全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 3 期摇 摇 2013 年 2 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
生态系统服务功能模拟与管理
保障自然资本与人类福祉:中国的创新与影响 Gretchen C. Daily,欧阳志云,郑摇 华,等 (669)………………
建立我国生态补偿机制的思路与措施 欧阳志云,郑摇 华,岳摇 平 (686)…………………………………………
区域生态合作机制下的可持续农户生计研究———以“稻改旱冶项目为例
梁义成,刘摇 纲,马东春,等 (693)
………………………………………
………………………………………………………………………………
生态系统服务功能管理研究进展 郑摇 华,李屹峰,欧阳志云,等 (702)…………………………………………
白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 白摇 杨,郑摇 华,庄长伟,等 (711)……………………………………
汶川地震灾区生物多样性热点地区分析 徐摇 佩,王玉宽,杨金凤,等 (718)……………………………………
土地利用变化对生态系统服务功能的影响———以密云水库流域为例 李屹峰,罗跃初,刘摇 纲,等 (726)……
森林生态效益税对陕西省产业价格水平的影响 黎摇 洁,刘峥男,韩秀华 (737)…………………………………
海南岛生态系统土壤保持功能空间特征及影响因素 饶恩明,肖摇 燚,欧阳志云,等 (746)……………………
居民对文化林生态系统服务功能的认知与态度 高摇 虹,欧阳志云,郑摇 华,等 (756)…………………………
青海省三江源自然保护区生态移民补偿标准 李屹峰,罗玉珠,郑摇 华,等 (764)………………………………
张家界武陵源风景区自然景观价值评估 成摇 程,肖摇 燚,欧阳志云,等 (771)…………………………………
国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估 侯摇 鹏,王摇 桥,房摇 志,等 (780)……………………………
都江堰市水源涵养功能空间格局 傅摇 斌,徐摇 佩,王玉宽,等 (789)……………………………………………
汶川地震重灾区生态系统碳储存功能空间格局与地震破坏评估 彭摇 怡,王玉宽,傅摇 斌,等 (798)…………
前沿理论与学科综述
“波特假说冶———生态创新与环境管制的关系研究述评 董摇 颖 ,石摇 磊 (809)…………………………………
生态环境保护与福祉 李惠梅,张安录 (825)………………………………………………………………………
丛枝菌根真菌最新分类系统与物种多样性研究概况 王宇涛,辛国荣,李韶山 (834)……………………………
个体与基础生态
“蒸发悖论冶在秦岭南北地区的探讨 蒋摇 冲,王摇 飞,刘思洁,等 (844)…………………………………………
内蒙古荒漠草原主要草食动物食性及其营养生态位 刘贵河,王国杰,汪诗平,等 (856)………………………
基于面向对象及光谱特征的植被信息提取与分析 崔一娇,朱摇 琳,赵力娟 (867)………………………………
桉树叶片光合色素含量高光谱估算模型 张永贺,陈文惠,郭乔影,等 (876)……………………………………
枫杨幼苗对土壤水分“湿鄄干冶交替变化光合及叶绿素荧光的响应 王振夏,魏摇 虹,吕摇 茜,等 (888)…………
模拟淹水对杞柳生长和光合特性的影响 赵竑绯,赵摇 阳,张摇 驰,等 (898)……………………………………
梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 张琳琳,汪有科,韩立新,等 (907)………………………
基于上部叶片 SPAD值估算小麦氮营养指数 赵摇 犇,姚摇 霞,田永超,等 (916)………………………………
种群、群落和生态系统
我国南亚热带几种人工林生态系统碳氮储量 王卫霞,史作民,罗摇 达,等 (925)………………………………
低效柏木纯林不同改造措施对水土保持功能的影响 黎燕琼,龚固堂,郑绍伟,等 ( 934 )………………………
浙江紧水滩水库浮游植物群落结构季节变化特征 张摇 华,胡鸿钧,晁爱敏,等 ( 944 )…………………………
黑龙江凤凰山国家级自然保护区野猪冬季容纳量及最适种群密度 孟根同,张明海,周绍春 ( 957 )…………
云南苍山火烧迹地不同恢复期地表蜘蛛群落多样性 马艳滟,李摇 巧,冯摇 萍,等 ( 964 )………………………
景观、区域和全球生态
基于综合气象干旱指数的石羊河流域近 50 年气象干旱特征分析 张调风,张摇 勃,王有恒,等 ( 975 )………
基于 CLUE鄄S模型的湟水流域土地利用空间分布模拟 冯仕超,高小红,顾摇 娟,等 ( 985 )……………………
研究简报
三大沿海城市群滨海湿地的陆源人类活动影响模式 王毅杰,俞摇 慎 ( 998 )……………………………………
洋河水库富营养化发展趋势及其关键影响因素 王丽平,郑丙辉 (1011)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*350*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄02
封面图说: 卧龙自然保护区核桃坪震后———汶川大地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震,地震的强
度、烈度都超过了 1976 年的唐山大地震。 在这次地震中,震区的野外大熊猫受到不同程度的影响,卧龙自然保护区
繁育中心的赠台大熊猫团团、圆圆居住的屋舍上方巨石垮塌,房舍全部毁坏,只因两只熊猫在屋外玩耍逃过一劫。
不过,圆圆一度因惊恐逃走,失踪 5 天后才被找回来。 由于繁育基地两面山体滑坡,竹子短缺等原因,繁育基地只能
将大熊猫全部转移下山。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 3 期
2013 年 2 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 3
Feb. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技支撑计划(2011BAD29B04);陕西省科技统筹创新工程(2011KTCL02鄄02)
收稿日期:2012鄄06鄄28; 摇 摇 修订日期:2012鄄10鄄26
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: gjzwyk@ vip. sina. com
DOI: 10. 5846 / stxb201206280908
张琳琳, 汪有科, 韩立新,刘守阳,李晓彬.梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析.生态学报,2013,33(3):0907鄄0915.
