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1.
黄土高原半干旱区林木生长适宜土壤水分环境的研究 总被引：27，自引：1，他引：27
采用 L I- 62 0 0型植物光合测定系统、L I- 160 0型稳态气孔计和 L NW- 5 0 A型中子水分测定仪 ,对不同土壤水分胁迫下刺槐、侧柏林木和苹果树及其盆栽苗木生长的生理、生态特征进行实地观测 ,研究了叶片净光合速率( Pn)、蒸腾速率 ( Tr)、羧化效率 ( CE)、叶片水分利用效率 ( WUEL)以及气孔导度 ( Cs)和气孔阻力 ( Rs)对土壤含水量 ( SWC)变化的响应过程。结果表明 :刺槐、侧柏和苹果净光合速率最高时的 SWC分别为 17.13 % ,15 .90 %和 16.11% ;维持其最高净光合速率 70 %以上的土壤含水量 (即气孔导度的土壤水分响应曲线转折点对应的土壤含水量 )临界值分别为 10 .5 0 % ,9.5 0 %和 9.75 % ;其蒸腾速率最高时的 SWC分别为 18.82 % ,19.70 %和16.3 3 % ;其叶片水分利用效率最高时的 SWC依次为 13 .2 3 % ,10 .66%和 12 .3 8% ;其羧化效率最高时的 SWC依次为 15 .70 % ,15 .5 0 %和 15 .83 %。根据半干旱地区林业建设以提高林木水分利用效率为核心的土壤水分管理思想 ,分别选取维持最高叶片水分利用效率的土壤含水量临界值和维持较高光合速率 (最大光合速率的 70 %以上 )的土壤含水量临界值作为林木生长适宜土壤水分环境的上、下限标准。这一标准概化为 :刺槐 10 .5 %～ 13 .5 % ,侧柏 9.5 %～ 10 .5 % 相似文献
2.
为爬山虎在石漠化荒山植被恢复中的栽培利用提供科学依据。应用英国PPS公司生产的CIRAS-2型光合作用系统,在不同土壤水分条件下测定2年生爬山虎苗木叶片光合与蒸腾速率的光响应特性。结果表明:爬山虎叶片光合速率、蒸腾速率、水分利用效率对土壤水分含量和光合有效辐射强度的变化具有明显的阈值响应。土壤体积含水量在12.6%～20.7%、相对含水量在45.2%～74.3%,爬山虎叶片的光合速率都具有较高水平,其中在体积含水量为18.3%（相对含水量为65.7%）左右时,叶片光合速率和蒸腾速率均达到最高水平,但水分利用效率较低。维持爬山虎叶片具有最高水分利用效率的土壤水分大约在体积含水量为12.6%（相对含水量为45.2%）。维持爬山虎同时具有较高光合速率和水分利用效率的适宜土壤水分范围,在体积含水量为12.6%～18.3%（相对含水量为45.2%～65.7%）之间,超出此范围时,其光合速率与水分利用效率都会明显下降。土壤水分条件适宜时,光合有效辐射强度在400～1000μmol.m-2.s-1之间,爬山虎的光合速率和水分利用效率都能维持较高水平,超出此范围则明显下降。其中最适宜的光合有效辐射强度为800μmol.m-2.s-1左右。所以,爬山虎对光照强度的适应范围较广,具有较强的抗旱性而不适应高土壤水分环境,是适用于干旱瘠薄荒山植被恢复的优良藤本植物。 相似文献
3.
不同土壤水分下黄土高原侧柏生理生态特点分析 总被引：12，自引：0，他引：12
采用人工控制土壤水分，形成单株幼龄侧柏的不同水分梯度环境。在自然环境下利用Li-1600稳态气孔仪和Li-6200光合仪对山西省方山县试验基地内侧柏的蒸腾速率、净光合速率、气孔阻力及其环境因子进行了观测，并辅以盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测，对生理指标和土壤含水量的关系进行了研究。结果表明：侧柏蒸腾日进程为双峰曲线，水分状况较差时蒸腾日进程曲线到达波谷的时间比水分状况较好时大大提前，干旱条件下蒸腾速率较低；净光合速率的日进程为双峰曲线，水分状况较差时日进程变为单峰曲线，侧柏叶片光合作用午前以气孔限制为主，而午后以非气孔因素限制为主。维持蒸腾速率所适宜的土壤含水量为19.90％；净光合作用的最佳土壤含水量为15．75％；维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量为10.65％．选取维持最佳叶片水分利用效率的土壤含水量临界值作为林木密度调控的土壤水分阈值，侧柏为9．5％～11％。 相似文献
4.
