月份 ;刺槐日耗水进程在生长季多数月份呈单峰曲线 ,7月份多呈双峰曲线。刺槐属于耐旱性强的高耗水树种。根据刺槐的生长及耗水特点 ,刺槐不适宜大面积栽植在黄土高原缺水地区 ,仅适合栽植在阴坡、沟渠等土壤水分条件较好的立地上。     

土壤水分与毛白杨蒸腾耗水关系的研究

以不同水分条件下盆栽苗木和大田幼林为材料，对土壤水分与毛白杨蒸腾耗水的关系进行了分析研究，并建立了蒸腾耗水量模型。结果表明，土壤水分含量与蒸腾耗水量之间呈极显著正相关，且土壤水分状况还影响蒸腾节律；蒸腾耗水量因不同的土壤水分条件、供水历程、气象等因素而具有不同的变化特点。     

干旱胁迫下楸树无性系水分生理表征关系初探

植物节水性是抗旱性比较的重要指标之一,为造林选种提供重要参考依据。为挑选适合西北地区大面积造林的楸树无性系,在楸树生长旺盛期对3个无性系(7080、004-1及015-1)进行为期18天的盆栽自然干旱胁迫研究,比较分析3个无性系干旱期内耗水量、蒸腾量以及水分利用能力的变化。研究结果显示:3个无性系的土壤含水量随着干旱胁迫加剧而显著下降,无性系7080土壤含水量干旱胁迫前中期(第0天至第10天)显著高于其余两个无性系,正常水分条件下达到45.92±1.35%,但10天后三者无显著差异;3个无性系叶水势也随干旱胁迫而下降,但无显著差异,末期时叶水势平均在-3.0770±0.1457 MPa,变化区间为-0.658±0.057~-3.178±0.064 MPa;3个无性系干旱期间耗水量显著下降,在耗水速率日变化的比较中发现,无性系7080正常水分条件耗水速率显著低于其他两个无性系,干旱后差异不显著,但其耗水速率下降至几乎为0 g·h-1是在第10天,而其余两个无性系在第6天后即达到0 g·h-1水平;在蒸腾速率的变化中3个无性系表现一致,均随着干旱加剧而显著下降;而正常水分条件下蒸腾速率日变化比较后发现:无性系7080和004-1均出现12:00最低点,14:00达到第二个峰值("双峰")现象,而015-1在14:00时出现最低点1.548±0.104μmol·m-2s-1后不再上升。研究结果表明:楸树正常水分条件下10:00时蒸腾速率(Tr)与日间耗水总量呈良好线性关系,拟合公式为y=18.798x-81.7(R2=0.9815,p=0.0372),可利用该指标对于不同无性系耗水总量进行比较;干旱胁迫下土壤含水量变化值(y)与耗水总量变化(x)呈良好拟合关系,公式为y=1.9422x2+9.4586x+69.799(R2=0.9815,p=0.0372)。利用土壤含水量/耗水总量分析3个无性系水分利用能力后发现015-1水分利用能力较004-1及7080弱;楸树日间最大耗水速率/平均耗水速率在正常状态与重度干旱时期均稳定在1.38,在干旱过程中出现波动,其中015-1与004-1波动较大(即耗水速率起伏较大),而7080则稳定在一定范围内,体现较好水分利用能力。     

土壤分水与毛白杨蒸腾耗水关系的研究

以不同水分条件下盆栽苗木和大苗幼林为材料，对土壤水分与毛白杨蒸腾耗水的关系进行了分析研究，并建立了蒸腾耗水量模型。结果表明，土壤水分含量与蒸腾耗水量之间呈极显著正相关，且土壤水分状况还影响蒸腾节律；蒸腾耗水量因不同的土壤水分条件、供水历程、气象等因素而具有不同的变化特点。     

