黃土丘陵區(qū)油松、沙棘樹種耗水規(guī)律及其生理響應(yīng)特征.pdf

1、本研究以黃土丘陵區(qū)油松和沙棘兩個(gè)樹種的純林及它們的混交林為研究對(duì)象，通過對(duì)土壤水、樣木小枝水的氫穩(wěn)定同位素的連續(xù)采樣與分析，使用MixSIR模型量化油松和沙棘的水分來源，分析油松和沙棘水分來源的季節(jié)變化特征，判斷兩個(gè)樹種水分來源的關(guān)系，并探討混交造林對(duì)油松和沙棘水分來源的影響;利用熱擴(kuò)散探針技術(shù)(TDP)和氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)三種林分兩個(gè)樹種樹干液流密度(Js）及環(huán)境因子進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，系統(tǒng)分析油松和沙棘Js的影響因子，估算生長季內(nèi)不同時(shí)期林分

2、耗水量;應(yīng)用植物光合測(cè)定儀器(LI-6400XT)和水勢(shì)測(cè)定儀器(PMS Instruments)測(cè)定兩樹種的葉片光合作用、葉片水勢(shì)，分析其主要影響因子。為該地域適宜造林樹種選擇及土壤水分適宜性評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。取得的主要結(jié)論如下:
　　1)油松純林在生長初期主要利用20-100cm土壤層的水分，而在生長旺盛期前期主要利用100-200cm土壤層的水分，后期則主要利用20-100cm土壤層的水分，生長末期則主要利用0-20cm表層

3、的土壤水;混交林中油松在生長初期前期主要利用100-200cm土壤層水分，生長初期后期，生長旺盛期以及生長末期則主要利用0-20cm土壤層的水;沙棘純林在生長初期主要利用0-20cm土層水分，生長旺盛期前期主要利用0-20cm與100-200cm土壤層的水分，生長旺盛期后期主要利用20-100cm土壤層的水分，生長末期則主要利用0-20cm表層的土壤水分。與沙棘純林不同，混交林中沙棘在生長初期主要利用0-20cm表層土壤水分;生長旺盛期

4、前期主要利用0-20cm表層土壤水分，生長旺盛期后期則主要利用100-200cm土壤層的水分。生長末期主要利用0-20cm表層土壤水分。混交林中油松和沙棘對(duì)0-20cm表層土壤水分存在競(jìng)爭(zhēng)。
　　2)各個(gè)林分在不同時(shí)期的林分耗水量存在差異。油松純林在生長季內(nèi)的總體林分耗水量高于混交林中油松的林分耗水量，但無顯著性差異。與油松不同，沙棘純林生長季內(nèi)的各個(gè)時(shí)期的林分耗水量顯著低于混交林中的沙棘(p＜0.01)，而油松的林分耗水量顯著高

5、于沙棘(p＜0.01)。生長季內(nèi)不同時(shí)期，純林和混交林中油松、沙棘樹干液流密度均表現(xiàn)出明顯的晝夜變化特征，兩個(gè)樹種總體呈現(xiàn)出單峰型的變化特征。純林油松和混交林中油松的Js均在早晨6:00前后開始啟動(dòng)，在中午11:00-15:00左右達(dá)到當(dāng)天最大值，18:00左右樹干液流密度開始下降。純林沙棘和混交林中沙棘的Js均在8:00左右開始啟動(dòng)，在11:00-14:00之間達(dá)到峰值，16:00后開始下降。在季節(jié)變化中，油松純林和混交林中的油松均在

6、生長初期保持較高的液流密度，生長末期較低，且混交林中油松的液流密度高于油松純林（無顯著差異）。整個(gè)生長季內(nèi)，氣象因子是影響油松純林液流密度的主要因子。氣象因子為生長初期混交林中油松液流密度的主導(dǎo)因子，解釋量為15.01％;而在生長旺盛期土壤體積含水量(SWC)為主導(dǎo)因子，解釋量為39.36％;在生長末期，氣象因子為主要影響因子，解釋量為24.33％。兩個(gè)林分中的沙棘在生長初期液流密度均達(dá)到生長季最高值，生長末期達(dá)到生長季最低值?；旖涣种?/p>

7、沙棘的樹干液流密度顯著高于沙棘純林。在整個(gè)生長季，土壤體積含水量是影響沙棘純林液流密度的主要影響因子，三個(gè)時(shí)期的解釋量分別為2.35％、9.05％和8.71％。在生長初期以及生長末期土壤體積含水量是影響混交林中的沙棘液流密度的主要影響因子，解釋量為8.97％和23.02％，而在生長旺盛期氣象因子為主要影響因子，解釋量為16.10％。在生長季中油松的液流密度顯著高于沙棘(p＜0.01)。
　　3)生長季內(nèi)，油松和沙棘葉片水勢(shì)日變化均

8、呈“V”型曲線特征，均在早上6:00-7:00達(dá)到峰值，其后在下午12:00-16:00之間達(dá)到最低，之后開始回升。在生長季內(nèi)油松純林葉片水勢(shì)的變化主要受相對(duì)濕度的影響。溫度以及相對(duì)濕度是引起混交林中的油松和沙棘葉片水勢(shì)在生長季內(nèi)的變化主要因子。根據(jù)葉片水勢(shì)差的變化，推測(cè)在干旱半干旱地區(qū)沙棘相對(duì)于油松更容易出現(xiàn)水分虧缺。
　　生長季內(nèi)不同時(shí)期油松的葉片水分利用效率(WUE)日變化為雙峰型曲線。沙棘的葉片水分利用效率(WUE)日變化

9、則出現(xiàn)單峰型和雙峰型兩種曲線，且混交林中的沙棘的WUE的變化除了單峰型和雙峰型，還出現(xiàn)了不規(guī)則的變化曲線。油松純林的WUE在不同時(shí)期大小順序?yàn)?WUE10月＞W(wǎng)UE8月＞W(wǎng)UE6月＞W(wǎng)UE9月＞W(wǎng)UE7月＞W(wǎng)UE5月?；旖涣种杏退蒞UE在不同時(shí)期大小順序?yàn)?WUE10月＞W(wǎng)UE9月＞W(wǎng)UE8月＞W(wǎng)UE7月＞W(wǎng)UE6月＞W(wǎng)UE5月。沙棘純林的WUE在不同時(shí)期大小順序?yàn)?WUE6月＞W(wǎng)UE9月＞W(wǎng)UE10月＞W(wǎng)UE7月＞W(wǎng)UE8月＞W(wǎng)UE5