不同土壤含水量下黄连木苗木生长及耗水特性研究

研究不同土壤供水条件下黄连木幼苗生长及其耗水规律,可为北方干旱缺水地区黄连木能源林节水育苗工作提供重要参考。采用盆栽试验法,设置了4种不同土壤含水量梯度,分析各供水梯度下苗木生长变化及其耗水特征。结果表明:苗高、地径、生物量等指标在不同水分梯度下差异显著,过高或过低土壤水分含量会降低苗木的茎根比;苗木耗水日进程在生长季各月多呈单峰曲线,4种土壤含水量条件下最大耗水月均在8月份,苗木的月耗水量、总耗水量、平均日耗水量均随着土壤含水量的下降而下降,并且差异显著。综合考虑苗木生长及耗水特性认为:在土壤含水量为田间持水量的60%±5%时,能够实现能源林苗木壮苗的定向培育目标,同时又能实现水分的高效利用。     

不同土壤水分条件下刺槐幼苗光合日变化研究

采用盆栽试验在正常水分、中度干旱和重度干旱(田间持水量的75%、50%和35%)3种土壤水分条件下,研究了1年生刺槐幼苗的光合日变化特性。结果表明:在不同土壤水分条件下,刺槐叶片同一光合生理参数(净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、气孔限制值Ls、羧化效率CE、胞间CO2浓度Ci、、和水分利用效率WUE)的日变化动态趋势近似一致。Pn日变化呈现双峰曲线的形式,在中午出现明显的午休现象。在全天的七个测定时间点,刺槐叶片的Pn、Gs、Tr、Ls、CE均表现出:正常水分>中度干旱>重度干旱;Ci则表现为:重度干旱>中度干旱>正常水分;而WUE在全天不同时段表现不同,显示刺槐可通过生理调节机制适应外界环境变化,维持高效的水分利用效率。随土壤水分降低,刺槐叶片Pn的降低在8:00-10:00是由非气孔限制引起;而10:00-12:00则由气孔限制引起。     

不同干旱胁迫对榆树幼苗根叶形态的影响

以科尔沁沙地1年生榆树幼苗为材料,采用盆栽控水方法,设置适宜条件、轻度、中度和重度干旱胁迫等4个水分处理梯度,研究干旱胁迫对榆树幼苗含水量、水分利用效率以及叶片面积、比叶面积和比根长的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度增加,幼苗叶片含水量逐渐降低,茎含水量先升高后降低,根系含水量在轻度和中度胁迫下大于适宜条件;叶片面积在适宜条件和轻度胁迫下显著增加,在中度胁迫下下降;比根长和水分利用效率随着干旱胁迫程度增加而增加;重度干旱胁迫下幼苗无法存活。在科尔沁沙地,栽植榆树幼苗保证存活生长的最低土壤含水量为7.15%。     

黄土丘陵区杠柳叶片气体交换过程对土壤水分的响应

在半干旱黄土丘陵区,采用CIRAS-2型光合作用系统,在不同土壤水分条件下,对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究.结果表明:土壤水分的变化会影响到杠柳光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的日变化过程.相对含水量为31.6%～84.9%时,杠柳可以维持较高光合生产力和较高的叶片水分利用效率,杠柳维持正常生理和生长过程所需的最低相对含水量为21.7%.据此认为:杠柳对土壤水分的适应范围较广,适宜栽植在黄土丘陵区水分较少的阳坡、陡坡.     

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。     

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。     

土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合性能的影响

为探索土壤干旱胁迫和光照强度对黄栌光合作用性能的影响规律,应用CIRAS-2型便携式光合作用系统,测定4种土壤水分（对照、轻度、中度和重度胁迫）处理下,3年生黄栌（Cotinuscoggygria var．cinerea）苗木叶片光合作用的光响应过程。结果表明：1）土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数具有明显影响,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率、光量子效率明显降低,光补偿点增高,叶片水分利用效率在轻度水分胁迫（土壤相对含水量60-65％）下的水平最高;2）黄栌叶片光合作用对强光胁迫的适应性较强,在较大幅度的强光（有效辐射强度1000-1800μmol·m^-1·s^-1）范围内,均能获得较高的光合速率和水分利用效率;3）黄栌光舍作用对弱光的光能吸收、转换和利用效率（光合量子效率）较低,并随土壤水分胁迫加剧而明显下降。     

