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1.
《林业科学》2016,(10)
【目的】研究不同供水条件下,花榈木苗期不同生长阶段水分消耗规律及其对花榈木苗木生长及生理影响,以期节约利用水资源、减少养分流失、提高苗木质量,为花榈木容器育苗分阶段按需定量供水提供理论依据。【方法】采用盆栽试验法,人工设置90%,80%,70%,60%,50%和40%6个相对含水量,采用称重补水法控制基质含水量,测定1年生花榈木幼苗单株耗水量动态变化,并对6种不同含水量条件下的花榈木幼苗生长及生理特性。【结果】在6种基质含水量条件下,花榈木幼苗日耗水量变化和月耗水量均表现为生长初期(15~76天)和生长后期(185~231天)耗水量较小,速生期(77~184天)耗水量较大。日耗水量出现2个耗水高峰期,分别为苗龄92~107天和139~169天,最大日耗水量变化范围为10.12~18.84 m L;月耗水量最大值出现在出苗后的第5个月(136~169天),变化范围为307.62~565.26 m L;土壤相对含水量为40%~80%,苗期总耗水量随供水量的增加而增加,当基质相对含水量为80%时苗期总耗水量最大,达3 870.99 m L。花榈木幼苗的生长和生理指标在不同水分梯度下均差异显著(P0.05),其中基质相对含水量为80%时,花榈木苗高、地径、生物量及根系指标均优于其他水分处理,其叶绿素总量最高,丙二醛含量、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量均处于低水平,说明相对含水量过高或过低均能抑制苗木的生长。综合考虑苗木生长生理状况及耗水特性认为:在基质相对含水量为80%时,能够培育出花榈木壮苗,同时又能实现水分的高效利用。【结论】不同供水量对花榈木苗不同生长阶段耗水、生长及生理均有显著影响。在基质相对含水量为80%时最有利于花榈木苗木生长,其苗高、地径、生物量及根系指标均最优,苗木生理质量处于最佳水平。从提高苗木综合质量考虑,以80%相对含水量处理下花榈木水分消耗规律为依据,制定不同阶段的优化灌溉制度,苗龄15~45,46~76,77~107,108~138,139~169,170~200和201~231天的单株月灌水量分别为178.35,232.47,469.98,436.59,565.26,367.35和329.55 m L。 相似文献
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乌兰布和沙漠5种灌木的水分利用策略 总被引：9，自引：1，他引：8
利用稳定性同位素技术测定乌兰布和沙漠黑沙蒿、沙冬青、白刺、柠条锦鸡儿和梭梭5种灌木枝条木质部和土壤各层水分的δD值,分析它们在不同季节对不同深度土壤水分的选择性利用;并通过测定灌木叶片(同化枝)的δ13C值,分析4种C3植物的水分利用效率。结果表明:白刺在夏初和秋末主要利用土壤浅层30～60cm的水分,而其他4种灌木则随着季节的变化选择性利用不同深度的土壤水分;白刺在夏初的水分利用效率显著高于秋末(P0.05),黑沙蒿、沙冬青和柠条锦鸡儿的水分利用效率则比较稳定;沙冬青、白刺和柠条锦鸡儿的水分利用效率均高于黑沙蒿。 相似文献
3.
