太行山低山丘陵區(qū)不同植被恢復(fù)樹種的選擇

太行山低山丘陵區(qū)不同植被恢復(fù)樹種的選擇

1材料和方法1.1大陸性氣候型試驗地點位于河北省西部太行山中段東南部的平山縣岡南市。屬溫帶濕風(fēng)帶。春季干燥風(fēng)大,冬季寒冷少雪,光照較充足,降水集中,且分布不均,太陽年總輻射量為5480~5690MJ·cm1.2光合日動態(tài)測定2009年秋,在試驗地隨機選擇生長正常的5種木本植物各3株作為測定植株(其形態(tài)指標(biāo)見表1),選擇各供試植株的樹冠中上部健康完整的功能葉片進行光合日動態(tài)測定。使用LI-6400xT光合系統(tǒng)分析儀測定。采用開放氣路,從8:00到18:00,2h測定1次,讀取穩(wěn)定數(shù)據(jù)3組·葉片1.3統(tǒng)計分析方法采用Excel2003軟件處理數(shù)據(jù)、做圖,采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析,差異顯著性檢驗采用最小顯著差數(shù)(LSD)法。光能利用效率(E2結(jié)果與分析2.1效輻射特征與濕度的關(guān)系植物的光合速率、蒸騰速率、光能利用效率和水分利用效率等生理過程受眾多環(huán)境因子的影響。圖1為測定日小氣候因子變化過程。光合有效輻射是一個瞬時變化較大的環(huán)境因子,呈倒“V型”曲線,中午12:00時出現(xiàn)峰值。氣溫呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢,與光合有效輻變化一致,而相對濕度則呈現(xiàn)出先降后升的變化趨勢,隨著光合有效輻射、氣溫的升高而逐漸下降,午間降至最低,之后隨著光合有效輻射和氣溫的下降又逐漸升高。但氣溫與相對濕度的變化都滯后于光合有效輻射,氣溫在14:00時出現(xiàn)峰值,相對濕度在14:00時出現(xiàn)谷值。2.25種木本植物光合參數(shù)分析由圖2可知,5種木本植物凈光合速率日變化均呈單峰型,其凈光合速率在中午12:00時均達到最大值,由大至小依次為火炬樹[(19.61±0.64)μmol·m所測定樹種的凈光合速率日變化均呈現(xiàn)出單峰型,表明5種木本植物均無光合午休現(xiàn)象?；鹁鏄湓?2:00時的凈光合速率最大,說明火炬樹利用強光的能力在5種木本植物中最大。刺槐的氣孔導(dǎo)度峰值與光合速率峰值出現(xiàn)偏離現(xiàn)象,可能與其提前關(guān)閉氣孔以降低蒸騰速率有關(guān)。臭椿、荊條和酸棗的氣孔導(dǎo)度在測定時間內(nèi)總體呈下降趨勢。荊條、酸棗的胞間二氧化碳濃度較3種喬木樹種高,分析可能由于荊條及酸棗較小,生理代謝過程較緩慢所致。火炬樹、刺槐和酸棗的蒸騰速率均出現(xiàn)雙峰值,一方面可能是強光誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,從而減弱蒸騰速率,另一方面可能在午間3種木本植物吸收的水分分配于光合過程較多而蒸騰消耗水分的數(shù)量降低所致,而臭椿與荊條均呈現(xiàn)偏左的單峰特征。2.35種木本植物日光能利用效率的比較如圖3所示,火炬樹、臭椿的光能利用率在8:00時較高,分別為0.026和0.017mmol·mol5種木本植物的日平均光能利用效率由大至小依次為火炬樹0.020mmol·mol水分利用效率反映出植物生產(chǎn)過程中的能量轉(zhuǎn)化效率,植物的有效水分利用率反映了植物對水分的利用效率,也在一定程度上反映了植物的耗水性和抗旱性5種木本植物的日平均水分利用效率由高到低依次為:火炬樹0.014mmol·mol3種木本植物光合日進程特性及水分利用效率日變化采取優(yōu)先選擇本土灌木和草本植物為主要組分的自然恢復(fù)方式,并采取適宜的人為措施加速植被演替進程,增加群落內(nèi)部植物組分的空間異質(zhì)性以及自然生態(tài)系統(tǒng)的季節(jié)動態(tài),提高空間和時間上不均勻資源的利用效率,最終形成結(jié)構(gòu)合理、功能完善的天然植被通過分析5種木本植物的光合日進程測定結(jié)果,其凈光合速率均表現(xiàn)為單峰型,最大凈光合速率均出現(xiàn)在中午12:00時,證實所測定的5種木本植物在秋季均未出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象。綜合5種木本植物光合生理參數(shù)的分析結(jié)果,認(rèn)為火炬樹、刺槐、荊條和酸棗比臭椿在高溫強光季節(jié)利用強光的能力強。光能利用效率是表征植物固定太陽輻射能的效率指標(biāo),系指植物通過光合作用將所截獲、吸收的能量轉(zhuǎn)化為有機干物質(zhì)的效率除酸棗外,其余4種木本植物的水分利用效率的日變化均呈現(xiàn)“V”型曲線,酸棗的水分利用效率日變化呈“W”型。火炬樹與刺槐水分利用效率較高,灌木樹種酸棗的水分利用效率也較高。結(jié)合水分利用效率日變化,酸棗與火炬樹、刺槐、臭椿和荊條的水分利用效率之間形成時間分異現(xiàn)象。因此,結(jié)合5種木本植物的光合日進程特性、光能利用效率和水分利用效率,考慮到植被重建恢復(fù)原則以及種間關(guān)系的生態(tài)和諧,外來樹種具較強的光能及水分利用效率是其具有入侵性的表現(xiàn)之一在植被恢復(fù)與重建過程中,植物種的合理選擇取決于當(dāng)?shù)刈匀坏乩項l件及其與生態(tài)環(huán)境的和諧共存關(guān)系考慮到在植被恢復(fù)過程中植物群落是喬木、灌木和草本植物的復(fù)合體,因此強調(diào)喬、灌、草相結(jié)合的原理會使植物群落利用退化生境的資源更加充分。植被恢復(fù)必須依賴于