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两种相邻种植树种的水关系Shorea Robusta Gaertn-and Pinus Roxburbhii Sarg-in Lower Himalayan地区

ashish tewari.1*

1林业与环境科学系,D. S. B.校园,熊村大学,纳纳涅,印度。

通讯作者电子邮件:atewari69@gmail.com.


DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.15.3.08

为两个相邻生长的树种物种测量了水势(渗透和中期),水势成分(渗透潜力,相对含水量,相对含水量),土壤水势和叶片电导Shorea Robusta.Gaertn和Pinus.roxburghii.Sarg。在1370米的海拔。站立是开放的,密度S. Robusta.是212棵树/公顷P. Roxburghii.是141trees / ha。尽管人为干扰,大量树苗的存在表明这些种类在场地再生良好。S. Robusta.即使在夏天(高于-0.50MPa)和P. Roxburghii.在夏季和夏季(1.4MPa以上)显示出低的预先预先预先发生的水势。P. Roxburghii.在夏季夏季和夏季(0.33MPa和0.27MPa)期间,在夏季和夏季(0.33MPa和0.27MPa)中保持了相对较小的日常变化,表明物种将气孔缩小为干旱加剧的更大能力。渗透潜力的值在完全和零螺杆上仍然或多或少持续S.罗布斯塔从季风到冬天,然后在初夏期间下降。P. Roxburghii.从季风到冬季的渗透潜在价值观逐渐下降。Chir-Pine具有侵入和生长的能力,这些地点被压力有关,这可能与其显示出高渗透调整的能力相关。土壤水潜力最负值在两年内初夏。早上和下午的电导在秋季夏季和最高季节最低。

密度;叶电导;渗透潜力;水潜力

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TeWari A.两种相邻生长树种Shorea Robusta Gaertn的水关系。和疙瘩Roxburbhii Sarg。在较低的喜马拉雅地区。Curr World Environ 2020;15(3)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.15.3.08

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TeWari A.两种相邻生长树种Shorea Robusta Gaertn的水关系。和疙瘩Roxburbhii Sarg。在较低的喜马拉雅地区。Curr World Environ 2020;15(3)。可从:https://bit.ly/32wkz9v.


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已收到: 01-06-2020
公认: 11-11-2020
审查由: orcid.orcid.Amarender Reddy.
第二次审查: orcid.orcid.Hiteshi Tandon.
最终批准: Saravanan Pichiah博士


介绍

影响木质植物分布和生长的无数环保因素,水至关重要,通常是全世界最具限制性的。即使全球水供应是巨大的,这种情况也存在。然而,空气循环模式的相互作用,地形,温度和助性因子导致不均匀的分布和水分的可用性。干旱是最重要的气候事件,可能会严重影响自然生态系统。喜马拉雅地区的自然植被因山麓的热带森林而异,沿着高度梯度(300-3500米)1

西方喜马拉雅省在6月底至9月期间之间获得了集中的降雨。随后,这是8-9个月的长期干旱,对植物的适应产生严重影响,对干旱和生态系统过程。2,3。由于全球变暖,喜马拉雅山以比全球平均水平更快的速度变暖4.。全球气候变化的喜马拉雅森林生态系统可能会受到严重影响。植物物种将能够适应气候变化的程度是对保护和资源管理的重要问题。干旱在规范喜马拉雅物种分布的重要性并不熟悉。5。

Pre Dawn的水势测量对于估计植物水位来说是重要的6.由于它表明该工厂如何整合土壤水可用性和潮湿程度,它开始发展其日常水资源缺陷。足够的水供应对于成功的生长,叶片电导和光合作用至关重要。零和完整Turgor估计渗透调整是树木中应力耐受性的有用指标。基本因素是植物水关系含量和Turgor,允许正常运作生长的生理和生化过程。这由吸水和水损失的相对速率控制。有一些间接证据表明,水分应激可能是严重的,湿气压力在社区之间的不同之处,并且物种的差异存在于他们应对干旱的能力存在7.