Zhang L L, Wang Y K, Han L X, Liu S Y, Li X B. Water consumption of pear jujube trees (Ziziphus jujuba Mill. ) and its correlation with trunk diameter
during flowering and fruit development periods. Acta Ecologica Sinica,2013,33(3):0907鄄0915.
梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析
张琳琳1,2, 汪有科1,3,*, 韩立新1,2,刘守阳3,李晓彬2
(1. 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌摇 712100;2. 中国科学院研究生院,北京摇 100049;
3. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌摇 712100)
摘要:设置 4 个水分处理,研究了 4 年生梨枣 2010 年及 2011 年花果期不同供水条件下土壤水分动态和耗水规律,分析了梨枣
日耗水量与茎直径变化间的相关性,建立回归模型。 结果表明:(1)2a内各处理梨枣耗水量随土壤供水量的增加而增大,其日
耗水量最大值均出现在灌水后 1 周内;各处理果实膨大期日耗水强度大于开花坐果期。 (2)2a 内各处理茎直径日变化平均值
(MTD)、茎直径日最大值(MXTD)均符合 Logistic函数关系,MXTD 与 MTD 在表征梨枣茎秆生长规律方面效果一致,各处理茎
直径变化指标(MTD、MXTD)增长率因水分处理的不同而存在差异。 (3)高水分(T1 处理)条件下茎直径变化指标(MTD、
MXTD、MDS(茎直径日最大收缩量)、DG(茎直径日生长量))在表征枣树耗水状况方面不敏感;在低水分(T4 处理)条件下,日
耗水量与茎直径日最大收缩量(MDS)相关系数较其他 3 个茎直径变化指标(MTD、MXTD、DG)高且达极显著水平,说明 MDS能
够更好的表征低水分处理的梨枣耗水规律。 在此基础上建立耗水量与茎直径变化回归模型,为评价梨枣耗水状况提供依据。
关键词:梨枣; 日耗水量; 耗水规律; 敏感指标; 相关分析
Water consumption of pear jujube trees (Ziziphus jujuba Mill. ) and its
correlation with trunk diameter during flowering and fruit development periods
ZHANG Linlin1,2, WANG Youke1,3,*, HAN Lixin1,2, LIU Shouyang3, LI Xiaobin2
1 Soil and Water Conservation and Ecological Environment Research Center, Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling,
Shaanxi 712100, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Science, Beijing 100049, China
3 College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China
Abstract: Pear jujube ( Ziziphus jujuba Mill. ) as a common tree crop in the Loess Plateau region ofChina, but its
ecological and economic benefits have failed to be fully realized because of the shortage of water resources. Therefore,
improving jujube yield and water use efficiency are key goals. Studies of the water deficit index and water consumption rules
can help to design more optimal irrigation systems and improve water use efficiency. In 2010 and 2011, we studied the
water consumption of 4鄄year鄄old jujube plants subjected to one of four soil water treatments during their flowering and fruit
development periods. We analyzed the correlation of water consumption to variation in trunk diameter and established a
regression model. Our goal was to determine how pear jujube stem diameter responded to water conditions during the
flowering and fruit development periods to determine a suitable water deficit index to use in building irrigation systems. The
flowering and fruit development periods of pear jujube are critical water demand periods. Because these two processes define
the main period of reproductive growth, they determine the quantity, volume, weight, and yield of fruit. Stem diameter
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change indexes included daily mean trunk diameter (MTD), daily maximum trunk diameter (MXTD), maximum daily
shrinkage in trunk diameter (MDS), and daily growth of stem diameter (DG). The results indicated that (1) the tree
water use increased with an increase in soil water content. Regardless of the treatment differences in soil water conditions,
the maximum daily water use all occurred during the week following irrigation, and water consumption during the fruit
expansion stage was greater than in flowering and fruit set stages. (2) Two years of experimental data proved that the
logistic function could precisely express the changes in MTD and MXTD in the critical water demand periods of jujube, so
these two indexes were equivalent in terms of assessing jujube trunk diameter growth during the study period, even though
the growth rate varied annually and among treatments. (3) Under the high鄄water treatment, the indices derived from the
trunk diameter (MTD, MXTD, MDS, and DG) were not sensitive to water consumption, while in the low鄄water treatment,
MDS had a highly significant correlation with daily water use compared with the other indexes, indicating its potential as an
indicator of jujube water consumption under water deficit conditions. The regression model between water consumption and
trunk diameter that we established can be used to analyze the sensitivity of stem diameter variation to water deficit and to
detect the water consumption status of pear jujube trees.
