呼和浩特市10种主要园林树木生理生态特性与生态效益研究
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摘要
本文以呼和浩特市区10种主要园林绿化树种为研究对象,测定研究了树木水分、光合生理生态特性和树木的固碳释氧、蒸腾释水和滞尘等特征,以此为基础,确定了树木对水分的适应性和生态效益的评价指标,对被试树种进行分类评价,其结果可为园林绿化树种选择提供理论依据和技术参考。主要研究结果如下:
1.以嫩枝生长初期初始失膨点总体渗透势(πp)比较10种树木的耐旱性结果表明,针叶树由强到弱排序为:侧柏、杜松、油松、白杄,阔叶树由强到弱排序为:紫丁香、新疆杨、榆叶梅、珍珠梅、臭椿、国槐。
2.树种初始失膨点吸水恢复能力研究表明,针叶树种排序为:侧柏>油松>杜松>白杄,阔叶树排序为:珍珠梅>臭椿>紫丁香>榆叶梅>新疆杨>国槐,针叶树的水分恢复能力大于阔叶树。
3.在适宜的温度、湿度、CO2浓度和饱和光强度条件下,各树种净光合速率、相对蒸腾速率与水分饱和亏缺的关系分别为y=a+b(1-e-bx)和y=k/(1+ae-bx)。以净光合为0时的饱和亏缺排序,针叶树为:侧柏>杜松>油松>白杄,阔叶树为:新疆杨>臭椿>榆叶梅>紫丁香>国槐>珍珠梅。
4.树木净光合速率、蒸腾速率日进程变化曲线可呈双峰型或单峰型,生长季净光合速率日平均值排序:榆叶梅>新疆杨>国槐>紫丁香>臭椿>珍珠梅>侧柏>白杄>杜松>油松。生长季蒸腾速率日平均值排序:榆叶梅>紫丁香>国槐>新疆杨>臭椿>珍珠梅>侧柏>油松>白杄>杜松。
5.单株年固碳释氧能力阔叶树为:新疆杨>国槐>臭椿>榆叶梅>紫丁香>珍珠梅;针叶树为:侧柏>杜松>白杄>油松;单株年固碳和释氧量阔叶树平均分别为86.40㎏·a-1和73.13㎏·a-1,针叶树平均分别为51.75㎏·a-1和37.63㎏·a-1。单株年蒸腾量阔叶树为:新疆杨>国槐>臭椿>榆叶梅>紫丁香>珍珠梅,针叶树为:侧柏>杜松>油松>白杄。单株年蒸腾量阔叶树平均18.32 t·a-1,针叶树平均9.94 t·a-1。
6.单株周滞尘量阔叶树为:新疆杨>臭椿>国槐>珍珠梅>紫丁香>榆叶梅,针叶树为:杜松>侧柏>白杄>油松。针叶树平均单株周滞尘量为阔叶树的4.5倍。
7.以各树种对水分适应性综合指标进行聚类,分为4类:侧柏对水分的适应性最强;油松、白杄、杜松较强;榆叶梅、新疆杨居中;紫丁香、珍珠梅、国槐、臭椿最弱。以各树种主要生态效益指标进行聚类,分为4类:新疆杨的生态效益最大,杜松的较大,国槐、臭椿、侧柏居中,油松、白杄、紫丁香、榆叶梅、珍珠梅的生态效益最小。
The characteristics of growth, water and photosynthesis eco-physiological, carbon fixation and oxygen release, energy absorbed through transpiration and dust-retention ability of ten main garden tree species in Hohhot were reseached. On the basis of the analysis, water adaptability and ecological benefits of tree species were recognized as the garden trees’evaluation principles of applicability in our region. And by means of them tested tree species were classified and evaluated. The results had provided theoretical basis and technical reference for choosing garden trees in our city. The main results were as follows:
1. Use the maximum of the osmotic potentials at the initial loss turgor in twig growth period to compare drought resistances of ten tree species. The drought resistances of conifers from strong to weak was Platycladus orientalis, Juniperus rigida, Pinus tabulaeformis, Picea meyeri Rehd. et Wils.The order of broadleaved tree species from strong to weak was: Syringa oblata, Populus alba var.pyramidalis, Prinus triloba, Sorbaria kirilowii, Sophora japonica, Ailanthus altissima.
2. The research of absorbing water capacity indicates, the order of conifers was Platycladus orientalis>Pinus tabulaeformis>Juniperus rigida>Picea meyeri Rehd. et Wils, the order of broadleaved tree was Sorbaria kirilowi>Ailanthus altissima>Syringa oblata >Prunus triloba >Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica.
3. On the condition of suitable temperature, humidity, CO2 and saturated light intensity, the relationship between the net photosynthetic rate and relative transpiration rate was y=a+b(1-e-bx) and y=k/(1+ae-bx) respectively. The conifers order of the water saturated deficit at 0 net photosynthetic rate was Platycladus orientalis>Juniperus rigida >Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils,the order of broadleaved tree was Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Prunus triloba>Syringa oblata> Sophora japonica>Sorbaria kirilowii.
