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河北省廊涿高速公路抗旱植物筛选及地表覆盖研究

谭雪红

  本文以河北省廊涿高速公路为例,盆栽试验与野外实验相结合为该公路中央隔离带和边坡绿化筛选抗旱性植物,并分析了陶粒覆盖抗旱技术对土壤温度、含水量及植物光合作用的影响,为该公路选择适宜绿化植物及地表覆盖技术提供理论参考。主要研究结论如下: (1)中央隔离带绿化5种候选植物在水分胁迫下大叶黄杨、紫叶小檗的表观形态变化最大,侧柏、小叶黄杨变化较小。大叶黄杨的ΨL、Gs、Ci、Pn、Tr、WUE、Fo、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo在水分胁迫下的平均变化速率最大,紫叶小檗的Fm平均变化速率最大,侧柏各指标的变化速率均较小。边坡绿化5候选植物在水分胁迫下肥皂草、太行菊的表观形态变化最大,八宝景天、马蔺变化较小,太行菊的ΨL、Ci、WUE、Fo、Fv/Fm在水分胁迫下的平均变化速率最大,肥皂草的Pn、Tr、Gs、Fv、Fv/Fo平均变化速率最大,八宝景天各指标的平均变化速率均较小。对每种植物建立了所测指标与土壤含水量之间的回归方程。 (2)根据水分胁迫下Gs和Ci变化方向的差异判断W1为大叶黄杨光合作用的降低由气孔限制转为非气孔因素的分界线,其光合器官已受损,W2为紫叶小檗、小叶黄杨的分界线,W3为月季、侧柏分界线。八宝景天、马蔺以W3作为分界线,五叶地锦、肥皂草和太行菊以W2为分界线。CK时,大叶黄杨的WUE最高,月季、小叶黄杨、侧柏在W2时最高,紫叶小檗在W1时最高。八宝景天、马蔺在W2时WUE最高,五叶地锦、肥皂草和太行菊在W1时最高。植物WUE最高时的土壤含水量越低,抗旱性越强。根据植物的光合器官受损分界线和WUE最高时的控水程度,可初步判断中央隔离带5种植物大叶黄杨的抗旱性较差,侧柏、月季的抗旱性较强。边坡5种植物八宝景天、马蔺抗旱性较强,而五叶地锦、肥皂草和太行菊抗旱性较弱。 (3)以各种植物在水分胁迫下变化速率为原始数据,利用主成分分析法综合评价了供试植物的抗旱性。中央隔离带5种候选植物抗旱性大小排序为:侧柏>小叶黄杨>月季>紫叶小檗>大叶黄杨,聚类分析结果为:侧柏、小叶黄杨、月季为抗旱性较强的植物,紫叶小檗为抗旱性中等的植物,大叶黄杨为抗旱性较差的植物。边坡绿化5种候选植物抗旱性大小排序为:八宝景天>马蔺>五叶地锦>太行菊>肥皂草。聚类分析结果为:八宝景天、马蔺为抗旱性较强的植物,五叶地锦为抗旱性中等的植物,太行菊、肥皂草为抗旱性较差的植物。 (4)分析了廊涿高速公路试验路段的气象因子及裸地土壤含水量,表明水分是本区植物存活和生长的主要限制因子。中央隔离带5种候选植物野外种植在水分亏缺状态下WUE日均值排序为:侧柏>小叶黄杨>月季>紫叶小檗>大叶黄杨。存活率排序为:侧柏>小叶黄杨>月季>紫叶小檗>大叶黄杨。边坡绿化5种候选植物野外种植水分亏缺状态下WUE日均值排序为:八宝景天>马蔺>五叶地锦>太行菊>肥皂草,存活率排序为:八宝景天>马蔺>五叶地锦>太行菊>肥皂草。10种植物的野外试验结果和盆栽抗旱性综合评价保持了一致性。 (5)从0cm到15cm土层,陶粒覆盖对土壤温度的影响随着土层的加深而减弱,夏季陶粒覆盖减弱日变化幅度效果明显,但对日均值影响较小,对5cm以上的浅土层表现为降温作用,15cm处表现为升温作用,M2的保温效果好于M1。陶粒覆盖增大了土壤含水量,减弱了不同土层、不同月份之间的差距,M2效果好于M1;从10cm土层到60cm土层,土壤含水量的排序均为M2>M1>MD,随着土层的加深,陶粒覆盖对土壤含水量的影响逐渐降低,越干旱的月份,陶粒覆盖保水效果越明显。 (6)陶粒覆盖对月季、大叶黄杨的Pn、Tr、WUE均产生了影响,提高了月季、大叶黄杨的Pn、Tr日均值,使其日变化峰值出现时间发生变化,但对WUE影响要远远小于对Pn、Tr的影响,M2对植物光合的影响大于M1。陶粒覆盖通过对植物光合作用的影响,从而影响植物生长,大大提高了紫叶小檗、侧柏、小叶黄杨、大叶黄杨、月季五种植物的成活率,增加了植物的地径、株高增长量,M2的效果均好于Ml (7)通过本文研究结果,本人认为中央隔离带的绿化植物材料应选侧柏,小叶黄杨和月季。边坡绿化植物应选八宝景天、马蔺和五叶地锦。考虑经济成本,一层陶粒覆盖(M1)即可达到预期效果。……   
[关键词]:廊涿高速公路;水分胁迫;抗旱植物;陶粒覆盖
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:北京林业大学2011年