Key Words: pear jujube; daily water consumption; law of daily water consumption; sensitive indexes; correlation analysis
红枣作为陕北的一种特色经济林,近年来在国家退耕还林(草)政策的支持下得到了迅速发展,种植面积
达到近 7 万 hm2 [1]。 陕北地处半干旱气候区,自然降雨无法充分满足枣树耗水要求,水资源短缺成了限制枣
林产量和经济效益提高的重要因素[2]。 汪有科等[3鄄4]集成创新了山地枣林集雨微灌技术,极大提高了枣树的
产量和水分利用效率。 而对于枣树水分亏缺指标和耗水规律的研究,有助于制定精确灌溉制度,进一步提高
水分利用效率。
基于植物自身的水分信息直接与土壤水分状况和作物产量关联,因此比一些非生物水分信息指标更可
靠[5]。 作物受到水分胁迫时往往是生长指标更敏感[6鄄7]。 为此基于植物自身的水分亏缺指标已成为指导灌
溉指标的发展趋势,包括茎水势(鬃stem)、叶水势(鬃leaf)、茎直径变化(TDV)等,对此前人进行了一些研究[8鄄10]。
与茎水势和叶水势相比,茎直径微变化具有简单易行、对植株不具破坏性、可连续监测、自动记录并准确获取
植物体内水分信息的优点,因而被认为是最有潜力表示植物水分状况和指导灌溉制度制定的指标[11]。
Intrigliolo等[12]得出茎杆水势(鬃stem)和茎直径日最大收缩量(MDS)都能够很好的反映植物的水分状态,可以
作为灌溉控制指标。 Fernanda等[13]用叶水势、气体交换、液流和茎杆直径变化指标来检测柠檬树的水分胁迫
状态,得出 MDS是指示成年柠檬树水分亏缺,制定灌溉制度的良好指标。
试验地(米脂)红枣在生长季节理论耗水 438. 8 mm,花果期是指开花坐果期和果实膨大期,同时花果期
也是是红枣的关键需水期[14],这两个时期是生殖生长的主要时期,关系着果实的数量、体积、单果重和产量。
本文通过监测不同土壤水势处理条件下,2a中梨枣花果期(2010 年 7 月 8 日—9月 4 日,2011 年 6 月 26 日—
8月 26 日)土壤含水量动态变化以及茎直径微变化,通过二者相关关系的分析,试图找到梨枣花果期茎直径
变化对水分条件的响应机制,确定适宜水分亏缺指标,为建立灌溉制度提供依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验区概况
试验于 2010 年 7 月 8 日—9月 4 日和 2011 年 6 月 26 日—8月 26 日在米脂县银州镇孟岔村山地微灌枣
树示范基地进行。 米脂县位于黄土高原丘陵沟壑区,属于中温带半干旱性气候,昼夜温差大,日照充足,适宜
果树生长。 年平均降雨量 451. 6 mm,主要集中在 7—9月。 试验地土质为黄绵土,容重 1. 29 g / cm3,0—100cm
计划湿润层的田间持水量(FWC)为 23% (质量含水量)。
试验小区规格为 6m伊1m伊1m,采用水泥砌墙与周围土壤隔离并用塑料布进行防渗,使小区土壤环境为封
闭系统。 小区上方安装防雨棚以消除自然降雨对试验的影响。 灌溉方式采用地面滴灌,为提高灌溉均匀性,
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每小区布设 2 条毛管,毛管上等距安装 4 个滴头,滴头流量为 4 L / h。 供试材料为 2009 年 4 月移栽于子洲县
的 3 年生梨枣树,株行距为 1m伊2m。 试验梨枣树形修剪均一,长势良好,平均主干茎直径 4. 05 cm,平均树高
89. 67 cm,平均冠幅半径 45. 98 cm。
1. 2摇 试验处理
试验共设计 4 个土壤水势水平,如表 1 所示。 其中 2010 年 T4 处理水势设置是由试验初期的-311kPa 开
始,一直不灌水直到果实萎蔫,之后对该区进行灌水至-311kPa。 2011 年 T4 处理水势设置是由前期的水分胁
迫处理分 3 次灌水至-41 kPa,后期逐步进入干旱。 每个处理自成一个小区,每小区 3 棵树,单株视为 1 次重
复。 灌水量用控制灌溉配套数采(GP1,德国 Ecomatik公司生产)自动控制,当土壤水势小于设定的土壤水势
下限时,每 30 min自动灌水 5 min,直到土壤水势大于土壤水势上限停止灌溉。
表 1摇 各处理土壤水势设置
Table 1摇 The set of soil water potential in different treatments
年份
Year
处理
Treatment
控制土壤水势范围 / kPa
Soil water potential
土壤含水量 / (cm3 / cm3)
Water coutent
2010 T1 -41—-51 0. 233—0. 196
T2 -68—-84 0. 151—0. 123
T3 -96—-135 0. 101—0. 082
T4 -311—果实萎蔫—-311 0. 061—果实萎蔫—0. 061
2011 T1 -41—-51 0. 233—0. 196
T2 -41—-84 0. 233—0. 123
T3 -61—-135 0. 167—0. 082
T4 水分胁迫—-41—干旱 水分胁迫—0. 233—干旱
1. 3摇 观测指标与方法
土壤水势摇 用平衡式土壤水分张力计(EQ15:Equilibrium Tensiometer)监测土壤水势,测量范围为 0—
-1500 kPa。 每小区安装 3 个土壤水势仪探头,埋设深度均为 30 cm,一个水势仪探头与 GP1 相连,用来控制
灌溉。 其他探头与 DL2e型数据采集器(英国剑桥,Delta Device)相连,每 30 min 自动记录 1 次数据。 本文中
土壤含水量为测得的土壤水势值通过土壤水分特征曲线转换而来,转换公式如下:
兹=0. 058+(0. 402-0. 058) / (1+(-B1伊0. 016) 1. 71) 1. 71
式中,B1 为土壤水势值(kPa); 兹为土壤体积含水量(cm3 / cm3)。
梨枣耗水量为当日土壤含水量平均值与次日土壤含水量平均值之差,是基于水量平衡条件下的枣林地总
耗水量,包括土壤蒸发量和枣树蒸腾量,也称为梨枣蒸散量。
茎秆直径微变化:茎秆直径微变化采用 DD 型线性差分径向变化仪(简称 LVDT,德国 Ecomatik 公司生
产)连续测定。 在每棵树安装一个探头,探头通过不胀钢框架安装在样树主干距地面 15 cm处的北向,安装前
用木锉轻刮树干的死皮,以确保 LVDT框架牢固和探头与主干接触良好,用隔热银箔纸包裹探头,以防风、气
温和降雨等对探头测量精度的影响。 所有探头与 DL2e型数据采集器相连,每 30 min自动记录 1 次数据。
茎直径的日变化呈“U冶型,通常茎直径日最大值(MXTD)出现时间为 8:00 左右,茎直径日最小值
(MNTD)出现时间为 16:00[8, 15]。 茎杆收缩大多发生在木质部外围的活组织中,其细胞具有弹性较强的细胞
壁,因而当水分从中抽出时细胞体积就将减小[16]。 夜间蒸腾停止后,若土壤水分充足,根系吸收的水分补充
