沙柳和柠条对模拟降雨改变的生理生态响应

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1、硕士学位论文沙柳和柠条对模拟降雨改变的生理生态响应作者姓名：陈佳村指导教师:李秧秧研究员中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心学位类别:理学硕士学科专业:生态学研究所:中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心2015年5月Responsesofphysio-ecologicaltraitsinSalixpsammophilaandCaraganakorshinskiitomanipulatedprecipitationvariationByChenJiacunADissertationSubmittedtoTheUn

2、iversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceResearchCenterofSoilandWaterConservationandEcologicalEnvironment,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofEducationMay,2015致谢岁月如梭，转瞬间三年的硕士生涯即将结束，本文能够得以顺利地完成，得益于老师、父母、师兄师

3、姐、师弟师妹、同学和朋友们的关心、帮助和鼓励，在毕业之际我向他们表达我最诚挚的谢意！首先，要感谢硕士论文的资金支持：国家自然科学基金面上项目―黄土高原水蚀风蚀交错带典型灌木林水分利用过程对降雨改变的响应‖（41371507），感谢我的导师李秧秧研究员的悉心指导。不论是在选题、设计、实验到论文撰写等学术方面的指导还是在生活上的资助和关心，李老师都无微不至，使我身在异乡却依然可以感到家人般的温暖。李老师朴实的生活作风、严谨的治学态度和忘我的工作精神都使我受益终生，在此毕业之际向尊敬的老师表示由衷的感谢！其次，衷心感谢我毕业的师

4、兄李俊辉、师姐赵丽敏、师兄左力翔和师兄刘存海以及同门陈伟月、师弟艾绍水、师妹陈丽茹和师妹黄绍琳对我实验的帮助和生活上的关心，同时感谢陪我走过这三年时光的所有好友和同学，感谢王玲师姐对我的关心，感谢我的家人，一直以来对我无怨无悔的付出、支持、关爱和信任，祝愿他们身体健康，幸福快乐，有了你们的陪伴才使得我的生活丰富多彩。最后，感谢中国科学院大学对我的培养，感谢水保所为我提供了这次深造的机会，感谢黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室为我提供了便利的实验条件。陈佳村2015年5月18日沙柳和柠条对模拟降雨改变的生理生态响应学生

5、姓名：陈佳村导师姓名：李秧秧专业：生态学研究方向：植物生理生态摘要水分是限制黄土高原植被恢复与重建的关键因子，降水变化直接影响着其生态系统的结构和功能。本文以黄土高原水蚀风蚀交错带典型灌木沙柳和柠条为对象，研究了模拟降雨改变（对照：自然降雨；增水：增加降雨50%左右；干旱处理：遮去降雨50%左右)对沙柳和柠条的林地水分平衡、植物生长、叶水分-光合特征、蒸腾耗水特征的影响，研究结果不仅有助于揭示两种灌木适应干旱沙生环境的生理生态机制，而且对于该地区未来生态系统的稳定性评价和植被的合理布局与建造具有十分重要的意义。论文得到如下

6、主要结论：（1）不同处理下两种灌木林地土壤水分消耗量、补给深度和蒸散量明显不同。沙柳对照、增水和干旱处理6~9月土壤水分变化量分别为37.79、47.81和6.17mm，生长季末土壤水分的补充深度分别为2.2m、1.8m和1.8m；柠条对照、增水和干旱处理6~9月土壤水分变化量分别为-39.80、38.66和-60.05mm，生长季末土壤水分的补充深度分别为1m、2.2m和0.5m；沙柳和柠条6~9月蒸散量均表现为增水>对照>干旱处理，干旱处理的蒸散量占水分输入量的比例高，而增水处理相对较低。（2）沙柳和柠条叶水势、光合特

7、征和生长对模拟降雨改变的响应不同。沙柳不同处理叶水势差异不大，而柠条存在显著差异。沙柳的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率对降雨改变有显著的响应，沙柳光合参数的响应时间早，且沙柳净光合速率对增水的响应程度大，而蒸腾速率和水分利用效率对干旱的响应程度大；柠条的净光合速率和蒸腾速率对降雨改变响应明显，净光合速率和蒸腾速率对干旱的响应程度更大。增水显著增加了沙柳灌丛10～25mm和柠条0～10mm径阶分枝的生长，干旱则降低了沙柳5～10mm和柠条<20mm径阶内分枝的生长。（3）模拟降雨改变影响柠条的液流特征。柠条液流速率日变化

8、在7月底大多呈双峰曲线，在10月初呈单峰曲线，影响液流速率的主要气象因素为太阳总辐射和蒸汽压亏缺。所有处理相对液流速率均随太阳辐射增大而增大，且可用S型函数描述。对照和增水处理相对液流速率与蒸汽压亏缺和整合变量之间均呈S型函数关系，干旱处理相对液流速率先随蒸汽压亏缺和整合变量增大而增大，当VPD>2.0