《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2020,(1)
【目的】探讨酸枣Zizyphus jujuba var. spinosa的耗水特性,构建其耗水模型,以期为干旱区酸枣造林及人工补水提供理论依据和技术支持。【方法】采用热扩散探针法(TDP)对酸枣的树干液流进行连续监测,并利用全自动小型气象站对其环境因子进行同步测定,进而分析了酸枣的耗水特性,探讨了其耗水与环境因子的关系,并构建了酸枣耗水的预测模型。【结果】1)酸枣树干液流呈现"昼高夜低"相互交替的变化规律,白天树干液流具有一定的波动性,呈现多峰。晴天时液流启动、达到首峰、开始下降时间均早于阴天,而达到最大值时间晚于阴天;晴天时液流最大值、平均液流速度和耗水量均大于阴天。2)与其他月份树干液流波形相比,5月份波动性较大,10月份呈现"双峰";各月份平均液流速度和日均耗水量呈现先升高后降低的趋势,6—7月份最大,9—10月最小。3)树干液流主要与太阳辐射、大气温度和空气相对湿度相关,其中与太阳辐射和大气温度呈显著正相关,与空气相对湿度呈显著负相关;各月份的相关性呈现先升高后降低的趋势。4)构建了酸枣各月耗水预测模型,经F检验,各模型均达到显著水平,除9—10月份外,调整R2均达到0.8以上,拟合良好;经过验证,利用耗水模型计算的预测值与真实值整体误差率均小于10%,说明耗水模型均具有一定的可靠性。【结论】总结了酸枣的耗水规律,揭示了其耗水与环境因子的相关性,构建了耗水预测模型,经验证,具有一定的可靠性。 相似文献
4.
不同土壤水分状况对刺槐的生长及水分利用特征的影响 总被引：14，自引：0，他引：14
在适宜土壤水分、中度干旱和严重干旱 3种土壤水分条件下研究了刺槐苗木生长及水分利用特征。结果表明 :随着土壤含水量的下降 ,刺槐叶水势、叶含水量、生长速率、光合速率及单叶水分利用效率 (WUE)均显著下降 ;在整个生长季中刺槐枝条快速生长和干物质增加主要集中在 4— 6月份 ;适宜水分下总耗水量和总生物量均为最高 ,但总水分利用效率在中度干旱时为最高 ;刺槐最高耗水月、最高耗水日和一天中最高耗水时间段在 3种土壤水分下均有差异 ,在中度干旱和严重干旱下的最高耗水日出现的时间比适宜水分下的最高耗水日滞后一个月以上。刺槐的最大耗水月在 3种土壤水分下均在 7月份 ;刺槐日耗水进程在生长季多数月份呈单峰曲线 ,7月份多呈双峰曲线。刺槐属于耐旱性强的高耗水树种。根据刺槐的生长及耗水特点 ,刺槐不适宜大面积栽植在黄土高原缺水地区 ,仅适合栽植在阴坡、沟渠等土壤水分条件较好的立地上。 相似文献
5.
6.
【目的】探究北京市密云山区油松树轮δ~(13)C对气温和降水量变化的响应,重建1947—2014年密云山区气候资料,以期为揭示该地区的气候变化规律提供依据。【方法】测定密云山区红门川流域油松树轮δ~(13)C值,建立1947—2014年的树轮δ~(13)C序列,并剔除序列值中受大气CO_2碳同位素值影响产生的下降趋势,之后获得油松树轮δ~(13)C去趋势序列(DS),然后结合当地气象站资料分析油松树轮δ~(13)C值对降水和气温变化的响应,构建δ~(13)C与降水和气温的关系方程,进而重建1947—2014年的降水和气温资料。【结果】1947—2014年,密云山区油松树轮δ~(13)C呈下降趋势,其中,1995—2014年波动较大,剔除大气CO_2背景值的DS序列呈现二次曲线的走势,拐点出现在1980年附近;油松树轮δ~(13)C值DS序列与7月平均气温等极显著正相关(r=0.719 7,P0.01),利用回归方法重建1947—2014年密云山区7月份平均气温,平均值为25.67℃,重建曲线显示该地区气温呈先下降后上升趋势;油松树轮δ~(13)C值DS序列与夏季降水量极显著负相关(r=-0.696 7,P0.01),利用回归方法重建了1947—2014年密云山区夏季降水量,平均值为450.3 mm,自1980年以后,降水量年际变化出现较大波动,并且下降趋势明显。【结论】油松树轮δ~(13)C对7月份气温和夏季降水量响应极为显著;1947—2014年密云山区气候变化呈现波动性变暖变干趋势。 相似文献