4种柳树苗木叶的PV水分参数对水分胁迫的响应

在温室内研究了瑞典能源柳C号、2号柳、4号柳和陕北红皮柳苗木的抗旱能力。对其盆栽苗木施行水分轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫及正常(供水)生长4种处理,应用压力室和PV技术测定4种柳树苗木在不同处理状态下的叶组织多项水分参数,以此对其苗木的耐旱能力作综合评定。结果表明,在水分胁迫条件下,2号柳苗木叶吸收水分的能力最强;4种柳树的苗木均有一定的渗透调节和保持膨压能力,4号柳、2号柳、红柳的苗木能通过增加叶束缚水的含量来实现渗透调节,但其依靠改变苗木叶束缚水的含量来实现渗透调节的作用有限,红柳、4号柳苗木在土壤相对含水量降至61%时,2号柳苗木在土壤相对含水量降至46%时,其叶由束缚水含量所引起的渗透调节作用消失;在水分胁迫条件下,红柳、4号柳苗木通过改变叶组织细胞壁的弹性来保持其的膨压,2号柳、能源柳C号的苗木主要靠叶渗透调节来维持其的膨压。水分胁迫能增强红柳、能源柳C号、4号柳苗木保持最大膨压的能力,而降低2号柳苗木维持最大膨压的能力;4号柳能通过提高苗木叶细胞原生质忍耐脱水的能力来适应干旱,能源柳C号、红柳苗木叶细胞原生质耐脱水能力对水分胁迫的适应性差,在水分胁迫条件下其耐脱水能力减弱。通过对4种柳树苗木叶组织渗透调节和维持膨压能力的综合比较,其抗旱能力由强至弱依次为能源柳C号、2号柳、红柳和4号柳。     

不同土壤水分对4个灌木能源树种生长和蒸腾耗水的影响

在充分供水(CK),轻度干旱(T1),中度干旱(T2)和重度干旱(T3)4个土壤水分条件下研究了1年生沙棘、沙枣、柠条和多花柽柳幼苗的生长和水分利用特征。结果表明:4个树种苗高和地径生长明显受土壤含水量影响。随着土壤含水量的增加,苗高和地径均显著升高和增加,多花柽柳、沙枣和沙棘均表现为CKT 1T2T3,而柠条则为T1CKT2T3。随着土壤含水量的减少,各树种根、茎、叶生物量和总生物量明显降低,根冠比先增加后减小。在不同土壤水分处理条件下,4个树种的蒸腾耗水量日变化的高峰值均出现在10:00~12:00之间;4个树种苗木各个时间段耗水量随土壤水分含量的增加而增加,表现出规律为CKT1T2T3。多花柽柳、沙枣、沙棘在不同土壤水分条件下月耗水量整体表现为7月8月6月9月10月,柠条表现为8月9月7月6月10月。在不同土壤水分条件下,4个树种单株水分利用效率大小排序分别是多花柽柳:T1T2T3CK,柠条:T2T1CKT3,沙枣:T1T2CKT3,沙棘:T3T2CKT1。     

土壤水分对大红袍花椒生物量与耗水特性的影响

通过盆栽试验,对不同土壤水分条件下（土壤含水量分别为田间持水量的80%、60%、45%、35%）1年生大红袍花椒生长及蒸腾耗水特性进行了研究。结果表明：不同土壤水分条件下,大红袍花椒耗水量差异很大,土壤含水量为田间持水量的80%、60%、45%、35%时,5~8月份花椒幼苗的耗水量分别为10.05、5.97、5.39、3.37 kg;土壤水分供应充足有利于花椒地上部分的生长,干旱胁迫则有利于花椒根系的生长。     

干旱胁迫对华南地区三种苗木蒸腾耗水的影响

石灰岩裸露地区土壤普遍具有土层浅薄、保水性差的特征,因此石灰岩地区植物会经常面临干旱胁迫逆境。该研究选择华南石灰岩地区常见的任豆,以及两种石灰岩地区造林供选树种楝叶吴茱萸、车轮梅,通过比较分析这三种植物的盆栽苗木在不同的干旱胁迫程度下的叶片水势、耗水量以及耗水速率,揭示蒸腾耗水规律,为评价植物抗旱性能提供参考依据,同时为在水分亏缺条件下进行造林或者植被恢复提供理论指导。实验结果表明,三种苗木以白天的耗水为主;在不同水分条件下,日总耗水量的大小顺序均为：任豆〉车轮梅〉楝叶吴莱萸正常水分条件下三种苗木的耗水速率日变化趋势呈“单峰”曲线,轻度干旱胁迫时,楝叶吴菜萸和车轮梅的耗水速率日变化趋势则呈“双峰”曲线,其中值得注意的是在干旱胁迫较为严重时,三种苗木的耗水速率受环境温、湿度的影响比较小,在7．9～114．3μmol．m^-1·s^-1之间。综合实际耗水速率的降幅以及重度干旱胁迫下的耗水速率来看,抗旱节水性能大小为：任豆〉车轮梅〉楝叶吴茱萸。     