为给黄土丘陵区建立节水高效的核桃栽培模式提供科学依据,应用英国PPS公司生产的CIRAS2型光合作用系统,在半干旱黄土丘陵沟壑区,测定了 3年生核桃树在不同土壤水分条件下,叶片气体交换参数的光响应特性。结果表明:核桃光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率,对土壤水分和光合有效辐射强度的变化具有明显的阈值响应。依据叶片水分利用率、光合速率和蒸腾速率与土壤水分的定量关系,核桃具有最高光合速率和叶片水分利用率的土壤体积含水量,大约在186%(相对含水量为604%)左右;维持核桃正常光合作用和较高叶片水分利用率的土壤体积含水量,大约在125%(相对含水量为406%)左右。即核桃土壤水分管理适宜的土壤体积含水量范围在125%～186%(相对含水量为406%～604%)之间,超出此范围时,核桃的光合速率与叶片水分利用率都会明显下降。依据叶片水分利用率、光合速率和蒸腾速率与光合有效辐射强度的定量关系,在适宜的土壤体积含水量范围内,维持核桃具有较高光合有效辐射和叶片水分利用率的适宜光合有效辐射强度范围,在500～1000μmol/(m2 ·s)之间,光合有效辐射强度过高或过低,都会导致叶片水分利用率的明显降低。核桃并非是抗干旱能力和耐强光胁迫能力很强的树种,在干旱缺水和强光、高温为突岀环境胁迫因子的半干旱黄土丘陵区核桃栽培于水分状况相对较好、光照强度相对较低的阴坡,会比阳坡获得更大的生产力。 相似文献
5.
采用CIRAS-2便携式光合仪测定不同土壤水分条件下2年生柿树叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度等光合生理参数的光响应过程,探讨柿树光合光响应特性对土壤水分的响应规律。结果表明：土壤水分对柿树的光合生理参数影响显著,随着土壤水分的降低,净光合速率、表观量子效率先升后降,光补偿点先降后升,光饱和点呈下降趋势;维持柿树高光合作用和高水分利用效率的适宜土壤相对含水量为48.8%～76.7%,适宜的光照强度为800～2 000μmol/（m2·s）;柿树对强光利用能力较强,而对弱光的利用效率较低;在土壤相对含水量为48.8%时,柿树光合作用主要受气孔限制,而土壤相对含水量降低到25.5%时,柿树光合作用转变为非气孔限制,通过对气孔、非气孔因素的判定,可知柿树是一种抗旱性非常强的植物。研究结果可为柿树的节水高产栽培提供理论依据。 相似文献
6.
在黄土高原半干旱区,采用LI-1600稳态气孔仪和LI-6200便携式光合测定仪对不同土壤水分条件下盆栽核桃的生理指标进行了观测,研究土壤含水量对核桃蒸腾速率与光合速率的影响.结果表明,不同土壤含水量条件下核桃蒸腾速率、光合速率和水分利用效率的日变化具有显著的差异.当土壤体积含水量在5%以下时,核桃气孔导度很低,蒸腾速率日变化也不明显;当体积含水量为10%和15%时,蒸腾速率、光合速率和水分利用效率随着土壤水分的增加而升高,而且具有明显的日变化.土壤含水量越低,核桃叶片气孔导度与蒸腾速率和光合速率的相关性越差.通过对比得出,核桃光合作用适宜土壤体积含水量为10%～15%;土壤体积含水量控制在15%时核桃的水分利用效率达到较好状态. 相似文献
7.
