黄土丘陵区退耕还林后不同林地土壤孔隙与贮水特性

为探索退耕还林工程中树种配置措施对林地土壤水文性质的影响,在黄土丘陵区采用环刀法测定了退耕还林后10年生刺槐、侧柏、油松林分的土壤孔隙度和贮水能力.(1)各种林分都具有明显改善土壤贮水性能的作用,表现为降低土壤容重,增加土壤孔隙度及贮水量;改善程度以刺槐林分为最大,油松林分次之,侧柏林分较小.(2)各种林分对土壤(非毛管孔隙度)滞留贮水量的提高程度均大于对(毛管孔隙度)吸持贮水量的提高程度.(3)林地土壤贮水性能的垂直空间变异性较明显,随着土层深度的增加,土壤容重增加而土壤孔隙度和贮水量减小.     

小流域水土保持生态修复区森林枯落物的持水性能

 在山东省邹城市刘庄小流域水土保持生态修复区内,对5种森林植被类型的枯落物持水性能进行了研究。结果表明:①枯落物层具有明显的蓄水、保水作用。不同森林类型枯落物最大持水率为850%～1982%,其中阔叶林明显高于针叶林;但由于针叶林具有较大的枯落物蓄积量,因此,针叶林仍能维持较高的蓄水功能。不同森林类型枯落物最大持水量为154～253mm,其中针阔混交林和针叶林高于阔叶林,具体顺序为麻栎+侧柏>侧柏>赤松+侧柏>麻栎>刺槐。②不同森林类型枯落物持水量和吸水速率,随时间的动态变化规律基本相似。随浸水历时的延长,枯落物持水量呈增加趋势,但当枯落物在水中浸泡8h时,持水量达到较大值,之后增加浸泡时间 ,持水量增加幅度较为平缓。不同森林类型枯落物吸水速率,在前4h内变化最快,以后逐渐变缓,24h时吸水基本停止。③不同森林类型枯落物有效拦蓄水深为0 61～143mm,针阔混交林>阔叶林>针叶林;具体顺序为麻栎侧柏>刺槐>麻栎>侧柏>赤松+侧柏。     

黄土丘陵区不同土壤水分下核桃叶片水分利用效率的光响应

 为给黄土丘陵区建立节水高效的核桃栽培模式提供科学依据,应用英国PPS公司生产的CIRAS2型光合作用系统,在半干旱黄土丘陵沟壑区,测定了 3年生核桃树在不同土壤水分条件下,叶片气体交换参数的光响应特性。结果表明:核桃光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率,对土壤水分和光合有效辐射强度的变化具有明显的阈值响应。依据叶片水分利用率、光合速率和蒸腾速率与土壤水分的定量关系,核桃具有最高光合速率和叶片水分利用率的土壤体积含水量,大约在186%(相对含水量为604%)左右;维持核桃正常光合作用和较高叶片水分利用率的土壤体积含水量,大约在125%(相对含水量为406%)左右。即核桃土壤水分管理适宜的土壤体积含水量范围在125%～186%(相对含水量为406%～604%)之间,超出此范围时,核桃的光合速率与叶片水分利用率都会明显下降。依据叶片水分利用率、光合速率和蒸腾速率与光合有效辐射强度的定量关系,在适宜的土壤体积含水量范围内,维持核桃具有较高光合有效辐射和叶片水分利用率的适宜光合有效辐射强度范围,在500～1000μmol/(m2 ·s)之间,光合有效辐射强度过高或过低,都会导致叶片水分利用率的明显降低。核桃并非是抗干旱能力和耐强光胁迫能力很强的树种,在干旱缺水和强光、高温为突岀环境胁迫因子的半干旱黄土丘陵区核桃栽培于水分状况相对较好、光照强度相对较低的阴坡,会比阳坡获得更大的生产力。     

Photosynthesis responses to various soil moisture in leaves of Wisteria sinensis

A study was conducted to determine the fitting soil moisture for the normal growth of two-year-old W. sinensis （Sims） Sweets by using gas exchange technique. Remarkable threshold values of net photosynthetic rate （Pn）, transpiration rate （Tr） and water use efficiency （WUE） were observed in the W. sinensis leaves treated by various soil moisture and photosynthetic available radiation （PAR）. The fitting soil moisture for maintaining a high level of Pn and WUE was in range of 15.3%-26.5% of volumetric water content （VWC）, of which the optimal VWC was 23.3%. Under the condition of fitting soil moisture, the light saturation point of leaves occurred at above 800μmol.m^2.s^-1, whereas under the condition of water deficiency （VWC, 11.9% and 8.2%） or oversaturation （VWC, 26.5%）, the light saturation point was below 400μmol.m^-1.s^-1. Moreover, the light response curves suggested that a special point of PAR occurred with the increase in PAR. This special point was considered as the turning point that indicated the functional transition from stomatal limitation to non-stomatal limitation. The turning point was about 600, 1000, 1000 and 400 μmol.m^-2.s^-1, respectively, at VWC of 28.4%, 15.3%, 11.9% and 8.2%. In conclusion, W. sinensis had higher adaptive ability to water stress by regulating itself physiological function.     