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贵州花江峡谷区常见乔灌植物叶片δ13C值对喀斯特石漠化程度的响应 总被引：4，自引：0，他引：4
比较典型喀斯特石漠化地区不同等级石漠化类型区植物群落中常见木本植物叶片的δ13C值,以植物叶片δ13C值为水分利用效率的指示指标,探讨不同石漠化等级对植物长期水分利用效率的影响.结果显示:各石漠化等级乔灌叶片δ13C值的范围为-30.280‰～-25.546‰,平均值为-28.040‰±1.208‰.不同等级石漠化样地上叶片δ13C值存在显著差异,其中,潜在石漠化样地内叶片δ13C的平均值显著低于强度、中度、轻度石漠化样地的叶片δ13C平均值;而强度、中度及轻度石漠化之间则不存在显著差异.表明荒漠化一旦发生便对植物水分利用效率产生直接影响,而植物生理功能对环境因子改变的适应是敏感、及时的. 相似文献
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衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化 总被引：6，自引：0，他引：6
《林业科学》2016,(8)
【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段土壤微生物群落多样性的变化特征,明确土壤微生物群落多样性对植被恢复的响应规律,探明研究区域退化生态系统恢复机制,为构建该区域生态系统恢复技术体系提供理论依据。【方法】采用空间序列代替时间序列方法,在研究区域内选择立地基本相似的裸荒地、草本群落、灌木群落与乔木群落4种典型的植被类型表示恢复的4个阶段,运用Biolog-ECO微平板技术,对4个阶段的土壤微生物群落多样性进行研究。【结果】植被恢复后土壤微生物群落代谢活性显著升高(P0.05);相同土层不同恢复阶段代表土壤微生物活性和功能多样性的平均颜色变化率率大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落祼荒地,相同恢复阶段不同土层的平均颜色变化率大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层;4个恢复阶段土壤微生物群落的Shannon-Wiener物种丰富度指数、Shannon-Wiener均匀度指数、Simpson优势度指数和Mc Intosh指数以乔木群落最高(P0.05),草本群落和灌木群落其次(P0.05),草本群落最低(P0.05);各恢复阶段对不同C,N源利用强度的大小顺序为乔木群落灌木群落草本群落裸荒地(P0.05),不同土层对各C,N源利用强度的大小顺序为0~10 cm土层10~25 cm土层25~40 cm土层(P0.05);主成分分析表明,从31种C,N源类型提取的与C,N源利用相关的主成分1和主成分2分别能解释变量方差的37.24%和15.89%,在主成分分离中起主要贡献作用的C,N源为糖类、氨基酸类以及代谢中间产物和次生代谢物;相关分析表明,土壤含水量、土壤总有机碳、全氮、全磷和速效磷对土壤微生物群落多样性具有重要影响。【结论】植被恢复可使土壤微生物代谢功能增强,土壤微生物繁殖快、数量大,从而促进土壤微生物对土壤C,N源的利用强度。 相似文献
9.
晋北4种灌木地上生物量预测模型的构建 总被引：2，自引：0，他引：2
采用收获法对晋北地区4种常见灌木(黄刺玫、酸枣、荆条和柠条)进行随机采样,分析其生物量及分配格局,同时利用简单指标对其生物量构建预测模型。研究结果表明:1)灌木地上总生物量间差异较大,从大到小依次为荆条黄刺玫柠条酸枣;黄刺玫和荆条地上不同部位生物量表现为叶老龄枝新生枝,而柠条和酸枣则表现为老龄枝叶新生枝;2)不同灌木枝叶比差异很大,柠条枝叶比是黄刺玫的2.79倍,而荆条和黄刺玫的枝叶比近似于1;3)依据不同灌木及同种灌木不同器官选择冠幅直径乘以高CH、冠幅直径C、冠幅体积V为自变量构建的4种灌木生物量模型均以幂函数模型最优,可用于推算灌木生物量。 相似文献
10.
