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干热河谷的植被恢复一直是国内外学者所要解决的难题之一,其中的关键因子就是如何解决植物的水分平衡。为了解决这个问题,几十年来许多国家在干旱地区的恢复植被中,使用了保水剂。为了在干热河谷地区造林中更有效地利用保水剂,需要进行许多相关的研究,从而可以在各研究项目中进行比较、对照和发现新问题。为了有效地利用保水剂进行干热河谷地区造林,我们进行了保水剂对苗木生长与存活率的影响的研究。
本研究以德国生产的stockosorb(400K)保水剂和复合肥(含N16%,含P8%,含K12%)作为研究对象,这种保水剂在雨季充分吸收降水,到旱季时再将这些水分均匀持续地释放,以供应新植树苗生长发育所需的水分。本研究选择石楠(PhotiniaserrulataLindl)和拟单性木兰(ParkmeriaYunnanensisHu)作为实验材料,测定指标是土壤水分动态变化、苗木的存活时间、苗木生长和土壤水分生理特性。通过实验、测定和分析得出一些结论:
1、土壤动态变化:试验开始时充分浇水。干旱锻炼的两处理(干旱锻炼处理和对照处理)土壤含水量随着蒸腾速率均呈下降趋势,在整个试验过程中,显著性分析结果表明:各处理间差异不显著。这说明各处理间的水分环境基本相同。
不同保水剂处理对土壤含水量的影响:试验开始时充分浇水,保水剂和土壤吸水均达最大持水量,施加保水剂处理的土壤含水量明显高于不施保水剂的处理。在整个试验过程中,处理l(30g保水剂+300g复合肥)和处理2(30g保水剂)的土壤含水量始终显著高于处理3(300g复合肥)和处理4(没有保水剂,没有复合肥)。
2、苗木存活时间:干旱锻炼处理苗木的生存期延长,和对照处理之间的存活期差异达显著水平。试验进行到28天时后,对照处理苗木的死亡率达50%。实验进行到第42天时,干旱锻炼处理的苗木的死亡率才达50%。
不同保水剂处理对苗木存活时间的影响:结果表明:在整个实验过程中,苗木的存活期在不同处理所能达到的长度的比较结果为:处理l(30g保水剂+300g复合肥)>处理3(300g复合肥)>处理2(30g保水剂)>处理4(没有保水剂,没有复合肥)。显著性分析结果表明:各处理间差异显著。保水剂对实验结果的影响极显著,肥料对实验结果的影响显著,水肥交互效应对实验结果的影响显著。
3、苗木生长:通过定期地测定苗木的苗高、地径,与对照的苗木进行显著性比较。结果表明:云南拟单性木兰在停止浇水的第一个星期,各处理的生长指标与对照间无显著差异。随着蒸腾作用的进行,土壤水分不断减少,对照处理开始出现水分胁迫。在28天时后,各处理的苗高与对照处理间有显著差异。显著性分析结果表明:在整个实验过程中,各处理间的地径差异不显著。这说明干旱锻炼可以使植物的伸长生长在水分胁迫条件下保持在较高水平,苗木苗高受干旱胁迫的影响比地径更敏感。不同保水剂处理对苗木生长的影响:通过定期地测定苗木的苗高、地径,然后进行方差分析,结果表明石楠在停止浇水的第一个星期,不同处理间的生长指标无显著差异。随着蒸腾作用的进行,土壤水分不断减少,开始出现水分胁迫,生长指标也发生了变化。第28天时后,处理l(30g保水剂+300g复合肥)的苗高、地径比处理4(没有保水剂,没有复合肥)的苗高和地径分别高出了11。58%、10。87%。显著性分析结果表明:各处理间差异显著,水分对实验结果的影响极显著。,肥料对实验结果的影响显著,水肥交互效应对实验结果的影响显著。
4土壤水分生理特性:在停止浇水的第30天,干旱锻炼苗木的净光合速率和蒸腾速率最高值出现在该天的14:00时,从日平均值来看,对照的净光合速率和蒸腾速率相比大大降低,此时苗木接近萎蔫,气孔的调节能力大大下降。
不同保水剂和肥料处理对土壤水分生理特性的影响:在停止浇水的第42天,各处理苗木的净光合速率和蒸腾速率最高值出现在该天的14:00,呈现单峰曲线模式。从日平均值来看,各处理间蒸腾作用的差异比光合作用差异更明显。显著性分析结果表明:各处理间差异显著,保水剂对实验结果的影响极显著,肥料对实验结果的影响显著,保水剂和肥料交互效应对实验结果的影响显著。
5苗木生化指标:脯氨酸和丙二醛积累是植物在逆境条件下的生化反应。在干旱胁迫下,两种物质都有不同程度的积累。电导法能够有效测定膜透性的增大,精确反映植物受逆境影响的程度。分别对各不同处理植物的叶片的测定结果表明:这三个指标表现均十分敏感,在同一胁迫期,各处理植物叶片的游离脯氨酸和丙二醛积累少或没有积累,说明干旱锻炼能减缓干旱胁迫,在一定程度上提高植物的渗透调节能力。