北京市5种常用园林绿化植物的耗水特性研究

论文摘要

为了给北京市绿地灌溉提供一定的理论依据，改善现有绿地水分管理中的很大的盲目性和粗放性。本文以北京市主要园林绿化灌木树种金叶女贞、大叶黄杨、小叶黄杨、紫叶小檗和常用绿地草早熟禾为研究对象，通过对4种灌木和1种草本的盆栽控水试验，弄清了植物在不同天气、不同下垫面和不同遮阴下的耗水规律，揭示了不同植物耗水能力的差异，建立了树种耗水与主要环境因子的10个关系模型。本研究取得的主要成果有：弄清了树种耗水的季节差异，在充分供水条件下，大叶黄杨为春季和秋季耗水型，金叶女贞和小叶黄杨为夏季耗水型，大叶黄杨春季日蒸腾耗水速率为0.783kg·m-2·d-1，秋季日蒸腾耗水速率为0.673kg·m-2·d-1，金叶女贞夏季日蒸腾耗水速率0.919kg·m-2·d-1，小叶黄杨春季和秋季的蒸腾耗水速率为夏季的44％、55％。比较了充分供水下4个灌木树种的年平均耗水率。分别为：金叶女贞563.71g·m-2·d-1，大叶黄杨511.07g·m-2·d-1，小叶黄杨202.25g·m-2·d-1，小叶黄杨明显小于其他两个树种，是耗水较少的树种。分析了环境因子对树木蒸腾耗水的影响，在充分供水条件下，各树种蒸腾速率与气孔导度极显著相关，与太阳辐射、相对湿度和气温的相关性稍弱。建立了树木蒸腾速率与主要环境因子的10个优化模型。遮阴可以降低植物水分利用效率，大叶黄杨、金叶女贞，紫叶小檗和小叶黄杨，遮阴比全光照时的水分利用效率分别下降了84％、82.3％、38.1％、24.1％。由控水试验得出小叶黄杨是一种比较耐旱的植物，可以在比较干旱的环境下生长，而金叶女贞是4种灌木中最不耐旱的植物，但金叶女贞在干旱胁迫后的恢复能力较高。由硬路面和草面两种下垫面的耗水试验得到：金叶女贞和大叶黄杨在草面的耗水量比在硬路面的大，小叶黄杨和紫叶小檗在硬路面的耗水量比在草面的大。用自制蒸散仪测定了草地早熟禾在各季节不同光照条件下的耗水量，全光照下单位面积草地早熟禾春夏秋3个季节的日耗水量分别为：2906.05g·m-2·d-1、4582.45g·m-2·d-1、7179.57g·m-2·d-1，此结果为园林绿化灌溉制度的合理制定提供了理论依据。在两年的观测试验中，采用了Li-6400光合分析系统、土壤水分测定仪、SEC广域压力膜仪等先进的仪器设备。对每一个试验项目都设计了3～5个重复，且进行了长时间、多时段观测。本课题以园林绿化灌木树种为研究对象，研究了4种常用灌木和1种草本的耗水特性，并计算出了不同灌木和草配置下的日耗水量和年耗水量，这些结果在实践上具有指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 树木耗水研究的目的和意义
• 1.1.1 城市绿地的水文效益
• 1.1.2 北京水资源现状
• 1.1.3 北京城市绿化现状及发展目标
• 1.1.4 开展城市绿化树种耗水性研究的意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 林木耗水的研究进展
• 1.2.1.1 林木蒸腾耗水研究的方法
• 1.2.1.2 植物蒸腾耗水研究进展
• 1.2.1.3 林木耗水尺度扩展问题研究进展
• 1.2.2 国内外研究的不足
• 1.3 本论文的创新之处
• 1.4 本论文的课题来源
• 2 树木耗水研究理论
• 2.1 林木耗水性的概念
• 2.2 蒸腾耗水速率与蒸腾速率
• 2.3 影响植物蒸腾耗水的环境因子的研究
• 2.3.1 土壤水分因子
• 2.3.2 气象因子
• 2.4 技术路线
• 3 研究方法
• 3.1 试验地点概况
• 3.2 试验材料的选择
• 3.3 试验设计和试验方法
• 3.3.1 试验布置
• 3.3.2 苗木主要生理指标和环境因子测定方法
• 3.3.3 叶面积测定
• 3.3.4 土壤水分特征曲线
• 4 苗木耗水性研究
• 4.1 水分充足条件下苗木的的耗水规律
• 4.1.14 个树种蒸腾、光合与水分利用效率的日变化规律
• 4.1.2 树种不同季节的耗水率
• 4.1.2.1 不同季节各树种日耗水进程
• 4.1.2.2 同一树种不同季节日耗水率及年平均日耗水率比较
• 4.1.2.3 树种季节蒸腾耗水速率比较
• 4.1.3 气孔导度和环境因子对苗木蒸腾耗水的影响
• 4.1.3.1 气孔导度的影响
• 4.1.3.2 蒸腾速率与环境因子的相关性分析
• 4.1.3.3 蒸腾速率与环境因子的优化模型
• 4.1.3.4 苗木耗水模型检验
• 4.1.3.5 天气状况对蒸腾耗水速率的影响
• 4.1.3.6 遮阴对蒸腾和光合的影响
• 4.2 控水条件下苗木的耗水规律
• 4.2.1 蒸腾速率日变化与控水时间的关系
• 4.2.2 控水条件下土壤水分与蒸腾耗水的变化
• 4.2.2.1 土壤含水量的变化
• 4.2.2.2 不同生长季控水条件下土壤水势变化与日蒸腾耗水速率的关系
• 4.2.3 干旱胁迫条件下不同季节各树种的日耗水进程
• 4.2.4 复水试验
• 4.3 不同下垫面植物的耗水差异
• 4.4 小结
• 5 草地早熟禾耗水性研究
• 5.1 水分充足条件下草地早熟禾蒸腾耗水速率日变化规律
• 5.2 不同光照条件下草地早熟禾的耗水规律
• 5.2.1 不同光照条件下的耗水日变化规律
• 5.2.2 不同光照条件下草地早熟禾的日耗水量比较
• 5.2.3 不同光照下草地早熟禾控水后的日耗水进程
• 5.3 小结
• 6 植物耗水的尺度扩展
• 6.1 灌木耗水的尺度扩展
• 6.2 不同绿地类型耗水量核算
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士学位3年来发表的论文论著
• 导师简介
• 致谢