δ13 C值可用于评价植物的水分利用效率。通过对柔枝松(Pinus flexilis James.)稳定性碳同位素比值(δ13 C)的研究。结果表明,柔枝松种子的δ13 C值最大,其次为根,茎、小枝和叶子的值较小,柔枝松不同种源1年生叶、枝和根的δ13 C值均随着干旱胁迫程度的加剧而增加。种源Rsi和Rl的δ13 C值较其他种源大,永久水分利用效率较其他种源高。在干旱胁迫过程中,柔枝松6个种源δ13 C值的变化较小,短期的干旱胁迫对2年生苗木的稳定性碳同位素比值影响不明显。 相似文献
11.
碳稳定同位素技术在林木遗传改良中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
在植物水分利用特征研究领域，以δ^13C值和△值为分析指标的稳定同位素技术以其快速、简便的特点已逐渐被人们所接受。测定林木的δ^13C值来鉴定林木水分利用效率应用于遗传育种和节水生理方面的研究是目前的一个主要研究方向；植物碳稳定同位素，虽然是由遗传控制的，但环境效应仍然存在，光照和水分的可利用性是控制植物叶片δ^13C值的主要环境因子，影响上述2个因子的其他环境因素则会对δ^13C值产生间接影响，研究环境对δ^13C值的影响对于我们了解不同树种的水分利用特点，并根据生境选择合适的树种具有指导意义。与在作物上应用相比，碳稳定同位素技术在林木上应用还处在探索时期，进一步加强对碳稳定同位素技术的应用研究，对于提高育种效率和水平具有重要意义。 相似文献
12.
通过测定从欧洲不同地区引进的134个欧洲黑杨无性系叶片的稳定碳同位素比率(δ13C值),研究了欧洲黑杨基因资源δ13C值的特点和水分利用状况.结果表明:(1)引进的欧洲黑杨基因资源叶片δ13C值为-30.40‰～-27.02‰,水分利用效率具有丰富的多样性,优于国内乡土树种,其中来自俄罗斯、土耳其和德国的基因资源δ13C值明显高于其它国家的基因资源,可为抗旱杨树新品种的选育提供优良的亲本材料;(2) 相同基因资源在不同地区栽植时,δ13C值受环境的影响较大.生长在内蒙古地区的欧洲黑杨无性系叶片平均δ13C值为-26.53‰,明显高于在陕西和北京地区测得的-28.39‰和-28.93‰,故在进行不同基因型的δ13C值评价和选择时要在相同条件下进行;(3)生长在不同地区的欧洲黑杨的δ13C值与生长量的相关程度不同,生长在北京地区的欧洲黑杨δ13C值与株高、地径呈极显著正相关(P＝0.01),相关系数分别为0.912和0.829,而生长在陕西和内蒙古地区的欧洲黑杨的δ13C值与生长指标虽然也相关,但达不到显著水平.在研究植物生长与水分利用效率之间的关系时,必须结合植物的生长环境进行分析. 相似文献
13.
【目的】以雌雄异株山鸡椒为研究材料,分析雌雄植株在生殖生长过程中水分及氮素利用策略的性别特异性动态变化规律,以期为雌雄异株植物资源分配动态变化机制提供理论依据。【方法】测定雌雄植株在开花后105～165天共5个时期叶片养分含量(碳含量、氮含量、碳氮比)、稳定碳同位素组成(δ13C)、稳定氮同位素组成(δ15N),并分析其动态变化规律。【结果】1)雌雄株叶片δ13C平均值分别为-29. 38‰和-28. 08‰。性别和发育时期对雌雄株叶片δ13C值影响均显著,5个时期雌株δ13C值均显著低于雄株;且随发育进程雌雄植株δ13C值均不断下降。2)雌雄株叶片δ15N平均值分别为1. 90‰和2. 95‰。性别和发育时期对雌雄株叶片δ15N值均有极显著影响,开花后105～150天(即雌株果实中精油及柠檬醛含量快速积累期)雌株δ15N值显著低于雄株;随着发育进程,雌雄株叶片δ15N值均表现出双峰变化趋势,双峰出现在开花后105天和135天,雌株叶片δ15N在开花后120天达到最低值,雄株叶片在开花后165天时达到最低值。3)雌雄株叶片碳含量平均值分别为49. 44%和49. 28%。开花后105天和120天,雌株叶片C含量高于雄株叶片C含量,开花后135～165天(果实精油快速积累期到稳定期),雌株叶片C含量低于雄株。