黄土丘陵区不同种植行距下柳枝稷光合生理日变化研究

以引进禾草柳枝稷为材料,在半干旱黄土丘陵区人工梯田设置20cm(L20)、40cm(L40)和60cm(L60)3种种植行距,比较研究了其光合生理参数日变化、地上部分生物量及土壤水分剖面分布特征,探讨其光合生理和水分利用特征与种植行距的关系。结果表明:(1)不同行距下,柳枝稷叶片净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,第一峰值均出现在10:00,第二峰值L40出现在14:00,L20和L60出现在16:00,具有明显的光合"午休"现象,且均由非气孔因素限制引起;柳枝稷叶片Pn日均值大小依次为:L60>L40>L20,且两两间差异显著。(2)柳枝稷叶片水分利用效率(WUE)日变化与Pn相似,分别在10:00和14:00达到峰值,日均值大小依次为:L60>L40>L20。(3)不同行距下,土壤体积含水量均随土层深度增加呈先增加后减少再增加的趋势,除0～50cm土层外,其它各土层土壤储水量均存在较大差异,0～380cm土层总土壤储水量表现为:L20>L40>L60。(4)柳枝稷地上生物量大小依次为:L20>L60>L40。研究发现,20cm行距的柳枝稷个体虽光合速率较低,但群体生物量和土壤储水量较高,所以柳枝稷在黄土丘陵区梯田的较优行距为20cm。     

混播白羊草和达乌里胡枝子叶片光合生理特性对水分胁迫的响应

以黄土丘陵半干旱区白羊草(Bothriochloa ischaemum)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究对象,通过盆栽控制试验,设置3种土壤水分处理水平(HW、MW和LW,分别为田间持水量的80%±5%,60%±5%和40%±5%)和7个株数比例组合(株数比为0∶12、2∶10、4∶8、6∶6、8∶4、10∶2和12∶0),分析比较白羊草和达乌里胡枝子拔节期、开花期和结实期的叶片光合生理参数,探讨不同土壤水分和草种组合比例下二者叶片光合气孔交换参数随生育期动态变化规律,揭示水分胁迫下2种乡土草混播共存的生理生态机制。结果显示:(1)水分胁迫显著降低了2种草叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),且以白羊草的光合生理响应更为敏感;除LW土壤水分下达乌里胡枝子结实期的Pn降低原因为非气孔限制因素外,其余处理下均为气孔因素。(2)HW土壤水分下,白羊草混播下的Pn均值显著高于单播,但达乌里胡枝子呈相反趋势;MW和LW土壤水分下,白羊草混播下拔节期与开花期以及达乌里胡枝子结实期的Pn均显著高于各自单播,白羊草各生育期的水分利用率(WUE)均显著高于达乌里胡枝子。(3)在10∶2混播条件下,LW土壤水分处理的白羊草各生育期的Pn和WUE、以及MW和LW土壤水分处理的达乌里胡枝子结实期的Pn和WUE均显著高于各自单播。研究表明,白羊草与达乌里胡枝子株数比为10∶2时,有利于提高水分胁迫条件下二者叶片光合速率和水分利用效率。