3种沙生灌木光合生理参数与土壤含水量的关系研究

在半干旱地区的盐池县,采用Li-6400便携式光合仪和TDR土壤水分测定仪,对不同土壤水分处理下的柽柳、小叶锦鸡儿和汤柴盆栽苗木的光合生理参数进行了测定,研究了叶片净光合速率（Pn）、羧化效率（Cm）、蒸腾速率（Tr）、水分利剧效率（WUE）对土壤含水量（SWC）的响应过程,并探讨了在不同土壤水分胁迫程度下3种灌木叶片光合作用的变化规律,最后确定了3种灌木在沙区适宜生长的土壤水分调控标准。研究表明：柽柳叶片Pn最高时的SWC为13．6％、小叶锦鸡儿叶片Pn最高时的SWC为13．4％、杨柴叶片Pn最高时的SWC为15．0％;Tr最高时3种灌木的土壤含水量临界值依次是：14．3％、15．1％、17．2％;柽柳、小叶锦鸡儿和杨柴维持叶片水分利用效率最高时的土壤含水量分别为10．1％、11．0％和9．9％;柽柳、小叶锦鸡儿和杨柴生长适宜的土壤水分范围分别为7．2％～10．1％、6．2％～11．0％和7．3％～9．9％。     

毛乌素沙地西南缘不同植被下的土壤水分时空变化研究

在一个生长季内通过对毛乌素沙地不同植被下的土壤水分的连续观测,研究毛乌素沙地不同植被下的土壤水分时空动态变化规律。结果表明：各样地土壤含水量生长期末低于生长期初,按时间变化可划分为三个时期,土壤水分积累期（4～6月）、土壤水分消耗期（7～9月）、土壤水分稳定期（10月至次年3月）。在空间上,各样地土壤含水量均随深度的增加而有所增加,整个土壤剖面自上而下按水分变化规律可划分为四层：土壤水分速变层、活跃层、过渡层和稳定层。土壤水分活跃层的深度与根系分布层密切相关,深根系的植物其水分活跃层分布较深。固定沙丘不同部位的土壤含水量及其变化规律不同,土壤含水量从大到小依次为：坡脚〉坡腰〉坡顶。     

Penman-Monteith模型中主要参数推求及应用简化

通过数学分析得出修正后的Penman-Monteith模型中公式计算结果的准确性与消光系数k、叶面积指数LAI测量的准确性无关,k和LAI对于蒸腾速率的影响体现在林冠截留净辐射Rnl中;利用茎流计测量结果推算得出的冠层整体气孔阻力rst可以较好地模拟植物蒸腾,此时,rst的推算值中包含了Penman-Monteith模型所有其他参数值在测量或求解时产生的误差,同时它也是对其他参数误差的一个修正,对rst计算回归的准确性是影响模型计算结果准确性的最重要的因子。     

库布齐沙地杨柴叶水势的研究

采用PSYPRO水势仪,测定了库布齐沙地4年生杨柴林林木的叶水势状况,据此,对杨柴叶水势的日变化、月变化进行了动态研究,并分析了其的影响因子.结果表明:杨柴叶水势的日进程在5月、6月、9月表现为单峰曲线变化,7月和8月则呈现双峰曲线规律,12∶00时左右通常是一天中杨柴叶水势最低值的出现时间,7月是杨柴生长需水的最关键时期;杨柴叶水势的日变化与气温、光量子通量密度成显著负相关,与大气相对湿度成显著正相关,且与三者的综合因子相关性显著;盆栽杨柴苗株的清晨叶水势与其土壤含水量的关系密切.研究所获的相关性均拟合出相应的相关方程.     

盐池沙地不同土壤水分条件下沙柳的光响应研究

在半干旱的盐池沙区,运用Li-6400便携式光合测定系统,测定了3 a生沙柳在不同水分条件下叶片光合和蒸腾作用的光响应特性.结果表明;0～2 000μmol/(m2·s)PAR范围内,沙柳在土壤水分为2%,4%,8%,12%时的光饱和点分别为1 340,1 520,1 550和1 633 μmol/(m2·s),随土壤含水量的增大而增大;Tr随PAR的增高不断增大;最大Pn分别为8.7,9.1,9.47和19.52 μmol/(m2·s);维持较高的Pn,即净光合速率达到最大的80%时,最低光照强度均在500μmol/(m2·s)以上;既保证较高的光能利用效率又维持较高的水分利用效率的光强600～1 500 μmol/(m2·s).沙柳平均Pn随着土壤含水量的增大而增大,而平均WUE在土壤含水量为8%时达到最大值,因此,沙柳的光能利用效率和水分利用效率都比较好的SWC应该为8%左右.     

内蒙古库布齐沙漠四翅滨藜叶水势研究

2006年5-9月.采用PSYPRO露点水势仪和稳态气孔计Li-1600,在库布齐沙漠测定了从美国引种的四翅滨藜的叶水势和蒸腾速率的日、月动态变化,并与同期测定的杨柴、白刺的叶水势进行了比较,旨在为这一优良灌木树种的推广及管理提供理论依据.结果表明:四翅滨藜叶水势在月和9月的较高,生长最旺盛的6-8月较低;一天中,叶水势与气温和太阳辐射强度呈负相关,与大气相对湿度成显著正相关.气温与大气相对湿度的综合作用对叶水势影响显著:在低温高湿时,叶水势最高;在低温低湿和高温高湿时,叶水势均较低;在高温低湿时,叶水势维持在相对较高的水平.在相同条件下,四翅滨藜的叶水势较杨柴和白刺的要低,表明它从干旱土壤中吸收水分的能力比另外两者更强.     