茎损失的水分使茎杆膨胀,茎杆复原或伴有生长;反之,茎杆不能复原(图 1)。 茎直径日最大收缩量(MDS)为
MXTD与 MNTD之差,连续两天的 MXTD或者 MNTD之差为茎直径日生长量(DG),本试验采用两天的 MXTD
之差作为 DG,日茎秆变化平均值为茎直径日变化平均值(MTD),RT 为日复原时间,取两天 MXTD 出现的时
间段,若大于 24h,则以 24h为准,不能完全复原则以 24h计算(图 1)。
本文各处理所选数据均为 3 个重复的平均值,采用 SPSS和 Excel软件进行数据统计分析,Origin Pro 8. 0
909摇 3 期 摇 摇 摇 张琳琳摇 等:梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 摇
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图 1摇 茎秆直径生长日变化
Fig. 1摇 Daily fluctuations of trunk diameter
MXTD: 茎直径日最大值,Daily maximum trunk diameter;MNTD: 茎直径日最小值,Daily minimum trunk diameter;MDS: 茎直径日最大收缩量,
Mximum daily shrinkage in trunk diameter;DG: 茎直径日生长量,Daily growth of stem diameter;RT: 日复原时间,Recovery time
绘图。
2摇 结果与分析
2. 1摇 梨枣花果期土壤含水量动态
图 2 是 2010 年 4 个处理在梨枣花果期土壤含水量动态变化(竖直箭头指示各处理灌水日期)。 试验初期
4 个处理的土壤含水量明显不同,随着试验的进行,各小区进入预设的土壤含水量范围。 在控制灌溉期间,T1
处理土壤含水量在 0. 190—0. 304 cm3 / cm3 范围波动,于 7 月 30 日、8 月 24 日进行灌溉,灌水量为 121. 45
mm,土壤含水量平均为 0. 238 cm3 / cm3;T2 处理在 0. 122—0. 278 cm3 / cm3 范围波动, 8 月 7 日和 8 月 24 日各
灌水 1 次,灌水量 138. 99m m,土壤含水量平均值为 0. 192 cm3 / cm3;T3 处理在 0. 082—0. 244 cm3 / cm3 范围波
动,试验于 8 月 24 日灌水 1 次,灌水量 125. 13 mm,其土壤含水量平均值为 0. 146 cm3 / cm3;T4 处理在
0郾 058—0. 163 cm3 / cm3 范围波动,期间于 8 月 13 日果实萎蔫时灌水,灌水量 0. 033mm,其土壤含水量平均值
为 0. 078 cm3 / cm3。
图 2摇 梨枣花果期土壤含水量动态变化
Fig. 2摇 Dynamic trend of soil water content of pear jujube trees on flowering and fruit development periods in different treatments
2011 年 4 个处理的土壤含水量波动范围不同(图 2)。 T1 处理在 0. 194—0. 239 cm3 / cm3 之间波动,试验
期间分别于 6 月 27 日、7 月 13 日、7 月 27 日和 8 月 10 日灌水,灌水量总计 118. 6 mm,土壤含水量平均为
0郾 216 cm3 / cm3;T2 处理在 0. 121—0. 234 cm3 / cm3 范围波动,分别于 6 月 29 日和 7 月 28 日各灌水 1 次,灌水
量 112. 8 mm,其土壤含水量平均为 0. 177 cm3 / cm3;T3 处理的土壤含水量波动范围为 0. 082—0. 178 cm3 /
cm3,于 6 月 27 日、7 月 14 日和 8 月 1 日灌水,灌水量总计 106. 8mm,土壤含水量平均为 0. 135 cm3 / cm3;T4 处
理由最初的土壤含水量 0. 059 cm3 / cm3,于 6 月 26 日、7 月 2 日和 7 月 11 日各灌水 1 次,在 7 月 14 日土壤含
水量达最大值 0. 24 cm3 / cm3,总灌水量 148. 4 mm,随后土壤含水量随时间的推移逐渐变小,其土壤含水量平
019 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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均为 0. 142 cm3 / cm3。
灌水后,所有处理的土壤水分消耗速率均明显表现出前期大于后期,一方面因为灌水初期表层土壤含水
量比后期高,土壤水分状况较好,蒸发剧烈,土壤水分消耗速率快[17];另一方面经过一定程度干旱处理,梨枣
树复水后根系生长活性增强,吸水速率增大。 各处理 2010 年灌水频率低于 2011 年,说明随着树龄的增长,枣
树根系活动加快,土壤水分变化加大,灌水频数增多。
图 3摇 梨枣花果期茎直径微变化指标动态变化
Fig. 3摇 The daily change of trunk diameter variation derived indexes during flowering and fruit development periods
2. 2摇 梨枣花果期茎直径动态
在梨枣花果期,各处理茎直径日变化平均值(MTD)符合 Logistic 函数关系,相关系数 R2 在 0. 96 以上且
均达到显著性水平(P<0. 05)(图 3),说明土壤含水量对 MTD的变化趋势没有影响,各年内的 MTD曲线变化
规律一致,均呈不同程度的递增趋势,这说明各处理下梨枣树的茎直径均能复原并伴随着生长。 2a 内各处理
MTD增长率因土壤含水量以及树龄的不同而存在差异。 2010 年 4 个处理增长率 T1 >T2 >T3 >T4,分别为
119摇 3 期 摇 摇 摇 张琳琳摇 等:梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 摇
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2郾 28、1. 71、1. 18、0. 74,高水分处理(T1)MTD增长率最大,低水分处理(T4)MTD 递增幅度最小,说明该时期
为该树龄枣树提供充足的水分有助于茎秆直径的增粗。 2011 年各处理增长率为 T2>T3 = T4>T1,控制灌溉的
T2 处理增长率最大(2. 30),其次是 T3 和 T4 处理(1. 25),高水分的 T1 处理增长率最低(1. 08),说明低水分
处理有助于梨枣茎秆直径的生长,同时随着树龄的变化,梨枣生命活动不同,对水分的需求也不同,这与 2011
年李晓彬的结论一致[18]。 在试验前期(开花坐果期)MTD 增长较快,这是由于开花坐果期果实较小,对水分
