叶片是植物主要的光合器官并对外界环境条件的改变最为敏感。水分亏缺对叶片的生理特性的影响尤为显著,主要表现在叶片的光合特性以及水分利用效率的改变。由于木质部通道增长引起的重力作用和通道阻力的增大,高大乔木叶片的生理指标随树高增加而发生变化。通过测定北京地区4种高大乔木悬铃木(Platanus hispanica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白腊(Fraxinus chinensis)和银杏(Ginkgo biloba)的叶片的光合特性和碳稳定同位素比率(δ13C)等随树高的变化,得出叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cond)和胞间CO2浓度(Ci)等均随着树高的增大而降低,而叶片的δ13C等则随着树高的增大而增大,其中悬铃木、刺槐、白腊、以及银杏的树冠上部比树冠下部的δ13C值分别增加了1.126‰、2.310‰、2.290‰和2.276‰。方差分析和多重比较结果表明,除个别指标外,4种乔木上下部叶片的光合特性和δ13C等指标均差异明显(P<0.05)。光合能力随树高下降而δ13C值随树高增加表明树顶叶片确实受到水分胁迫的影响,支持了树高极限的水分限制假说。
为了给制定果园精准灌溉管理方案提供理论依据,采用涡度相关技术,监测并探讨粗砂土立地条件下12年树龄自然生草免耕桃园生态尺度水分耗散及水分利用效率的动态变化。结果表明,桃园全年监测期内,日平均蒸散耗水量和水分利用效率分别为(2.2±2.1)mm和0.44g/kg,饱和水汽压差是影响桃树旺盛生长季日水分利用效率的关键因子,群体水平日平均水分利用效率由高到低的顺序为:果实收获后>果实成熟期与果实膨大后期>果实膨大初期与开花期;季节变化过程中,蒸散耗水量和水分利用效率均呈单峰型变化趋势,在果实膨大后期至成熟期蒸散耗水量较多,且日最高蒸散量达到7.1mm,日平均水分利用效率则在果实收获后达到高峰,日平均水分利用效率最高为2.1g/kg;全年累积蒸散耗水量为790.6mm,平均作物系数(Kc=1.08)高于FAO推荐值达27%。果实膨大后期—成熟期是桃树水分耗散高峰期,采取精准灌溉等措施进行果园水分科学管理是提高果树水分利用效率的关键。
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