黄土高原典型人工林水碳权衡及主要影响因素研究

发布时间：2022-02-10 21:44

　　黄土高原地处黄河中游,是典型的生态环境脆弱区,为应对区域内生态退化的问题,该地区开展了一系列的生态修复工作,尤以退耕还林最为典型。然而,受黄土高原地区干旱半干旱气候的影响,人工林面积的扩大,在增加当地碳储量的同时,加重了水资源的负担,人工林固碳与水资源稀缺之间的矛盾也日益凸显。因此,探究干旱半干旱地区人工林地的水碳权衡过程及影响因素的对于综合评估退耕还林的生态环境效益,以及加强人工林生态系统科学管理具有重要的意义。本文选择黄土高原羊圈沟小流域作为研究区,常见人工造林树种刺槐作为研究对象,从林龄和坡向角度出发,探究了叶片尺度影响植物水碳权衡的内在调控因子和外在环境因子。分析结果显示,影响植物叶片尺度水碳权衡的主要内在调控因子有光合生理特性、叶属性和叶片水分特征。植物的水碳权衡过程是光合固碳与蒸腾耗水过程的权衡,光合作用受气孔导度（gs）和胞间CO2浓度（Ci）的共同限制,而蒸腾作用主要受到gs的制约。叶片养分元素与植物水碳权衡过程的关系密切,同时基于面积尺度的养分元素含量与光合生理指标之间的关系更为显著。持水力较弱的叶片其gs和Ci值较大,进而促进了植物叶片的蒸腾作用导致了水分利用效率（... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 植物水碳权衡的研究进展
        1.2.1 各尺度WUE的研究方法
        1.2.2 WUE的主要影响因素
        1.2.3 干旱胁迫对植物水碳权衡的影响
        1.2.4 目前研究中存在的问题
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究对象
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究步骤和技术路线
第二章 研究区与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 气候特征
        2.1.3 植被特征
        2.1.4 土壤
        2.1.5 社会经济条件及退耕还林现状
    2.2 研究方法
        2.2.1 样地信息采集
        2.2.2 树芯样品采集
        2.2.3 土壤样品采集及测定
        2.2.4 叶片光合生理指标及环境因子的测定
        2.2.5 叶片样品的采集及测定
    2.3 数据处理方法
        2.3.1 土壤数据处理
        2.3.2 主要生理生态指标的分析
        2.3.3 叶属性数据分析
        2.3.4 叶片持水力数据分析
第三章 结果与分析
    3.1 不同样地土壤与植被状况
        3.1.1 样地基本信息与植被状况
        3.1.2 不同样地土壤养分差异和水分差异
    3.2 不同林龄及坡向光合及主要生理生态指标变化分析
        3.2.1 不同林龄和坡向光合及生理指标
        3.2.2 水碳过程及主要生理指标相关性分析
        3.2.3 外界环境因子与主要生理指标相关性分析
    3.3 不同林龄与坡向叶属性分析
        3.3.1 不同林龄与坡向叶属性差异分析
        3.3.2 叶属性间的相关性分析
        3.3.3 叶属性与主要生理生态指标相关性分析
    3.4 不同林龄与坡向叶片持水力分析
        3.4.1 不同林龄与坡向叶片持水力差异
        3.4.2 叶片持水力与主要生理生态指标相关性分析
第四章 讨论
    4.1 水碳权衡内在调控因子探究
        4.1.1 光合生理指标与植物水碳权衡的关系
        4.1.2 叶属性与植物水碳权衡的关系
        4.1.3 叶片持水力与植物水碳权衡的关系
        4.1.4 不同林龄叶属性和光合生理指标的差异
    4.2 水碳权衡外在环境因子探究
        4.2.1 坡向对刺槐林地环境因子的影响
        4.2.2 外界环境因子对植物水碳权衡的影响
        4.2.3 不同环境背景条件下植物叶属性和光合生理指标的差异
第五章 结论与问题
    5.1 主要结论
    5.2 存在问题与展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]陕北黄土区油松径向生长对气候因子的响应[J]. 梁非凡,朱清科,王露露,李萍,郑学良,赵彦敏.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[2]季节性干旱对千烟洲人工林水分利用效率的影响[J]. 米娜,温学发,蔡福,王阳,张玉书.  林业科学. 2014(12)
[3]土壤水分与光照对黄刺玫水分利用效率的影响[J]. 赵瑜,胡续礼,张光灿,方立东,张松松,张淑勇,刘霞.  中国水土保持科学. 2014(05)
[4]区域尺度生态系统水分利用效率的时空变异特征研究进展[J]. 张良侠,胡中民,樊江文,邵全琴,唐风沛.  地球科学进展. 2014(06)
[5]黄土高原丘陵区退耕还林地油松人工林碳储量及分配特征研究[J]. 申家朋,张文辉,李彦华,尤健健,余碧云,杨小舟,何景峰.  西北植物学报. 2013(11)
[6]元素分析仪同时测定土壤中全氮和有机碳[J]. 王巧环,任玉芬,孟龄,李虹,傅慧敏,王华锋.  分析试验室. 2013(10)
[7]4种高大树木的叶片性状及WUE随树高的变化[J]. 何春霞,李吉跃,孟平,张劲松.  生态学报. 2013(18)
[8]不同土壤水分条件下杨树人工林水分利用效率对环境因子的响应[J]. 周洁,张志强,孙阁,方显瑞,查同刚,张燕,王小平,陈俊崎,陈吉泉.  生态学报. 2013(05)
[9]高寒草甸植物群落多样性及土壤因子对坡向的响应[J]. 刘旻霞,王刚.  生态学杂志. 2013(02)
[10]林龄对高寒沙地乌柳光合特性的影响[J]. 刘海涛,贾志清,朱雅娟,于洋,李清雪.  东北林业大学学报. 2012(12)

博士论文
[1]黄土高原子午岭地区土壤质量对植被恢复过程的响应[D]. 吕春花.西北农林科技大学 2009
[2]黄土高原植被恢复的土壤水分生态环境[D]. 胡良军.西北农林科技大学 2002



本文编号：3619580