在本研究中,我们试图比较两个相邻生长的树种的水关系参数,这是一种宽阔的Dipterocarp Sal(Shorea Robusta Rox。)和Chir Pine(Pinus Roxburghii Sarg。)一种针叶树,其是两个主要的森林形成物种喜马拉雅地区。

材料与方法

研究网站


研究网站位于29之间°8'和29.°38' n纬度和79.°20'和79.°45'e高度为1370米的经度。研究现场位于东方方面,坡度为27°。选择彼此相邻的每种物种的五棵树,大约在2-3米半径内。树木的高度为4-5米,周长在22到37厘米之间变化。研究现场的气候有一个季风降雨模式,6月中旬到9月下旬占年降雨量的75-80%。尽管初夏的年雨高(在季风期间)和冬季较高,但冬季的降雨量相对干燥,并且每月降雨量10厘米,潜在的蒸散量通常超过降水量2。年降雨量一般在170-190厘米之间。6月份1月和21.2°C的平均月度最低温度范围为8.8°C,2月2日和29.9°C的平均最高温度在6月份。

树层分析

通过将10×10米为树木和5×5m的树苗和5×1M用于幼苗,通过将10×10仪表和5×5m的四倍和5×1M进行,进行树木层分析。数据表示为密度和总基础区域,如下8.

树水势(ψ),压力体积曲线和叶片电导是在季节各种各样的五种代表树上测量的。测量在距离地面2至3米的树枝上进行。

土壤水潜力

通过PSYPRO水势系统在10cm和60cm的两个深度下测量土壤水平势9.

树枝水潜力

压力室(PMS仪器有限公司1000,范围70级)用于确定水势和压力体积曲线的发展(P-V曲线)。在本研究中,在不同季节的选定地点和物种上进行两年的水势测量。在预先测量水势(ψ)(ψPD.)(5.30-6.30即)和中午(1.30-2.30 PM)(ψm) 下列的10,11和12

压力体积曲线(PV曲线)和水势的组件

制备光伏曲线以在水势和相对含水量(RWC%)之间的关系。通过从过夜饱和的树枝中按台式干燥方法制备PV曲线。从PV曲线,完整Turgor的渗透潜力(OPF),零土耳其的渗透潜力(OPZ.Turgor损失点的RWC%(RWCZ.)确定了以下7,13

叶电导

仪器AP4型扩散孔径仪不能测量针叶树的叶片电导,因此仅限电导S. Robusta.被测量了。叶电导测量S. Robusta.季节性化,使用AP4.在树木的阳光侧面的03个叶子/个体中收集了比仪(DELTA-T设备)数据,从早上和下午的大致相似的高度(10.30-11.30,下午5点30-11.30秒)7,14

统计分析

通过SPSS版本2016年,对数据进行分析,差异与95%的置信水平。物种,季节和年份是用于ANOVA的因素。相关系数用于表达不同变量之间的关系。

结果

树层分析


S.罗布斯塔p.roxburghii.选定地点中的主要物种分别为212棵树/ HA和141触发/公顷的密度。支架是开放的,树木年轻,因此总基面积小(11.892 / ha)。几棵散落的树木Pyrus pashia.蒲席徽章出现了。大量的树苗(840 /公顷)S. Robusta.和1317 /公顷p。罗堡犬)表明,尽管人为干扰,但在场的情况下,这些种类均匀再生。幼苗存在但少于树苗数量(表1)。

表1:S. Robusta和P. Roxburghii的树木层分析

物种

生长阶段

密度(Ind./ha)

总基础面积(m2/哈)

Shorea Robusta.

212.

5.99

树苗

840.

0.2016.

幼苗

558.

2.52

Pinus roxburghii.

141.

5.9

树苗

1327.

0.5042

幼苗

698

1.39


树水潜力

S. Robusta.树木前黎明ψPD.在二年内距离-0.18±0.03MPa至0.83±0.01MPa和-0.29±0.01MPa,两年内为-0.67±0.04 MPa。中期ψm在-0.25±0.02MPa和-1.27±0.04MPa之间,介于-0.62±0.03MPa和2年内 - 2.62±0.03MPa(图1)。最大每日变化(Δψ=ψm- ψPD.)在第一年和第二年的春天的夏季,分别为0.55MPa和0.51MPa。在雨季期间,水势的日常变化可以忽略不计(图1)。

