毛烏素沙地4種植物葉水勢變化及其影響因素分析

尹立河, 黃金廷, 王曉勇, 馬洪云, 張　俊, 董佳秋

(中國地質調查局西安地質調查中心 中國地質調查局干旱-半干旱區(qū)地下水與生態(tài)重點實驗室, 陜西 西安 710054)

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毛烏素沙地4種植物葉水勢變化及其影響因素分析

尹立河, 黃金廷, 王曉勇, 馬洪云, 張俊, 董佳秋

(中國地質調查局西安地質調查中心 中國地質調查局干旱-半干旱區(qū)地下水與生態(tài)重點實驗室, 陜西 西安 710054)

對毛烏素沙地旱柳(SalixmatsudanaKoidz.)、小葉楊(PopulussimoniiCarr.)、北沙柳(SalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang)和沙蒿(ArtemisiadesertorumSpreng.)4種植物葉水勢的月變化和日變化規(guī)律以及不同冠層葉水勢的差異進行了研究，并分析了4種植物葉水勢與氣候因子及樹干液流速度的相關性。結果表明：在5月份至8月份，旱柳、小葉楊和北沙柳清晨(5：00)的葉水勢波動不明顯；但3種植物正午(13:00)的葉水勢有一定差異，其中旱柳和小葉楊正午的葉水勢差異不明顯，而北沙柳7月份和8月份的葉水勢則明顯小于其5月份和6月份；總體上看，各月份3種植物正午的葉水勢均明顯小于清晨葉水勢。供試4種植物的葉水勢日變化曲線均以“單峰型”為主，最高值出現(xiàn)在5:00至6:00，最低值出現(xiàn)在12:00至16:00；日間北沙柳的平均葉水勢最低，而其他3種植物的平均葉水勢差異不明顯，5月份和8月份，北沙柳的平均葉水勢分別為-11.9和-17.1 MPa，而旱柳、小葉楊和沙蒿的平均葉水勢分別為-6.2和-7.1、-7.7和-7.3、-6.8和-8.4 MPa；但夜間4種植物的平均葉水勢無明顯變化。4種植物日間均表現(xiàn)出樹冠下層葉水勢高、上層葉水勢低的趨勢，而夜間則樹冠上層和下層的葉水勢幾乎一致。相關性分析結果表明：4種植物的葉水勢與氣溫、凈輻射量以及樹干液流速度負相關、與空氣相對濕度正相關，其中，不同月份4種植物的葉水勢與凈輻射量和樹干液流速度均極顯著相關(P<0.01)。研究結果顯示：毛烏素沙地不同植物葉水勢的變化因種類、季節(jié)、氣候條件的不同而異，但總體上看凈輻射量是影響4種植物葉水勢變化的最主要氣象因子。

旱柳; 小葉楊; 北沙柳; 沙蒿; 葉水勢變化; 氣象因子

在干旱—半干旱區(qū)，水是制約樹木生長最重要的因素[1]。葉水勢能夠反映植物受水分脅迫的程度，是衡量樹木水分狀態(tài)的重要指標之一[2]，植物的水勢越低，吸水能力越強。Shisanya[3]對缺水狀態(tài)和充分供水狀態(tài)下3種豆科(Leguminosae)植物的葉水勢進行了對比，結果顯示3種植物葉水勢變化特征差異明顯。大量的研究結果表明，不同植物的葉水勢具有不同的變化規(guī)律。王丁等[4]對6種典型的喀斯特造林樹種葉水勢、宋耀選等[5]對額濟納綠洲9種主要植物葉水勢、段愛國等[6]對金沙江干熱河谷19種主要植物葉水勢和Seghieri[7]對馬里古爾馬地區(qū)6種喬木葉水勢的研究結果均表明：不同植物葉水勢的日變化或季節(jié)變化規(guī)律和變化幅度不同。植物葉水勢的變化規(guī)律與環(huán)境因子具有密切關系[8-9]，主要包括氣象因素(如氣溫、空氣相對濕度和輻射量等)以及土壤含水量等，因而，干旱季節(jié)灌木的葉水勢明顯低于濕潤季節(jié)[10]。此外，植物葉水勢與光合速率[11]和蒸騰速率[12]也具有一定的相關關系。

