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修枝对欧美107速生杨生理特性影响的研究

作　者: 亓玉飞
导　师: 尹伟伦；王襄平
学　校: 北京林业大学
专　业: 植物学
关键词: 修枝树干液流净光合速率蒸腾速率叶水势
分类号: S792.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

修枝作为林业经营的重要的基础性抚育措施,对林木的生理生长管理有着重要的作用：促进林木生长；提高林木的产量和质量；改善树木干形,增加树干圆满度；增强幼树树势；使粗大枝条分布均匀,形成主次分明的枝序；及时修掉竞争枝和徒长枝,保持林木良好干形；提高造林成活率、保存率：提高林地生产力,增加材积生长量和木材利用率等。本论文以欧美107速生杨(Populus×euramericana cv. ’74/76’)为研究对象,从树干液流(stem sap flow),光合指标——光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci),水分生理指标——蒸腾速率(Tr)、叶水势(LWP)、瞬时水分利用效率(WUE)、叶片含水量(LWC)、叶片保水力(RWL)、叶片水分饱和亏缺(WSD)以及叶片相对含水量(RWC)等杨树生理指标角度,探讨了修枝处理措施对这些生理指标在生长季(6月～9月)内的影响及变化规律,并做了相应的分析和讨论。在河北省保定市望都县赵庄乡人工林场设计两块试验田进行试验研究,试验地Ⅰ以4a生107杨为样木,试验地Ⅱ以6a生107杨为样木。试验地Ⅰ、Ⅱ都设计安排了3个处理组,每个处理组设有3种处理,即对照处理CK(不修枝)、中度处理P1(修掉树冠高度的1/3)、重度修枝P2(修掉树冠高度的2/3)。研究结果表明：1)2009年发生旱情季节(6月～8月),液流通量(Flux)及液流速率(Velocity),呈现P1>CK>P2的规律；9月份,试验地降水量有所增加,与往年降水量较为正常,液流通量(Flux)及液流速率(Velocity),呈现出CK>P1>P2的规律；中度处理(P1)的液流通量及速率在旱季或正常月份大小基本相同。这表明了,同正常月份未修枝(CK)相比,适当修枝(P1)使杨树树干液流始终保持在一定的较低水平,抗旱能力得到一定程度的提高。重度修枝(P2)在干旱或正常状态下始终处于很低的水平,这说明了,重度修枝(P2)可能是因为修枝过度枝叶损失过多,导致水分及营养等供应不足,严重得影响了树木的生长。2)2010年生长季内,降雨量总体上有所增加,但仍处于相对干旱状态。试验对样木的液流通量(Flux)和液流速率(Velocity)进行了重复验证性测定。对照处理(CK)与中度处理(P1)的树干液流在数值和变化规律上基本相同,中度处理(P1)的树干液流与2009年相比,基本保持不变,说明了试验地水分含量基本满足中度处理(P1)的需水要求;对照处理(CK)树干液流与2009年相比,数值有所提高,说明了试验地水分含量仍然不能满足对照处理(CK)的需水量。试验复测结果充分验证了2009年树干液流测定所得数据和规律的准确性,而且.在时间长度上,也基本符合大田林业试验的要求。3)在整个生长季内,净光合速率(Pn)随着修枝强度的增加,呈现CK<P1<P2变化规律。这说明,修枝抚育措施能够一定程度上提高树木叶片的光合能力,合成有机物质,促进树木的生长。4)不同修枝强度下,气孔导度(Gs)都有着明显的对比变化规律——CK<P1<P2。这说明,修枝能够一定程度上提高树木叶片气孔的开放程度,影响着净光合速率和蒸腾速率的变化。5)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,胞间C02浓度(Ci夕有着明显的对比变化规律——CK>P1>P2。这说明了,修枝处理使光合作用消耗胞间CO2的速度超过了对应的气孔导度增加的程度,进一步表明了胞间CO：浓度同净光合速率和气孔导度是明显的负相关性的关系。6)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,蒸腾速率(Tr)有着明显的对比变化规律——CK<P1<P2。这表明了,修枝处理能够一定程度上提高树木叶片的蒸腾能力,促进了树木叶片的汲水能力。7)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,叶水势(LWP)呈现出CK<P1<P2的规律。这表明,树木修枝程度越强,叶片越不亏缺水分,而且也说明了在相同土壤水分供应和生态环境的条件下,修枝使得树木的叶片恢复水分能力以及吸水能力得到提高。8)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,瞬时水分利用效率(WUE)呈现出CK<P1<P2的规律。这说明了,修枝抚育措施能在一定程度上提高欧美107杨的水分利用效率,能够消耗较少的水分,固定更多的CO2,得到更多的有机物质,促进欧美107杨的生长。9)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,叶片含水量(LWC)呈现出CK<P1<P2的规律。这说明,修枝抚育措施能够在一定程度上提高叶片含水量,降低旱情对树木需水量的影响,提高了树木的抗旱性性能。10)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,叶片保水力(RWL)呈现出CK<P1<P2的规律。这说明,修枝抚育处理下,树木通过未知机理的调节下,一定程度上增加了叶片的保水力,使其水分散失变缓。11)整个生长季内,试验样木在3种不同修枝强度处理下,叶片水分饱和亏缺(WSD)呈现出CK<P1<P2的规律；叶片相对含水量(RWC)呈现出CK>P1>P2的规律。这说明,单叶的抗旱性能增加,和单叶的对水分的汲取能力增大。这可能是因为修枝措施导致样木叶片内部机理的改变,样木内部水分调节的能力增强,有效的提高了抗旱能力。

