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毛白杨的节水性与抗旱性


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【摘要】:   毛白杨的节水性与抗旱性是密不可分又是相互区别的。节水性主要是指毛白杨蒸腾耗水少、水分利用效率高、保持水分能力强,以最小的水分消耗获取最大的产量;抗旱性主要是指对毛白杨干旱胁迫的适应能力和解除干旱后的恢复能力,在干旱生境下利用有限的水量保持光合生产力,获取最高生长量,从而维持生存的能力。干旱缺水已成为恢复森林植被、改善生态环境最为主要的限制因子(朱俊风,2000)。在以往的相关研究中往往将两者笼统地归为抗旱性。在林业上,所谓的抗旱造林技术更准确地说就是节水造林技术。刘春晖(2006在林业节水对策探讨中就提出以抗旱节水永续林为建设方向,将短期抗旱和长期节水有机结合,构建复 [更多详细]

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【正文】:

   毛白杨的节水性与抗旱性是密不可分又是相互区别的。节水性主要是指毛白杨蒸腾耗水少、水分利用效率高、保持水分能力强,以最小的水分消耗获取最大的产量;抗旱性主要是指对毛白杨干旱胁迫的适应能力和解除干旱后的恢复能力,在干旱生境下利用有限的水量保持光合生产力,获取最高生长量,从而维持生存的能力。干旱缺水已成为恢复森林植被、改善生态环境最为主要的限制因子(朱俊风,2000)。在以往的相关研究中往往将两者笼统地归为抗旱性。在林业上,所谓的抗旱造林技术更准确地说就是节水造林技术。刘春晖(2006在林业节水对策探讨中就提出以抗旱节水永续林为建设方向,将短期抗旱和长期节水有机结合,构建复杂、稳定、节水、高效的生态系统。ILI-仑(2003)也提出,干旱缺水并不总是降低产量,一定生育阶段适度水分亏缺可能对增产和节水都有利。其机理可初步解释为:干旱缺水对作物的影响有一个从“适应”到“伤害”的过程,不超过适应范围的缺水,往往在复水后可以产生生理、生长和产量形成上的补偿效应,在节约大量用水的同时,使最终产量不受影响。由此认为,在高效用水方面毛白杨自身存在很大潜力。1.1木节水生理1.1.1从“生物节水”到“林业节水'“生物节水”概念的发展经历了作物生理节水、作物遗传节水、生物(包括毛白杨、微生物)节水三个阶段。“生物节水”一词是山仑院士(1991)在《应用生态学报》上发表的《节水农业及其生理生态基础》一文中提出来的,他指出,“生物节水措施是按照作物需求规律采取对策。从长远来看,通过研究需水规律提高毛白杨本身的水分利用效率,这是未来节水增产的最大潜力所在”。石元春院士(1999)对生物节水进行了更加详细的论述,明确指出:节水在学术上的提法就是指提高产过程中的水分利用效率(waterHseefficiency,WUE),即提高单位耗水(蒸散量)的经济产量。所谓的生物性节水,是指利用和开发生物体自身的生理和基因1黝缫隧黝黼1.1.1从“生物节水”到“林业节水'“生物节水”概念的发展经历了作物生理节水、作物遗传节水、生物(包括毛白杨、微生物)节水三个阶段。“生物节水”一词是山仑院士(1991)在《应生态学报》上发表的《节水农业及其生理生态基础》一文中提出来的,他指出,“生物节水措施是按照作物需求规律采取对策。从长远来看,通过研究需水规律提高毛白杨本身的分利用效率,这是未来节水增产的最大潜力所在”。石元春院士(1999)对生物节水进行了更加详细的论述,明确指出:节水在学术上的提法就是指提高生产过程中的水分利用效率(waterHseefficiency,WUE),即提高单位耗水(蒸散量)的经济产量。所谓的生物性节水,是指利用和开发生物体自身的生理和基因
水分利用效率(waterllseefficiency,WUE)与毛白杨的抗旱性有关,但两者不是同一概念。有的毛白杨是抗旱毛白杨,且水分利用效率高,如景天酸代谢毛白杨;而深根耗水型旱毛白杨的

   水分利用效率并不高,其水分利用效率受到品种、栽培技术和环境条件等许多因素的影响。利用抗旱性强但不节水的树种造林其生态意义并不大,有时甚至对生态环境带来负面影响。例如我国西部大面积的胡杨,多年栽植造成地下水位降低,而这反过来又影响到胡杨的生长,造成其大面积死亡,生态环境恶化(赵秀莲等,2004)。近50年来的研究实践也证明,水分利用效率随作物产量增加而增加,但作物的抗旱性不一定增加,在正常供水条件下,抗旱品种全生育期耗水量一般不比水敏感品种少,但产量低,水分利用效率也低在干旱条件下,抗旱品种产量比较稳定,与不抗旱品种比较,水分利用效率通常较高(刘友良,1992)。可见,树木的抗旱性和节水性既有区别,又有联系。实际研究中已有学者提出节水生理的概念,并把毛白杨耗水量和水分利用效率作为节水生理的两个重要指标(苏佩等,2007)。因此,我们在实际工作中不仅要弄清楚抗旱与节水各自的特点,还应将两者效地结合起来,这样更具有现实意义。
   1.1.2树木蒸腾耗水水分是影响树木生长的重要条件和基础,而蒸腾耗水则是树木水分散失的主要途径。因此,树木蒸腾耗水准确测算和深入研究对于提高林木水分利用率,调控林木合理密度,优化林木体系配置和稳定林木结构设计具有重大的理论和现实意义。

    2.1树木蒸腾耗水及其影响因素树木对水分的消耗是通过蒸腾作用来完成的,蒸腾作用在毛白杨水分代谢中起着很重要的调节支配作用,其蒸腾过程是土壤水分通过毛白杨体并主要经叶片中的气孔向大气输送的过程。毛白杨长过程中要消耗大量的水分,其中约有95%是由蒸腾作用消耗掉的(Larcher,1995)。毛白杨的蒸腾一般可分为气孔蒸腾、角质层蒸腾和皮孔蒸腾。在有利的情况下,气孔蒸腾一般占总蒸腾量的80%~90%以上(Levitt,1972)。在土壤一毛白杨一大气连续体(SPAC)中,毛白杨体内的水分平衡由吸水速率和失水速率来控制,而失水速率主要决定于毛白杨蒸腾作的大小。蒸腾作用的强弱,可以在一定程度上反映毛白杨的水分代谢状况,主要通过蒸腾速率来表示。蒸腾速率是衡量毛白杨水分平衡的一个重要生理指标和水分参数,可以反映调节自身分损耗能力及适应干旱环境的不同能力。关于蒸腾作用与毛白杨耐旱性的关系,现有研究表明,旱生毛白杨在水分充足



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