毛烏素沙地位于農(nóng)牧交錯帶，是北方重要的生態(tài)屏障區(qū)。王興鵬等[12]研究了毛烏素沙地南緣賴草〔Leymussecalinus(Georgi) Tzvel.〕葉水勢的變化規(guī)律，并探討了其與蒸騰速率的關系；任杰等[13]研究了毛烏素沙地西南部主要牧草蘆葦〔Phragmitesaustralis(Cav.) Trin. ex Steud.〕和賴草葉水勢的影響因素；張軍紅[14]研究了毛烏素沙地中部油蒿(ArtemisiaordosicaKrasch.)葉水勢的日變化及與環(huán)境因子的關系。除賴草、蘆葦和油蒿外，毛烏素沙地的常見植物種類還有旱柳(SalixmatsudanaKoidz.)、小葉楊(PopulussimoniiCarr.)、北沙柳(SalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang)和沙蒿(ArtemisiadesertorumSpreng.)等，這些種類在毛烏素沙地的植物區(qū)系中占有重要地位，是區(qū)域生態(tài)恢復的重要植物類型。

為進一步明確毛烏素沙地不同植物種類葉水勢的變化規(guī)律及其影響因子，作者對毛烏素沙地4種常見植物(旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿)葉水勢的日變化和月變化規(guī)律進行分析，并探究其與氣象因子、樹干液流速度的關系，以期為毛烏素沙地生態(tài)環(huán)境恢復與保護提供研究依據(jù)。

1　研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于國土資源部地下水與生態(tài)-陜西榆林野外基地內(nèi)。該基地位于陜西省榆林市榆陽區(qū)，地處毛烏素沙地的東南緣，地理坐標為東經(jīng)109°12′、北緯38°23′。屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫8.1 ℃，1月平均氣溫最低(-8.6 ℃)，7月平均氣溫最高(23.9 ℃)；年平均降水量340 mm，降水多集中在7月份至9月份，這期間的降水量占全年降水量的70%以上；年蒸發(fā)量2 800 mm。土壤為風積沙，無生物結皮現(xiàn)象，疏松易風蝕；地下水水位埋深約1.5 m；周邊地貌以固定、半固定沙丘和農(nóng)田為主。分布的主要植物種類有旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿，生長均比較健康；其中，旱柳、小葉楊和北沙柳以人工種植為主，沙蒿為天然植被；旱柳和小葉楊的株齡約40 a，北沙柳的株齡約10 a，沙蒿的株齡約6 a。

1.2研究方法

1.2.1取樣方法于2012年5月至8月，在實驗區(qū)內(nèi)選取上述4個樹種生長健康的植株各1株，取陽面冠層中部1年生新枝上完整葉片，用于葉水勢測定。

1.2.2葉水勢月變化測定在2012年5月至8月，每隔10 d在當天的5：00和13：00，采用PMS MODEL 1000壓力室水勢儀(美國PMS儀器公司)測定旱柳、小葉楊和北沙柳的葉水勢(精度為±0.1 MPa)。每片葉測定3次，結果取平均值；當月葉水勢以每月3次測定值的平均值計。

1.2.3葉水勢日變化測定在2012年的5月、6月和8月，選擇1個晴天，采用PMS MODEL 1000壓力室水勢儀測定旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿的葉水勢，每隔1～2 h測定1次，每片葉測定3次，結果取平均值。其中，5月份側重測定不同樹種白天的葉水勢變化，6月份側重測定不同樹種夜間的葉水勢變化，8月份側重測定不同樹種全天的葉水勢變化。

