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文檔簡介
1、古樹名木是珍貴的自然資源和文化遺產(chǎn)。泰山油松古樹是構(gòu)成泰山世界自然遺產(chǎn)的重要組成部分,是泰山歷史文化和自然遺產(chǎn)的完美融合,已經(jīng)成為泰山精神的象征。長期以來,由于受全球氣候變暖影響,加之缺乏科學(xué)系統(tǒng)的管理,泰山風(fēng)景區(qū)古樹名木隨著樹齡增加和生境惡化,導(dǎo)致古樹名木樹勢普遍衰弱,對逆境的抗性明顯降低。開展古樹名木樹勢評價(jià)和衰老機(jī)理的研究,闡明古樹名木衰老的誘發(fā)原因和機(jī)理,提出樹勢評價(jià)體系和評價(jià)方法,并據(jù)此實(shí)施切實(shí)可行的管理和復(fù)壯技術(shù),對于提高泰
2、山古樹名木的保護(hù)管理水平,提高樹木生長勢,延長古樹名木的年齡,保護(hù)古樹名木資源具有重要意義。
本研究以泰山油松古樹為研究對象,以幼齡和壯齡油松為參比,通過水分脅迫下油松生長及生理生化特性的研究,闡明了油松對水分逆境的適應(yīng)性;通過萌芽抽枝能力、新梢連年生長量、針葉特征、葉綠素含量、光合特性及葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)特征、礦質(zhì)營養(yǎng)、內(nèi)源激素、膜脂特性等方面的系統(tǒng)觀測,對比分析了不同樹齡階段油松形態(tài)特征、生物學(xué)特性、生理生化特性的變化規(guī)律,
3、基于 AHP-模糊綜合評價(jià)法構(gòu)建了泰山油松古樹樹勢評價(jià)指標(biāo)體系。本文取得了以下主要研究成果:
1.采用盆栽試驗(yàn)方法,研究了生長季節(jié)持續(xù)干旱、水澇逆境對4年生油松幼樹的根系、葉片生長與生物量分配、葉片水勢以及光合碳同化能力的影響,以闡明水分逆境對幼齡油松生長及光合生理特性的影響,探討及油松生長對不同程度水分脅迫的適應(yīng)性。結(jié)果表明:(1)干旱和水澇脅迫均顯著抑制油松生長,水分逆境脅迫下油松根、莖、針葉生物量均有不同程度下降,且干旱
4、脅迫的下降幅度大于水澇脅迫。(2)干旱脅迫初期,根系粗度增加,毛細(xì)根數(shù)量增多;隨著脅迫時(shí)間延長,樹勢逐漸衰弱,毛細(xì)根逐漸減少;干旱脅迫50天以上植株逐漸死亡;凈光合速率(Pn)、氣孔阻力(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)隨脅迫時(shí)間的延長,受脅迫程度呈不斷下降趨勢,且表現(xiàn)為顯著差異(P<0.05),土壤水勢(WP)及小枝水勢(BWP)與對照(CK)相比也呈現(xiàn)下降趨勢;(3)水澇脅迫初期對油松生長沒有明顯影響;隨水澇程度的
5、加重,油松表現(xiàn)為葉片發(fā)黃、失綠;Gs及Pn呈下降趨勢,且Pn逐漸接近為0,Ci呈上升趨勢,WP和BWP略高于 CK,且 BWP與 CK相比呈現(xiàn)出顯著差異(P<0.05);持續(xù)水澇超過20天,油松細(xì)根腐爛,植株逐漸死亡。
2.選取不同生長狀況的泰山油松古樹為研究對象,以生長健壯的幼齡和壯齡油松為參比,通過對枝梢連年生長量、針葉長度、針葉粗度等形態(tài)變化指標(biāo)及葉綠素含量、細(xì)胞膜透性、Pn、Gs、Ci、Tr、C、N、P、K、Mg礦質(zhì)元
6、素含量和脫落酸(ABA)含量等生長生理特性的測定分析,以探明油松古樹衰老機(jī)制,以便對古樹樹勢進(jìn)行診斷并采取適宜的復(fù)壯養(yǎng)護(hù)管理措施以延緩衰老。與健壯油松相比,油松古樹針葉細(xì)、短,枝梢的生長量低;光合作用能力弱,葉綠素含量低,膜透性增大;C、N、Mg、K元素含量升高,P元素含量無明顯變化;內(nèi)源激素 ABA含量顯著提高,造成樹勢的衰弱。其中瀕危油松古樹ABA含量最高、膜脂過氧化最嚴(yán)重、胞間CO2含量較高,同時(shí)其他各項(xiàng)指標(biāo)均處于最低水平。油松形
7、態(tài)變化指標(biāo)與生理指標(biāo)之間有顯著的相關(guān)性。研究結(jié)果表明:細(xì)胞膜透性、葉綠素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、C、N、P、K、Mg礦質(zhì)元素含量和ABA含量等生理變化指標(biāo)揭示衰弱及瀕死古樹與健壯油松間各種反應(yīng)機(jī)制的差別,能夠作為樹勢診斷的指標(biāo)。
3.以層次分析法為依據(jù),構(gòu)建以形態(tài)、生長、生理、枝梢枯死狀態(tài)為準(zhǔn)則層和14個(gè)指標(biāo)層的泰山油松古樹樹勢評價(jià)體系。針對泰山油松古樹的實(shí)際情況,借鑒有關(guān)歷史資料及相關(guān)文獻(xiàn),并結(jié)合專家評判等方法來確定指
8、標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)各層次不同的隸屬度,運(yùn)用模糊算子進(jìn)行模糊綜合評價(jià),根據(jù)評價(jià)結(jié)果將樹勢情況劃分為5種,分別是健壯(綜合評分 Q≥80)、輕度衰弱(80>Q≥60)、中度衰弱(60>Q≥40)、重度衰弱(40>Q≥20)以及瀕危(20>Q≥0)。研究表明,15株典型油松古樹均呈現(xiàn)出不同程度的衰老表征,輕度衰老古樹 E0051、I0001與健壯油松相比,各項(xiàng)指標(biāo)沒有明顯下降;中度衰老古樹 D0110、E0043、G0002等樹冠殘缺、枝條枯死
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