雄株叶片C含量随发育进程显著升高,而雌株叶片C含量在不同时期无显著差异。4)雌雄株叶片N含量平均值分别为1. 71%和1. 51%。性别对N含量影响显著,雄株叶片N含量均低于雌株(除开花后135天)。5)雌雄株叶片C/N平均值分别为29. 15和33. 72。性别对叶片碳氮比影响显著,雌株C/N值在不同发育时期均小于雄株,但发育时期对其无显著影响;随着发育时期推进,雄株C/N值下降程度高于雌株。6)雌雄植株叶片δ13C与N含量以及δ13C与δ15N之间均无显著相关性。【结论】山鸡椒雌雄植株在养分含量、水分及氮素利用策略存在差异,且在开花后105～165天表现出动态变化规律。雌株水分利用效率低于雄株,从果实精油及柠檬醛含量快速积累期到稳定期,雌株水分利用效率不断下降;雌株氮利用低于雄株,且随着植株发育,雌雄株叶片氮素利用效率均表现出双峰变化趋势;雄株叶片氮含量低于雌株,分配更多的氮素至花芽以保证花粉形成;果实精油快速积累期到稳定期,雌株叶片碳含量低于雄株,为果实及种子的形成提供更多的碳元素。 相似文献
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在库布齐沙漠,对防风固沙植被中最常见的小叶杨、家榆、沙米、苦豆子、油蒿、沙柳等植物种的蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、水分利用率的日变化进行了测定,并且对环境因子包括土壤含水量、光照强度、大气温度、大气湿度、CO2浓度等的相互关系进行了测试及分析研究。结果表明:乔木树种的水分利用效率远比草本和灌木树种低。以中午时瞬间的水分利用效率相比较,乔木树种在2.0~3.5μmolCO2/mmolH2O之间,草本植物在2.0~5.0μmolCO2/mmolH2O之间,而灌木树种则在15.0~20.0μmolCO2/mmolH2O之间。因此从提高水分利用效率的角度出发,在库布齐沙漠应大力发展沙生灌木植被类型。本项研究成果为库布齐沙漠防风固沙林适宜植物种选择和密度配置提供了理论基础。 相似文献
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以美洲黑杨不同生长势的杂种F1及其亲本为研究对象,通过测定不同冠层叶片的稳定碳同位素组成和碳、氮含量,分析不同生长势美洲黑杨叶片水分利用效率和氮素利用效率之间的差异及其相互关系.结果表明:不同生长势杂种F1的δ13C值及碳、氮含量均差异显著,超亲杂种F1在每个冠层的叶片δ13C值和碳、氮含量均显著大于低亲杂种Ft;美洲黑杨叶片δ13C值与氮含量呈极显著正相关(R2=0.941);叶片δ13C和碳、氮含量存在空间分布差异,树冠上层显著大于中层,下层最小;超亲杂种F1的水分利用效率(WUE)高于低亲杂种F1,但低亲杂种F1的氮素利用效率(NUE)极显著大于超亲杂种F1,WUE和NUE之间呈现显著负相关(R2=-0.652),说明美洲黑杨叶片的水分利用效率和氮素利用效率存在一定的制约关系. 相似文献
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川西亚高山森林不同恢复阶段生长季蒸腾特征 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】定量揭示我国川西亚高山地区不同恢复阶段森林的蒸腾耗水特征,为当地森林恢复树种选择、水源涵养功能提升与低效林改造等提供科学参考。【方法】选择川西亚高山地区植被恢复系列中无论是林龄、类型还是面积都具有典型代表性的岷江冷杉老龄原始林、红桦次生林和粗枝云杉人工林作为研究对象,利用热扩散技术监测生长季树木蒸腾量;利用林分边材面积进行尺度上推,估算林分冠层蒸腾耗水量。基于机器学习技术(随机森林回归算法)估算整个生长季(5—10月)的林分冠层蒸腾耗水量。【结果】各森林类型平均日冠层蒸腾量表现为粗枝云杉林红桦林岷江冷杉林;在整个生长季观测到的粗枝云杉林、红桦林和岷江冷杉林日最大冠层蒸腾量分别为3. 