不同土壤水势下水曲柳幼苗的根-土关系及生理生态效应

摘要

该文采用渗灌控水技术对中国北方主要的造林树种水曲柳(Fraxinus mandshyrica)幼苗(2年生)在5个水分梯度下的根—土关系进行研究.分别从水曲柳幼苗的水分吸收、养分吸收、光合作用及土壤矿质养分含量等方面,就不同土壤水分条件下水曲柳的水分状况、养分状况、光合特征及其控制下土壤矿质养分含量的变化等进行了研究.主要结果如下:1.随着土壤水势的下降,水曲柳幼苗水流阻力链上各项阻力几倍、几十倍增加,相对干旱导致细根对土壤水分吸收的大大降低,在低吸力区段土壤水分对苗木是非等效的.在亚饱和土壤水分状态和田间持水量土壤水分状态下(W1、W2),吸水—蒸腾日动态呈明显的单峰模式.当土壤水分在低于田间持水量状态至毛管水断裂状态下(W3~W5),吸水与蒸腾矛盾加剧,叶水势降至很低,气孔关闭,蒸腾作用受到严重抑制,吸水—蒸腾日动态过程呈现明显的午休低谷.2.土壤相对干旱并未导致土壤有效养分含量下降,根际也没有产生相对养分亏缺.但致使苗株从土壤中吸收的养分锐减,有效的土壤养分得不到充分利用.在主要的营养元素中,K对土壤水分条件的反应最为敏感,土壤水势的下降极大地降低了苗株细根、叶片的K营养水平.土壤相对干旱致使细根生长受到抑制,由此导致苗株养分携出效率间的较大差异,低于田间持水量水势处理下(W3)的养分携出效率较其它处理显著提高.3.土壤水分处理下的苗木光合潜力较一致,皆在夏季早晨某一时间达到净光合速率最高值,且各处理间差异不大,不同土壤水分处理苗木光合作用的差异主要表现在早晨过后.日净光合累积值随土壤水势的下降依次递降.非气孔因素导致低于田间持水量的土壤水分状态下苗木光合作用的强烈抑制,在这一水分范围内日均光合水分利用效率差异不大.4.在0~-160Kpa范围内,土壤水势显著影响水曲柳全光苗的水分状态、光合作用和生长特征.综合考虑多方面因素,适宜的土壤水分状态应该为亚饱和至田间持水量状态(0~-40KPa)全光下生长,土壤湿度低于田间持水量状态即可导致明显的水分胁迫.

目录

文摘

英文文摘

1.前言

1.1植物的土壤水分关系

1.1.1植物根系对土壤水分的吸收

1.1.2 SPAC系统中的水分传输

1.2土壤水分对植物的某些生理生态影响

1.2.1对植物水分生理特征的影响

1.2.2对植物矿质营养的影响

1.2.3对光合作用的影响

1.2.4对生长、发育的影响

1.3研究的目的与意义

2.材料与方法

2.1研究地概况

2.2苗木栽培与土壤水分条件控制

2.3指标测定

2.3.1苗株水分指标的测定与计算

2.3.2苗木光合指标(气体交换指标)测定

2.3.3苗木养分指标测定

2.3.4土壤指标测定

3.结果与分析

3.1不同土壤水势下根对土壤水分的吸收及苗株的水分生态差异

3.1.1土壤水势状况

3.1.2不同土壤水势下细根对土壤水分的吸收

3.1.3细根、叶片水势的日动态过程

3.1.4土壤—苗株—大气体系的水流阻力

3.2不同土壤水分条件下根系对土壤养分的吸收与苗木养分状况

3.2.1土壤养分状况

3.2.2细根和叶片的营养水平

3.3根土关系控制下的光合作用特征

3.3.1不同土壤水势下的光合日动态特点

3.3.2不同土壤水势下光合作用的气孔限制与非气孔限制

3.3.3不同土壤水势下的光合水分利用效率

4.主要结论

5.存在的问题

参考文献

致谢