另外，在測定的當天利用插針式樹干液流儀(美國Dynamax公司)測定旱柳、小葉楊和北沙柳的樹干液流速度，1 h測定1次。同時，采用波文比系統(tǒng)(英國Campbell公司)測定氣象要素，包括降水、風速、氣溫、空氣相對溫度和凈輻射量，1 h測定1次。

1.2.4不同冠層葉水勢日變化測定2012年6月，在測定葉水勢日變化的同時，選擇各樹種不同高度葉片測定不同冠層葉水勢的日變化，其中旱柳、小葉楊和北沙柳葉片的高差為1.0 m， 沙蒿葉片的高差為0.5 m。測定方法同上。

1.3數(shù)據(jù)處理

利用EXCEL 2003軟件作圖，并進行相關性分析。

2　結果和分析

2.1毛烏素沙地不同樹種葉水勢的變化規(guī)律分析

2.1.1葉水勢的月變化規(guī)律分析5月份至8月份旱柳、小葉楊和北沙柳在清晨(5：00)和正午(13：00)的葉水勢均值和變差見圖1。由圖1可見：旱柳在不同月份清晨的葉水勢平均值差異不大，變幅為-2.7～-2.3 MPa，平均值為-2.4 MPa；各月份其正午的葉水勢平均值變幅為-11.2～-8.3 MPa，平均值為-9.6 MPa，明顯小于清晨的葉水勢；從各月份間的比較看，旱柳正午的葉水勢在5月份最大，6月份和7月份相差不大，8月份最小。小葉楊在各月份清晨的葉水勢變幅為-2.8～-2.0 MPa，平均值為-2.4 MPa；其正午的葉水勢變幅為-10.0～-7.6 MPa，平均值為-9.4 MPa；從各月份間的比較看，小葉楊正午的葉水勢差異不明顯，且均小于清晨的葉水勢。北沙柳在各月份清晨的葉水勢變幅為-3.2～-2.5 MPa，平均值為-2.8 MPa；其正午的葉水勢變幅為-21.0～-9.3 MPa，平均值為-15.2 MPa；從各月份間的比較看，北沙柳正午的葉水勢差異明顯，其中7月份正午葉水勢最小，為-21.0 MPa，8月份的葉水勢也較小，而6月份其正午葉水勢最大，為-9.3 MPa。

綜合分析結果顯示：旱柳、小葉楊和北沙柳清晨的葉水勢差異不明顯；而旱柳和小葉楊正午的葉水勢差異也不大，但北沙柳正午的葉水勢明顯低于旱柳和小葉楊。從葉水勢差(即清晨與正午葉水勢之差)看，旱柳的葉水勢差為5.8～8.9 MPa，小葉楊的葉水勢差為5.6～8.0 MPa，北沙柳的葉水勢差為6.8～17.8 MPa，由于葉水勢差與植物水分虧缺的程度相關，因而，供試的3種植物中，北沙柳和旱柳的水分虧缺較為嚴重，小葉楊的水分虧缺在3種植物中較輕。

A: 清晨 Morning (5:00); B: 正午Noon (13:00).

2.1.2葉水勢的日變化規(guī)律分析5月份、6月份和8月份旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿的葉水勢日變化曲線見圖2。結果顯示：供試4種植物日間(6：00至20：00)的葉水勢變化總體呈“倒n型”。早上5：00至6：00，4種植物的葉水勢達到全天最大值，然后逐漸降低，這是因為隨著早晨氣溫和輻射量的升高，植物蒸騰作用逐漸增強，導致葉水勢不斷降低，以便從土壤獲取更多的水分。正午后(12：00至16：00)葉水勢達到全天最低值，并隨植物蒸騰作用的減弱而逐漸升高?？傮w上看，除5月份小葉楊和8月份旱柳的葉水勢日變化曲線分別呈不太明顯的“雙峰型”曲線外，其他月份各樹種的葉水勢日變化曲線均呈“單峰型”。

