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湘中丘陵区不同恢复阶段森林生态系统的碳储量特征 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨亚热带植被恢复过程中森林生态系统碳储量及其在各层次(植被层、枯落物层、土壤层)分配格局的变化,为揭示植被恢复对森林生态系统碳汇功能的影响机制和分阶段实施森林生态系统碳库管理措施提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在湘中丘陵区选取地域毗邻、环境条件基本一致的檵木+南烛+杜鹃灌草丛(LVR)、檵木+杉木+白栎灌木林(LCQ)、马尾松+柯+檵木针阔混交林(PLL)、柯+红淡比+青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,采用收获法建立部分主要树种相对生长方程和引用部分主要树种通用生长方程估算生物量,采集0～10、10～20、20～30和30～40 cm土层土壤样品,测定植物、土壤碳含量,估算生态系统各层次的碳储量。【结果】植被层各组分碳含量随植被恢复而变化,同一恢复阶段各组分碳含量基本上表现为乔木层灌木层草本层;枯落物层碳含量以PLL最高,其次为LAG,LCQ最低;同一土层碳含量随植被恢复而增加;从LVR到LAG,植被层、枯落物层、0～40 cm土壤层和生态系统碳储量分别增加了70. 80、1. 17、67. 05和139. 02 t C·hm~(-2);植被层、生态系统碳储量各阶段间的增长速率均呈先快后慢的特征,而土壤层呈快—慢—快的特征;不同恢复阶段生态系统碳储量具有一致的垂直分配格局:0～40 cm土壤层植被层枯落物层;随植被恢复,植被层碳储量对生态系统碳储量的贡献率呈增加趋势,而土壤层碳储量的贡献率呈下降趋势,枯落物层变化不大;生态系统、植被层、土壤层碳储量与植物多样性指数(除植被层外)、植被层生物量、土壤碳含量显著(P0. 05)或极显著(P0. 01)正相关。【结论】随着植被恢复,植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量、植被层碳储量、土壤层碳储量和生态系统碳储量均增加,但各阶段的增长速率不同。为了提高亚热带森林生态系统碳储量,在植被恢复早、中期阶段,可合理经营促进植被恢复,通过提高植物多样性、植被层生物量、土壤碳含量来提高植被层和土壤层的碳储量;在植被恢复后期阶段,要通过保护好植被来保证土壤碳含量持续增高。 相似文献
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[目的]为正确评价亚热带植被恢复改善小气候的作用提供科学依据.[方法]采用空间代替时间的方法,以湘中丘陵区地域相邻、生境条件基本一致,处于不同植被恢复阶段的檵木-南烛-满山红灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LCC)为研究对象,设置固定... 相似文献
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【目的】探究不同植被恢复阶段林地凋落物层现存量及其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量的差异,为亚热带地区退化林地的植被恢复和管理提供科学依据。【方法】采用空间代替时间的方法,在位于亚热带丘陵区的湖南省长沙县选取地域相邻、环境条件基本一致的4种处于不同植被恢复阶段林地:檵木-南烛-杜鹃灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-柯(又名石栎)-檵木针阔混交林(PLL)、柯-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)作为一个恢复序列,设置固定样地,按未分解层、半分解层和已分解层采集凋落物层分析样品,测定凋落物层现存量以及不同分解层凋落物C、N、P含量及其化学计量比。【结果】1)凋落物层及其各分解层凋落物的现存量总体上随着植被恢复而增加,同一林地不同分解层表现为:已分解层>半分解层>未分解层,不同分解层之间的差异随着植被恢复而增大。2)凋落物层C含量以PLL最高,LCQ最低,而N、P含量总体上随着植被恢复而增高;C、N、P含量随着凋落物的分解而下降。3)无论是整个凋落物层C储量还是各分解层凋落物C储量,均以PLL最高,其次是LAG,LVR最低,而N、P储量随着植被恢复而增高。4)整个凋落物层以及各分解层凋落物的C/N比值均表现为:PLL>LVR>LCQ>LAG,而C/P、N/P比值总体上随着植被恢复呈下降趋势;C/N、C/P、N/P比值基本上随着凋落物的分解而下降。【结论】随着植被恢复,凋落物层现存量及其N、P含量增加,C/N、C/P、N/P比值下降,体现了生态系统物质循环随着植被恢复逐渐优化。 相似文献