水分胁迫条件下白榆光合与蒸腾特性对光的响应

在不同水分胁迫条件下,即对照组（含水量90％）、轻度干旱胁迫（含水量70％）、中度干旱胁迫（含水量50％）和重度干旱胁迫（含水量40％）,以1a生白榆（Ulmus pumila）为试验苗木,分1800、1000、500、200、50和0μmol·m^-2·s^-1 6个光照强度,利用LI-6400测定白榆幼苗的光合速率、蒸腾速率和水分利用率,探讨白榆的光合特性和蒸腾特性对光强的响应。试验结果表明：不同水分梯度下白榆的光合速率随光照强度的升高呈先上升然后逐渐趋向于平稳的趋势,蒸腾速率的变化曲线与光合速率变化曲线趋势大致相同,适度干旱胁迫下,水分利用效率有一定程度的提高,水分胁迫严重时,水分利用率开始下降。说明白榆具有抗旱能力,在比较干旱的条件下也能够很好的生长。     

晋西常见造林树种叶水势变化研究

2005年在山西方山,采用PSYPRO露点水势仪于6月中旬、7月下旬、9月底3个典型晴天测定了3个不同土壤水分条件下紫穗槐、刺槐、仁用杏、臭椿2年生盆栽苗木的叶水势,分析了4种苗木叶水势的日进程及其随季节变化的规律。结果表明,紫穗槐与仁用杏在3个水分处理下随季节变动表现了一致的规律:9月份的叶水势都明显低于6月份与7月份的,且两种苗木在7月份水势变幅都很小,3个处理全天变幅都不过0.5 Mpa;仁用杏在每个月份还表现了各自特定的“水势阈”。刺槐各水分条件下各月水势日进程均呈不对称的单谷曲线,波谷出现在上午10点左右,早晚水势较高,且3个水分处理各月日变化曲线无太大差异;臭椿6月份时各水分条件下都呈不规则“W”形,7月份时水分胁迫者水势严重下降,傍晚也难以恢复。比较各树种严重水分胁迫时叶水势,发现紫穗槐、刺槐与仁用杏有高水势延迟脱水的抗旱机理表现;而臭椿则显示出低水势忍耐脱水的耐旱机理,即其叶组织抗脱水能力较强。     

沙棘无性系对干旱胁迫的响应研究

为揭示沙棘抗旱特性,在整个生长季对5个无性系进行干旱胁迫处理(正常水分、中度干旱、重度干旱),观测不同处理下叶性状、光合特性及酶活性等,确定其响应机制。结果表明,沙棘无性系的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度都以正常水分条件下最高,重度干旱条件下最低。在重度干旱胁迫时,"杂雌优2号"、"杂雌优10号"、"杂雌优54号"的长期水分利用效率(δ~(13)C值)、抗氧化酶活性仍继续升高,表明这3个沙棘无性系在持续干旱条件下仍具有较好的抗旱响应机制。     

池杉幼苗对不同土壤水分水平的光合生理响应

为模拟三峡库区消落带土壤水分变化特征,作者设置了常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、土壤水饱和(T2)以及水淹(T3)4个不同处理组,研究池杉当年实生幼苗在三峡库区消落带水位变化条件下的光合生理生态响应机理和适应对策.研究结果表明,不同水分处理均显著影响池杉幼苗光合色素、叶片气体交换以及表观资源利用效率.池杉幼苗不仅具有耐水湿的特点,还具有一定程度的耐旱性.在消落带防护林体系建设中,池杉适宜栽植于土壤饱和水或渍水的环境中;在干旱环境条件下应注意浇水抗旱,使池杉保持正常的净光合速率.     

干旱胁迫对麻栎无性系蒸腾作用的影响

以13个3年生麻栎无性系为研究对象,采用盆栽试验方法,研究了在持续干旱胁迫条件下的麻栎无性系土壤水势、叶片水势光合速率和蒸腾速率变化规律及其关系。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,13个麻栎无性系土壤水势呈现出不断下降的变化趋势,叶片水势的变化无一致规律,光合速率则先下降而后上升,蒸腾速率的变化规律不尽相同。在13个麻栎无性系中,2、4、5、7、9和16号无性系的蒸腾速率、叶片水势和光合速率具有相同规律,随着干旱胁迫的加剧先下降而后上升,具有较强的适应干旱逆境的能力。对不同干旱条件下无性系的蒸腾速率、土壤水势、叶片水势和光合速率的相关性分析发现,干旱胁迫7天时,蒸腾速率和光合速率达极显著正相关;干旱胁迫12天时,蒸腾速率和土壤水势间呈极显著负相关,光合速率与土壤水势呈显著负相关;干旱胁迫17天时,蒸腾速率与光合速率呈显著正相关。     

