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采用Dynamax茎流测量系统、LI-6400光合作用系统、小型蒸渗仪分别测定玉米植株的茎秆液流变化速率、蒸腾速率和土面蒸发,结合自动气象站记录的周围环境因子数据,从叶片、单株、群体三个不同的层面对玉米蒸散耗水规律及其驱动因子进行了定量分析。试验研究了科尔沁地区几种常见作物幼苗光合蒸腾特征对风胁迫的响应。主要结果如下:
1.选取4种典型天气条件下玉米的茎流变化、单株蒸腾耗水量及其与气象因子的关系。不同天气条件下,玉米液流日变化波动曲线不同,影响液流量的主要气象因子也不同,光合有效辐射始终是液流变化的主导因子。晴天,玉米液流速率的同进程为“几”字型峰或单峰曲线;阴天,玉米的液流曲线通常呈多峰状态;风天和雨天是单峰曲线,或是呈不规则的多峰曲线。玉米茎秆液流通量密度的变化是各种气象因子综合作用的结果。单株日耗水量的总体变化趋势是从晴天、风天、阴天到雨天依次减少,其平均值分别为588、401、399和305 g·h-1。
2.利用Dynamax包裹式茎流测量系统、小型蒸渗仪和LI-6400光合作用系统分别测定了科尔沁沙地玉米(Zea mays L.)的茎秆液流、棵间土面蒸发和叶面蒸腾速率。拔节至成熟期间,科尔沁沙地玉米的逐日平均茎秆液流量为7.3~29.8 g·h-1,叶面蒸腾量为0.9~3.6 mm/d,棵就爱你量约占同期总腾发量的20%,但灌溉后的蒸发比例可达30%以上。上、中、下三层叶片的蒸腾速率均与茎秆液流的日变化趋势显著相关,Pearson相关系数分别为0.667、0.732和0.607,表明叶片的瞬时蒸腾速率测定可以代表玉米茎秆液流的动态变化特征。同时与水量平衡法对比验证了茎流计间接法可以较好的测定作物蒸散量。
3.为了掌握风吹对作物幼苗的生理生态特性的影响,以科尔沁地区4种常见作物玉米(Zea mays L.)、小麦(Triticum aeslivun L.)、大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)和绿豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczek)为对象,采用便携式风洞对以上4种作物幼苗进行不同吹风强度(4和8 m·s-1)和吹风时间(0、30、60、90和120 min)处理,并利用Li-6400光合作用系统对作物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Ts)的变化进行测定,以研究这4种作物幼苗对风胁迫的生理响应。4种作物幼苗的净光合速率和气孔导度均随着风速的增大和吹风时间的加长而显著降低;在4 m·s-1风速下,4种作物的净光合速率和气孔导度分别降低了3.3%~74.4%和10.9%~51.3%;在8 m·s-1风速下,4种作物的净光合速率和气孔导度的降幅分别为30.8%~81.0%和48.3%~88.0%;除了小麦,其他3种作物的蒸腾速率上升,而且在8m·s-1风速处理下的上升幅度均小于在4 m·s-1风速下的上升幅度;4种作物幼苗的水分利用效率在不断吹风过程中逐步降低从而增加了对植物的干燥作用。