在半干旱黄土丘陵沟壑区,应用英国PPS公司生产的CIRAS2型光合作用系统,测定不同土壤水分下4年生紫丁香(SyringaoblataLindl.)叶片气体交换参数的日变化和光响应特性。结果表明:丁香光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度、胞间CO2浓度等气体交换参数,对土壤水分和光合有效辐射的变化,具有明显的阈值响应。有利于丁香光合作用和水分有效利用的适宜土壤质量含水量范围在15%～19.5%之间,土壤相对含水量为58.8%～76.6%;适宜的光合有效辐射强度范围在600～1000μmol/(m2·s)之间。在此土壤质量含水量和光合有效辐射强度范围内,丁香的光合作用和生长过程不会发生较大的水分胁迫和强光胁迫,也不会发生蒸腾速率过高造成的无效蒸腾耗水,因而能获得较高的光合速率和叶片水分利用率。维持丁香正常生理和生长过程所需的最低土壤质量含水量在11.6%(土壤相对含水量为45.7%)左右,相应的最高光合有效辐射强度在800μmol/(m2 ·s)左右,土壤质量含水量降低或光合有效辐射强度升高,会导致严重水分胁迫和。 相似文献
8.
以山西省吉县地区幼龄苹果、梨为研究对象,在盆栽实验的基础上,研究了不同土壤含水量条件下两种果树蒸腾速率、光合速率日变化规律,得出苹果、梨的蒸腾速率在土壤含水量6%～10%时呈现双峰曲线,中午出现低谷区;而在土壤含水量12%～20%时,呈现正午峰值型的单峰曲线。在此基础上研究了蒸腾、光合及水分利用率与土壤含水量的关系：蒸腾速率、水分利用率与土壤含水量相关关系可用三次四项式描述,而光合速率与土壤含水量呈二次相关关系。黄土高原半干旱区适宜苹果生长的土壤水分范围为12%～14%,最佳土壤含水量为12.37%;适宜梨树生长的土壤水分范围为12%～16%,最佳土壤含水量为15.19%。 相似文献
9.
盐池沙地不同土壤水分条件下沙柳的光响应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在半干旱的盐池沙区,运用Li-6400便携式光合测定系统,测定了3 a生沙柳在不同水分条件下叶片光合和蒸腾作用的光响应特性.结果表明;0～2 000μmol/(m2·s)PAR范围内,沙柳在土壤水分为2%,4%,8%,12%时的光饱和点分别为1 340,1 520,1 550和1 633 μmol/(m2·s),随土壤含水量的增大而增大;Tr随PAR的增高不断增大;最大Pn分别为8.7,9.1,9.47和19.52 μmol/(m2·s);维持较高的Pn,即净光合速率达到最大的80%时,最低光照强度均在500μmol/(m2·s)以上;既保证较高的光能利用效率又维持较高的水分利用效率的光强600～1 500 μmol/(m2·s).沙柳平均Pn随着土壤含水量的增大而增大,而平均WUE在土壤含水量为8%时达到最大值,因此,沙柳的光能利用效率和水分利用效率都比较好的SWC应该为8%左右. 相似文献
10.
秸秆覆盖麦田水分动态及水分利用效率研究 总被引：24，自引：0，他引：24
试验研究表明,秸秆覆盖可改变作物耗水规律。即前期能抑制土壤蒸发,减少土壤水分无效消耗;后期则增强植株蒸腾,促进干物质积累,使农田耗水由物理过程向生物学过程转化,有利于提高产量和作物水分利用效率。不同覆盖期和不同土壤水分条件下覆盖效果不同,土壤含水量５５％～７０％的麦田覆盖效果最佳,覆盖时间以冬小麦进入越冬期停止生长时覆盖为宜。 相似文献
11.