青海高寒半干旱区蒙古莸叶水势变化及其与环境因素的关系

对青海高寒半干旱区2年生蒙古莸叶水势日变化、季变化进行了动态研究,并分析了其影响因子及SPAC水势梯度变异情况。结果表明,蒙古莸叶水势早晚高,通常13：00左右达到最低值,6月份蒙古莸叶水势日均值最低;在充分灌水条件下,蒙古莸叶水势日变化与气温、光辐射强度、大气相对湿度有显著的相关性,且三者综合因素对叶水势的影响要高于单因子对叶水势的影响;当土壤水受到限制时,叶水势与土壤含水量有显著正相关。SPAC中土壤水势〈叶水势〈大气水势,形成水势梯度。从蒙古莸整个生长季来看,叶水势与土壤水势的相关性较大,与大气水势的相关性次之。     

NaCl胁迫下银水牛果光响应的研究

以不同浓度NaCl(0、200、400和600mmol·L-1)处理后的银水牛果盆栽幼苗为试验材料,利用Li-6400便携式光合测定系统对其光合生理特性的光响应进行研究。结果表明:不同的光合有效辐射(PAR)强度及土壤盐分浓度会对银水牛果的的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及水分利用效率(WUE)产生不同的影响。(1)随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片Gs、Pn、Tr均有下降趋势,但只有在600mmol·L-1NaCl处理下银水牛果的光合能力、Tr和Ci才显著降低;(2)当PAR为400～2000μmol·m-2·s-1、NaCl浓度低于600mmol·L-1时,银水牛果叶片具有较高的Pn和光能利用能力,且能维持较高的WUE。综上所述,银水牛果具有较强的耐盐性,对光辐射适应范围较广,适合在我国盐碱地和高原地区进行大面积的种植。     

爬山虎与五叶地锦对墙体降温效果差异及生理机制

为了研究不同攀缘植物对其所攀附的墙体的降温效果差异及其生理机制,以葡萄科爬山虎属的2种藤本植物爬山虎和五叶地锦为材料,利用Optris Minisight 非接触红外测温仪测定植物冠层表面温度、冠下墙体表面温度和相应裸露墙体表面温度.用LI-1600稳态气孔计测定蒸腾、相对湿度、叶面温度、叶室温度、入射光照强度、反射光强和透射光强.采用OS-30p调制荧光仪测定叶绿素荧光参数Fo, Fm, 并计算Fv/Fm.结果表明,爬山虎和五叶地锦对应裸墙温度日变化曲线均为倒"V"字型,最高可达(41.0±0.08)℃和(42.5±0.07)℃,日均降温(2.7±0.49)℃和(5.1±0.55)℃, 最高降温达到(8.2±0.58)℃和(11.0±0.28)℃.五叶地锦的蒸腾速率是爬山虎的8.3倍,达到(9.1±2.0) μg·s-1·cm-2,并使照射到墙体上的光能减少了5.6%,而且叶绿荧光参数Fv/Fm为0.80±0.01,高于爬山虎的0.75±0.00.爬山虎Fo和Fm分别为73.4±0.98和295.2±2.96,而五叶地锦的分别为63.6±1.17和315.8±13.7.因此,五叶地锦较爬山虎的降温效果好,这种差异是蒸腾、光反射与透射和叶片光化学作用的共同结果.     

基于热扩散法的青海云杉冠层导度模拟（英文）

【目的】环境因子是影响林木冠层水分利用的主要因素。本研究以黄土高原高寒区主要树种青海云杉为研究对象,对其蒸散发特征进行分析,以期探讨不同冠层导度模型的适用性。【方法】于2013年6月,采用热扩散技术对青海云杉蒸散量进行定位监测,监测步长15 min,并结合彭曼—蒙特斯方程反演气孔导度(g_c),在此过程中考虑了可能存在树干液流时滞的问题。选择饱和水汽压差(D),大气温度(T)和太阳辐射(R)等3个关键气象参数,采用6个不同形式的Jarvis模型和1个多元线性模型模拟g_c,所有模型的待定系数都采用1stOpt软件进行计算,并进行交叉验证。以奇数日数据计算g_c,用偶数日的数据进行验证。【结果】青海云杉基于液流计算的冠层蒸腾对环境因子变化的响应时滞为15 min。g_c与D和T呈显著的指数函数关系(P0.000 1),并随着其值的增大而减小,而冠层蒸散量(E_c)则与R呈显著的二次函数关系(P0.000 1)。多元线性模型模拟g_c的回归系数为0.90,略低于6个Jarvis模型(0.91~0.92),但用多元线性模型拟合的g_c计算的日E_c的精度最高。此外,7个模型模拟的g_c/E_c值都有较高的精度。【结论】R是青海云杉冠层蒸腾的主要驱动力,但其气孔的开合却主要受到D和T的控制。7个模型都具有较高的精度,但Jarvis模型的模式较多、使用复杂,部分模式的待定系数会出现有无穷组解的现象,且不同的解之间存在较大的差异。而多元线性模型的形式简单,精度高,是模拟g_c的较优选择。