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锰矿废弃地不同植被恢复方式下土壤微生物数量特征 总被引：2，自引：0，他引：2
比较分析了湖南湘潭锰矿矿渣废弃地2种不同植被恢复方式下土壤微生物的数量分布特征及其与土壤营养元素、重金属元素含量之间的相关性.结果表明：人工植被恢复地土壤pH值、Mg、Ca的含量高于对照地和自然恢复地,而N、P、K的含量仍低于对照地和自然恢复地;3种试验林地土壤中重金属元素的平均含量从高到低的排列次序均为Fe〉Mn〉Pb〉Zn〉Ni〉Cu〉Cd,且人工植被恢复地〉自然植被恢复地〉对照地;不同林地之间,同一月份同一土层的细菌数量差异极显著（p〈0.01）,从高到低的排列次序基本为人工植被恢复地〉对照地〉自然植被恢复地,各层土壤细菌数量的季节变化规律为7月份〉5月份〉11月份;不同林地之间,0～20 cm土层的真菌数量的差异达到极显著水平（p〈0.01）,而20～40、40～60 cm土层的真菌数量的差异不显著（p〉0.05）,各层土壤真菌数量季节变化规律为7月份〉11月份〉5月份;不同林地之间,同一月份同一土层中的放线菌数量差异显著（p〈0.05）;土壤微生物数量与土壤化学性质、重金属元素含量之间存在一定的相关性,但不同种类微生物数量与土壤化学性质、重金属元素含量的相关性不同,其中,土壤中少量的重金属Zn元素对土壤微生物数量有一定的促进作用. 相似文献
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以望谟北盘江国家湿地公园3种不同植被类型土壤为研究对象,分析不同植被土壤养分及生态化学计量特征,为脆弱生态区域植被恢复提供技术支撑。选取乔木林、经济果树林、草地3个不同植被类型测定0—20 cm土层养分状况。结果表明：(1)在3种植被类型中,土壤C,N,P,K,AN,AP存在显著性差异;(2)土壤的C/N,C/P水平上,乔木林(18.58,84.20)、经济果树林(22.00,268.75)、草地(18.35,90.85)均高于我国陆地平均值;(3)土壤的N/P水平上,乔木林(4.51)、草地(5.13)<10,经济果树林(11.91)在10—20之间。3种植被类型中,土壤养分含量表现为乔木林>经济果树林>草地,且除AK外,其余土壤养分皆存在显著性差异。乔木林和草地土壤限制因素是N,而经济果树林是N和P。该区域在进行植被恢复管理时,可适当施加氮、磷肥,以提高土壤肥力,为植被恢复提供更多土壤养分。 相似文献
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研究分别以浙江安吉县的4种林分类型(毛竹纯林(A)、毛竹+乔木(B)、毛竹+灌草(C)、乔木+灌草(D))以及湖南炎陵县3种林分类型(毛竹+乔木、毛竹+灌草、乔木+灌草)为对象,探讨了不同类型竹林林下植物多样性与其下不同深度土壤根系重量之间的关系,以及土壤渗透速率与不同土层根系重量和土壤含水量的相关性.结果表明:(1)上述4种植被类型0 ～40 cm根系生物量约为40～80cm的3倍,各类型林下植物多样性与其不同土层的根系重量相关性不显著;(2)浙江安吉4种植被类型中,0～40 cm与40～80 cm土层的渗透性指标以毛竹+乔木较好,初渗率、稳渗率和平均渗透率平均分别为:15.38、5.26和8.8 mm·min-1;毛竹纯林上述3项指标较低,平均分别为:5.83、3.03和4.45mm·min-1;湖南0～40 cm土层毛竹+乔木渗透性最好,上述三项指标分别为:16.72、12.23和9.13mm/min,40～ 80 cm各植被类型渗透性相差不大;(3)浙江毛竹+乔木、乔木+灌草土壤含水量均随土壤深度增加而降低,毛竹纯林与毛竹+灌草土壤含水量随土壤深度增加而先降低到18％后逐渐升高最终稳定在19％;(4)土壤入渗速率与不同深度土层根系重量显著相关,但根系重量不是决定土壤渗透性能的主要因素;(5)0 ～40cm土层的累计入渗量和土壤初始含水量呈典型的负相关,而40～80 cm土层的累计入渗量和土壤初始含水量没有明显的相关关系. 相似文献
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Spatial pattern of soil carbon and nutrient storage at the alpine tundra ecosystem of Changbai Mountain,China 总被引：2，自引：2，他引：2