由圖2還可見：白天北沙柳的葉水勢最低，而其他3種植物的葉水勢差異不明顯；5月份，北沙柳的平均葉水勢為-11.9 MPa，而旱柳、小葉楊和沙蒿的平均葉水勢分別為-6.2、-7.7和-6.8 MPa；8月份，北沙柳的平均葉水勢為-17.1 MPa，而旱柳、小葉楊和沙蒿的平均葉水勢分別為-7.1、-7.3和-8.4 MPa。

在夜間(21：00至次日5：00)，植物蒸騰強度很低，而且根系仍在進行吸水活動，因此供試4種植物的葉水勢均緩慢增高且總體上變化較平穩(wěn)(圖2)。其中，夜間旱柳和小葉楊的葉水勢最高，其次為北沙柳，夜間沙蒿的葉水勢最低，如6月份，旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿夜間的平均葉水勢分別為-2.2、-2.0、-3.1和-4.1 MPa。由于夜間葉水勢與根系區(qū)的平均土壤水勢具有一定的關系，因此，北沙柳和沙蒿相對較淺的根系可能是導致其夜間葉水勢較低的原因之一。

2.1.3不同冠層葉水勢的日變化規(guī)律分析供試4種植物不同冠層葉水勢的日變化曲線見圖3。結果顯示：日間供試4種植物的葉水勢均表現(xiàn)出樹冠下層水勢高、上層水勢低的趨勢，如旱柳樹冠下層和上層的平均葉水勢分別為-5.0和-5.8 MPa；并且早上7：00后，受蒸騰作用不斷增強的影響，樹冠下層與上層間葉水勢差不斷加大；表明受蒸騰作用消耗水分的影響，植物根系吸收的水分向上運動，并通過葉片蒸騰散耗。而夜間供試4種植物樹冠上層和下層的葉水勢幾乎一致，如旱柳樹冠下層和上層的平均葉水勢分別為-2.1和-2.2 MPa，表明植物體內(nèi)的水分耗散很低，水分運輸處于幾乎停滯的狀態(tài)。

—●—: 旱柳SalixmatsudanaKoidz.; —◆—: 小葉楊PopulussimoniiCarr.; —■—: 北沙柳SalixpsammophilaC. WangetChang Y. Yang; —▲—: 沙蒿ArtemisiadesertorumSpreng.

A： 5月May； B: 6月 June; C: 8月 August.

圖2毛烏素沙地4種植物不同月份葉水勢的日變化曲線

Fig. 2Diurnal change curve of leaf water potential of four species in Maowusu sandland at different months

—●—: 樹冠上層 Upper layer of crown; —○—: 樹冠下層Lower layer of crown.

A: 旱柳SalixmatsudanaKoidz.; B: 小葉楊PopulussimoniiCarr.; C: 北沙柳SalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang; D: 沙蒿ArtemisiadesertorumSpreng.

圖3毛烏素沙地4種植物不同冠層葉水勢的日變化曲線

Fig. 3Diurnal change curve of leaf water potential in different crown layers of four species in Maowusu sandland

2.2毛烏素沙地不同樹種葉水勢的相關因子分析

2.2.1與環(huán)境因子的相關性分析實驗期間，研究區(qū)域的凈輻射量日最高值出現(xiàn)在12：00，夜間為負值；氣溫最高值出現(xiàn)在15：00，比凈輻射量峰值晚3 h；空氣相對濕度晚上高，白天低，最低值出現(xiàn)在15：00。對供試4種植物葉水勢與同時的氣溫、空氣相對濕度和凈輻射量進行相關性分析，結果見表1。