全文目录

中文摘要  3-6
ABSTRACT  6-11
引言  11-12
1 修枝概述  12-19
  1.1 修枝对林木生长的影响  12-13
  1.2 修枝对林木质量的影响  13-14
  1.3 修枝对林木生理的影响  14-16
  1.4 修枝强度和修枝时期  16-17
    1.4.1 修枝强度  16-17
    1.4.2 修枝时期  17
  1.5 修枝对林木病虫害的影响  17-18
  1.6 修枝工序和技术  18
  1.7 杨树修枝的目的和意义  18-19
  1.8 本试验采取的技术路线  19
2 试验地自然概况  19-21
  2.1 试验地自然条件  19-20
  2.2 试验地林木概况  20-21
  2.3 试验期间试验地水分状况  21
3 试验设计和指标测定方法  21-24
  3.1 试验设计  21-22
  3.2 实验测定方法  22-24
    3.2.1 光合指标(Pn、Tr、Gs及Ci)测定  22
    3.2.2 树干边材液流通量及液流速率测定  22-23
    3.2.3 水分生理指标测定  23-24
      3.2.3.1 叶水势测定  23
      3.2.3.2 瞬时水分利用效率测定  23
      3.2.3.3 叶片含水量测定  23
      3.2.3.4 叶片失水速率测定  23
      3.2.3.5 叶片饱和水分亏缺及叶片相对含水量测定  23-24
    3.2.4 生理指标测定当天气候因子测定  24
    3.2.5 试验地土壤含水量测定  24
    3.2.6 数据分析  24
4 结果与分析  24-46
  4.1 生理指标测定当天气候因子及土壤含水量值  24-26
    4.1.1 2009年气候因了及土壤含水量变化  24-25
    4.1.2 2010年气候因子及土壤含水量变化  25-26
    4.1.3 小结  26
  4.2 修枝对树干液流的影响  26-32
    4.2.1 热扩散式液流探针(TDP)的原理  27
    4.2.2 修枝对4a与6a生107杨树干液流的影响(2009年)  27-30
    4.2.3 复测并验证修枝对107速生杨树-干液流的影响(2010年)  30-31
    4.2.4 小结  31-32
  4.3 修枝对欧美107速生杨光合指标的影响  32-37
    4.3.1 修枝对树木光合速率(pn)的影响  32-34
    4.3.2 修枝对树木叶片气孔导度(Gs)的影响  34-35
    4.3.3 修枝对树木叶片胞间CO_2浓度(Ci)的影响  35-37
    4.3.4 小结  37
  4.4 修枝对欧美107速生杨水分生理指标的影响  37-46
    4.4.1 修枝对林木蒸腾速率(Tr)的影响  37-39
    4.4.2 修枝对林木叶水势(LWP)的影响  39-40
    4.4.3 修枝对树木瞬时水分利用效率(WUE)的影响  40-41
    4.4.4 修枝对林木叶片含水量(LWC)的影响  41-42
    4.4.5 修枝对林木叶片失水速率(RWL)的影响  42-44
    4.4.6 修枝对林木叶片水分饱和亏缺(WSD)和相对含水量(RWC)的影响  44-45
    4.4.7 小结  45-46
5 结论  46-48
  5.1 修枝抚育措施对树干液流影响的结论  46-47
  5.2 修枝抚育措施对光合指标影响的结论  47
  5.3 修枝抚育措施对水分生理指标影响的结论  47-48
6 讨论  48-49
参考文献  49-53
附录  53-54
个人简介  54-55
导师简介  55-56
致谢  56

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