不同树种对华北石质山区困难立地水分限制的响应

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1、DissertationfortheDegreeResponsesofdifferenttreespeciestowaterrestriction．intherockymountainsofnorthemChinaCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofDefence：Degree-·Conferring·-Institution：WangLinProf．WanXianchongPh．DEcologyJune，2013ChineseAcademyof

2、Forestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：≥嘻午日期：州年∥月_7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：o刀J；年∥月谄日寻寸}学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：导师签名：年月日摘要刺槐(Robiniapseudoacacia)、栓皮栎(Quercusvariabilis)、侧柏(Platycladusorientalis)是华北石质山区的主要造林树种，对维持华北石质山区脆弱的生态环境起着重要的作

4、用，本研究以不同生长环境(不同密度、不同坡向、不同土层厚度、混交)下这三个树种为研究对象，通过检测树木生长，年轮6”C值、水分生理指标、气体交换、叶片形态指标以及土壤水分状况来研究这三个树种在脆弱的生态环境下的响应，探讨在该地区土壤对不同树木的水分承载能力，进一步求证近年来华北石质山区刺槐死亡与水分因素的关系，并试图分析华北石质山区长期干旱导致刺槐死亡机理。研究结果表明：1、应对林分密度的变化，三个树种均在生长一定年限以后低密度年轮宽度高于高密度，刺槐为5年左右，侧柏和栓皮栎为10年左右。但在水分利用效率上有不同的规律，高密度刺槐生长

5、5年以后613C值显著高于低密度林分，而侧柏与刺槐相反，低密度林分613C值更高，栓皮栎在两种密度之间613C值没有显著性差异。土壤和植物水分状况、气体交换、叶片613C值等指标也表明在旱季高密度刺槐受到水分胁迫较低密度更重，高密度侧柏水分状况好于低密度林分，栓皮栎在两种密度之间没有显著差别。研究发现低密度侧柏的树冠体积更大，这加大了树冠蒸腾量，可能是导致低密度侧柏水分状况更差的主要原因。以上结果表明刺槐抗旱能力较差，高密度刺槐受到水分胁迫更重，这可能是导致高密度刺槐生长减慢的一个重要原因，侧柏表现出较强的抗旱能力，高密度林分虽有较低

6、的年轮和树冠生长，但它们的水分供应状况比低密度林分的更好，栓皮栎水分利用效率没有受到林分密度影响可能与栓皮栎树冠以及叶面积的自身调节能力有关。2、对不同坡向栓皮栎、侧柏的生长和水分状况研究结果显示：阴坡栓皮栎和侧柏年轮和年增加的截面积显著大于阳坡，两个树种都表现出阳坡叶片613C值显著(p

7、栓皮栎生长和叶片水分利用效率，反映出这两种树木耐旱能力的差异，以及应对干旱策略的不同。华北石质山区的土壤储水能力低，阳坡较大的蒸散加剧了干旱对树木生长的不利影响。3、对侧柏一刺槐混交林的研究结果表明：混交刺槐在前5年年轮宽度与纯林刺槐没有显著差异，而在此后，混交刺槐年轮宽度显著低于纯林，而混交侧柏在5年以后年轮宽度显著高于纯林，刺槐在前5年快速生长，5年以后生长速度显著下降，而侧柏维持相对稳定的生长速度。混交刺槐5年以后年轮613C值更高。同时混交侧柏613C值在几乎整个生长过程中低于纯林，特别是在前5年和16．25年，两者之间有显著

8、差异。旱季土壤含水量为：刺槐纯林>混交林>侧柏纯林，同时混交刺槐旱季凌晨水势、最大光合速率、气孔导度均低于刺槐纯林，水分利用效率高于纯林，混交侧柏凌晨水势、最大光合速率、气孔导度均高于侧柏纯林，水分利用效率低于侧柏纯林。