气候变化对土壤碳和养分的影响越来越受到生态学家的关注,尤其是对高山冻原生态系统的影响。本研究目的是长白山高山冻原系统土壤碳和养分的空间异质性。结果表明:不同土层深度的土壤碳在Meadow alpine tundra vegetation (MA)中显著地高于其他植被类型(p<0.05);在每一植被类型中,表层(010 cm)碳含量显著地高于1020 cm的土层;土壤氮的分布格局是氮素在表层和1020 cm土层变化规律相似;不同土层深度的土壤磷在Lithic alpine tundra vegetation (LA) 中显著地低于其他植被类型(p<0.05);土壤钾浓度在Felsenmeer alpine tundra vegetation (FA) 和LA中显著地高于其他植被类型,但在每一植被类型中土壤钾浓度随土壤深度没有明显的变化;不同深度土壤硫在MA中显著地高度其他植被类型;对每一植被类型而言,C: N, C: P, C: K 和C: S随土壤深度增加而降低。除了在SA的表层外,表层的土壤C: N高于1020 cm的土层。在长白山高山冻原系统中,随植被类型的变化,土壤碳和养分储量有着显著的空间异质性。参29表3图1。 相似文献
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【目的】探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考。【方法】以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系。【结果】1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著（P<0.05）。3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg-1)。2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势（P<0.05）,0～10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是... 相似文献
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[目的]通过对比杉木人工林林下植被去除与保留的土壤理化性质和酶活性特征,探讨林下植被管理对杉木人工林土壤质量的影响。[方法]以亚热带杉木人工林为研究对象,采用配对试验设计,对8块样地进行林下植被保留(UP)和林下植被去除(UR)2种处理,测定土壤的理化性质和5种水解酶活性,计算土壤养分-酶化学计量比,并进一步分析土壤理化性质与酶活性及其化学计量比的相关性。[结果]林下植被去除显著降低土壤腐殖质层、0～5 cm、5～10 cm土层的含水量(SWC)、有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)养分含量,也抑制了0～5、5～10 cm土层的半纤维素酶(CB)和亮氨酸基肽酶(LAP)活性,林下植被去除与保留均对酸性磷酸酶(AP)活性影响不显著。5种土壤水解酶活性以及化学计量比与SWC、SOC、TN、TP、有效氮和养分化学计量比均呈显著或极显著相关,且土壤的C、N、P水解酶活性之间呈极显著正相关,ln(BG+CB)/ln(NAG+LAP)、ln(BG+CB)/ln(AP)和ln (NAG+LAP)/ln(AP)分别与土壤C/N、C/P和N/P呈极显著正相关。[结论]林下植被去除降低了土壤水分、全量养分、有效养分含量和酶活性(CB、LAP),且土壤水分、养分及其化学计量比与酶活性及其化学计量比的关系极为密切,这些指标可能是影响土壤酶活性及其化学计量比的重要因子。 相似文献
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以自然修复的矿区废弃地土壤为对照,从土壤酶活性的垂直分布、季节动态特征及其与土壤养分含量、重金属含量相关性研究了人工修复的栾树Koelreuteria paniclata、杜英Elaeocarpus decipens混交林(修复地)对湘潭锰矿区废弃地土壤酶活性的影响.结果表明:0～60 cm土层中,随着土层深度的增加,土壤酶活性逐渐下降;同一土层中,修复地土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性均高于对照地,且脲酶、过氧化氢酶活性的差异均达到了极显著差异(P＜0.01),0～20 cm土层中蔗糖酶酶活性的差异达到显著水平(P＜0.05);同一季节修复地土壤脲酶、过氧化氢酶活性均显著或极显著高于对照地(P＜0.05),秋、冬季修复地土壤蔗糖酶活性显著高于对照地(P＜0.05),夏季差异不显著(P＞0.05),而春季修复地显著低于对照地(P＜0.05);土壤酶活性与土壤有机质、全N、Mg含量呈极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)的正相关性,与土壤微生物数量之间均呈极显著或显著的正相关;土壤中重金属对土壤酶活性多表现为抑制作用,且以脲酶活性最敏感,其次是过氧化氧酶活性.人工修复植被能明显提高锰矿区废弃地土壤的酶活性. 相似文献
