干旱及复水处理条件下刺槐苗木水分运输过程研究

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1、干旱及复水处理条件下刺槐苗木水分运输过程研究　　在影响林木生长于分布的众多因子中水分是非常关键的因子。一直以来，众多学者从不同的研究角度对林木抗旱性进行了广泛深入的研究，并且取得了丰硕的研究成果。然而，植物对干旱胁迫的响应及其机理是一个十分复杂的综合性问题，一些学者根据自己的研究方向和侧重点从某个单相机制入手来研究植物对干旱胁迫的相应机理，随有助于深入理解植物对干旱胁迫的调控机理，然而单项机制的研究也具有一定的局限性，很难对植物的抗旱性做普遍性的解释。补偿效应最初是指受到害虫取食的作物所具有的的一种自发性自我弥补损害的能力。后来一些学者认为取食只是影

2、响植物生长的多种逆境因子之一，因此补偿效应研究不应该仅限于昆虫的取食。后来研究发现植物在干旱复水后也存在补偿效应，即植物在干旱胁迫复水后出现生长加快、光合、蒸腾速率提高等现象。而关于补偿效应的研究目前主要集中在农作物以及牧草上，林业上鲜有公开的文章发表，对于林木水分运输过程的补偿效应，尚未有相关报道。因此加强林木干旱胁迫条件下的补偿效应研究，对节水造林，保护环境，发展可持续林业具有非常重要的意义。　　水力结构理论于上个世纪80年代初期由zimmermann首先提出，它是指植物为适应不同的生存环境所形成的不同的形态结构和水分运输供给策略。文中研究基于这

3、样一个假设，即树木个体在整个生长发育期间可以通过改变自身水力结构特征对其体内水分运输过程产生影响，从而使林木能够抵御一定程度的干旱胁迫。而反映林木对自身水分运输过程调控能力大小的重要一环就是逆境解除后林木体内水分运输过程能否迅速恢复到胁迫前的状态。这一点对于评价林木抗旱性的大小尤为重要。　　刺槐(RobiniapseudoacaciaL)作为我国北方广泛分布的树种，是干旱半干旱地区重要的造林树种之一。文中以盆栽两年生刺槐苗木为材料，分别以叶片水势、水力结构参数、叶片含水量和耗水量表征植物对水分的吸收、运输、储存和消耗的能力，测定了干旱及复水处理条件下

4、刺槐苗木水分运输过程，并对其体内水分运输过程出现的补偿现象进行讨论，同时探讨林木水分运输过程对干旱胁迫的适应方式。为干旱半干旱地区植被恢复与重建提供理论支撑和技术支持。　　1、实验设计及研究方法　　1．1实验材料与处理方法　　实验材料为购于贵州大学苗圃刺槐(RobiniapseudoacaciaL)2年生幼苗。于2007年11月移入花盆(23cm26cm)栽植后正常浇水培养(每天下午太阳落山后充分灌水)。培养用土为黄壤土，采自贵州省普定县典型喀斯特立地环境。土壤容重为1．022g/cm3，田间持水量为52．57%。选取生长均匀一致的幼苗32盆。设A、

5、B、C和对照4个处理，每个处理8个重复，处理前先充分浇水后用塑料薄膜封住盆口，防止物理蒸发，任其自然干旱。各处理如下:对照:每天均充分浇水，始终保持含水量在田间持水量的85%以上;处理A:土壤含水量为田间持水量的75%左右;处理B:土壤含水量为田间持水量的60%左右;处理C:土壤含水量为田间持水量的45%左右。　　于2008年4月份(生长初期)、8月份(生长旺期)和11月份(生长末期)，分3次进行指标测定。用取土烘干法测定盆栽土壤含水量后用称重法检测各个处理的含水量以及保持重复间含水量相对一致(不同生长时期苗木的耗水量不同，达到设定含水量的时间也不同

6、，生长旺期最快，生长初期次之，生长末期最慢。因此，为了使各个不同生长时期相同处理的苗木胁迫控制时间相同，在盆中土壤达到设定含水量后，每天下午太阳落山后需要及时补充水分使得土壤含水量始终处在设定范围之内，这样可以保证三个不同时期相同处理的控制时间相同)。当土壤自然干旱到各处理的设定含水量时进行取叶样测定。测定时每盆固定样株取样，各保留3株进行复水24h处理。　　1．2主要指标测定方法　　1．2．1水势测定方法　　用Psypro露点水势仪测定叶片水势。分别于4月、8月和11月选取典型天气测定叶片水势，从6:00－22:00每隔两小时测定一次，其平均值为叶

7、片日均水势。　　1．2．2水力结构参数测定方法　　将被测苗木截成3cm左右的茎段，后迅速用湿毛巾包裹，拿回实验室测定相关指标。采用改良的冲洗法测定植物水力结构参数。　　1．2．3叶片组织含水量和相对含水量　　从待测苗木上随机取叶片5片并迅速称重记为Pam－1)为引起该茎段水流动的压力梯度。　　1．3．5比导率(Ks)　　比导率计算公式为:Ks=Kh/Sa。式中Sa(m2)为茎段边材横截面积。　　1．3．6叶比导率(LSC)　　叶比导率计算公式为:LSC=Kh/LirK，ShabtaiC，DanY．Hydraulicadjustmentsunderly

8、ingdroughtresistanceofPinushalepensis［J］．TreePhysiolog