和营养的需要量较小,营养生长占有一定优势,在果实膨大期后期 MTD变化平缓,此时生殖生长占优势,水分
在果实品质形成过程中起着关键作用[16, 19]。
茎直径日最大值(MXTD)曲线变化规律总体趋势与 MTD 一致,同样符合 Logistic 函数关系,变化规律与
结论均与 MTD一致,说明 MXTD与 MTD在表征梨枣茎秆生长规律方面效果一致(图 3)。
图 4摇 梨枣花果期耗水量的动态变化
Fig. 4摇 Dynamic trend of water consumption of pear jujube trees during flowering and fruit development periods under different treatments
2. 3摇 梨枣花果期耗水量动态
如图 4 所示梨枣花果期耗水量呈不同的波动趋势。 2010 年 T1、T2、T3、T4 处理梨枣耗水量分别在 1. 07—
3. 54 mm、1. 08—3. 88 mm、0. 96—3. 25mm、1—2. 4 mm 范围波动,花果期耗水量 T1 >T2 >T3 >T4,分别为
147郾 82、136. 17、110. 4、97. 668mm,日均耗水强度 T1>T2>T3>T4,分别为 2. 55、2. 35、1郾 90、1. 68mm / d,T1、T2、
T3、T4 日耗水量最大值分别出现在 8 月 29 日、8 月 16 日、8 月 27 日、8 月 18 日,均为灌水后,且灌水后 1 周内
梨枣耗水量持续增大,之后逐渐减少,耗水曲线呈抛物线状,说明梨枣耗水量随土壤含水量的增加而增大。 2a
内各处理耗水量曲线均表现为递增趋势,开花坐果期是枣树营养生长、生殖生长的并进时期,枣树各项生理活
动机能增加,树体冠层等属于快速生长期,并且随气温的升高,作物蒸腾加强,枣树对水分的需求日益增加,耗
水量增大,此阶段的日耗水强度分别为 2. 26、1. 91、1. 64、1. 46 mm / d,可以看出此阶段不同水分处理间耗水量
差异较大。 果实膨大期日耗水量达最大,此阶段树体各方面生长均达最大状态(包过新梢生长、叶面积等),
219 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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新陈代谢旺盛,气温在此时也较高,枣树对水分的需求达到最大,日耗水强度分别为 2. 93、2. 97、2. 24、1. 98
mm / d,分别是开花坐果期耗水强度的 1. 30、1. 56、1. 36、1. 35 倍。 果实膨大后期耗水量明显减少,日变化平
缓,此时枣树已逐渐进入成熟前期,耗水量随之减少,另一方面此时枣树的各项生长指标(包括新稍生长、叶
面积等)均已达稳定状态,所以日变化平缓。
2011 年各处理梨枣耗水量分别在 1. 39—4. 22、1. 19—4. 15、1. 07—4、0. 96—3. 79mm 范围波动,花果期耗
水量 T1>T2>T3>T4,分别为 171. 66、155. 45、151. 87、138. 23mm,日耗水强度 T1>T2>T3>T4,分别为 2. 81、
2郾 55、2. 50、2. 27mm / d,各处理日耗水量最大值均出现在灌水后一周内,与 2010 年规律一致。 可以看出 2011
年各处理花果期耗水总量与日耗水强度均高于 2010 年,说明一方面随着树龄的增大,植株体形增大,各项生
命活动增强,对水分等的需求增多,耗水量增加,另一方面年际间气候因子的不同,也是影响梨枣耗水量不同
的主要因子[20鄄21]。
2. 4摇 梨枣花果期日耗水量与茎直径变化指标的相关分析
在茎直径变化指标(MTD、MXTD、MDS、DG)中,2010 年 T1 处理的日耗水量仅与 MDS 呈极显著相关,相
关系数 0. 448,而 2011 年的 T1 处理的日耗水量与各茎直径变化指标相关性均不显著,可见高水分条件下茎
直径变化指标在表征枣树耗水状况方面不敏感。 T2、T3 作为调亏灌溉的水分处理,其日耗水量与茎直径变化
指标(除 DG外)呈极显著相关关系,说明梨枣茎直径变化指标(MTD、MXTD、MDS)可以作为适当调亏灌溉处
理的枣树敏感性指标。 2a中 T4 作为低水分处理,其日耗水量与茎直径动态指标(除 DG)呈极显著相关,这说
明枣树茎直径变化指标(MTD、MXTD、MDS)能够很好的表征低水分处理的枣树耗水状况,其中 MDS 能够更
好的表征这一耗水状况,其相关系数最大达 0. 858。 2a试验中 DG只与 2010 年 T4 处理以及 2011 年 T2 处理
枣树日耗水量相关性显著,其他处理均不显著,这可能是由于影响 DG的因素较为复杂,与单因素间的线性相
关性不显著。 2a中不同水分处理的 MTD、MXTD与耗水量相关性一致,这说明这两个指标在表征枣树日耗水
量方面效果相同。
由表 3 可以建立线性回归模型为 yi = ax j ,式中 y 为耗水量;a 为回归系数;x 为茎直径变化指标;i = T1,
T2,T3,T4;j=MTD,MXTD,MDS,DG。 由表 2、表 3 可以看出,耗水量与茎直径变化指标间相关性越显著且相
关系数越大,线性回归时决定系数则越大,显著水平越高。 如 2010 年 T1 处理 MDS 对耗水量作用极显著,且
决定系数最大,其他茎直径指标作用不显著。 2a中低水分 T4 处理中 MTD、MXTD、MDS 均对耗水量作用极显
著,且决定系数大于其他水分处理。 说明该回归模型可为低水分处理下梨枣耗水状况提供依据。
表 2摇 梨枣花果期日耗水量与茎秆直径指标值的相关分析
Table 2摇 Correlation analysis between pear jujube daily water consumption and trunk diameter variation derived indexes during flowering and
fruit development periods
2010 年
处理 Treatments
T1 T2 T3 T4 2011 年 T1 T2 T3 T4
MTD -0. 134 -0. 463** -0. 578** -0. 852** MTD -0. 209 -0. 405** -0. 567** -0. 462**
MXTD -0. 123 -0. 460** -0. 562** -0. 847** MXTD -0. 207 -0. 414** -0. 544** -0. 413**
MDS 0. 448** 0. 111 0. 410** 0. 858** MDS 0. 204 -0. 045 0. 288* 0. 647**
DG 0. 142 0. 095 0. 211 0. 312* DG 0. 19 0. 293* 0. 048 0. 06
摇 摇 MXTD: 茎直径日最大值,Daily maximum trunk diameter;MNTD: 茎直径日最小值,Daily minimum trunk diameter;MDS: 茎直径日最大收缩量,
