刺槐和元宝枫木质部水力学特性与生物量的关系研究

发布时间：2020-06-06 19:51

【摘要】：本研究以两个西北常用的耐旱树种刺槐(Robinia pseudoacacia)和元宝枫(Acer truncatum)为研究对象,在西北农林科技大学温室内对其进行播种育苗,待苗高25cm左右时进行不同程度的控水处理,将其分为正常浇水组(达田间饱和持水量的85%-100%)、轻度水分胁迫组(55%-70%)和重度水分胁迫组(25%-40%)。待生长5个月后分别对三组植物采用压力室法测定叶水势;Cochard Cavitron离心机技术构建栓塞脆弱性曲线并计算木质部的栓塞脆弱性(P12、P_(50)、P_(88))、低压液流计(LPFM)测定木质部导水率和自然栓塞程度及栓塞恢复程度;用便携式光合仪测定光合生理指标并计算水分利用效率,同时测定地上及地下部分的生物量、总叶面积等指标,进而探究不同土壤水分条件下,两个树种木质部水力学特性的变化及其与生长和抗旱性的关系,比较两个树种在不同水分条件下生长时其木质部水力学特性和生长的差异,以期探究木本植物木质部水力学特性与生物量的关系,有利于评价植物对干旱胁迫的响应,对气候变化的大背景下,抗旱树种的选择具有重要意义。主要研究结论如下:1刺槐的栓塞脆弱曲线为“R”型,元宝枫为“S”型,刺槐的P12、P_(50)、P_(88)都大于元宝枫。随着水分胁迫程度的加深,两树种的P12、P_(50)、P_(88)降低,栓塞恢复能力下降。土壤水分条件对刺槐栓塞脆弱性的影响比元宝枫更大,刺槐的栓塞恢复能力优于元宝枫。2.随着水分胁迫程度加深,刺槐和元宝枫的光合生理指标(Pn、Tr、Ci、Gs)均显著下降,水分利用效率升高,且刺槐的水分利用效率对水分胁迫响应比元宝枫更敏感。3.随着水分胁迫程度加深,两树种的生物量均降低,而根冠比、茎叶比均上升。不同的土壤水分条件对刺槐生物量的影响较大,而只有水分胁迫达到一定程度后,才会对元宝枫的生物量产生较大影响。4.两个树种的导水率和栓塞恢复能力都与生物量存在显著的正指数相关,P_(50)与生物量相关性显著,P_(88)与生物量相关性较弱。刺槐的P12与生物量的相关性显著,而元宝枫的P12则与其生物量相关性较弱,这说明轻微的导水率损失即使刺槐的生物量受到较大影响,“S”型的元宝枫比“R”型的刺槐具有更优越的忍受水分胁迫的能力。
【图文】：

树种ree Species栓塞脆弱性指标Embolism vulnerability index水分胁迫程度Water stress levelP12(-MPa) P50(-MPa) P88(-MP刺槐Robiniaeudoacacia正常浇水 0.08±0.12Aa 0.43±0.02Aa 1.41±0.08轻度胁迫 0.09±0.07Aa 0.60±0.04Ab 2.80±0.21重度胁迫 0.20±0.02Ab 1.04±0.12Ac 3.20±0.14元宝枫Acertruncatum正常浇水 1.25±0.03Ba 2.28±0.10Ba 3.21±0.26轻度胁迫 1.71±0.15Bb 2.76±0.23Bb 3.82±0.11重度胁迫 2.26±0.18Bc 3.16±0.25Bc 3.94±0.04写字母代表两树种在同一水分处理条件下的差异性（p<0.05），，不同小写字母代表同一树种在不同水分显著性（p<0.05）。下同。Different capital letters indicate the significant difference of the two tree species uater treatment (p<0.05), Different lowercase letters indicate the significant difference of the same tree species nt water treatments (p<0.05).The same below.栓塞恢复能力

常浇水时下降了 21.37%。元宝枫的生物量总体上也呈现下降的趋势，但是正常浇水组与轻度胁迫组之间的总干物质量、根干重、茎干重的差异都不显著，根和茎的干重甚至略微的上浮(根干物质量由 16.242±1.704 g 增加至 17.641±1.993g，茎干重由 8.859±0.872g增加至 9.228±1.151g)，生物量下降了 3.17%，主要是叶干重的降低所导致。重度胁迫后元宝枫生物量下降的幅度也小于刺槐(48.53%和 58.51%)。这说明轻度水分胁迫对刺槐生物量累积及分配的影响更大，重度水分胁迫对刺槐和元宝枫都有较大影响，但是元宝枫的抵抗能力更强。由图 3-3 可以看到，刺槐和元宝枫的地下生物量与地上生物量之比、茎叶比均随土壤水分胁迫程度的加深而上升，即正常浇水组<轻度水分胁迫组<重度水分胁迫组。刺槐的地下生物量与地上生物量之比、茎叶比在三个水分处理间差异显著，而元宝枫的地下生物量与地上生物量之比在轻度胁迫后变化不显著，茎叶比在三个水分处理间差异显著。这说明刺槐的生物量分配策略在受到水分胁迫后迅速改变以增强其耐旱能力，而元宝枫在轻度胁迫后仍能够在一定程度上保持地下生物量与地上生物量的比例，但是茎部生物量占比迅速提高。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S792.27;S792.35

【参考文献】

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本文编号：2700175