4. The daily course curve of net photysynthetic rate and transpiration rate was double peak or single peak type. The order of the average of net photosynthetic rate in growth season was Prunus triloba>Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica> Syringaoblata>Ailanthus altissima>Sorbaria kirilowii>Platycladus orientalis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Juniperus rigid >Pinus tabulaeformis. The order of the average of transpiration rate in growth season was Prunus triloba>Syringaoblata>Sophora japonica>Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Sorbaria kirilowii>Platycladus orientalis>Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Juniperus rigida.
5. The order of the annual fixed carbon and releasing oxygen capacity of broadleave trees was Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica>Ailanthus altissima>Prunus triloba > Syringaoblata > Sorbaria kirilowii, confier trees was Platycladus orientalis>Juniperus rigid>Picea meyeri Rehd. et Wils>Pinus tabulaeformis. The annual average fixed carbon and releasing oxygen of broadlevae trees were 86.40㎏·stock-1·a-1 and 73.13㎏·stock-1·a-1, and confier trees were 51.75㎏·stock-1·a-1 and 37.63㎏·stock-1·a-1. The order of the annual transpiration of broadleave trees was Populus alba var.pyramidalis > Sophora japonica > Ailanthus altissima > Prunus triloba >Syringaoblata>Sorbaria kirilowii,confiertrees was Platycladus orientalis>Juniperus rigida>Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils. The annual transpiration of broadlevae trees was 18.32 t·stock-1·a-1, and confier trees was 9.94 t·stock-1·a-1.
6. The order of the average of dust absorption of broadleaved trees was Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Sophora japonica>Sorbaria kirilowii>Syringa oblata>Prunus triloba,and confier trees was Juniperus rigida>Platycladus orientalis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Pinus tabulaeformis. The average amount of dust absorption in one week of confier trees was 4.5 times as big as broadleave trees.
7. According to water adaptability comprehensive index, tested tree species were classified to four groups by Cluster Analysis. The result showed that Platycladus orientalis had the most adaptive to water. Juniperus rigida, Pinus tabulaeform and Picea meyeri Rehd. et took the second place. Prunus triloba, Populus alba var.pyramidalis and Ailanthus altissima were in the middle. Syringaoblata, Sorbaria kirilowii and Sophora japonica had the least water adaptability.According to the main ecological benefits indexes, the tested species trees were classified to four groups by Cluster Analysis. Ecological benefits of Populus alba var.pyramidalis was the highest. Juniperus rigida took the second place. Sophora japonica, Ailanthus altissima and Platycladus orientalis were in the middle. Pinus tabulaeformis, Picea meyeri Rehd.et, Syringaoblata, Prunus triloba and Sorbaria kirilowii had the smallest ecological benefits.
1.以嫩枝生长初期初始失膨点总体渗透势(πp)比较10种树木的耐旱性结果表明,针叶树由强到弱排序为:侧柏、杜松、油松、白杄,阔叶树由强到弱排序为:紫丁香、新疆杨、榆叶梅、珍珠梅、臭椿、国槐。
2.树种初始失膨点吸水恢复能力研究表明,针叶树种排序为:侧柏>油松>杜松>白杄,阔叶树排序为:珍珠梅>臭椿>紫丁香>榆叶梅>新疆杨>国槐,针叶树的水分恢复能力大于阔叶树。
3.在适宜的温度、湿度、CO2浓度和饱和光强度条件下,各树种净光合速率、相对蒸腾速率与水分饱和亏缺的关系分别为y=a+b(1-e-bx)和y=k/(1+ae-bx)。以净光合为0时的饱和亏缺排序,针叶树为:侧柏>杜松>油松>白杄,阔叶树为:新疆杨>臭椿>榆叶梅>紫丁香>国槐>珍珠梅。
4.树木净光合速率、蒸腾速率日进程变化曲线可呈双峰型或单峰型,生长季净光合速率日平均值排序:榆叶梅>新疆杨>国槐>紫丁香>臭椿>珍珠梅>侧柏>白杄>杜松>油松。生长季蒸腾速率日平均值排序:榆叶梅>紫丁香>国槐>新疆杨>臭椿>珍珠梅>侧柏>油松>白杄>杜松。
5.单株年固碳释氧能力阔叶树为:新疆杨>国槐>臭椿>榆叶梅>紫丁香>珍珠梅;针叶树为:侧柏>杜松>白杄>油松;单株年固碳和释氧量阔叶树平均分别为86.40㎏·a-1和73.13㎏·a-1,针叶树平均分别为51.75㎏·a-1和37.63㎏·a-1。单株年蒸腾量阔叶树为:新疆杨>国槐>臭椿>榆叶梅>紫丁香>珍珠梅,针叶树为:侧柏>杜松>油松>白杄。单株年蒸腾量阔叶树平均18.32 t·a-1,针叶树平均9.94 t·a-1。
6.单株周滞尘量阔叶树为:新疆杨>臭椿>国槐>珍珠梅>紫丁香>榆叶梅,针叶树为:杜松>侧柏>白杄>油松。针叶树平均单株周滞尘量为阔叶树的4.5倍。
7.以各树种对水分适应性综合指标进行聚类,分为4类:侧柏对水分的适应性最强;油松、白杄、杜松较强;榆叶梅、新疆杨居中;紫丁香、珍珠梅、国槐、臭椿最弱。以各树种主要生态效益指标进行聚类,分为4类:新疆杨的生态效益最大,杜松的较大,国槐、臭椿、侧柏居中,油松、白杄、紫丁香、榆叶梅、珍珠梅的生态效益最小。
The characteristics of growth, water and photosynthesis eco-physiological, carbon fixation and oxygen release, energy absorbed through transpiration and dust-retention ability of ten main garden tree species in Hohhot were reseached. On the basis of the analysis, water adaptability and ecological benefits of tree species were recognized as the garden trees’evaluation principles of applicability in our region. And by means of them tested tree species were classified and evaluated. The results had provided theoretical basis and technical reference for choosing garden trees in our city. The main results were as follows:
1. Use the maximum of the osmotic potentials at the initial loss turgor in twig growth period to compare drought resistances of ten tree species. The drought resistances of conifers from strong to weak was Platycladus orientalis, Juniperus rigida, Pinus tabulaeformis, Picea meyeri Rehd. et Wils.The order of broadleaved tree species from strong to weak was: Syringa oblata, Populus alba var.pyramidalis, Prinus triloba, Sorbaria kirilowii, Sophora japonica, Ailanthus altissima.
