黃土高原土層疏松深厚、光照充足、晝夜溫差大,是聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)定的世界蘋果最佳優(yōu)生區(qū),也是全球集中連片種植蘋果最大區(qū)域,僅陜西省2016年蘋果栽培面積達(dá)1100萬畝,產(chǎn)量為1100萬噸,產(chǎn)量和面積均占全國的1/4,產(chǎn)量占世界的1/7。黃土丘陵區(qū)處于半干旱氣候區(qū),多年平均降雨量主要在400 600 mm之間,地形復(fù)雜且灌溉難度大,蘋果園水分管理多為旱作,自然降水成為果樹生長水分的唯一來源。但是由于蘋果樹自身蒸騰耗水作用強(qiáng)烈,蘋果產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,改變了原有的水量平衡;隨著果樹樹齡的增加,剖面土壤水分逐年消耗,時(shí)空分布不均且有限的降雨量難以滿足果樹的耗水量。尤其是該區(qū)未來暖干化趨勢(shì)明顯的背景下,果園水分虧缺或?qū)⑦M(jìn)一步加劇。因此,探明黃土丘陵區(qū)盛果期蘋果樹生育期內(nèi)土壤水分利用來源對(duì)果園持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。本研究利用天然氫穩(wěn)定同位素和人工D同位素示蹤技術(shù)相結(jié)合的方法,研究盛果期不同樹齡(10齡、15齡、22齡)蘋果樹土壤水分利用來源的動(dòng)態(tài)變化,探討其水分利用策略,為黃土丘陵區(qū)有限降水條件下旱作蘋果園土壤水資源的保育和持續(xù)健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。主要得出以下結(jié)論:(1)3個(gè)樹齡蘋果園各生育期土壤含水量變化明顯。開花坐果期和著色成熟期3個(gè)樹齡蘋果園土壤含水量均呈現(xiàn)近似垂直分布,而在果實(shí)膨大期則呈現(xiàn)出淺層低、中層高、深層低的土壤水分分布。隨著樹齡的增加,蘋果園剖面土壤含水量降低,10齡和15齡蘋果園各土層平均土壤含水量顯著高于22齡。(2)3個(gè)樹齡蘋果樹剖面土壤水D同位素隨土層深度和生育期變化而呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律。淺層(0 40 cm)土壤水D同位素高度變化,3個(gè)樹齡蘋果樹均表現(xiàn)出開花坐果期著色成熟期果實(shí)膨大期的規(guī)律;中層(40 160 cm)和深層(160 300 cm)土壤水D同位素相對(duì)穩(wěn)定,各生育期之間均無顯著差異。3個(gè)樹齡蘋果樹木質(zhì)部水δD值隨采樣時(shí)間和蘋果樹齡的不同而變化。(3)3個(gè)樹齡蘋果樹不同生育期土壤水分利用策略存在較大差異,10齡蘋果樹主要水分來源在整個(gè)生長季節(jié)不斷轉(zhuǎn)換,開花坐果期主要吸收中層(40 160cm)和深層(160 300cm)土壤水,利用比例分別為42.5%和46.4%;果實(shí)膨大期水分來源主要以深層(160 300cm)土壤水為主,占總水分的66.3%;著色成熟期轉(zhuǎn)而主要利用淺層(0 40cm)土壤水,比例為57.9%。15齡蘋果樹在開花坐果期和果實(shí)膨大期主要吸收利用中層(40 160cm)土壤水,利用比例分別為74.2%和70.2%;著色成熟期59.3%的水分來源于淺層(0 40cm)土壤水。22齡蘋果樹在整個(gè)生育期內(nèi)水分來源均以淺層(0 40cm)和中層(40 160cm)土壤水為主,不同生育期利用比例有所波動(dòng)。(4)人工D同位素標(biāo)記方法可以增加深層土壤中D同位素豐度,通過蘋果樹木質(zhì)部樣品中D同位素的測定,為蘋果樹根系吸收利用深層土壤水分提供直接證據(jù)。開花坐果期和著色成熟期3個(gè)樹齡標(biāo)記蘋果樹木質(zhì)部樣品中人工標(biāo)記物的存在,表明該時(shí)期蘋果樹可以吸收利用一定比例4m土層的深層土壤水,這可能是由于深層土壤可以為其提供相對(duì)穩(wěn)定的水源。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S661.1
【部分圖文】：

第一章 緒論 探明黃土丘陵區(qū)盛果期蘋果樹對(duì)深層土壤水分的利用情況顯得尤為重要還需要進(jìn)一步研究。技術(shù)路線圖黃土丘陵區(qū)盛果期蘋果園10 齡 15 齡 22 齡土壤水分監(jiān)測 天然同位素試驗(yàn) 標(biāo)記同位素試驗(yàn)剖面土壤水分土壤水分利用深層( 4m )土壤

第二章 研究內(nèi)容和方法 引流管插入孔洞，下方保留 15 cm 空隙用于接納標(biāo)記液 防止表層土壤落入污染標(biāo)記液。然后將事先配比好的 D 0000‰）150 ml 小心倒入孔洞中。標(biāo)記試驗(yàn)完成后取出 防止雨水進(jìn)入。由于土壤中的水分運(yùn)移和根系吸水，可）同位素豐度降低，因此于 2016 年 7 月 26 日在原有樣150 ml）。

圖 2  2 自動(dòng)氣象站Fig.2  2 Automatic weather stationMixSIR 1.0.4）分析確定植物的吸水同位素特征值及同位素?cái)?shù)據(jù)的不確定準(zhǔn)確，在量化水源上更具優(yōu)勢(shì)（呂婷等5a，2015b）。埋藏較深，遠(yuǎn)大于植物根系分布深度不同土層的土壤水分作為不同樹齡蘋型計(jì)算，我們根據(jù)不同深度土層土水劃分為淺層（0  40 cm）土壤水、 300 cm）土壤水 3 個(gè)水分來源，采用算。水源劃分依據(jù)如下：（1）淺層（值受降水入滲和地表強(qiáng)烈蒸發(fā)的影響壤水。中層土壤水 D 同位素值呈現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2810117