Mximum daily shrinkage in trunk diameter;DG:茎直径日生长量,Daily growth of stem diameter;RT:日复原时间,Recovery time; *表示相关显著(P<
0. 05),**表示相关极显著(P<0. 01)
3摇 结论及讨论
(1)通过连续 2a对梨枣花果期耗水状况的研究表明,梨枣耗水量随着土壤供水量的增加而增大,各个处
理日耗水量最大值均出现在灌水后 1 周内,在 2a 中高水分处理(T1)耗水量最大,花果期梨枣日耗水强度均
为 T1>T2>T3>T4,足以证明梨枣耗水量随着土壤供水量的增加而增大,这与汪耀富[22]研究的烤烟蒸腾耗水
319摇 3 期 摇 摇 摇 张琳琳摇 等:梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 摇
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量的结论一致。
(2) 梨枣树日耗水量受生育期、树龄以及气候的影响。 2a内各处理耗水量曲线均表现为递增趋势,枣树
在开花坐果期各项生理机能趋于活跃,耗水量递增,在果实膨大期耗水达到最大值。 果实膨大期树体各项生
理机能均达到最活跃状态,耗水量最大,各处理耗水强度也均高于同处理的开花坐果期,这与 2010 年胡永
翔[23]的研究结果一致。 2011 年各处理花果期耗水总量与日均耗水强度均高于 2010 年,说明一方面随着树龄
的增加,枣树树体增大,生命活动加强,耗水量增加,另一方面年际间气候差异,也是影响梨枣耗水量关键
因素[20鄄21]。
表 3摇 梨枣花果期日耗水量与茎秆直径指标值的线性回归
Table 3摇 Linear regression between pear jujube daily water consumption and trunk diameter variation derived indexes during flowering and
fruit development periods
年份
Year
处理
Treatment
MTD
a R2 sig
MXTD
a R2 sig
MDS
a R2 sig
DG
a R2 sig
2010 年 T1 -0. 101 0. 018 0. 318 -0. 093 0. 015 0. 359 5. 384 0. 201 0 1. 88 0. 02 0. 287
T2 -0. 55 0. 215 0 -0. 543 0. 212 0 2. 003 0. 012 0. 408 1. 329 0. 009 0. 477
T3 -0. 695 0. 334 0 -0. 675 0. 315 0 6. 431 0. 168 0. 001 3. 367 0. 045 0. 111
T4 -1. 218 0. 727 0 -1. 228 0. 718 0 4. 403 0. 165 0. 002 4. 697 0. 098 0. 017
2011 年 T1 -0. 204 0. 044 0. 105 -0. 201 0. 043 0. 11 2. 243 0. 041 0. 116 2. 186 0. 036 0. 143
T2 -0. 662 0. 213 0 -0. 651 0. 171 0. 001 4. 233 0. 419 0 0. 547 0. 004 0. 644
T3 -0. 747 0. 321 0 -0. 725 0. 296 0 2. 448 0. 083 0. 024 0. 615 0. 002 0. 712
T4 -0. 593 0. 164 0. 001 -0. 614 0. 171 0. 001 5. 378 0. 423 0 4. 997 0. 086 0. 022
摇 摇 sig<0. 05 表示显著,sig<0. 01 表示极显著
(3) 通过连续 2a对梨枣花果期茎直径动态变化有关指标的研究表明,各处理 MTD、MXTD的变化规律一
致,均符合 Logistic函数关系,各指标(MTD、MXTD)增长率因水分处理不同而存在差异,说明 MTD、MXTD 可
以作为树体生长状况的监测指标。
(4)茎直径微变化各指标均受土壤水分的影响,但影响程度不同。 2a 不同水分处理 MTD、MXTD 与耗水
量的相关性一致,二者表征植物与土壤水分关系的作用相同。 以 T1 处理为例,2a 间与耗水量显著相关的指
标并不相同,这与 Morales[24]和 Moreno[15]研究认为茎直径变化与树龄有关的结论一致。 2a中 T4 为低水分处
理,其日耗水量与 MDS相关系数较其他 3 个处理高且达到极显著水平,说明 MDS 在一定水分亏缺条件下能
够很好的表征枣树耗水规律,与 Moreno[15]对橄榄树以及 Ruiz鄄S佗nchez[11]对柠檬树得出 MDS可以作为植物水
分亏缺敏感性指标的研究结果相一致。 Moriana[24]等研究认为茎直径微变化与物候期和生育期有关,果实的
生长、成熟和采摘直接影响到茎直径微变化,所以分生育期分析 MTD、MXTD、MDS 与不同处理枣树日耗水量
相关性意义重大,有待进一步探讨。
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519摇 3 期 摇 摇 摇 张琳琳摇 等:梨枣花果期耗水规律及其与茎直径变化的相关分析 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 3 February,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Ecosystem Service Simulation and Management
Securing Natural Capital and Human Well鄄Being: Innovation and Impact in China
Gretchen C. Daily, Ouyang Zhiyun, Zheng Hua, et al (677)
……………………………………………………
………………………………………………………………………
Establishment of ecological compensation mechanisms in China: perspectives and strategies
OUYANG Zhiyun, ZHENG Hua, YUE Ping (686)
…………………………………………
…………………………………………………………………………………
Regional cooperation mechanism and sustainable livelihoods: a case study on paddy land conversion program (PLCP)
LIANG Yicheng,LIU Gang, MA Dongchun, et al (693)
………………
……………………………………………………………………………