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为了探讨杉木活立木组织内的养分转移规律,为人工林养分循环的研究和经营管理提供科学依据,利用会同杉木林25年定位测定的生物量和养分数据,估算某林龄段以前生长的、且在这林龄段还存活的生物质中新补充或转移出的养分,分析了活立木组织内的养分转移特征。结果表明:活立木各器官组织都发生养分转移,而且N、P、K、Ca、Mg都能在活立木各器官组织内转移。林分郁闭前,新吸收的养分中有部分转移到某林龄段以前生长的、且在这林龄段还存活的物质内。林分郁闭后,各林龄阶段都表现出积累在原来生长的、且在该林龄段还存活的植物组织内的养分被转出来再利用。除从叶中转移出来养分量的随林龄增加而减少外,干、皮、枝和根中转移出来的养分量的随林龄增加的变化呈现先上升后下降的规律。杉木体内养分流动方向和转移量大小除受养分含量差异大小的制约外,还受林木不同生长阶段生理发育特征的影响。植物体内的养分转移和再利用是植物对养分贫瘠环境的一种适应机制,也是植物保存养分并维持体内养分平衡的一种重要养分利用策略。 相似文献
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为弄清不同林龄杉木人工林的养分积累分配特征,为人工林丰产的经营管理提供科学依据。利用会同杉木林7、11、16、20和25年生时测定的林分乔木层生物量和杉木体内养分含量数据,对7、11、16、20和25年生不同林龄杉木林乔木层的养分积累分配特征进行研究。结果表明:N、P、K、Ca、Mg在同一林龄杉木各器官中的含量均为:树叶>枝>皮>根>干。不同林龄时,同一营养元素在相同器官的含量不一样。林分11年生以前,各器官养分含量随林龄增加而增加,11年生以后则随林龄增加而下降。积累在乔木层的各元素量多少排序是:N>Ca>K>Mg>P,各养分元素积累量随着林龄增加而增加。养分积累量在不同器官分配上:叶>枝>皮>干>根。各器官养分积累量随着林龄的增加而增加,其养分积累增加的速率,皮>干>根>枝>叶。各器官的养分积累量分配比例随林龄变化而变化。研究显示:不同林龄的林分乔木层养分积累和分配主要受不同林龄时生产量、不同器官的生产量和杉木体内养分含量控制,而且杉木生长规律和不同生育阶段对养分的需求也影响养分积累和分配过程。 相似文献
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以武陵山区小流域马尾松林、枫樟混交林、杜仲林和坡耕地为研究对象,对其7.5、12.0、20.0 cm土层深度在典型降雨前后水分动态变化进行观测与分析,研究了林地土壤水分的日变化规律,从而为林水综合管理、流域科学治理以及森林多功能高效经营等提供科技支持。结果表明:1)所有观测时间内,在7.5和12.0 cm土层深度处,4种植被类型土壤含水量最大的均是杜仲林,其次是枫樟混交林,最低的是坡耕地,土壤水分随深度增加而降低;在20.0 cm土层深度处,杜仲林和枫樟混交林差异不显著,马尾松林与坡耕地差异显著;3个土层深度下,4种植被类型土壤含水量均为杜仲林>枫樟混交林>马尾松林>坡耕地。2)降雨前, 4种植被类型的土壤含水量均比较稳定,只在7.5和12.0 cm处缓慢减少;降水后,4种植被类型的土壤含水量明显增加,增加幅度最大的是7.5 cm的马尾松林,其次是12.0 cm的坡耕地。3)降水前后,4种植被类型的土壤含水量与风速和大气温度均呈负相关关系,土壤的含水量与湿度呈正相关关系。4)综合分析表明杜仲林的土壤含水量最大,其作为生态经济型树种,具有较好的水源涵养能力,可大面积示范推广有利于提高研究区的生态效益。 相似文献
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蓝莓对土壤pH值的特殊要求以及对部分肥料的敏感,限制了某些肥料在生产中的使用,为了探讨氮、磷、钾在蓝莓生长发育过程中的作用和影响,以8年生的‘灿烂’(Brightwell)为材料,采用“3414”进行施肥处理,结果表明:配方施肥能有效提高土壤中的水解氮、有效磷、速效钾含量;施用酸性肥料,可以降低土壤pH值;最佳施肥组合(N∶P∶K)配比是2∶1∶1,施肥方案为:N20~24g/株,P2O510~12g/株,K2O10~12g/株(折合N80~96kg/hm2,P2O540~48kg/hm^2,K2O40~48kg/hm2)。 相似文献
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为进一步开展湿地松优良家系培育试验,筛选速生、丰产等不同功能品系,为我国造纸业、建筑以及板材业提供优质原材料及优质生态产品;通过将美国引进的三代湿地松种子园半同胞家系和全同胞家系及本项目组自主培育的湿地松家系放在一起开展子代测定试验。参试的湿地松半同胞家系14个、全同胞家系8个。对其3年生测定林胸径和树高进行了测定分析与比较。结果表明:1)不同湿地松半同胞和全同胞家系间,在树高和胸径生长方面均存在显著差异;2)综合比较每个家系树高和胸径生长状况,通过Duncan法选出了生长性状优良的半同胞家系S4、S11、S13、S16、S25,以及全同胞家系S14、S23、S17。 相似文献