贝壳堤岛酸枣树干液流及光合参数对土壤水分的响应特征

以贝壳堤岛的建群种4年生酸枣为材料,模拟贝壳砂生境系列水分梯度,采用基于茎热平衡法的Dynamax包裹式茎流计和 CIRAS-2光合作用仪,测定分析酸枣树干液流及光合特性对土壤水分的响应特征。结果表明：贝壳砂生境酸枣树干液流及叶片光合参数对土壤水分具有阈值响应。酸枣树干液流速率、日累积液流量及树干液流密度均随土壤水分的减小先升高后降低,在土壤相对含水量(Wr)为61.6%时,日液流量达到最高值95.91 g·d －1,W r为90.1%和16.5%时的日液流量分别比最高值下降35.7%和94.8%。在高水分条件和干旱胁迫下,酸枣日耗水量均表现为下降趋势,但干旱胁迫比高水分条件更易导致酸枣苗木液流速率及日耗水量下降。各水分条件下,酸枣液流速率日动态呈现具有一定宽度的单峰型,昼夜差异明显,在9：00—15：00形成高峰平台,19：00—5：30树干液流停止。随干旱胁迫的加重,酸枣树干液流启动和达到峰值时间滞后,结束时间提前,日蒸腾作用时间缩短;活跃期由一天中由12.5 h缩短至8.0 h,日蒸腾耗水量明显降低,对干旱胁迫表现出一定的水分生理调节能力和适应性。酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)随 Wr的增加先升高后降低,而水分利用效率(WUE)先降低后升高,即低水分和高水分条件下,酸枣叶片光合生产能力低,但表现出高效用水的生理特性。Pn最高值15.07μmol·m －2 s －1、Tr 最高值8.56 mmol·m －2s －1、WUE 最高值4.40μmol·mmol －1分别出现在 Wr为61.6%,52.2%和83.3%时。酸枣树干液流及光合参数随 W r的变化表明,贝壳砂生境酸枣表现出一定的耐干旱不耐水湿的特性。     

不同水分条件下紫藤叶片光合作用的光响应

通过测定2年生紫藤叶片气体交换参数的光响应,确定紫藤正常生长发育所需的土壤水分条件.结果表明:紫藤的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值.维持紫藤同时具有较高Pn和WUE的土壤湿度范围,在体积含水量(VWC)为15.3%～26.5%,其中最佳土壤湿度为23.3%.适宜的土壤水分条件下,紫藤光饱和点在800μmol·m-2·s-1以上,在水分不足(VWC为11.9%,8.2%)或渍水(VWC为26.5%)时,光饱和点低于400μmol·m-2·s-1.此外,光响应曲线表明,随着光合有效辐射(PAR)增加到一特殊点,气孔限制值(Ls)和胞间CO2浓度出现相反的变化趋势.这个点的光合有效辐射称为光合作用由气孔限制转变为非气孔限制的转折点.并且不同水分条件下的转折点各不相同,当VWC 为28.4%, 15.3% 11.9%和 8.2%,转折点分别为600, 1000,1000 and 400 μmol.m-2.s-1.总之,紫藤通过对自身生理机能的调节,对水分胁迫具有较高的适应能力.图6参26.     

辽东楤木光合和蒸腾作用对光照和土壤水分的响应

测定了不同土壤水分下辽东楤木光合作用与蒸腾作用的光响应过程,结果表明:辽东楤木的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)、最大净光合速率(Pnmax)和光合量子效率(Ф)对土壤水分的变化都有明显的阈值响应。根据Pn和WUE对土壤含水量的响应得出:维持辽东楤木较高Pn的RWC在43.5%~85.3%(MWC在11.4%~22.3%),最适宜的RWC为64.4%(MWC为16.8%);维持辽东楤木较高WUE的RWC在34.1%~78.7%(MWC在8.9%~20.5%)之间,最适宜的RWC为56.4%(MWC为14.8%)。因此,辽东楤木适宜的土壤水分RWC在43.5%~78.7%(MWC在11.4%~20.5%)之间。     

不同类型红松林土壤基础肥力特征分析

通过实地调查与对比试验,对红松人工纯林、人工混交林和天然林3种林分不同土层的土壤养分状况进行了分析和研究。结果表明,不同林分的土壤养分含量差异较大,随着土层深度的增加,3种林分的土壤养分含量均出现逐渐下降的趋势。土壤有机质含量、全量养分含量和速效养分含量均在0—15cm土层中达到最高值。其中红松天然林最高,依次为红松人工混交林和红松人工纯林。3种林分中钾素含量比较丰富,全磷含量维持在较低水平,土壤pH值下降缓慢。红松人工纯林土壤有酸化趋势,pH值在5.08～5.37。因此,红松人工纯林应及时进行更新,以防止土壤环境的恶化。