模拟干旱下毛竹叶片水势的动态变化

[目的]定量分析毛竹叶片凌晨水势随生长季节和竹龄的梯度变化趋势及其对截雨干旱的响应特征,阐明毛竹不同年龄个体水分供给关系的季节差异。[方法]通过人工截雨模拟干旱试验,采用PSYPRO水势测量系统动态监测毛竹叶片凌晨水势的变化。[结果](1)无论干旱与否,同一竹龄毛竹叶片凌晨水势在季节间差异较显著(P0.05),而在竹龄之间无显著差异。(2)同龄毛竹叶片凌晨水势随生长季节变化呈现峰值,且因竹龄而异。自然生长(对照)1年生和7年生毛竹叶片凌晨水势随季节变化呈现"单峰"趋势,以9月份最高;2年生至5年生个体叶片凌晨水势随季节变化为"双峰"趋势,分别在9月份和12月份出现峰值。截雨干旱后,1年生和2年生毛竹叶片凌晨水势呈"双峰型",3年生至5年生随季节变化呈"单峰型"。叶片凌晨水势与土壤水分状况随季节变化趋势具有一致性。(3)截雨干旱与自然生长下毛竹叶片凌晨水势于不同生长季节随竹龄大小的变化趋势较为相似。干旱与否,在8月份至10月份生长旺盛期,叶片凌晨水势随着竹龄增加而下降,水分有从幼竹向老竹输送的趋势。12月份至翌年3月份孕笋期正好相反,随着竹龄增加其叶片凌晨水势增加,水分具有从老竹高水势向幼竹低水势输送的趋势。表明水分在毛竹不同竹龄个体之间输送补给方向因生长季节不同而存在差异。(4)在生长旺盛期,干旱处理毛竹叶片凌晨水势显著低于自然生长毛竹,且随着竹龄增加,水势差异幅度增大;在孕笋期,5年生以上老竹干旱后叶片凌晨水势低于对照毛竹。(5)不同生长季节不同冠层部位叶片凌晨水势存在差异,但均不显著,叶片凌晨水势随冠层分布趋势也受竹龄大小影响。[结论]同一竹龄毛竹叶片凌晨水势存在较显著的季节间差异,毛竹叶片凌晨水势与土壤水分状况的季节变化趋势一致。水分在毛竹不同竹龄个体之间输送方向因生长季节而异,表明水势是驱动毛竹适应干旱胁迫的重要因素。     

喀斯特区顶坛花椒适生的土壤水分环境

2005年5月以盆栽顶坛花椒幼苗为对象,在不同水分梯度及充分供水条件下用CI-301 CO2气体分析仪进行林木生理指标观测,研究了顶坛花椒1年生苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效益与土壤含水量的关系,结果表明:维持顶坛花椒净光合作用的最佳土壤含水量为22%,维持顶坛花椒较高蒸腾速率的土壤含水量范围为22.5%～25.6%,气孔导度最大时对应的土壤含水量为25.6%,维持顶坛花椒叶片水分利用效益的最佳土壤含水量为28%,根据喀斯特造林的基本构思,可选取维持最佳叶片水分利用效益的土壤含水量临界值和维持最佳净光合速率的土壤含水量低限值作为喀斯特造林树种顶坛花椒的适宜土壤水分的高限值和低限值。这一指标可量化为22%～28%。     

干旱胁迫下刺槐无性系光合生理适应性研究

通过盆栽试验,研究了皖1号(W1)、鲁1号(L1)、鲁59号(L59)和鲁78号(L78)4个刺槐无性系在持续土壤干旱胁迫下的光合生理适应性。结果表明:在土壤持续干旱胁迫下所有无性系的净光合速率都迅速降低。而无性系之间有着不同的适应方式,其中,W1和L1对干旱胁迫反应敏感,在胁迫初期气孔导度、蒸腾速率迅速下降,水分利用效率迅速增加,有着很强的水分控制能力;而L59和L78气孔导度在胁迫后期才明显降低,而且蒸腾速率下降幅度较低,但在整个胁迫过程中保持较高的净光合速率,说明有着高的光合能力。     

不同乌桕幼苗生长特性及光合指标日变化规律研究

以乌桕优株1年生子代幼苗为材料,对其生长特性及光合指标日变化规律进行研究.结果表明:不同优株幼苗的净光合速率日变化规律均呈双峰型曲线,有明显的午休现象,其中6号乌桕为中光合速率、低耗水、高水分利用型;12号为低光合速率、低耗水、低水分利用型;13号为中光合速率、中耗水、低水分利用型;21和23号为高光合速率、高耗水、低...     

