庫(kù)布齊沙漠幾種沙生灌木光合、耗水及耐旱生理生態(tài)特性研究

庫(kù)布齊沙漠幾種沙生灌木光合、耗水及耐旱生理生態(tài)特性研究本研究圍繞土壤—植物—大氣連續(xù)體系統(tǒng)（SPAC）內(nèi)水分運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)觀測(cè),對(duì)庫(kù)布齊沙漠的主要造林灌木四翅濱藜（Atripldexcanescens（Purgh.）Butt.）、小葉錦雞兒（CaraganamicrophyllaLam）、楊柴（HedysarumlaeveMaxim）、檉柳（TamarixchinensisLoar）、互葉醉魚草（BuddlejaalternifoliaMaxim）和蒙古蕕（CaryopterismongolicaBunge）等樹種的蒸騰耗水特性、水勢(shì)以及生理生態(tài)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以對(duì)干旱、半干旱地區(qū)林業(yè)生態(tài)工程樹種選擇提供依據(jù)。主要探討以下問(wèn)題:1.研究區(qū)氣候特征分析。2.不同植物（6種）的光合速率、蒸騰速率對(duì)土壤水分的日響應(yīng)過(guò)程與機(jī)制。3.不同土壤水分條件對(duì)6種植物的光響應(yīng)曲線的影響。4.環(huán)境因子對(duì)6種植物的葉水勢(shì)日進(jìn)程曲線的影響。5.SPAC中的勢(shì)能梯度變化。6.土壤水分脅迫對(duì)6種植物的游離脯氨酸、可溶性糖含量的影響分析。7.土壤水分脅迫對(duì)6種植物SOD和CAT含量進(jìn)行分析。8.土壤水分脅迫對(duì)6種植物MDA含量進(jìn)行分析。9.探討各供試灌木樹種的耐旱機(jī)理。10.應(yīng)用多指標(biāo)進(jìn)行各供試灌木樹種耐旱性綜合評(píng)價(jià)。主要研究結(jié)果:1.生長(zhǎng)季6樹種的耗水量大小排列順序?yàn)?互葉醉魚草（141.88mm）>小葉錦雞兒（134.48mm）>楊柴（129.75mm）>檉柳（113.83mm）>四翅濱藜（108.70mm）>蒙古蕕（103.54mm）。2.通過(guò)對(duì)不同林木光響應(yīng)和日過(guò)程以及光合速率與土壤水分的關(guān)系研究,我們分別獲得四翅濱藜、蒙古蕕、檉柳、小葉錦雞兒、楊柴和互葉醉魚草6樹種的光飽和點(diǎn)分別為:1611.00、1479.33、1476.67、1430.00、1391.00和1287.33μmol·s-1·m^-2;土壤水合補(bǔ)償點(diǎn)分別為3.89%、4.55%、4.3%、4.4%、4.54%和4.46%。3.從清晨水勢(shì)季節(jié)變化看,楊柴在生長(zhǎng)季中的水分恢復(fù)是最好的,四翅濱藜和小葉錦雞兒則顯示有水分虧缺,植物水分脅迫的發(fā)生程度和它們的水分恢復(fù)的程度有一定關(guān)聯(lián).4.葉水勢(shì)的日變化是由植物蒸騰作用消耗水分的速率和根系的水分供應(yīng)能力的差異造成的,氣象因子會(huì)通過(guò)影響植物的蒸騰作用而影響植物水勢(shì)的變化。5.水分在SPAC連續(xù)體的運(yùn)移中,能量主要消耗在最末端“葉—?dú)狻边@一環(huán)節(jié)上,其次為“土—根”界面,在植物體內(nèi)部,能量主要消耗在“莖—葉”節(jié)點(diǎn)中。水勢(shì)差基本上隨著季節(jié)推進(jìn)呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),其中“葉—?dú)狻彼畡?shì)差6月份最大,8月份最小,土根水勢(shì)差7月份最大,9月份最小。6.從7月份蒸騰速率日變化的測(cè)定結(jié)果看,四翅濱藜保持著正常的蒸騰作用,反映出它有著良好的水分狀況,并不存在水分虧缺;小葉錦雞兒和楊柴的日變化則顯示水分供應(yīng)不充足,其中楊柴的水分狀況更差一些。7.不同土壤水分處理對(duì)各供試灌木樹種蒸騰、光合日進(jìn)程規(guī)律的影響作用不大。隨著水分脅迫的加劇,樹種的蒸騰速率呈先上升后下降的趨勢(shì),四翅濱藜的光合速率隨著脅迫的發(fā)展逐漸提高;小葉錦雞兒和檉柳在輕度脅迫時(shí)光合速率處于最高值,隨著水分脅迫的發(fā)展,光合速率又降低;楊柴則隨著水分脅迫的發(fā)展,光合作用一直處于下降趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)干旱脅迫處理的苗木,光響應(yīng)曲線降低,水分脅迫越嚴(yán)重,降低的程度也越大。8.四翅濱藜、小葉錦雞兒、楊柴、互葉醉魚草、檉柳、蒙古蕕6種盆栽苗木的萎蔫系數(shù)分別為:0.578%、0.711%、0.687%、2.11%、1.09%和1.22%,苗木的土壤水分利用率都在90%以上,根據(jù)耗水指數(shù)排序,得出6種苗木耐旱性排序:四翅濱藜>小葉錦雞兒>楊柴>蒙古蕕>互葉醉魚草>檉柳。9.基于葉水勢(shì)與土壤含水量的關(guān)系判斷苗木的耐旱機(jī)理:小葉錦雞兒、楊柴和蒙古蕕為高水勢(shì)延遲脫水耐旱樹種,四翅濱藜、互葉醉魚草為亞高水勢(shì)延遲脫水耐旱樹種,檉柳為亞低水勢(shì)忍耐脫水耐旱樹種。10.多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)供試樹種的耐旱性:用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)公式對(duì)6個(gè)樹種的21個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了綜合排序,其中年蒸騰量、土壤水合補(bǔ)償點(diǎn)、干旱