金沙江干热河谷植被恢复树种盆栽苗蒸腾耗水特性的研究

采用快速称重法对金沙江干热河谷28种植被恢复树种盆栽苗蒸腾耗水规律进行了研究,结果表明:(1)在干热的3月份,在土壤水分充足的条件下,25个供试树种盆栽苗在典型晴天里全天蒸腾耗水量为171.80～731.00 g,白天蒸腾耗水量为147.10～631.70 g,白天蒸腾耗水量占全天耗水量的78.83%～91.16%,其中,24个树种的盆栽苗白天平均蒸腾耗水速率为0.95～6.91 mmol·m-2·s-1,表明不同盆栽苗的耗水能力存在明显差异.(2)在湿季10月份,14个供试阔叶树盆栽苗全天的蒸腾耗水量为204.06～303.28 g,白天平均耗水速率为0.82～2.12mmol·m-2·s-1.(3)所有供试盆栽苗在干热季节里的蒸腾耗水速率均大于湿季,干热天气加剧了参试盆栽苗的蒸腾作用,加大了蒸腾失水的速度.(4)干热胁迫推迟了大部分树种盆栽苗蒸腾耗水量日变化峰值出现的时间,对绝大多数参试盆栽苗而言,干热胁迫降低了蒸腾量的日变化幅度.(5)充分供水条件下,盆栽苗木蒸腾耗水量及耗水速率日变化的单峰分布特征不受季节变化所引起的大气干旱胁迫程度的影响,随着土壤干旱胁迫加深,苗木蒸腾耗水量的日变化峰值有所提前,单峰态类型有向多峰态类型过渡的趋势.     

干旱胁迫对7种绿化树种苗木蒸腾耗水的影响

在盆栽,水分胁迫条件下,研究红叶小檗、连翘、金叶莸、水蜡、紫丁香、国槐、金叶女贞7个北方常见园林绿化树种幼苗的蒸腾日耗水量变化规律,以探讨土壤干旱胁迫对树木蒸腾耗水的影响,评价这几个树种的抗旱性强弱。结果表明：7个树种幼苗的蒸腾日耗水高峰期均出现在12：00—16：00;随着盆栽土壤含水量的降低,各树种幼苗的日耗水量显著降低,根据蒸腾日耗水量的相对变化,7个树种抗旱性由强到弱依次为：国槐〉红叶小檗〉金叶莸〉金叶女贞〉连翘〉水蜡〉紫丁香。     

干旱胁迫下6种野生耐旱花卉苗木蒸腾耗水与耐旱性的关系

为了探讨6种野生花卉的耐旱机理,采用BP3400精密电子天平,研究了在干旱胁迫条件下6种野生耐旱花卉苗木蒸腾耗水的变化规律及其与耐旱性的关系。结果表明:随着土壤干旱程度的加重,各苗木的单株蒸腾耗水量和蒸腾耗水速率逐渐下降,在对照、胁迫5d、暂时萎蔫和永久萎蔫这4个时段单株蒸腾耗水量的平均值由大到小排序为叶底珠栓翅卫矛木半夏南蛇藤孩儿拳头蚂蚱腿子,蒸腾耗水速率的平均值由大到小排序为叶底珠蚂蚱腿子栓翅卫矛南蛇藤木半夏孩儿拳头;叶底珠和蚂蚱腿子是耗水较多的树种,孩儿拳头是耗水较少的树种,栓翅卫矛、南蛇藤和木半夏的耗水量接近且居中;各苗木蒸腾耗水量的连日变化呈波动的递减趋势,与气温、空气相对湿度的波动一致;单株蒸腾耗水量和蒸腾耗水速率的大小与耐旱性强弱之间没有必然的关系,这表明了不同苗木的耐旱性具有多样化的特点。     

干旱胁迫下金沙江干热河谷主要造林树种盆植苗的蒸腾耗水特性

对土壤干旱胁迫条件下金沙江干热河谷29个植被恢复树种盆植苗的蒸腾耗水特性进行了研究,结果表明:(1)白天不同幼苗蒸腾耗水量均随干旱时间的延长而持续下降,而且下降的幅度具有明显差异;当水分供给量相同时,高强度蒸腾失水的幼苗在极度干热的天气里更易亦更快地受到干旱的胁迫.(2)干旱6 d后,黑荆、新银合欢、杞木和兰桉的实际蒸腾耗水量下降幅度最大,达85.78％～93.11％;久树、攀枝花、山毛豆、山合欢及云南松的下降幅度最小,仅为6.37％～17.42％.蒸腾量下降比例的聚类结果与幼苗k值大小比较结果基本一致.(3)幼苗第1天的蒸腾量大小决定了定量供水条件下幼苗蒸腾失水的动态变化状况.随着干旱胁迫的延伸,幼苗夜晚蒸腾量占全天蒸腾量的比例有所增加.(4)当幼苗处于严重水分胁迫时,3月份25种供试幼苗白天蒸腾耗水量下降幅度的大小排序与中度水分胁迫时一致.(5)依据幼苗白天蒸腾耗水速率与土壤水势的数量关系,应用系统聚类法将29种供试幼苗分为高、亚高、亚低及低蒸腾耗水速率等4类.     