Progress and perspectives of ecosystem services management ZHENG Hua,LI Yifeng,OUYANG Zhiyun,et al (702)…………………
Ecosystem services valuation and its regulation in Baiyangdian baisn: Based on InVEST model
BAI Yang, ZHENG Hua, ZHUANG Changwei,et al (711)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Identification of hotspots for biodiversity conservation in the Wenchuan earthquake鄄hit area
XU Pei, WANG Yukuan, YANG Jinfeng, et al (718)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Effects of land use change on ecosystem services: a case study in Miyun reservoir watershed
LI Yifeng,LUO Yuechu,LIU Gang,et al (726)
…………………………………………
………………………………………………………………………………………
Impacts of forest eco鄄benefit tax on industry price levels in Shaanxi Province, China LI Jie, LIU Zhengnan,HAN Xiuhua (737)……
Spatial characteristics of soil conservation service and its impact factors in Hainan Island
RAO Enming, XIAO Yi, OUYANG Zhiyun, et al (746)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Perception and attitudes of local people concerning ecosystem services of culturally protected forests
GAO Hong, OUYANG Zhiyun, ZHENG Hua, et al (756)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Standard of payments for ecosystem services in Sanjiangyuan Natural Reserve LI Yifeng, LUO Yuzhu, ZHENG Hua, et al (764)…
Natural landscape valuation of Wulingyuan Scenic Area in Zhangjiajie City
CHENG Cheng, XIAO Yi, OUYANG Zhiyun, et al (771)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Satellite鄄based monitoring and appraising vegetation growth in national key regions of ecological protection
HOU Peng, WANG Qiao, FANG Zhi, et al (780)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Spatial Pattern of Water Retetnion in Dujiangyan County FU Bin, XU Pei, WANG Yukuan, et al (789)……………………………
Spatial distribution of carbon storage function and seismic damage in wenchuan earthquake stricken areas
PENG Yi,WANG Yukuan,FU Bin,et al (798)
……………………………
……………………………………………………………………………………
Frontiers and Comprehensive Review
The Porter Hypothesis: a literature review on the relationship between eco鄄innovation and environmental regulation
DONG Ying, SHI Lei (809)
…………………
…………………………………………………………………………………………………………
Ecological protection and well鄄being LI Huimei,ZHANG Anlu (825)……………………………………………………………………
An overview of the updated classification system and species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi
WANG Yutao, XIN Guorong, LI Shaoshan (834)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Autecology & Fundamentals
Evaporation paradox in the northern and southern regions of the Qinling Mountains
JIANG Chong, WANG Fei, LIU Sijie, et al (844)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………………
The diet composition and trophic niche of main herbivores in the Inner Mongolia Desert steppe
LIU Guihe, WANG Guojie,WANG Shiping, et al (856)
………………………………………
……………………………………………………………………………
Abstraction and analysis of vegetation information based on object鄄oriented and spectra features
