【摘要】：植物蒸騰耗水特征及林地水量供給間平衡問題在生態(tài)恢復(fù)過程中被廣泛關(guān)注,由于干旱半干旱過渡地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,該區(qū)水量平衡量化估算存在一定的特殊性,目前不同物候期林地水分狀況及其影響因子尚不明確。本文通過2012-2014年連續(xù)3年野外觀測(cè)試驗(yàn),對(duì)寧夏鹽池楊柴-油蒿-沙柳(Hedysarum mongolicum-Artemisia ordosica-Salix psammophila)混交灌木林地三種沙生灌木不同物候期蒸騰特征及其對(duì)環(huán)境因子變化的響應(yīng)進(jìn)行研究,同時(shí)通過尺度上推估算灌木林地水量平衡狀況。從植物蒸騰耗水特性及水量平衡角度,為干旱半干旱過渡地區(qū)生態(tài)管理提供指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下：(1)三種灌木莖流均存在明顯的日動(dòng)態(tài)特征,與太陽(yáng)輻射日動(dòng)態(tài)一致性最好,呈單峰曲線。楊柴、油蒿和沙柳莖流開始時(shí)間基本一致,約為6:00-7:00,日間莖流峰值時(shí)間分別在10:00-13:00,10:00-12:00和11:00-14:00。楊柴和沙柳有夜間莖流,油蒿無(wú)夜間莖流。(2)三種灌木莖流存在明顯的季節(jié)性特征,不同物候期調(diào)控灌木莖流的主要環(huán)境因子不同。莖流在展葉期快速增長(zhǎng),完全展葉期達(dá)到最大值,落葉期持續(xù)降低,直至停止。2012年7月楊柴、油蒿和沙柳莖流通量最高,分別為0.74,0.66和0.54 kg cm-2 d-1。展葉期影響灌木莖流的主要因子是飽和水汽壓差和空氣溫度；完全展葉期是土壤含水率；落葉期太陽(yáng)輻射和空氣溫度分別是影響楊柴和沙柳莖流的主要環(huán)境因子,土壤含水率則是影響油蒿莖流的主要環(huán)境因子。(3)三種灌木中油蒿莖流通量最低,年際間變異最大。楊柴、油蒿和沙柳2012-2014年莖流通量日均值分別為0.45、0.22和0.35 kg cm-2 d-1,年際間變異系數(shù)分別為0.24、0.50和0.17。(4)混交灌木林地(楊柴：油蒿：沙柳=33%:35%:13%)蒸散發(fā)組分存在明顯的年際差異,且對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)不同。2012-2014年生長(zhǎng)季灌木灌木林蒸騰量分別為260mm,145mm和59mm,分別占林地蒸散發(fā)量的78.7%,66.9%和46.5%。林地土壤蒸發(fā)量分別為65.5、62.4和61.6mm。整個(gè)生長(zhǎng)季冠層截留量大約占灌木林外降雨量的18%。葉面積指數(shù)是影響灌木林蒸騰量的重要因子,2014年葉面積指數(shù)顯著下降導(dǎo)致灌木林蒸騰量顯著降低�？諝鉁囟仁怯绊懻趄v蒸散比(T/ET)的主要?dú)庀笠蜃印?0cm土壤含水率和太陽(yáng)輻射是影響土壤蒸發(fā)量的主要環(huán)境因子。飽和水汽壓差、10cm土壤溫度和葉面積指數(shù)均顯著影響林地蒸散發(fā)量。(5)降雨量是研究區(qū)水量平衡的主要收入項(xiàng),林地蒸散發(fā)量是主要支出項(xiàng),兩者差值能夠表征林地水分供需情況。2012年林地蒸散發(fā)量大于降水量,水量虧缺為38.3mm;2013年和2014年降雨量基本滿足蒸散發(fā)量。除2012年完全展葉期降雨量小于蒸散發(fā)量(水量虧缺為63.7mm)外,不同物候期降雨量基本能滿足蒸散發(fā)量。降雨的季節(jié)性變化是完全展葉期水量平衡較差的主要原因。展葉期土壤儲(chǔ)水量最低,落葉期最高。研究結(jié)果表明,相同的生境條件下,油蒿耗水量更低,應(yīng)對(duì)干旱環(huán)境變化的自身調(diào)節(jié)能力更強(qiáng),建議在生態(tài)恢復(fù)前期或嚴(yán)重水分虧缺地區(qū)可選擇油蒿作為主要固沙植被。從水量平衡的角度看,林地蒸散發(fā)耗水與土壤水分供給矛盾逐漸突顯,該區(qū)水分條件對(duì)植被承載力有限,在生態(tài)恢復(fù)過程中應(yīng)該充分考慮水分供給和水分消耗的平衡問題,做好生態(tài)恢復(fù)過程中水資源管理工作。
【圖文】：