四倍体刺槐与刺槐光合速率日变化差异

为了解四倍体刺槐与刺槐光合生理生态特性的差异,及生长的适宜生态条件,培育出优质高产的林木,采用LI—6400便携式光合测定系统对四倍体刺槐和刺槐的光合生理特性日变化进行了研究。结果表明:①四倍体刺槐的净光合速率(Pn)日变化呈"单峰"型曲线,最高峰值出现在10:30左右;刺槐的Pn日变化呈"双峰型"曲线,有明显的"午休"现象,第一个峰出现在9:00左右,第二个峰出现在15:00左右,第一个峰值明显高于第二个峰值。②Tr在很大程度上决定于气孔的活动状态。③四倍体刺槐的光合能力>刺槐。④四倍体刺槐与刺槐的Pn与Gs成极显著正相关,与Tr成显著性正相关。⑤刺槐对环境的适应能力强于四倍体刺槐。     

Water stress responses of seedlings of four Mediterranean oak species

Effects of water stress on phenology, growth, stomatal activity and water status were assessed from April to November 1996 in 2-year-old seedlings of Quercus frainetto Ten. (Quercus conferta Kit.), Quercus pubescens Willd., Quercus macrolepis Kotschy (Quercus aegilops auct.) and Quercus ilex L. growing in containers in northern Greece. All four species developed more than 50% of their total leaf area before the beginning of June--an adaptation to arid climates. Well-irrigated plants tended to develop greater individual leaf area, number of leaves per plant, total plant leaf area, height and root:shoot ratios than water-stressed plants, but the difference between treatments was not significant for any parameter in any species. Quercus macrolepis appeared to be the most drought-tolerant of the four species. It maintained the highest number of leaves of the smallest size and increased the proportion of fine roots during drought. In all species, drought caused significant decreases in stomatal conductance and predawn and midday water potentials from mid-July until the end of August, when the lowest soil water content and highest mean daily air temperatures and midday leaf temperatures occurred; however, the responses were species-specific. Among the four species, Quercus macrolepis sustained the highest stomatal conductance despite very low water potentials, thus overcoming drought by means of desiccation tolerance. Quercus ilex decreased stomatal conductance even before severe water stress occurred, thereby avoiding desication during drought. Quercus pubescens had the highest water potential despite a high stomatal conductance, indicating that its leaf water status was independent of stomatal activity. Quercus frainetto was the least drought-resistant of the four species. During drought it developed very low water potentials despite markedly reduced stomatal aperture.     

Growth, nutrition, photosynthesis and transpiration responses of longleaf pine seedlings to light, water and nitrogen

Early growth and physiology of longleaf pine (Pinus palustris Mill.) seedlings were studied in response to light, water and nitrogen under greenhouse conditions. The experiment was conducted with 1-year-old seedlings grown in 11.3 l pots. The experimental design was a split-plot factorial with two levels (low and high) of each of the factors, replicated in three blocks. The four factorial combinations of water and nitrogen were randomly applied to 15 pots (sub-plots) in each of the light treatment (main plot). Data were collected on survival, root collar diameter (RCD), and height on a monthly basis. Biomass (shoot, root and needle), leaf area index, specific needle area, and needle nutrient (N, P, K, Ca, and Mg) concentrations were determined following final harvest after 16 months. Physiological data (net photosynthesis and transpiration) were collected monthly from March to July during the second growing season.

Height and RCD were significantly influenced by nitrogen and water and by the interaction between them with no apparent effect of light. Seedlings grew 93% taller in the high nitrogen and well watered (HNWW) treatment compared to the low nitrogen and water stressed (LNWS) treatment. Similarly, a significant increase (78%) in RCD was observed for seedlings in the HNWW treatment over the LNWS treatment. Light, along with water and nitrogen, played an important role in seedling biomass growth, especially when water was not limiting. Biomass partitioning (as measured by root:shoot ratio) was affected only by nitrogen and water. Nutrient stress had a greater influence on carbon allocation (69% increase in root:shoot ratio) than water stress (19% increase). Net photosynthesis (P_net) was significantly higher for seedlings in the high resource than in the low resource treatments with significant light×water and nitrogen×water interactions. Transpiration rate was higher (75%) under the WW treatment compared to the WS treatment. Longleaf pine seedlings grown under the LNWW treatment had the lowest foliar nitrogen (0.71%) whereas seedlings in the HNWS treatment had the highest (1.46%). Increasing the availability of light (through larger canopy openings or controlling midstory density) and soil nitrogen (through fertilization) may not result in greater P_net and improved seedling growth unless soil water is not limiting.