CUI Yijiao, ZHU Lin,ZHAO Lijuan (867)
………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hyperspectral estimation models for photosynthetic pigment contents in leaves of Eucalyptus
ZHANG Yonghe,CHEN Wenhui,GUO Qiaoying,et al (876)
…………………………………………
………………………………………………………………………
Response of photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of Pterocarya stenoptera seedlings to submergence and
drought alternation WANG Zhenxia,WEI Hong,L譈 Qian,et al (888)……………………………………………………………
Effect of flooding stress on growth and photosynthesis characteristics of Salix integra
ZHAO Hongfei, ZHAO Yang, ZHANG Chi, et al ( 898 )
…………………………………………………
…………………………………………………………………………
Water consumption of pear jujube trees (Ziziphus jujuba Mill. ) and its correlation with trunk diameter during flowering and fruit
development periods ZHANG Linlin, WANG Youke, HAN Lixin, et al ( 907 )…………………………………………………
Estimation of nitrogen nutrient index on SPAD value of top leaves in wheat
ZHAO Ben, YAO Xia, TIAN Yongchao, et al ( 916 )
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Population, Community and Ecosystem
Carbon and nitrogen storage under different plantations in subtropical south China
WANG Weixia, SHI Zuomin, LUO Da, et al ( 925 )
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Impact on water and soil conservation of different bandwidths in low鄄efficiency cypress forest transformation
LI Yanqiong, GONG Gutang, ZHENG Shaowei, et al ( 934 )
…………………………
………………………………………………………………………
Seasonal changes of phytoplankton community structure in Jinshuitan Reservoir, Zhejiang, China
ZHANG Hua, HU Hongjun , CHAO Aimin, et al ( 944 )
……………………………………
…………………………………………………………………………
Winter carrying capacity and the optimum population density of wild boar in fenghuang Mountains National Nature Reserve
of Heilongjiang Province MENG Gentong, ZHANG Minghai,ZHOU Shaochun ( 957 )……………………………………………
Diversity of ground鄄dwelling spider community in different restoring times of post鄄fire forest, Cangshan Mountain, Yunnan Province
MA Yanyan,LI Qiao,FENG Ping,et al ( 964 )………………………………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
Drought characteristics in the shiyang river basin during the recent 50 years based on a composite index
ZHANG Tiaofeng, ZHANG Bo, WANG Youheng, et al ( 975 )
……………………………
……………………………………………………………………
Land use spatial distribution modeling based on CLUE鄄S model in the Huangshui River Basin
FENG Shichao,GAO Xiaohong,GU Juan,et al ( 985 )
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Research Notes
Patterns of terrestrial anthropogenic impacts on coastal wetlands in three city clusters in China WANG Yijie, YU Shen ( 998 )……
Eutrophication development and its key affected factors in the Yanghe Reservoir WANG Liping, ZHENG Binghui (1011)……………
8101 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
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第 33 卷摇 第 3 期摇 (2013 年 2 月)
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Vol郾 33摇 No郾 3 (February, 2013)
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