結果表明：供試4種植物葉水勢與氣溫和凈輻射量均呈負相關，而與空氣相對濕度呈正相關。在不同月份，各樹種葉水勢與氣溫和空氣相對濕度的相關性具有不同的規(guī)律，其中，8月份4種植物葉水勢與氣溫和空氣相對濕度的相關性均極顯著(P<0.01)，而在5月份僅北沙柳和沙蒿的葉水勢與氣溫和空氣相對濕度均有極顯著相關性，6月份僅旱柳和北沙柳的葉水勢與氣溫有極顯著相關性。不同月份4種植物的葉水勢與凈輻射量均呈極顯著負相關，且相關系數(shù)差異較小，旱柳、小葉楊、北沙柳和沙蒿的葉水勢與凈輻射量的平均相關系數(shù)分別為-0.94、 -0.92、 -0.88和-0.87。表明5月份、6月份和8月份凈輻射量是導致4種植物葉水勢變化的最主要的氣象因子。

2.2.2與樹干液流速度的相關性分析對樹干液流速度的測定結果表明：5月份、6月份和8月份旱柳、小葉楊和北沙柳的樹干液流速度均呈現(xiàn)晝夜變化，日間6：00以后樹干液流速度逐漸增加，至10：00左右達全天的最大值，并保持到下午17：00左右，然后開始下降；夜間各樹種的樹干液流速度均比較低(接近于0)。對旱柳、小葉楊和北沙柳葉水勢與樹干液流速度的相關分析結果(表2)表明：在5月份和6月份，各樹種葉水勢與樹干液流速度均呈負相關性，相關性均達到極顯著水平(P<0.01)，其中，旱柳和小葉楊的葉水勢與樹干液流速度的相關系數(shù)差異不大；8月份，北沙柳的葉水勢與樹干液流速度也具有極顯著的負相關性。因儀器問題，沒有獲得8月份旱柳和小葉楊樹干液流速度的相關測定數(shù)據(jù)，因而無法獲得8月份旱柳和小葉楊的葉水勢與樹干液流速度的相關系數(shù)。

表1不同月份毛烏素沙地4種植物葉水勢與氣溫、空氣相對濕度和凈輻射量的相關系數(shù)1)

Table 1Correlation coefficients of leaf water potential of four species with air temperature, air relative humidity and net radiation in Maowusu sandland at different months1)

指標Index相關系數(shù) Correlationcoefficient氣溫Airtemperature空氣相對濕度Airrelativehumidity凈輻射量Netradiation5月MayψSM-0.560.58-0.94*ψPS-0.540.53-0.93*ψSP-0.77*0.75*-0.89*ψAD-0.59*0.59*-0.94*6月JuneψSM -0.66*0.59-0.95*ψPS-0.620.53-0.91*ψSP-0.71*0.62-0.86*ψAD-0.410.32-0.73*8月AugustψSM -0.79*0.75*-0.94*ψPS-0.91*0.89*-0.91*ψSP-0.87*0.83*-0.89*ψAD-0.79*0.74*-0.95*

1)ψSM: 旱柳的葉水勢Leaf water potential ofSalixmatsudanaKoidz.;ψPS: 小葉楊的葉水勢Leaf water potential ofPopulussimoniiCarr.;ψSP: 北沙柳的葉水勢Leaf water potential ofSalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang;ψAD: 沙蒿的葉水勢Leaf water potential ofArtemisiadesertorumSpreng. *:P<0.01.

表2不同月份毛烏素沙地3種植物葉水勢與樹干液流速度的相關系數(shù)1)

Table 2Correlation coefficients of leaf water potential of three species in Maowusu sandland with sap flow velocity at different months1)

樹種 Species相關系數(shù) Correlationcoefficient5月May6月June8月August旱柳Salixmatsudana-0.90*-0.90*—小葉楊Populussimonii-0.86*-0.90*—北沙柳Salixpsam-mophila-0.72*-0.88*-0.87*

1)*:P<0.01; —: 無數(shù)據(jù) Without data.