图1:在不同季节的S. Robusta和P.Roxburghii的预先达到和午间水潜力的变化
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P. Roxburghii.树木有♥PD.在二年内,从-0.27±0.02MPa到-1.5±0.02MPa的范围为-1.36±0.03 MPa至-1.3±0.07 MPa。ψm在二年级-0.39±0.01MPa和-1.93±0.06 MPa和-1.02±0.03 MPa和-1.47±0.04MPa,两年(图1)。在春季在春季的最大日常变化,值分别为0.79MPa和0.75MPa。每日变化p roxburbhii.在夏季的夏季时间最小。比较S. Robusta.邻近植根了p.roxburghii.树木表明,11个预先预测水位值10较高S. Robusta.。但是,Pre Dawn水潜力之间的T检验p.roxburghii.S. Robusta.没有显着(ns)不同。

ANOVA表明水势(两者都是ψPD.ψm)在物种季节和年份中有显着变化(P <0.01)。物种和年份,物种和季节之间的相互作用也显着变化(P <0.01)。

水潜在部件

使用压力体积(PV曲线)渗透潜在成分和相对水持续(RWC%)的树枝估计在四季,即季季,秋季,冬季和夏季。

渗透潜力的值在完全和零螺杆上仍然或多或少持续S.罗布斯塔从季风到冬天,然后在最大渗透调整期间初夏(从-1.6至-2.1MPa)和-0.40MPa(从-2.5至-2.9mpa)下降(从-2.5至-2.9mpa)(冬季)(表2)

表2:全Turgor Andat零Turgor处渗透潜力的季节变化和零Turgor(RWC%)在罗布斯塔和P. Roxburghii的相对含水量。(所代表的价值为两年)

季节

水潜在部件

op full(mpa)

op Zero(MPA)

rwc(%)

S.Robusta.

蒙森

-1.6±0.3

-2.5±0.1

85.7±7.5

秋天

-1.7±0.2

-2.4±0.1

77.5±5.6

冬天

-1.7±0.2

-2.1±0.3

84.6±8.0

初夏

-2.1±0.5

-2.9±0.4

80.9±10.2.

P. Roxburghii.

蒙森

-0.9±0.1

-1.3±0.2

86.1±8.4

秋天

-1.5±0.2

-2.6±0.6

80.0±7.6.

冬天

-1.8±0.4

-2.7±0.3

74.3±11.2.

初夏

-1.4±0.2

-1.8±0.3

75.3±10.4

P. Roxburghii.在全托尔核枪的渗透潜力中,季风到冬季的渗透潜力值逐渐下降。零Turgor的渗透潜力显示出-1.4MPa的更大衰落。零和完整的Turgor的渗透潜力在初夏之前显示了此后的上涨。零Turgor值的渗透势从-1.3到-2.7MPa下降(表2)。

S. Robusta.P. Roxburghii.相对含水量(RWC%)的值相当稳定。在S. Robusta.值范围在77.5%和85.7%之间。它从季风到秋天略微下降,然后在冬天略微上升。在P. Roxburghii.RWC(%)的值范围为74.3%和86.1%。这些物种显示出或多或少类似的相对含水量的季节性模式。它从季风到冬季持续下降,然后在夏季升起(表2)。

ANOVA表明,渗透潜力(在完全和零Turgor)和相对含水量(%)在物种和季节(P <0.01)上有显着变化。物种与季节之间的相互作用,也有显着变化(P <0.01)。

土壤水潜力

在10cm深度的两年内,土壤水势范围为-0.38±0.02MPa和-4.80±0.03MPa。在60cm深度时,土壤水势范围为-0.19±0.01MPa和2.77±0.02MPa(图2)

图2:10厘米和60cm的土壤水位(-MPA)的季节变化
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1年级,从秋天到春天,土壤水潜力仍然很高,然后在夏季显着下降,直到下雨季节急剧上升。在二年级到冬季下雨的土壤水潜力下降,春季期间增加,在夏季中度下降,然后在后半场到夏天增加。两年(图2)初夏发生的最负值。

