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灌溉和施氮对楸树、云杉幼树生长和光合的影响

【摘要】:水分与植物的生长发育密不可分,可以对植物各营养和生殖器官的形态结构和生理等产生影响。氮素作为植物的生命元素,影响植物各项生命活动的进行。随着全球气候变化,在很多地区降雨量减少,地下水位降低,水土流失严重,干旱灾害发生频率大大增加。而且随着人口的不断增加,人们对土地资源的肆意开发,导致土地可用面积急剧减小,土壤贫瘠化程度加深,再加上人们盲目追求高产,大量使用氮肥,不仅没有从根本上解决土壤氮素匮乏的问题,反而造成氮肥利用效率下降。干旱缺水和氮素匮乏往往对林木生长共同制约,但是目前针对两者共同存在对林木生长的影响研究较少。本论文通过对楸树进行不同水分灌溉方式和氮素形态处理,探索不同水分灌溉方式和氮素形态及其耦合对楸树生长和光合的影响机制,并且对灌溉、施氮及其互作对云杉光合能力的影响进行初步探究。研究发现:1.干旱胁迫下,楸树的净光合速率和蒸腾速率明显下降,进而导致楸树树高、地径和茎生物量等生长指标的减小。但是干旱胁迫显著增加了楸树的根冠比和水分利用效率,充分供应氮肥根冠比和水分利用效率的变化程度更大。增施氮肥可以有效缓解干旱胁迫对楸树光合作用造成的影响,其中以施加硝态氮处理效果最佳;2.与完全干旱相比,根区局部灌溉显著促进了楸树的生长发育和光合作用,很大程度上缓解了干旱胁迫对楸树造成的影响。在根区局部灌溉中,氮素主要通过促进细根的伸长而非侧根发生,来提高楸树对湿润区土壤水分的获取,增强植株对根区局部干旱的适应能力;3.在根区局部灌溉模式下,施加适量氮肥对楸树的叶片含水量和光合能力有显著促进作用,其中以根区深层灌溉×硝态氮(2.0 mM Ca(NO_3)_2)处理效果最佳,此时植株水分利用效率也较高;4.干旱胁迫下,云杉的光合作用受到严重影响,但此时云杉的水分利用效率明显上升,增施适量氮肥可有效缓解干旱胁迫对云杉光合作用造成的影响,并进一步提高云杉的水分利用效率;5.蓝云杉在不同水-氮组合处理下都表现出较高的光合能力和水分利用效率,其抗逆能力与其它云杉相比较强。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S792.99;S791.18

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