黄土半干旱区主要乔灌木树种叶面积研究

摘要

黄土干旱、半干旱区，水分是制约植被恢复和生态建设的限制性因子。有限的降雨补给，不合理的造林密度，导致该地区林下土壤水分供需矛盾日益突出。如何确定适宜的造林树种、合理的造林密度是解决问题的关键。 本研究针对这一问题，采用回归的方法，对7种黄土半干旱区主要乔灌木建立了叶面积与叶鲜重、枝径和枝长的回归方程。利用回归方程求算了生长季中不同密度林分标准木各月的叶面积和叶面积指数。结合各密度林分林木蒸腾、林地土壤水分的动态观测，以及林下植被生长状况的调查，分别与不同密度林分叶面积变化进行对比分析，反映不同密度林分土壤水分供需状况，为黄土干旱、半干旱区确定适宜的造林树种以及造林密度提供依据。 本试验选择了4种密度的同龄刺槐林、2种密度的同龄白榆林和油松林以及3种密度的同龄侧柏林为研究对象，进行了整个生长季叶面积量测以及蒸腾、土壤含水量的观测。在如下方面取得了进展： (1)建立了阔叶树刺槐和白榆5～7月、8～9月以及10月3个月的叶面积与叶鲜重的回归方程，针叶树侧柏和油松叶面积与叶鲜重、枝径的回归方程，灌木柠条、沙棘、紫穗槐叶面积与叶鲜重、枝径以及枝长的回归方程。 (2)灌木柠条、沙棘和紫穗槐和阔叶树种刺槐、白榆叶面积和叶面积指数变化都是呈现单峰曲线，分别在8月份和9月份达到各自的峰值。针叶树种油松、侧柏叶面积和叶面积指数变化都呈现平缓上升曲线，10月份达到峰值。 (3)密度小的林分，单株叶面积和叶面积指数都大于密度大的林分。刺槐1.5×8m＞1.5×6m＞1.5×4m＞1.5×2m；白榆：1.5×4m＞1.5×3m；油松：1.5×3m＞1.5×2m；侧柏：1.5×6m＞1.5×4m＞1.5×2m。 (4)刺槐、侧柏不同密度单株叶面积的值相差较大；当研究尺度由单株面积推衍到一公顷面积时，各个密度林分总叶面积的值相差不大。 (5)不同密度刺槐叶面积随蒸腾量月变化而呈现单峰曲线，侧柏叶面积随蒸腾量的变化平缓上升，刺槐和侧柏叶面积的高峰期都滞后于蒸腾的高峰期。 (6)刺槐、侧柏林林分密度越小，林木单株蒸腾量受叶面积变化的影响越小；林分密度越大，单株林木蒸腾量受叶面积变化的影响越大。 (7)不同密度刺槐林单株叶面积随土壤水分的变化呈现单峰曲线，不同密度侧柏林单株叶面积随土壤水分的变化平缓上升。不同密度的刺槐、侧柏单株叶面积的生长高峰都滞后于土壤水分的高峰期。 (8)刺槐、侧柏林林分密度越小，林分单株叶面积增长受土壤含水量影响越小；林分密度越大，林分单株叶面积增长受土壤含水量影响越大。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

1引言

1.1研究的目的和意义

1.2叶面积的主要量测方法

1.2.1叶面积的直接测定法

1.2.2间接测定法

1.3叶面积指数的直接测量方法

1.3.1斜点样方法

1.3.2消光系数法

1.3.3叶激光仪

1.3.4遥感定量法

1.3.5光学测量法

1.3.6光斑密度仪法

1.4建立叶面积动态模型

1.5叶面积测定方法的选择

2研究地区概况

2.1地理位置

2.2自然概况

2.2.1气象条件

2.2.2土地条件

2.2.3植被情况

3.研究方法

3.1试验的技术路线

3.2试验方法

3.2.1标准地的选择

3.2.2标准木、标准枝的选取

3.2.3叶面积的求算

3.2.4标准枝、标准木叶面积月变化的求算方法

3.2.5蒸腾的测定

3.2.6土壤含水量的测定

3.2.7林下植被的调查

4叶面积与叶鲜重、枝径和枝长的关系

4.1叶片含水量的月际变化

4.2建立叶面积与叶鲜重、枝径和枝长的相关方程

5叶面积及叶面积指数动态变化

5.1灌木叶面积及叶面积指数动态变化

5.1.1试验结果

5.1.2试验分析

5.2乔木叶面积及叶面积指数动态变化

5.2.1试验结果

5.2.2试验分析

5.3叶面积的大尺度推演

5.3.1试验结果

5.3.2试验分析

5.4小结

6叶面积与蒸腾的关系

6.1黄土半干旱区不同密度林木蒸腾量动态变化

6.1.1试验结果

6.1.2试验分析

6.2叶面积与蒸腾的比较分析

6.2.1试验结果

6.2.2试验分析

6.3小节

7叶面积与土壤水分关系

7.1黄土半干旱区土壤水分的季节动态

7.1.1试验结果

7.1.2试验分析

7.2叶面积与土壤水分比较分析

7.2.1试验结果

7.2.2试验分析

7.3小结

8叶面积与林下植被的关系

8.1不同林分下植被生长情况

8.1.1林分密度对林下植被的影响

8.1.2林分密度对林下植被层物种多样性的影响

8.2林木叶面积与林下植被的关系

8.3小节

9结论与建议

9.1结论

9.1.1叶面积与叶鱼重、枝径和枝长的关系

9.1.2乔灌木叶面积及叶面积指数动态变化规律

9.1.3不同密度林分叶面积与蒸腾的关系

9.1.4不同密度林分叶面积与土壤含水量的关系

9.1.5不同密度林分叶面积与林下植被的关系

9.2建议

参考文献

作者简介

导师简介

成果目录清单

致谢