文档介绍：毛乌素沙地SPAC系统中各部分水分状况及其关系的研究
赵萍1,孙向阳1,黄利江2,张广才2,王涵2,于卫平2
1. 北京林业大学水土保持学院,北京 100083;2. 宁夏林业研究所,宁夏银川 750004
摘要:以SPAC理论为指导,用压力室法及烘干法测定了宁夏盐池沙地表征沙生植物油蒿(Artemisia ordosica Krasch.)和中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et . Fu)水分生理特征的系列指标____植物水势、组织含水量等,比较了两种植物的水分生理特征;同时用TDR水分速测仪结合烘干法测定了土壤水分参数;通风干湿表和气压计测定大气水分状况。分析了两种植物的水分生理特征与环境的相互关系。结果表明油蒿和中间锦鸡儿有着适应干旱生境的水分生理特征,但避旱的具体方式不同。雨季时期土壤含水量较大,除了10 cm左右土层处于难效状态外,其它各土层都处于易效状态。表层干土层的形成利于下层土壤水分的保持。水势梯度明显,时空变异规律明显,不论是油蒿还是中间锦鸡儿的叶水势值和大气水势相关性显著。
关键词:SPAC;毛乌素沙地;沙生植物;水分生理
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2004)03-0365-04
水分是植物生长发育必不可少的因子,更是我国干旱半干旱地区的荒漠化地区的主要环境限制因子。为最大限度利用水分,认识植物水分生理特点和耗水规律具有重要意义。国内外的研究者在微观和宏观尺度上对耐旱植物水分生理特点和耗水规律进行了广泛研究,确定和改进了测定方法:应用PV技术对京西人工林的个体水分参数进行了研究[1, 2];用水量平衡和波文比能量平衡法研究了黄土区整个林地耗水规律[3];运用液流法、热脉冲法和热成像等方法研究了树干液流轴向和径向运动情况[4]。
植物表现的水分生理特征是对环境的响应与适应,受到环境的影响,所以在研究植物内在生理特点时,有必要分析环境因素。通过水势这个能量指标,把土壤-植物-大气作为物理上统一的连续体,对水分进行定量的、动态的分析[5]。国外对荒漠化地区SPAC系统研究进行了大量研究,Stromberg等[6]建立了一系列水文-植被模型,来预测干旱区水分变化时植被特征的变化。W. G. M. Bastiaanssen等[7]结合野外实验和遥感技术对干旱区近地面层的水分运动进行了研究。John S. Sperry等[8]完善了植物木质部和土壤水力模型。Martha C. Anderson等[9]分别从小尺度和大尺度两方面探讨了SPAC系统的研究。在我国,庄季屏[10]首先系统介绍了SPAC理论的发展。此理论在以抗旱树种为对象的研究中得到广泛应用[11]。Qinxue Wang[12]得到了黄土高原区近地层水分时空变化模型。但SPAC理论在沙地灌木林研究中的应用还处于起步阶段。
在我国典型的干旱荒漠草原性气候类型地区____毛乌素沙地,油蒿和中间锦鸡儿是优势种,说明它们对沙地环境有一定适应性,因此实验选择这两种植物为研究对象。由于土壤含水量和大气水势季节变化显示,7月、8月以后变化趋于平稳,所以选定在8月进行了各项数据的测定。本文分析比较了两种植物的水分生理特征,并结合大气及土壤水分特征,分析了它们与环境因子的相互关系。同时得到植物-大气水