黃土高原兩個(gè)氣候區(qū)刺槐樹(shù)干液流及生理生態(tài)特性研究.pdf

1、水分是影響植物生長(zhǎng)生存的主要環(huán)境因子，在水資源較為短缺的干旱、半干旱地區(qū)往往成為主導(dǎo)環(huán)境因子。刺槐在黃土高原半干旱、半濕潤(rùn)區(qū)域廣泛栽培，是主要的人工造林樹(shù)種。為了探明刺槐對(duì)不同區(qū)域環(huán)境的適應(yīng)性和適應(yīng)策略，有必要對(duì)其生理生態(tài)特性特別是在不同氣候區(qū)的蒸騰耗水特性進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。本研究以黃土高原半干旱（延安）和半濕潤(rùn)（永壽）兩個(gè)氣候區(qū)的刺槐為對(duì)象，在生長(zhǎng)季內(nèi)連續(xù)監(jiān)測(cè)樹(shù)干液流動(dòng)態(tài)和氣象環(huán)境因子，并逐月測(cè)定葉片形態(tài)指標(biāo)、葉組織穩(wěn)定碳同位素豐度

2、及枝條木質(zhì)部水勢(shì)等生理生態(tài)指標(biāo)，分析了蒸騰耗水動(dòng)態(tài)特征及其對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)的差異，對(duì)于揭示其在兩個(gè)不同氣候區(qū)的適應(yīng)性及其機(jī)理，提高人工林管理水平和穩(wěn)定性維持具有重要指導(dǎo)意義。取得了如下主要結(jié)論:
　　(1)兩個(gè)氣候區(qū)刺槐樹(shù)干液流通量密度的日變化趨勢(shì)基本一致，均表現(xiàn)出明顯的晝夜規(guī)律，但永壽試驗(yàn)地的液流通量密度高于延安試驗(yàn)地，表現(xiàn)出較高的蒸騰速率。隨著生長(zhǎng)季內(nèi)物候變化，兩個(gè)氣候區(qū)刺槐樹(shù)干液流季節(jié)變化趨勢(shì)也基本一致，呈現(xiàn)出前期（6月）和末

3、期（10月）相對(duì)較低，中后期(7-9)較高的變化趨勢(shì)。在季節(jié)尺度上，永壽試驗(yàn)地也表現(xiàn)出較高的蒸騰水平。
　　(2)在日尺度上，兩個(gè)氣候區(qū)刺槐樹(shù)干液流通量密度與太陽(yáng)輻射、大氣水汽壓虧缺(VPD)、空氣溫度呈顯著正相關(guān)(p＜0.05)，而與大氣相對(duì)濕度呈顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05);VPD和太陽(yáng)輻射是影響樹(shù)干液流的主導(dǎo)環(huán)境因子。
　　(3)兩個(gè)氣候區(qū)刺槐的蒸騰特征與形態(tài)學(xué)、生理學(xué)特性方面的差異存在一定關(guān)系。在形態(tài)學(xué)特征上，兩個(gè)氣候

4、區(qū)的胸徑和邊材面積之間呈良好的冪函數(shù)關(guān)系，延安試驗(yàn)地刺槐的冪函數(shù)系數(shù)(0.67)比永壽試驗(yàn)地(0.90)小，這與延安試驗(yàn)地刺槐較低的蒸騰耗水特征相一致;兩個(gè)氣候區(qū)刺槐比葉面積存在顯著差異(p＜0.05)，永壽試驗(yàn)地刺槐的比葉面積是延安試驗(yàn)地1.75-2.24倍，與其較高的蒸騰耗水特征相一致;兩個(gè)氣候區(qū)刺槐氣孔密度存在顯著差異(p＜0.05)，延安試驗(yàn)地刺槐的氣孔密度約為永壽試驗(yàn)地1.14-1.54倍，延安試驗(yàn)地刺槐較高的氣孔密度與其較小

5、的蒸騰耗水特征相一致。
　　在生理學(xué)特性上，延安試驗(yàn)地刺槐木質(zhì)部水勢(shì)日變化平均值低于永壽試驗(yàn)地，與其較低的土壤含水量特征相一致;兩個(gè)氣候區(qū)刺槐生長(zhǎng)季后期的葉穩(wěn)定碳同位素豐度(δ13C)顯著低于生長(zhǎng)季前期，兩個(gè)氣候區(qū)δ13C值存在顯著差異(p＜0.05)，延安試驗(yàn)地刺槐葉片δ13C值比永壽試驗(yàn)地高約5.1‰，這說(shuō)明延安試驗(yàn)地刺槐可能通過(guò)氣孔調(diào)節(jié)減少蒸騰作用，表現(xiàn)出更高的水分利用效率。
　　兩個(gè)氣候區(qū)刺槐的蒸騰特征與形態(tài)學(xué)、生理