不同水分条件下保水剂对土壤持水与供水能力的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探明水分条件对保水剂作用效果的影响,采用盆栽实验,测定冬小麦生长结束后不同水分条件下保水剂不同用量（T1：0、T2：27 mg/kg、T3：54 mg/kg、T4：81 mg/kg）处理的土壤持水、供水及导水性能等。结果表明：保水剂的施用均提高了土壤持水、供水、导水能力及土壤有效水含量。轻度胁迫条件下,以T3处理的持水能力、有效水含量及导水能力最强,而供水能力以T4处理为佳;充分供水条件下,随保水剂用量的增加,土壤持水能力、供水能力、有效水含量及导水能力均提高,但T3和T4处理间差异不显著。与轻度胁迫相比,充分供水条件下各处理的持水能力、供水能力及导水能力均较高,而有效水含量以轻度胁迫条件下的T3处理较高,较对照增加18.6%。从经济的角度考虑,2水分条件下以T3处理（54 mg/kg）效果为佳。 相似文献
12.
再生水水质对斥水和亲水土壤水分特征曲线的影响 总被引：4，自引：4，他引：0
为探求再生水灌溉对斥水和亲水土壤水力特性的影响,该文选用有代表性的斥水黏壤土和亲水黏壤土、斥水砂土和亲水砂土,测定其在自来水、再生水和其他4种生活污水条件下的土壤水分特征曲线,采用主成分分析法得到不同水质综合指标,分析水质综合指标对不同土壤水分特征曲线的影响,采用van Genuchten-Mualem模型对黏壤土土-水曲线的参数进行拟合,并分析水质综合指标对黏壤土累积当量孔径分布、比水容量和水分常数的影响。结果表明:在相同基质吸力情况下,黏壤土含水率随水质综合指标增加(水质变差)而减小,砂土的含水率随水质变化不大;在低吸力段,斥水和亲水黏壤土的比水容量随水质综合指标的增加而增加;土壤进气值与水质综合指标呈显著负线性相关关系(R~2分别为0.94和0.78);相同水质条件下,斥水土壤的进气值比亲水土壤小;随着水质综合指标的增加,斥水和亲水黏壤土的极微孔隙降低,而中等孔隙和大孔隙增加,小于某当量孔径的累积百分比增加;随着水质综合指标的增加,斥水和亲水黏壤土的田间持水率、凋萎系数、有效水和易利用水比例均减小,但再生水对田间持水率和易利用水比例降低作用不显著。研究结果可为大面积再生水灌溉及其管理提供一定的理论依据。 相似文献
13.
针对全国水土保持区划中确定的22个具有水源涵养功能的基本功能区,利用第1次全国水利普查获取的水力侵蚀数据,分析这些区域的水力侵蚀现状.结果表明：1）水源涵养基本功能区水力侵蚀以轻中度侵蚀为主,超过80％,强烈、极强烈、剧烈面积分布较少,与全国基本状况相似;2）与第2次全国土壤侵蚀遥感调查成果相比,水源涵养基本功能区水力侵蚀整体上有所好转,水力侵蚀总面积减少3.75％,轻中度侵蚀面积大幅减少,减幅超过20％;3）水源涵养基本功能区局部地区水力侵蚀形势严峻,极强烈和剧烈侵蚀面积虽然不大,但是与第2次遥感调查成果相比,面积均有所增加,相对增幅较大,说明局部地区存在水力侵蚀恶化的现象. 相似文献
14.