3　討論和結論

對50多種植物葉水勢的研究[1-18]結果表明：不論是在濕潤地區(qū)還是在干旱地區(qū)，植物日間葉水勢的變化均以“單峰型”為主，而日間葉水勢呈“雙峰型”變化的植物種類并不多見。在年降水量達1 390～1 870 mm的浙江臨安地區(qū)(濕潤區(qū))，不同海拔高度的柳杉(CryptomeriafortuneiHooibr. ex Otto et Dietrich)的葉水勢均呈“單峰型”[2]；而在年降水量只有300～350 mm的內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)(干旱區(qū))，油蒿的葉水勢也呈“單峰型”[14]；本研究涉及的毛烏素沙地的4種植物日間葉水勢的變化也以單峰型”為主。而日間葉水勢呈“雙峰型”變化的主要有貴州喀斯特地區(qū)的刺槐(RobiniapseudoacaciaLinn.)和構樹〔Broussonetiapapyrifera(Linn.) L’Hér. ex Vent.〕[4]、內(nèi)蒙古毛烏素沙地的蘆葦[13]、以及甘肅黃土高原地區(qū)的銀水牛果〔Shepherdiaargentea(Pursh) Nutt.〕等[9]。也有一些植物日間葉水勢變化呈現(xiàn)不太明顯的“雙峰型”，這包括內(nèi)蒙古庫布齊沙漠的四翅濱藜〔Atriplexcanescens(Pursh) Nutt.〕[15]和內(nèi)蒙古額濟納綠洲區(qū)的胡楊(PopuluseuphraticaOlivier)[11]等。盡管各地區(qū)的氣候特點不同，植物的生理特征也各具特色，但全天中葉水勢最高值一般出現(xiàn)在清晨的5：00至6：00，而全天葉水勢的最低值出現(xiàn)的時間差異較大，但大多也是集中在12：00至16：00之間[16-17]。顯示植物葉水勢的變化規(guī)律。

氣象因子是影響植物葉水勢的重要因素，氣象因子的日變化規(guī)律與葉水勢在全天中“先減小后增大”的變化趨勢一致；氣溫、空氣相對濕度和凈輻射量與葉水勢具有較明顯的相關關系，但何種因子起決定作用目前尚無定論。如段愛國等[6]認為同一地區(qū)不同樹種葉水勢的主要影響因子不同，在云南金沙江干熱河谷主要植被恢復樹種中，印楝(AzadirachtaindicaA. Juss.)、金合歡〔Acaciaglauca(Linn.) Moench〕、山合歡〔Albiziakalkora(Roxb.) Prain〕、木豆〔Cajanuscajan(Linn.) Huth〕、車桑子〔Dodonaeaviscosa(Linn.) Jacq.〕、赤桉(EucalyptuscamaldulensisDehnh.)、川楝(MeliatoosendanSieb. et Zucc.)、余甘子(PhyllanthusemblicaLinn.)及久樹〔Schleicheraoleosa(Lour.) Oken〕葉水勢的首要影響因子為氣溫，銀合歡(Leucaenaleucocephala‘Salvador’)、灰白毛豆(TephrosiacandidaDC.)、云南松(PinusyunnanensisFranch.)及大葉相思(AcaciaauriculiformisA. Cunn)葉水勢的主要影響因子為空氣相對濕度， 而史密斯桉(EucalyptussmithiiR. T. Baker)和小桐子(JatrophacurcasLinn.)葉水勢的的首要影響因子則為光照強度。但本研究結果表明：5月份、6月份和8月份的凈輻射量是導致毛烏素沙地供試4種植物葉水勢變化的最主要的氣象因子，顯示毛烏素沙地不同種類植物葉水勢的主要影響因素一致。但即使同一地區(qū)的同一物種，對不同株齡植株的葉水勢也有不同的影響因素，魏曉霞等[1]的研究結果表明：河北北部不同年齡的華北落葉松〔Larixgmeliniivar.principis-rupprechtii(Mayr) Pilger〕的葉水勢的主要影響因子各異，其中，株齡31和15 a的華北落葉松葉水勢的主要影響因素是光照強度，而對于株齡6 a的華北落葉松，氣溫是影響其葉水勢的主要因素。因此，植物葉水勢的主要影響因素因地域和物種而異，沒有統(tǒng)一規(guī)律。