Anova表明,多年来的土壤水潜力没有显着变化,但季节的变化显着(P <0.01)。年和季节之间的相互作用也有所不同(P <0.01)。

叶电导

仪器AP4型扩散孔径不能测量针叶树的叶片电导,因此测量了仅S.robusta的电导。在两年的时间内,叶电导在五个季节,冬季,春天,夏季和夏季测量。在所有季节,早晨的叶片电导在82.5±6.25和563.6±63.8 m mol m-2sec-1之间变化。下午电导变化在70.63±5.69和248.5±5.19 m mol m-2sec-1(图3)之间。早晨和下午的电导是在YR2的初夏和YR1秋季最高的最低的。横跨所有季节,早晨的叶片电导高于下午的电压。ANOVA表明,较早季节和季节的早晨叶片电导和下午叶片电导有显着变化(P <0.01)。岁月和季节之间的相互作用也很显着(P <0.01)。

图3:早晨和下午左撇子的季节性模式(M mol m-2-1)在S. Robusta
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讨论

该研究现场的特点是大约三个月的大约三个月的大雨和温暖温度从6月中旬到9月中旬,以及九个月的降雨或没有雨水的雨水。由于全球变暖和气候变化,这些森林的水分状况也会受到影响。S. Robusta.即使在白天时间温度非常高时,即使在夏天中也保持相对高的预先预测水位。提供大型土壤水分池的深层土壤似乎为这种根深根的物种服务S Robusta.在夏季干旱期间。由于土壤水可用性在较低深度下较高,因此深根茎物种的预曙光射击水电位比浅根较高(较少)。15,7另一方面P. Roxburghii.在夏季夏季和夏季(-1.4和-1.5MPa)期间显示出低的预先预测水潜力,并且日常变化随着应力(0.33MPa和0.27MPa)的增加而导致的P. Roxburghii.为了关闭它的气孔,因为干旱加剧了一种可用于侵占水分差的新网站的策略。这些物种似乎对干旱避免具有清晰的Stttegy。显然,如果适应现有的干旱水平是竞争结果的主要决定员,P. Roxburghii.会竞争S. Robusta.。在干扰之后P. Roxburghii.在经过宽松物种的成本上出现的过渡部位,在过渡部位扩展。2S. Robusta.冬季到春天的时间上升(-0.46至-0.83MPa)在树水势中是一个明显的特征,恰逢最大酚类活动的时间。也观察到类似的结果12.在喜马拉雅地区的低空性物种中。每日变化p.roxburghii.间接地代表了将气孔打开并自由地进行水的能力,趋于减少旱季。夏季时间在预先发生的水势下降是辛克酸P. Roxburghii.缺席S.罗布斯塔。深根和深层土壤似乎解释了Sal的稳定预测水势。

叶片表面与水蒸气的电导率是植物水条件的重要积分器.16叶片电导的每日模式沿环境梯度17变化,并且随着速度达到夏季夏季时间叶电导显着降低。根据19,上层冠层的最大平均电导294m mol m-2 sec-1,其轻微比211 m mol m-2 sec-1高于211 m mol m-2 sec-1,用于季节性热带森林。在本研究中,S. Robusta的最大电导率为563.6米Mol M-2 Sec-1,其略高地较高,使得Hopea Ferra的电导(510m mol m-2 sec-1)达20。叶片电导似乎与叶片发育有关,因为它在夏季和夏季减少时,当叶子扩张和成熟时。在雨季在雨季水中补充土壤水后,秋季的叶片电导很高。还观察到类似的结果21.

承认

我要感谢脑袋。林业与环境科学系,D.S.B。Kumaun大学校园,纳内利安提供实验室设施。

利益冲突

作者没有任何利益冲突。

资金

提交人没有对本文的研究,作者和/或出版本文的财务支持。

结论

难以解释物种分布,基于它们对单独的水胁迫的适应性。其他几个环境因素可能导致他们的再生和分配22-25S.罗布斯塔在所有季节都没有受到严重的水分压力。众所周知,当自来源不能渗透到具有良好的水条件的深土中时,众所周知,在幼苗阶段反复恢复。它很可能仅受水缺乏的影响,只在幼苗/树苗阶段,一旦其根系完全根深蒂固的土壤,它就不会被亚稳压。浅根P. Roxburghii.避免在夏季干旱期间闭合气孔时避免严重的水压力。

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