本文關鍵詞：毛烏素沙地南緣兩種林分林木耗水規(guī)律及適宜密度研究

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【摘要】：本研究以毛烏素沙地南緣現有林分結構為基礎,在當地生境條件下,以林木蒸騰耗水研究為主,結合林下枯落物與土壤層水文效應、林分結構和降雨分配功能研究。探求樟子松和花棒的適宜林分密度,為該地區(qū)植被造林提供科學依據。主要研究結果如下：1.2011年生長季內應用熱平衡技術法,對鹽池研究站樟子松和花棒植株的液流速率進行測定,結果表明：植物莖、樹干液流受植物生理活動及環(huán)境變化影響,在不同生長階段,呈現日進程和季節(jié)性過渡變化規(guī)律。2種樹種夜間液流量較高,夜間水分補充的時間段主要在前半夜(18：00～22：00 pm),用于補充白天樹體蒸騰所造成的水分虧缺。2.RDA冗余性和Kendall's tau相關性分析表明：樟子松日液流量與環(huán)境因子之間的關系不緊密,受0.2～0.8 m的土壤層深度水分變化影響較大。太陽總輻射和光合有效輻射是花棒日液流量的主導因素,大氣溫度和水汽壓虧缺是影響花棒夜間液流的主要因素。且較小徑階的花棒植株,對環(huán)境因子響應更加明顯。3.應用Jarvis模型對兩者冠層氣孔導度建立模型,得出環(huán)境因子對模型影響程度為：土壤相對有效含水率、水汽壓虧缺和光合有效輻射(樟子松)；水汽壓虧缺、太陽總輻射和大氣溫度(花棒)。4.2012年生長季內應用快速稱重法,對2種典型林木的蒸騰耗水進行測定,得出蒸騰速率依林木方向和部位的不同,差異明顯。各樹種的蒸騰速率受太陽輻射和土壤性質的影響較大,且較小的植株對大氣因子變化敏感度較高。5.根據已測的年內有效降雨量、土壤蒸發(fā)量和植物耗水量,推算花棒(25 mm、16mm、13mm和9 mm徑階)的最小水分營養(yǎng)面積分別為：5.2 m2、2.0 m2、1.60 m2和0.85m2。樟子松的最小水分營養(yǎng)面積為12.0m2�；ò舻乃汁h(huán)境容量為1250株·hm-2,樟子松的水分環(huán)境容量為833株·hm-2。6.基于沙地樟子松林分結構和林地降雨分配功能考量,篩選出榆林珍稀沙生植物保護基地內沙地樟子松1號樣地(925株·hm-2)為最優(yōu)林分密度。上述研究結論得出,毛烏素沙地南緣樟子松的造林密度范圍在833～1000株·hm-2,其水分適應性和林內結構及降雨分配功能均達到最好。
【關鍵詞】：毛烏素沙地南緣 樟子松 花棒 耗水特性 適宜密度分析
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S718.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 研究背景、目的及意義12-13
• 1.2 國內外研究進展13-21
• 1.2.1 林木耗水規(guī)律研究13-15
• 1.2.2 林冠層降雨分配、林分結構與環(huán)境功能研究15-19
• 1.2.3 枯落物降水截持19
• 1.2.4 土壤持水與入滲19-20
• 1.2.5 關于樟子松、花棒水分研究現狀20-21
• 2 研究區(qū)概況21-23
• 3 研究方法與技術路線23-31
• 3.1 觀測樣地及對象23-24
• 3.2 莖、樹干液流和葉片蒸騰測定24-25
• 3.2.1 莖流計的安裝使用24
• 3.2.2 快速稱重法測定過程24
• 3.2.3 全樹木葉面積計算24-25
• 3.3 環(huán)境因子測定25
• 3.4 穿透雨、樹干莖流和郁閉度的測定25-26
• 3.5 林分空間結構26-28
• 3.5.1 角尺度計算26-27
• 3.5.2 林木生長量測定27
• 3.5.3 林下物種多樣性調查27-28
• 3.6 林下枯落物和土壤性質調查28-30
• 3.6.1 枯落物性質調查28
• 3.6.2 土壤性質調查28-30
• 3.7 數據處理30
• 3.8 技術路線30-31
• 4 樟子松耗水規(guī)律31-59
• 4.1 研究區(qū)實驗期內環(huán)境因子特征31-36
• 4.2 樹干液流及冠層氣孔導度分析36-53
• 4.2.1 樹干液流的日變化36-39
• 4.2.2 樹干液流的夜變化39-41
• 4.2.3 樹干液流的季節(jié)變化41
• 4.2.4 環(huán)境因子對樹干液流的影響41-45
• 4.2.5 冠層氣孔導度的估算和模擬45-53
• 4.3 葉片蒸騰作用分析53-56
• 4.3.1 蒸騰速率的日變化53-55
• 4.3.2 蒸騰速率的月變化55
• 4.3.3 環(huán)境因子對蒸騰速率的影響55-56
• 4.4 小結56-59
• 5 花棒耗水規(guī)律59-83
• 5.1 莖干液流及冠層氣孔導度分析59-76
• 5.1.1 莖干液流的日變化59-61
• 5.1.2 莖干液流的夜變化61-64
• 5.1.3 莖干液流的季節(jié)變化64-65
• 5.1.4 環(huán)境因子對莖干液流的影響65-71
• 5.1.5 冠層氣孔導度的估算和模型模擬71-76
• 5.2 葉片蒸騰作用分析76-81
• 5.2.1 蒸騰速率的日變化76-80
• 5.2.2 蒸騰速率的月變化80-81
• 5.2.3 環(huán)境因子對蒸騰速率的影響81
• 5.3 小結81-83
• 6 樟子松和花棒林分適宜密度分析83-129
• 6.1 基于林木耗水研究的林分適宜密度分析83-94
• 6.1.1 枯落物層與土壤層的水文效應分析83-88
• 6.1.2 林分耗水估算88-89
• 6.1.3 林木最小水分營養(yǎng)面積及水分環(huán)境容量分析89-94
• 6.2 基于林分結構與降雨分配功能的林分適宜密度分析94-126
• 6.2.1 林分結構與降雨分配耦合94-113
• 6.2.2 降雨分配與林地結構變量耦合113-117
• 6.2.3 修正Gash模型對模型樣地模擬降雨分配117-126
• 6.3 小結126-129
• 7 結論、創(chuàng)新點與展望129-133
• 7.1 結論129-132
• 7.2 創(chuàng)新點132
• 7.3 展望132-133
• 參考文獻133-143
• 個人簡介143-144
• 導師簡介144-147
• 獲得成果目錄清單147-148
• 致謝14

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