此外，本研究結果顯示：日間旱柳、小葉楊和北沙柳的葉水勢與其樹干液流速度呈極顯著負相關。與已有研究結果一致，如荷木(SchimasuperbaGardn. et Champ.)的蒸騰量與葉水勢呈負相關[19]，國槐(SophorajaponicaLinn.)的葉水勢與樹干液流速度也呈負相關[20]。推測原因是植物吸水需要一個水勢梯度，葉片是水勢最低的部位，因此葉水勢越低，整體植物的水勢梯度就越大，蒸騰量也越大。

由于本次實驗涉及的植物種類及樣株均較少，且取樣和測定過程均存在一定的缺陷，因此，研究結果并不能完全反映出毛烏素沙地植物葉水勢的變化規(guī)律。將在今后的研究工作中進一步完善和深入。

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(責任編輯： 張明霞)

Analyses on change in leaf water potential of four species in Maowusu sandland and its influence factors

YIN Lihe, HUANG Jinting, WANG Xiaoyong, MA Hongyun, ZHANG Jun, DONG Jiaqiu

(Key Laboratory of China Geological Survey on Groundwater and Ecology in Arid and Semi-arid Areas, Xi’an Center of Geological Survey of China Geological Survey, Xi’an 710054, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(1): 17-23

Monthly and diurnal change laws of leaf water potential of four species ofSalixmatsudanaKoidz.,PopulussimoniiCarr.,SalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang andArtemisiadesertorumSpreng. in Maowusu sandland and difference in leaf water potential in different crown layers were researched, and correlations of leaf water potential of four species with climatic factors and sap flow velocity were analyzed. The results show that the fluctuation of leaf water potential ofS.matsudana,P.simoniiandS.psammophilain the morning (5：00) from May to August is not obvious, but there is a certain difference in leaf water potential of three species at noon (13：00), in which, the difference in leaf water potential ofS.matsudanaandP.simoniiat noon is not obvious, while leaf water potential ofS.psammophilain July and August is obviously smaller than that in May and June. In general, leaf water potential of three species at noon in all months is obviously smaller than that in the morning. Diurnal change curve of leaf water potential of four species tested is main “single peak type”, the highest value appears from 5:00 to 6:00, and the lowest value appears from 12:00 to 16:00. Average leaf water potential ofS.psammophilain the daytime is the smallest, while there is no obvious difference in average leaf water potential among other three species. In May and August, average leaf water potential ofS.psammophilais -11.9 and -17.1 MPa, respectively, while that ofS.matsudana,P.simoniiandA.desertorumis -6.2 and -7.1, -7.7 and -7.3, -6.8 and -8.4 MPa, respectively, but that of four species in the nighttime has no obvious change. Leaf water potential of four species all appears the trend of high in lower layer and low in upper layer of crown during the daytime, while leaf water potential almost is the same in upper and lower crowns during the nighttime. The correlation analysis result shows that leaf water potential of four species has negative correlation with air temperature, net radiation and sap flow velocity, and has positive correlation with air relative humidity, in which correlations of leaf water potential of four species in different months with net radiation and sap flow velocity are obviously significant (P<0.01). It is suggested that leaf water potential of different species in Maowusu sandland changes with species, seasons and climatic conditions, while in general, net radiation is the most important climatic factor affecting change in leaf water potential of four species.

SalixmatsudanaKoidz.;PopulussimoniiCarr.;SalixpsammophilaC. Wang et Chang Y. Yang;ArtemisiadesertorumSpreng.; change in leaf water potential; climatic factors

10.3969/j.issn.1674-7895.2016.01.03

2015-04-25

國家自然科學基金資助項目(41472228); 中國地質調查局地質調查項目(1212010634204; 12120113104100)

尹立河(1977—)，男，河北阜城人，博士，研究員，主要從事地下水與生態(tài)關系方面的研究。

Q945.17; Q948.11

A

1674-7895(2016)01-0017-07