黃土高原典型人工林水碳權衡及主要影響因素研究.pdf

1、黃土高原地處黃河中游，是典型的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)，為應對區(qū)域內生態(tài)退化的問題，該地區(qū)開展了一系列的生態(tài)修復工作，尤以退耕還林最為典型。然而，受黃土高原地區(qū)干旱半干旱氣候的影響，人工林面積的擴大，在增加當地碳儲量的同時，加重了水資源的負擔，人工林固碳與水資源稀缺之間的矛盾也日益凸顯。因此，探究干旱半干旱地區(qū)人工林地的水碳權衡過程及影響因素的對于綜合評估退耕還林的生態(tài)環(huán)境效益，以及加強人工林生態(tài)系統(tǒng)科學管理具有重要的意義。
　　本文選擇黃

2、土高原羊圈溝小流域作為研究區(qū)，常見人工造林樹種刺槐作為研究對象，從林齡和坡向角度出發(fā)，探究了葉片尺度影響植物水碳權衡的內在調控因子和外在環(huán)境因子。分析結果顯示，影響植物葉片尺度水碳權衡的主要內在調控因子有光合生理特性、葉屬性和葉片水分特征。植物的水碳權衡過程是光合固碳與蒸騰耗水過程的權衡，光合作用受氣孔導度（gs）和胞間CO2濃度（Ci）的共同限制，而蒸騰作用主要受到 gs的制約。葉片養(yǎng)分元素與植物水碳權衡過程的關系密切，同時基于面積尺

3、度的養(yǎng)分元素含量與光合生理指標之間的關系更為顯著。持水力較弱的葉片其gs和Ci值較大，進而促進了植物葉片的蒸騰作用導致了水分利用效率（WUE）的下降。野外自然條件下，小流域尺度影響植物水碳權衡的主要外界環(huán)境因子是光照強度和大氣濕度。環(huán)境因子對植物水碳權衡的影響主要通過調節(jié)內在控制因子實現，一定范圍內光照強度和大氣濕度的提高會導致氣孔導度和胞間CO2濃度的上升以及葉片飽和蒸汽壓虧缺（VpdL）的下降，進而造成光合速率和蒸騰速率的提高，最終

4、導致了WUE的變化。
　　隨著林齡的增加植物葉屬性和主要生理生態(tài)指標會隨之發(fā)生變化，這種變化一方面是環(huán)境對植物的影響，另一方面也是植物對外界環(huán)境適應性的表現。不同林齡植物對養(yǎng)分元素吸收和保存方式也存在較大差異。本文研究結果表明，羊圈溝小流域不同林齡刺槐表現出不同生長特點：12年生刺槐處于生長旺盛期，其氣孔導度大、CO2供應能力強，促進了光合固碳和蒸騰耗水過程，而這一過程導致WUE下降。28年生刺槐處于生長穩(wěn)定期，氣孔導度低，CO2