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黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾规律及其节水调控策略
魏新光
出版年2015
学位类型博士
导师汪有科
学位授予单位西北农林科技大学
中文摘要红枣(Ziziphus jujube Mill.)是陕北地区的传统树种,自1999年国家退耕还林政策实施以来种植规模逐渐扩大,干旱缺水一直是制约当地红枣产业持续健康发展的瓶颈。由于长期粗放的种植经营方式和林地土壤水分的过度消耗,导致了当地生态环境的退化甚至永久性土壤水分干层的出现。枣林地的蒸腾耗水受到气象因子、土壤水分状况、立地条件以及自身生长发育状况的综合影响,变化复杂。掌握枣树蒸腾规律进而对其耗水过程进行有效的调控,对于实现林地土壤水分的动态平衡和生态经济林(枣林)的可持续经营均具有重要的意义。本文以陕北榆林地区广泛种植的梨枣(pear-jujube)为研究对象。采用TDP树干液流监测系统、CNC100中子水分仪、TDT土壤水分监测探针、自动气象站以及冠层分析仪等观测设备对枣林的蒸腾动态、深层土壤水分状况(0~10m)、气象因子、树体生长发育指标等进行连续三年的定位观测,对枣树和枣林地的耗水及其变异规律、各影响因子对其响应方式及其节水调控策略进行了深入分析,得到如下研究成果:(1)树体液流日内变化总体呈现单峰变化趋势,但其启动时间、峰值大小、旺盛蒸腾时长、开始减弱和基本停滞的时间会随着生育期的改变以及其他影响因子的变化而发生变化。枣树蒸腾在生育期始末的5和10月较低,而在生育中期的6~9月较高(80~105mm/月)。枣树生育期的蒸腾主要发生在白天,但是夜间也存在液流现象,枣树夜间液流占全天蒸腾的10%~25%左右。引起夜间液流现象的主要原因是树体的根压吸水作用。在枣树生育期和休眠期其液流测定参数的变化规律存在显著差异,基于这一特征可以对枣树的生育期进行较为准确的界定。通过对比发现,基于液流特征确定的生育期和观察树体萌芽落叶确定的生育期时长基本一致,都约为160天左右。但基于液流特征确定的生育期日期会提前5天左右。枣树树体液流的启动要早于树体的萌芽,而树体的落叶发生在液流基本停止以后。树体的液流在生育初期启动以后要经历约1个月左右的增强过程,而树体液流的减弱到基本停止仅需要2~3天。(2)枣树的蒸腾和其生长发育指标之间关系密切,树体的边材面积和瞬时蒸腾(液流速率)成反比,而和日蒸腾量呈正比,枣树全生育期叶面积和叶面积指数均呈二次曲线变化,当叶面积较小时(LA<0.01),而在较大尺度(旬和月尺度)上仅和LAI、LA和SW呈极显著相关(p夜间,晴天>阴天。在不同生育阶段,修剪造成蒸腾耗水的差异在萌芽展叶期差异不显著,而在开花座果、果实膨大、成熟落叶期以及全生育期均差异显著。经过连续2年的修剪控制,重度修剪比不修剪对照(CK)蒸腾量减小了68.6%,土壤含水量增加40.5mm。由此可见,通过修剪减少树体规模可以显著的减少土壤水分消耗,增加土壤储水量。构建了山地枣林产量和需水量的水分生产函数方程,确定了山地枣林理论最大产量为16181.2 kg/hm2。此时水分生产效率仅为17.46 Kg/hm2/mm。随着枣树产量的增加,会带来水分生产效率的大幅下降。以当地多年平均降雨量450.1mm为供水量上限。根据水分生产函数方程,确定了可实现山地枣林可持续经营的枣林地产量目标:亩产800公斤,此时的水分生产效率上升到26.25Kg/hm2/mm,初步实现了“以水定产”。并通过线性和非线性的评价方法对产量和树体规格因子的关系分别进行了综合评价,结合生产实际确定出了冠幅体积和新稍长度两个“节水型修剪”的调控指标,为以产定型(树体规格)奠定了基础。
中文关键词蒸腾 ; 土壤水分 ; 气象因子 ; 节水调控 ; 黄土高原
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1015333670.nh&DbName=CDFD2016
来源机构西北农林科技大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/256265
推荐引用方式
GB/T 7714		 魏新光. 黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾规律及其节水调控策略[D]. 西北农林科技大学,2015.
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