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本研究以黄土高原常见的4个树种:杨树、刺槐、沙棘和油松为实验材料,模拟这些树种生境的土壤干旱条件,研究了不同土壤水分条件下4个树种苗木的萌发特性以及苗木移栽后萌芽过程中体内水分状况与ABA累积的关系;不同土壤水分含量对4个树种的耗水特性、生长及干物质积累的过程以及WUE的影响;不同土壤水分下4个树种的SOD活性及K~+含量的变化。并对4个树种耗水量差异性的生理生态机制进行了综合分析,其目的是探讨不同树种在干旱条件下的萌发特性、耗水规律及WUE的高低,为黄土高原地区造林树种的合理选用提供科学依据。本实验研究的结果表明: 1.不同土壤水分含量对4个树种的萌发特性的影响有明显的差异,土壤含水量的降低会导致苗木组织含水量、芽体生长速率、萌芽率及成活率显著下降;各树种在萌芽过程中其芽体和韧皮部中的ABA含量随土壤干旱程度的加重而升高,并与苗体组织含水量、萌芽率及成活率呈显著负相关;抗旱性强的沙棘和油松芽体和韧皮组织中ABA含量比杨树和刺槐高5~10倍左右;4种苗木的萌芽速度、萌芽率以及移栽成活率均与韧皮部的组织含水量显著相关。 2.不同土壤水分含量对4个树种的耗水特性有不同的影响。在相同土壤水分和相同的大气环境因子下,4个树种的日、旬、月耗水量有显著差异。其中杨树和刺槐的耗水量显著大于沙棘和油松。4个树种在生长季中最高耗水量、最高耗水日和一天中最高耗水时间段出现的先后时间不尽相同。同一树种在3种土壤水分条件下,其日、旬、月耗水量差异明显,其耗水量大小依次为70%θf>55%θf>40%θf。在同一土壤水分条件下,四个树种的最大月耗水量不同,且所处时期不同;而同一树种在不同土壤水分条件下,其最大月耗水量不同,所处时期也不同。各树种在不同的测定日,其耗水动态有明显差异。在多数测定月中各树种基本上是单峰曲线。而在高温强光的7月份,各树种的70%θf和55%θf日耗水均呈双峰曲线,而4个树种的40%θf全部为为单峰曲线。在研究的4个树种中,油松的日耗水量最小。 3.不同土壤水分含量对4个树种的生长特性有不同的影响。土壤水分含量的高低决定了各树种成活率、生长速率、光合速率的高低。在适宜水分下,各树种的成活率均达到了80%以上;在中度水分亏缺下成活率均达到了60%以上;在严重干旱下,除了油松的成活率达到一半以上,其余的三个树种的成活率在40%以下。在适宜水分下各树种生长速率均为最高。严重干旱下,4个树种的生长受到不同程度的抑制,但杨树受影响较其余三个树种大。相同土壤水分条件下,沙棘的生长速率最快,生长大周期持续时间比其他树种长,4个树种中油松的生长速率最慢。4个树种的光合速率、干重增加在适宜水分下均为最高,在严重干旱下均为最低。 4.不同土壤水分含量对4个树种WUE的影响。土壤水分含量对各树种单叶瞬时WUE有不同的影响,杨树和刺槐在适宜水分下WUE最高,严重干旱下WUE最低,黄土高原常见树种的耗水规律及水分利用特征的研究而沙棘则是在5月和7月均表现为中度亏缺下WUE最高,严重千早下最低。4个树种中,5月份,杨树的WUE最高,7月份刺槐的WUE最高,沙棘最低,从总体水平上看,3个树种7月WUE明显高于5月份。 不同土壤水分含量对各树种月WUE有不同的影响。4个树种在不同土壤水分下及不同的月份其WUE大小不同,并且最大值出现的时间也不相同.各树种在4月一6月份WUE较高,而在3月和7一10月份较低。在气温高、光照强、耗水量大的7月份各树种WUE均处于最低值。其结果与各树种生长速率最快时期及干物质积累基本一致,4个树种在适宜水分箱中度亏缺下各月wUE差别不大,但在严重千早下各月的WUE则明显低于前二者。在相同土壤水分下,4个树种各月的WUE大小及WUE最大值出现的时期不同.在3种土壤水分下,杨树和刺槐各月的WUE显著高于沙棘和油松,油松各月的WUE最低。在适宜水分下,杨树和油松的月WUE最大值出现在4月,而刺槐和沙棘的WUE最大值则出现在5月。在中度亏缺和严重亏缺下,油松的月WIJE最大值在4月,而其余3个树种的月WUE最大值则出现在5月。3个树种均在6月WIJE下降,7月降至最低。 土壤水分含量的高低决定了各树种生物量的高低,4个树种的干物质生产均表现为适宜水分下最高,严重干早下最低。在适宜水分下,杨树的干物质生产高于刺槐,而在中度亏缺和严重干早下,刺槐的干物质生产高于杨树。沙棘的干物质生产在70%和40%土壤水分之间的差距比其他几种小。 5.气象因子对各树种蒸腾速率的影响,在光照、温度、湿度等气象因子中,光照与蒸腾速率具有显著的相关性,但是并非光照越强蒸腾速率也越高,在夏季的中午蒸腾速率降低,对于在70%ef和55%of水分下的树种具有一定的气孔调节能力。在严重干早下,各树种由于叶片严重缺水而使气孔的调节能力下降,对于光照和温度的反应迟钝,结果使蒸腾速率的日变化与前二者并不相同。 温度与蒸腾速率也呈一定的正相关性,温度的日变化与各树种蒸腾速率的日变化规律基本一致,温度的峰值也是各树种蒸腾速率的峰值。光照提高了温度,温度使