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泥炭土改良铅锌矿渣下植物修复效果研究 总被引：2，自引：0，他引：2
针对铅锌矿渣物理结构差、毒性高、植物成活率低的问题,研究了湖南郴州资兴铅锌矿渣在泥炭土改良下的植物修复效果。以泡桐Paulownia fortunei、夹竹桃Nerium oleander和苎麻Boehmeria nivea为材料,在不同泥炭土浓度(梯度为:CK:0、A1:10%、A2:20%、A3:30%)改良铅锌渣下进行盆栽实验,测定了植物根、茎、叶生物量,根系构型指标、植物与矿渣铅锌含量、矿渣根际土壤pH值、有机质(OM)。研究结果如下:1)随改良剂浓度的增加,3种植物总生物量增量均呈现改良A3> A2> A1> CK的增长趋势,但各部位生物量增长有差异。2)3种植物总根长、根表面积、根体积和根尖都随改良剂浓度增加而增加显著(P <0.05),但根系构型有差异。3)3种植物体内Pb、Zn含量总体上都呈现侧根>主根>茎>叶的分布规律,其中0 夹竹桃>苎麻,Zn减少量排序苎麻>泡桐>夹竹桃。4)随着处理浓度增加,土壤有机质(OM)增加显著, pH降低显著(P <0.05),种植植物后OM含量和pH值增加显著(P <0.05),OM含量增加排序:苎麻>泡桐>夹竹桃,pH值增加排序:夹竹桃>泡桐>苎麻。5)从细根生长和土壤性质相关性来看,泡桐细根根长、体积、表面积、苎麻细根表面积都和根际OM相关性显著,泡桐细根体积、表面积、夹竹桃体积及根尖数和根际pH负相关显著,其他相关性强但不显著。6)3种植物Pb、Zn总累积量基本随着改良处理浓度增加而增加,但植物转移量系数有差异,泡桐和苎麻转移量系数总体上随改良处理浓度增加而增加,而夹竹桃转移量最优的处理为10%泥炭土。 相似文献
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以普通油茶果为试验材料,研究了油茶籽在成熟过程中主要成分的积累规律。结果表明:1)油茶籽成熟过程中,9月份是油脂积累的最高峰,种仁含油率比8月份增加了33.18%;2)可溶性糖和可溶性蛋白质含量呈"单峰"变化趋势,淀粉含量一直增加;3)脂肪酸中,油酸含量不断增加,亚油酸和棕榈酸含量不断降低,油酸分别与亚油酸及棕榈酸呈此消彼长的趋势;4)硬脂酸基本维持在1%～2%之间;5)活性成分角鲨烯含量呈上升-下降趋势,在采收前含量降到最低110μg/g,维生素E从7月底至10月上旬含量不断增长,在10月中下旬有所下降;6)综合考虑油脂及活性成分的保存率,建议普通油茶的采摘期在霜降节前后(10月23日左右)。 相似文献
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为解决木材利用率低、成本高的问题,提出了一种以零碎短木粘结竹集成而成的竹-短木组合梁。通过3根木梁、3根直拼的竹-短木组合梁(SBT)和3根搭接的竹-实木组合梁(OBT)的三分点加载受弯对比试验,研究了其破坏形态、极限承载力和位移延性等。结果表明:竹-短木组合梁破坏类型为脆性破坏;竹-短木组合梁跨中截面沿高度应变仍基本符合平截面假定;OBT试件受弯承载力平均提高1.6%,力学性能媲美木梁;最后提出了受弯承载力计算简式,与试验结果较为吻合。竹-短木组合梁替代木梁,在小跨度木结构工程中具有应用价值。 相似文献
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为探讨土壤水分胁迫对多花黄精光合作用及叶绿素荧光参数的影响,通过盆栽控水试验,对多花黄精进行干旱胁迫和水淹胁迫,测定不同处理植株叶片的叶绿素含量、荧光参数以及光合参数。结果表明:1)多花黄精受水淹胁迫的伤害明显,其中重度水淹胁迫下14 d后全部枯死,中度水淹33 d后开始枯死,轻度水淹40 d后变黄。2)多花黄精能忍受一定程度的干旱胁迫,重度干旱胁迫下38 d后部分叶片变黄,但在中度干旱和轻度干旱胁迫下未受到明显伤害。3)随着土壤水分胁迫(水淹、干旱)强度增大,叶绿素a含量、叶绿素b含量、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的有效量子产量(Yield)、光化学淬灭系数(qP)以及净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)均下降,而叶绿素a与b比值、初始荧光(F_0)、非光化学淬灭系数(qN)均上升。研究结果显示,土壤含水量在60%～80%之间时,多花黄精能够正常生长,水淹胁迫对多花黄精产生明显伤害。 相似文献
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