圖２－１鹽池縣及試驗(yàn)站地理位置示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｓｔａｔｉｏｎ逡逑２．邋２．１．邋３上壤與植被狀況逡逑研究區(qū)±壤＾風(fēng)砂±、灰巧止為主，ｐＨ值在８．７？９．２之聞，Ｗ堿性止壤

Ｄｅｖｉｃｅｓ邋Ｉｎｃ．，Ｐｕｌｌｍａｎ，ＷＡ，邋ＵＳＡ）測(cè)定。降雨通過翻斗式雨量筒（ＴＥ５２５Ｍ，邋Ｃａｍｐｂｅｌｌ逡逑Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，邋ＵＳＡ）測(cè)定，地下水位通過水位計(jì)測(cè)定，，由ＣＲ２００Ｘ?cái)?shù)據(jù)采集器（Ｃａｍｐｂｅｌｌ逡逑Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ邋Ｉｎｃ．，邋ＵＳＡ）記錄每ＳＯｍｉｎ降水總量。試驗(yàn)觀現(xiàn)喊布設(shè)見圖２－２。逡逑２．邋２．邋１．邋２物候期觀測(cè)逡逑在２０口－２０１４年生長(zhǎng)季（４－１０月），通過對(duì)灌木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察及拍照，每隔逡逑３－５天進(jìn)行一次物候調(diào)查，并記錄楊柴、油嵩和沙柳的物候期。己有的觀測(cè)結(jié)果表明，逡逑Ｈ種灌木展葉開始時(shí)間基本一致為４月中旬，楊柴和油嵩５月末完全展葉即進(jìn)入完全逡逑展葉期，沙柳５月中旬完全展葉，落葉開始時(shí)間為８月末至９月初（李思靜，２０１４），逡逑本研究Ｗ此為灌木物候期的劃分標(biāo)準(zhǔn)，Ｈ種灌木展葉期（Ｌｅａｆ邋ｅｘｐａｎｄｉｎｇ邋ｓｔａｇｅ）為４－５逡逑月，具體開始時(shí)間Ｗ觀測(cè)到灌木莖流為準(zhǔn)，完全展葉期（Ｌｅａｆ邋ｅｘｐａｎｄｅｄ邋ｓｔａｇｅ）為６－８逡逑月，具體開始和結(jié)束時(shí)間Ｗ觀測(cè)到灌木葉片完全展開和變色為準(zhǔn)；落葉期為９－１０月，逡逑落葉期（Ｌｅａｆ邋ｄｅｆｏｌｉａｔｉｏｎ邋ｓｔａｇｅ）結(jié)束時(shí)間Ｗ灌木莖流停止為準(zhǔn)。灌木林地水量平衡估逡逑算中物候期Ｗ主要物種（楊柴和油嵩）的物候期進(jìn)行劃分。逡逑２．邋２．邋１．邋３生物因子監(jiān)測(cè)逡逑沙柳葉面積使用ＹＭＪ－Ｃ葉面積測(cè)定儀（浙江托普儀器有限公司
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S715.5

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本文編號(hào)：2547286