Different approaches have been proposed for quantification of soil water availability for plants but mostly they do not fully describe how water is released from the soil to be absorbed by the plant roots. A new concept of integral energy (EI) was suggested by Minasny and McBratney (Minasny, B., McBratney, A.B. 2003. Integral energy as a measure of soil-water availability. Plant and Soil 249, 253-262) to quantify the energy required for plants to take up a unit mass of soil water over a defined water content range. This study was conducted to explore the EI concept in association with other new approaches for soil water availability including the least limiting water range (LLWR) and the integral water capacity (IWC) besides conventional plant available water (PAW). We also examined the relationship between EI and Dexter's index of soil physical quality (S-value). Twelve agricultural soils were selected from different regions in Hamadan province, western Iran. Soil water retention and penetration resistance, Q, were measured on undisturbed samples taken from the 5-10 cm layer. The PAW, LLWR and IWC were calculated with two matric suctions (h) of 100 and 330 hPa for field capacity (FC), and then the EI values were calculated for PAW, LLWR and IWC. There were significant differences (P < 0.01) between the EI values calculated for PAW100, PAW330, LLWR100, LLWR330 and IWC. The highest (319.0 J kg−1) and the lowest (160.7 J kg−1) means of EI were found for the EI(IWC) and EI(PAW330), respectively. The EI values calculated for PAW100, LLWR100 and LLWR330 were 225.6, 177.9 and 254.1 J kg−1, respectively. The mean value of EI(PAW330) was almost twice as large as the mean of EI(IWC) showing that IWC is mostly located at lower h values when compared with PAW330. Significant relationships were obtained between EI(IWC) and h at Q = 1.5 MPa, and EI(LLWR100) or EI(LLWR330) and h at Q = 2 MPa indicating strong dependency of EI on soil strength in the dry range. We did not find significant relationships between EI(PAW100) or EI(PAW330) and bulk density (ρb) or relative ρb (ρb-rel). However, EI(LLWR100) or EI(LLWR330) was negatively and significantly affected by ρb and ρb-rel. Both EI(PAW100) and EI(PAW330) increased with increasing clay content showing that a plant must use more energy to absorb a unit mass of PAW from a clay soil than from a sandy soil. High negative correlations were found between EI(PAW100) or EI(PAW330) and the shape parameter (n) of the van Genuchten function showing that soils with steep water retention curves (coarse-textured or well-structured) will have lower EI(PAW). Negative and significant relations between EI(PAW100) or EI(PAW330) and S were obtained showing the possibility of using S to predict the energy that must be used by plants to take up a unit mass of water in the PAW range. Our findings show that EI can be used as an index of soil physical quality in addition to the PAW, LLWR, IWC and S approaches. 相似文献
15.
微咸水灌溉对斥水土壤水盐运移的影响 总被引：10，自引：4，他引：6
土壤斥水性影响着作物的产量,为了研究微咸水灌溉对斥水土壤水盐运移的影响,进行了室内土柱微咸水入渗试验。对比了不同矿化度和斥水程度对两种土质水盐运移的影响,探讨了微咸水入渗后土壤斥水性的变化特征。结果表明,不斥水土壤的入渗能力随矿化度的增加而增加。亲水和斥水土壤的入渗率均可采用Kostiakov公式简单模拟。斥水土壤入渗能力在矿化度为1?g/L时达到最大,超过1?g/L后则随矿化度的增大而减小。微咸水入渗的累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系,斥水性土壤中的相同剖面水盐的含量比不斥水的减小。微咸水入渗后土壤产生了一定的斥水性。该研究表明微咸水灌溉对盐渍化土壤的水盐分布和斥水性均有一定程度的影响。 相似文献
16.
FAO56计算水分胁迫系数的方法在田间水量平衡分析中的应用 总被引：8，自引：3，他引：8
从作物水分胁迫系数的基本概念和FAO56的相关公式出发，考虑土壤临界含水量的时间变化，推导出了一个水分胁迫系数计算公式，该公式比较全面地表达了土壤供水能力、作物潜在腾发量与作物所受水分胁迫之间的关系。将该公式和另一幂函数公式应用于山西潇河冬小麦田间水量平衡分析，两者对土壤水分的动态模拟都达到了较高的精度，水量平衡计算结果也比较合理，模型的参数基本一致。与幂函数公式建立的模型相比，新公式建立的田间水量平衡模型具有待定参数少、求解结果稳定、易于收敛的优点，同时还能得到0～1 m土壤临界含水量变化曲线。该曲线反映了作物在土壤水分消退的过程中遭受不同程度水分胁迫的可能性大小，并得出土壤临界含水量在冬小麦生长前期较小，中期最大，后期较大。在返青～收获期，0～1 m深土壤临界含水量最大为290 mm，最小为215 mm，平均值为247 mm。这些结论对于农业用水管理具有一定的参考价值。 相似文献
17.
