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水分梯度下胡杨水分利用策略研究

作　者: 高丽娟
导　师: 吕光辉
学　校: 新疆大学
专　业: 生态学
关键词: 艾比湖 胡杨 水分利用策略 水分梯度
分类号: S792.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


以艾比湖自然保护区内的胡杨（Populus euphratica）为研究材料，沿保护区内阿奇克苏河河道垂直方向按水分梯度选取冠幅、胸径、长势相近的3个胡杨样地，采用Probe12、土壤水势、叶片水势、和环境数据分析液流和水势对其环境因子的响应，以及综合Li-6400便携式光合作用仪、气象数据来分析胡杨水分利用策略。对艾比湖地区3种不同水分梯度下的胡杨进行水分特征、蒸腾特征和耗水规律进行研究，探讨了不同土壤水分条件下这些指标在时间和空间上的变化规律，旨在揭示胡杨在不同水分梯度下的抗旱生理机制以及水分利用策略上的差异，为艾比湖地区植被保护和管理提供参考价值。研究结果表明：（1）胡杨样地地质条件差异较大，尤其是土壤含水量差别明显。液流速率日变化曲线的形状大致相同，峰值和最小值都出现了向后推后的现象。胡杨根系液流速率变化与环境因子的变化在时间上并不同步，存在着明显的时滞。不同样地胡杨的夜间液流量存在着明显的差异，样地一胡杨夜间的液流量为0.746kg株-1，占全天蒸腾总量的16.7%；样地二胡杨夜间的液流量为0.422kg株-1，占全天蒸腾总量17.3%；样地三胡杨夜间液流量为0.478kg株-1，占全天蒸腾总量的19%。胡杨在不同的水分条件下的耗水量表现为：样地一（水分充足）>样地二（水分一般）>样地三（水分缺乏）。此外，胡杨的耗水量大则说明其保水力小，所以各样地的保水力大小为：样地三>样地二>样地一。（2）综合各样地胡杨的土壤水势变化规律，样地一深层水分充足，含水量很高，植物恢复到高水势的能力强。样地二土壤水势呈现出不规则的“W”型的变化趋势。样地三水势变化差别较大，表层土壤较干，水分状况不好。（3）各样地的叶片水势值总体上是早上和夜间较大，中午和下午较小，最大值一般出现在早上。样地二和样地三的胡杨处于干旱胁迫状态，且样地三胡杨受干旱胁迫程度较深，耗水量低，保水力高。（4）胡杨水分生理特征在不同样地表现出差异性。样地一胡杨和样地三的胡杨蒸腾速率是“单峰”曲线，样地二胡杨蒸腾速率日变化特征为“双峰”曲线。距离河道最近的胡杨Tr强于较干旱的样地。总体而言，胡杨水分利用效率上，样地三>样地二>样地一。而对于气孔导度，样地一气孔导度>样地二气孔导度>样地三气孔导度。（5）通过相关分析表明水分梯度不同，影响各样地光合速率和蒸腾速率的因子不同。影响样地一和样地二胡杨净光合速率和蒸腾速率的主要环境因子为光照强度，气孔导度对其的影响也很明显，蒸腾速率的影响因子还有水分利用效率，影响样地三胡杨的净光合速率蒸腾速率的环境因子为光照强度、空气温度和空气相对湿度，生理因子是气孔导度和水分利用效率。（6）通过逐步回归分析确定影响生长季胡杨水分利用效率（WUE）。样地一的水分利用效率主要受蒸腾速率、胞间CO2浓度、大气CO2浓度的正向的影响，空气温度的负向影响；样地二WUE受大气CO2浓度、胞间CO2浓度和水汽压亏缺（VPD）的正向影响；样地三水分利用效率主要受胞间CO2浓度、空气温度和空气相对湿度的正向影响，受光合有效辐射的负向影响。（7）样地三的胡杨距离河道最远，通过自身低的耗水、高的保水力、高的水分利用效率的特征来抵御干旱，在水分利用策略上属于保守型。样地一胡杨离河道最近，自身则是高的耗水、低的叶片保水力和较低的水分利用效率，在水分利用策略上属于挥霍型。样地二在样地一和样地三中间，离河道较远，也趋向于保守型水分利用策略。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 国内外研究综述  10-17
    1.1.1 干旱条件下植物生理生态适应性策略  10-12
    1.1.2 植物的蒸腾耗水研究  12-13
    1.1.3 水分利用策略  13-17
  1.2 研究目的和意义  17-20
第二章 研究区概况  20-22
  2.1 研究地点概况  20-21
  2.2 样地选取  21
  2.3 研究点小环境  21-22
第三章 实验方法  22-25
  3.1 研究方法  22
  3.2 实验设计  22-24
  3.3 技术路线  24-25
第四章 数据采集与测量  25-28
  4.1 野外试验  25-27
    4.1.1 土壤容积含水量、土壤水势的测量  25
    4.1.2 叶片水势的测量  25
    4.1.3 胡杨液流的测量  25-26
    4.1.4 光合参数的观测  26
    4.1.5 气象数据的观测  26
    4.1.6 土壤样品采集  26-27
  4.2 室内实验  27
  4.3 数据处理  27-28
第五章 胡杨液流的动态变化及环境因子的关系  28-50
  5.1 胡杨根液流的日变化规律  28-42
    5.1.1 胡杨根液流的日变化特征  28-34
    5.1.2 胡杨液流的日变化特征与环境因子的关系  34-41
    5.1.3 液流的日变化特征与环境因子的时滞现象  41-42
  5.2 胡杨液流的季节变化规律  42-45
    5.2.1 胡杨液流的季节变化特征  42-43
    5.2.2 胡杨液流的季节变化特征与环境因子的关系  43-44
    5.2.3 胡杨蒸腾耗水与土壤水势的关系  44-45
  5.3 不同天气条件下胡杨液流变化特征  45-48
  5.4 胡杨夜间水分补偿现象  48-50
    5.4.1 胡杨夜间液流变化特征  48-49
    5.4.2 胡杨夜间液流量  49-50
第六章 胡杨水势的动态变化特征研究  50-59
  6.1 胡杨土壤水势的日变化特征  50-53
  6.2 胡杨土壤水势沿土壤剖面变化特征  53-54
  6.3 胡杨叶片水势的日变化特征  54-56
  6.4 胡杨叶片水势及与环境因子的关系  56-57
  6.5 水分梯度和土壤含水量对胡杨水势的影响  57-59
第七章 水分梯度下胡杨的光合特性  59-73
  7.1 环境因子的日变化动态  59-61
  7.2 净光合速率的日变化动态  61-63
  7.3 水分生理因子的日变化动态  63-66
    7.3.1 蒸腾速率  63-64
    7.3.2 水分利用效率  64-66
  7.4 叶片内部生理因子的日变化动态  66-69
    7.4.1 气孔导度  66-68
    7.4.2 胞间 CO2浓度  68-69
  7.5 各样地光合参数间相关关系分析  69-72
  7.6 各样地水分利用效率影响因子分析  72-73
第八章 结论与讨论  73-78
  8.1 不同水分梯度下胡杨的液流  73-74
  8.2 不同水分梯度下胡杨的水势  74
  8.3 不同水分梯度下胡杨的光合特性  74-76
  8.4 不同水分梯度下胡杨的水分利用策略分析  76-78
参考文献  78-83
致谢  83-85
在读期间发表论文  85

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 阔叶乔木 > 杨
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