水分胁迫对大叶相思苗木生长及生物量的影响及评价

对大叶相思苗木进行4个水分胁迫强度,4个水分胁迫循环周期的试验,研究其对大叶相思苗木的生长及生物量的影响.结果表明:不同水分胁迫强度和次数对大叶相思苗木生长、生物量及其分配的影响显著;大叶相思苗木在水分胁迫下生长受到抑制,根占总生物量的比例随水分胁迫梯度和次数的加大而增加;在不同的水分胁迫下,以间隔7 d浇水的处理为最佳的水分胁迫梯度,第二循环周期为最适胁迫周期.     

渭北旱原泡桐水分关系综合分析

P-SD、P-ND曲线法在林木组织水分状况动态监测中有较大价值。主成份分析表明;渭北旱原泡桐水分关系的主要环节是组织水分状况、蒸腾耗水、土壤供水三方面。三者呈良好的线性关系。通径分析表明:影响泡桐蒸腾强度大小的次序是气温、照度、湿度、风速、土壤含水量。渭北旱原泡桐在7—8月耗水量最大,6—7月土壤供水最差。     

优良白杨新品种BL193对水分胁迫的反应

用盆栽法设置３个土壤相对含水量，研究ＢＬ１９３苗木生长和生理指标对土壤水分胁迫的反应。结果表明，在水分胁迫条件下，苗木生长受到严重抑制，蒸腾速率和气孔阻力日变幅减小，净光合速率降低；随着水分胁迫的加剧，渗透调节能力得到一定程度提高；为维持苗木正常生长，土壤含水量应不低于田间持水量的６０％。     

土壤含水量和光照对祁连圆柏光合生理指标的影响

采用人工控制土壤水分的方法,测定不同土壤含水量条件下祁连圆柏苗木的蒸腾速率、净光合速率和水分利用效率等指标,分析祁连圆柏在不同土壤含水量和光照条件下光合生理响应特征及其变化规律。结果表明:祁连圆柏的蒸腾速率、净光合速率均随着土壤含水量的增加呈先上升后下降的趋势。光合有效辐射在400-2 000μmol/(m~2·s)范围内,祁连圆柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率均呈现最高值。土壤水分含量在17.04%、15.54%和11.77%时,祁连圆柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率达到最高值,土壤含水量11.7%-17.04%是祁连圆柏生长最适宜的土壤水分区间。     

不同土壤水分条件下雷公藤的生长及光响应特征

选择2年生雷公藤盆栽扦插苗为实验材料,研究了不同土壤水分条件下(土壤含水量分别为土壤田间持水量的80%、60%、40%和20%)雷公藤的生长及光响应特征,结果表明:在4种水分条件下,雷公藤枝条和叶片的生长量及叶片质量均随土壤含水量的增加而逐渐增加,土壤含水量为80%时生长量较好,叶绿素含量及比叶鲜重、干重均较高,土壤含水量为20%时生长相对较差,与各处理间差异显著;随着水分胁迫的加重,雷公藤的光合和蒸腾速率逐渐降低,不同土壤水分条件下,雷公藤光合与蒸腾的光响应均表现出一致的变化趋势,即随着光照强度的增加,其光合与蒸腾速率均呈先上升后下降的趋势。     

黄土高原3种乡土灌木的水分利用与抗旱适应性

人工模拟不同强度干旱胁迫,研究黄土丘陵区常见灌木杠柳、丁香和连翘的2年生苗木的生长、耗水及抗旱生理生化特性。结果表明:连翘耗水量与生长速度显著高于杠柳和丁香,为高耗水快速生长树种,丁香为低耗水树种;在3种土壤水分条件下,3树种的耗水和快速生长期均集中在6—8月,与黄土丘陵区雨热期相吻合;水分亏缺处理下,杠柳和连翘根冠比显著增大,丁香根冠比表现为75%田间最大持水量>40%田间最大持水量>55%田间最大持水量;丁香的水分利用效率显著高于杠柳和连翘;选择11个有显著性差异的生理生化指标,用主成分分析对3树种进行综合评价,结果表明杠柳抗旱性最强,其次为丁香,连翘最弱,且3树种抗旱机制不同。