港口码头、独立大桥与隧道、海堤防等涉水交通工程占地性质多为永久占地,土地的原有功能完全转变;由于涉河涉水兴建此类工程,其环境敏感性强,引发的水土流失危害及环境影响较为直接;土石方挖填量大,施工过程中发生的水土流失直接进入江河湖海。根据我国有关法规、政策、规划、标准等规定,结合涉水交通工程项目的特点,提出了此类项目准入、限批、缓批的主要条件,从项目水土保持准入方面提出了修正完善主体设计、修改完善水土保持方案后再报批的条件,以及水土保持方案准入排序意见。 相似文献
18.
我国水力侵蚀抽样调查方法 总被引：10，自引：0，他引：10
水力侵蚀普查是2010-2012年第1次全国水利普查水土保持情况普查的重要内容之一,抽样调查是本次水力侵蚀普查的主要方法.野外抽样调查单元依据不同侵蚀类型区和各省份实际情况相结合的原则布设:在全国按统一网格布局,按一定密度抽样,获得野外调查单元的位置;以第4层网格(1 km×1 km)为基础,在平原区以1 km×1 km网格、在丘陵区和山区以0.2～3.0 km2的小流域作为野外调查单元.综合分析降雨、地形、土地利用和水土保持措施等影响水力侵蚀的因子,利用中国土壤流失方程来评价水力侵蚀强度,获得水力侵蚀的分布、面积与强度,为国家水土保持与生态建设提供决策依据.水力侵蚀抽样调查方法研究对全面调查和科学评价水力侵蚀现状、发展趋势和预测预报具有重要意义. 相似文献
19.
耕作方式和水分处理对棉花生产及水分利用的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
为了确定麦后移栽棉适宜耕作方式和灌溉控制指标,该文设计了翻耕、免耕和少耕3种耕作方式处理,同时针对少耕耕作方式在蕾期和花铃期均设计了2种水分亏缺处理（土壤水分控制下限分别为田间持水率的60%和50%）,分析了不同耕作方式及少耕不同土壤水分处理对麦后移栽棉耗水规律、籽棉产量、水分利用效率及纤维品质的影响。研究结果表明,翻耕和少耕处理对麦后移栽棉的总耗水量、籽棉产量、水分利用效率均无显著性影响;免耕处理虽可节水19.96%,但产量降低了13.15%。不论蕾期还是花铃期,少耕水分亏缺均不利于棉铃生长,显著降低了成铃数,且籽棉产量随水分亏缺程度的增大而显著降低,其中蕾期同等程度水分亏缺的减产率大于花铃期;不同耕作方式对棉花的纤维品质无显著影响,而水分亏缺有降低品质的趋势。因此,少耕耕作方式在不减产的情况下,起到了保土保水的效果,且蕾期和花铃期土壤水分均控制在田间持水率的70%以上,可作为该耕作方式的灌溉控制指标。 相似文献
20.
基于水足迹的中国农业用水效果评价 总被引：6，自引：4，他引：2
为兼顾灌溉用水效率和总量控制评估区域农业用水效率,结合水足迹与灌溉发展状况构建了农业用水效果评价指标(agricultural water use effect,AWE),AWE越小农业用水效果越好。在核算2000—2014年间31个省区农作物水足迹的基础上,分析了中国AWE的时空格局及其与灌溉用水效率指标之间的关系。结果显示:中国年均农作物水足迹为1.097 2×10~(12) m~3,蓝水、绿水足迹分别占13.1%和86.7%,且均随时间增加;单位耕地面积农作物水足迹及绿水比例均呈现由东南向西北递减,研究时段内灌溉效率稳步提升,而由于灌溉用水规模的扩大和蓝水足迹比例的增长,AWE由2003年的0.113增长到2014年的0.137,中国农业用水效果呈恶化趋势;AWE空间差异大,且在不同年份均表现为黄淮海平原和西部省区较大而东南沿海较小;经济发达地区农业用水效果有明显改善趋势,而粮食增产任务加大的黑龙江省AWE的增速最大;AWE与传统灌溉用水效率评价指标无空间一致性,灌溉效率和水分生产率高的北方农业主产区应注重农业生产用水效果的评估与提升。农业用水效果评价可为区域灌溉用水效率提升与总量控制的科学研究与决策实践依据。 相似文献