17、2. 08和1. 69 mm;基于多气象因素,随机森林回归算法可有效估算森林蒸腾耗水量;整个生长季的林分冠层蒸腾总量估算结果表现为粗枝云杉林(314. 1 mm)红桦林(199. 3 mm)岷江冷杉林(125. 5 mm)。【结论】处在演替早期的红桦次生林冠层蒸腾耗水量明显高于处于演替晚期的岷江冷杉原始林;人工林蒸腾耗水量明显高于天然林(岷江冷杉原始林和红桦次生林),因此可将森林蒸腾耗水特征作为研究区森林恢复度的评价指标。该区大量营造的粗枝云杉人工林已步入中龄林阶段,高蒸腾特征可能会对流域产水量构成压力,建议进行抚育性结构调整。通过综合分析多项研究结果,本文提出一个"森林水分利用生态演替"假说:伴随着亚高山森林植被自然恢复进程(正向演替),林地蒸腾耗水量趋于减少,地带性演替顶级群落亚高山暗针叶林具有最低蒸腾耗水特征。这个假说可作为川西亚高山区区域水文平衡维持和植被结构调整的参照体系。 相似文献
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以天目琼花(Viburnum sargentii Koehne)幼苗为试验材料,采用盆栽控水法设置4个水分梯度,分别为田间最大持水量的95%(对照)、75%(轻度缺水)、55%(中度缺水)和35%(重度缺水),研究不同水分条件下天目琼花的耗水规律。结果表明:随着土壤含水量的降低,天目琼花的株高、单株叶面积、单株总鲜重和单株总干重显著减少。不同水分条件下天目琼花耗水量依次为水分充足轻度缺水中度缺水重度缺水,说明土壤含水量是决定植物耗水的主要因素。在不同水分条件下,白天耗水量占昼夜总耗水量的70%以上,说明主要耗水来自于白天。在水分充足、轻度缺水和中度缺水条件下天目琼花日均耗水量与温度和光照强度显著正相关,与相对湿度显著负相关,随着土壤含水量的降低,天目琼花耗水量与环境因子的相关性逐渐下降。在不同土壤水分条件下耗水和温度相关程度远大于光照强度和相对湿度,说明温度是影响耗水的主要气象因素。 相似文献
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利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5、9、25 a)乌柳枝条木质部和土壤各层水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分,并通过测定不同林龄乌柳叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5 a乌柳主要利用源自降雨的10～50 cm深处的浅层土壤水分,9 a乌柳主要利用降雨补充的20 cm和地下水补充的30～50、150 cm深处的土壤水分,25 a乌柳主要利用降雨补充的10～20cm和地下水补充的50 cm深处的土壤水分。3个林龄乌柳的水分利用效率差异显著,5 a乌柳的水分利用效率明显高于9 a和25 a乌柳,9 a和25 a乌柳水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明:9～25 a乌柳处于稳定时期。 相似文献
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研究不同土壤供水条件下黄连木幼苗生长及其耗水规律,可为北方干旱缺水地区黄连木能源林节水育苗工作提供重要参考。采用盆栽试验法,设置了4种不同土壤含水量梯度,分析各供水梯度下苗木生长变化及其耗水特征。结果表明:苗高、地径、生物量等指标在不同水分梯度下差异显著,过高或过低土壤水分含量会降低苗木的茎根比;苗木耗水日进程在生长季各月多呈单峰曲线,4种土壤含水量条件下最大耗水月均在8月份,苗木的月耗水量、总耗水量、平均日耗水量均随着土壤含水量的下降而下降,并且差异显著。综合考虑苗木生长及耗水特性认为:在土壤含水量为田间持水量的60%±5%时,能够实现能源林苗木壮苗的定向培育目标,同时又能实现水分的高效利用。 相似文献