2. The research of absorbing water capacity indicates, the order of conifers was Platycladus orientalis>Pinus tabulaeformis>Juniperus rigida>Picea meyeri Rehd. et Wils, the order of broadleaved tree was Sorbaria kirilowi>Ailanthus altissima>Syringa oblata >Prunus triloba >Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica.
3. On the condition of suitable temperature, humidity, CO2 and saturated light intensity, the relationship between the net photosynthetic rate and relative transpiration rate was y=a+b(1-e-bx) and y=k/(1+ae-bx) respectively. The conifers order of the water saturated deficit at 0 net photosynthetic rate was Platycladus orientalis>Juniperus rigida >Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils,the order of broadleaved tree was Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Prunus triloba>Syringa oblata> Sophora japonica>Sorbaria kirilowii.
4. The daily course curve of net photysynthetic rate and transpiration rate was double peak or single peak type. The order of the average of net photosynthetic rate in growth season was Prunus triloba>Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica> Syringaoblata>Ailanthus altissima>Sorbaria kirilowii>Platycladus orientalis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Juniperus rigid >Pinus tabulaeformis. The order of the average of transpiration rate in growth season was Prunus triloba>Syringaoblata>Sophora japonica>Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Sorbaria kirilowii>Platycladus orientalis>Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Juniperus rigida.
5. The order of the annual fixed carbon and releasing oxygen capacity of broadleave trees was Populus alba var.pyramidalis>Sophora japonica>Ailanthus altissima>Prunus triloba > Syringaoblata > Sorbaria kirilowii, confier trees was Platycladus orientalis>Juniperus rigid>Picea meyeri Rehd. et Wils>Pinus tabulaeformis. The annual average fixed carbon and releasing oxygen of broadlevae trees were 86.40㎏·stock-1·a-1 and 73.13㎏·stock-1·a-1, and confier trees were 51.75㎏·stock-1·a-1 and 37.63㎏·stock-1·a-1. The order of the annual transpiration of broadleave trees was Populus alba var.pyramidalis > Sophora japonica > Ailanthus altissima > Prunus triloba >Syringaoblata>Sorbaria kirilowii,confiertrees was Platycladus orientalis>Juniperus rigida>Pinus tabulaeformis>Picea meyeri Rehd. et Wils. The annual transpiration of broadlevae trees was 18.32 t·stock-1·a-1, and confier trees was 9.94 t·stock-1·a-1.
6. The order of the average of dust absorption of broadleaved trees was Populus alba var.pyramidalis>Ailanthus altissima>Sophora japonica>Sorbaria kirilowii>Syringa oblata>Prunus triloba,and confier trees was Juniperus rigida>Platycladus orientalis>Picea meyeri Rehd. et Wils>Pinus tabulaeformis. The average amount of dust absorption in one week of confier trees was 4.5 times as big as broadleave trees.
7. According to water adaptability comprehensive index, tested tree species were classified to four groups by Cluster Analysis. The result showed that Platycladus orientalis had the most adaptive to water. Juniperus rigida, Pinus tabulaeform and Picea meyeri Rehd. et took the second place. Prunus triloba, Populus alba var.pyramidalis and Ailanthus altissima were in the middle. Syringaoblata, Sorbaria kirilowii and Sophora japonica had the least water adaptability.According to the main ecological benefits indexes, the tested species trees were classified to four groups by Cluster Analysis. Ecological benefits of Populus alba var.pyramidalis was the highest. Juniperus rigida took the second place. Sophora japonica, Ailanthus altissima and Platycladus orientalis were in the middle. Pinus tabulaeformis, Picea meyeri Rehd.et, Syringaoblata, Prunus triloba and Sorbaria kirilowii had the smallest ecological benefits.
引文
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