摘 要:【目的】了解不同平茬處理梭梭Haloxylon ammodendron的光合特性、水分利用效率(WUE)及其存在的差異,有助于理解不同平茬處理梭梭對(duì)環(huán)境的適應(yīng)策略,為干旱區(qū)灌木的撫育管理提供一定的理論依據(jù),對(duì)干旱區(qū)的生態(tài)恢復(fù)具有重要意義。【方法】利用Li-6800便攜式光合儀測(cè)定了不同光強(qiáng)下不同平茬處理梭梭(0%、25%、50%、75%)的光響應(yīng)曲線,分析了不同平茬梭梭的水分利用效率。【結(jié)果】光合有效輻射在0~2 000 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),不同平茬梭梭凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而增加,胞間CO2濃度隨著光合有效輻射的增強(qiáng)呈下降趨勢(shì)。光合有效輻射大于600 μmol·m-2·s-1時(shí),凈光合速率值均表現(xiàn)為留茬75%>留茬0%>留茬25%>留茬50%>未平茬,差異顯著(P<0.05)。留茬75%的光飽和速率(Amax)、光補(bǔ)償點(diǎn)最高,留茬25%表觀量子效率最大、光補(bǔ)償點(diǎn)最小。光合有效輻射小于600 μmol·m-2·s-1,不同平茬梭梭水分利用效率增加迅速,大于600 μmol·m-2·s-1時(shí),隨著光強(qiáng)的增強(qiáng),繼續(xù)緩慢上升。留茬25%通過(guò)降低蒸騰速率而提高水分利用效率,不同平茬梭梭水分利用效率表現(xiàn)為留茬25%>留茬75%>留茬50%>未平茬>留茬0%?!窘Y(jié)論】留茬25%水分利用效率最高,梭梭平茬撫育管理以留茬25%最為合適。本研究反映出對(duì)梭梭進(jìn)行不同程度平茬后,在干旱環(huán)境下形成了自身的抗旱機(jī)制及水分調(diào)節(jié)策略。
關(guān)鍵詞:平茬;光合特性;光響應(yīng);梭梭;烏蘭布和沙漠
中圖分類號(hào):S727.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-923X(2025)02-0044-09
基金項(xiàng)目:中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(CAFYBB2021MA005);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32001374);內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2023QN03008);內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2024MS03038);中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金(2021ZY0058)。
Photosynthetic response characteristics and water use efficiency of Haloxylon ammodendron under different stubble treatments
HUANG Yaru1,2,3, MA Yingbin1,2,4, HAN Chunxia1,2,3, HAO Xuting1,2,4, CUI Jian1,2,3, HAI Lu1,2,3, PANG Jiacheng1,2,3, SHI Shanyu1,2,3
(1.Experimental Center of Desert Forestry, Chinese Academy of Forestry, Dengkou 015200, Inner Mongolia, China; 2 Combat Desertification Engineering Technology Research Center, National Forestry and Grassland Administration, Dengkou 015200, Inner Mongolia, China; 3 National Long-term Scientific Research Base of Comprehensive Control in Ulan Buh Desert, National Forestry and Grassland Administration, Dengkou 015200, Inner Mongolia, China; 4 Inner Mongolia Dengkou Desert Ecosystem Observation Research Station, Dengkou 015200, Inner Mongolia, China)
Abstract:【Objective】Understanding the photosynthetic characteristics, water use efficiency (WUE) and their differences of Haloxylon ammodendron under different stubble treatments is helpful to understand the adaptation strategies of Haloxylon ammodendron to the environment under different stubble treatments.It provides a theoretical basis for the tending management of shrubs in arid areas and is of great significance for ecological restoration in arid areas. 【Method】The light response curves of Haloxylon ammodendron ( 0%, 25%, 50%, 75%) under different light intensities were measured by Li-6800 portable photosynthesis instrument, and water use efficiency of different stubble Haloxylon ammodendron were analyzed.【Result】In the range of photosynthetically active radiation (PAR) 0-2 000 μmol·m-2·s-1, the net photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of different stubble Haloxylon ammodendron increased with the increase of photosynthetically active radiation, and the intercellular CO2 concentration decreased with the increase of photosynthetically active radiation.When photosynthetically active radiation was greater than 600 μmol·m-2·s-1, the net photosynthetic rate values showed stubble 75%>stubble 0%>stubble 25%>stubble 50%>no stubble, and the difference was significant (P<0.05 ).The light saturation rate (Amax) and light compensation point (LCP) of stubble 75% were the highest, the apparent quantum efficiency (AQY) of stubble 25% was the highest. When the photosynthetically active radiation was less than 600 μmol·m-2·s-1, the water use efficiency of different stubble Haloxylon ammodendron increased rapidly. When it was greater than 600 μmol·m-2·s-1, it continued to rise slowly with the increase of light intensity. Stubble 25% increased water use efficiency by reducing transpiration rate. The water use efficiency of different stubble Haloxylon ammodendron was stubble 25%>stubble 75%>stubble 50%>no stubble>stubble 0%.【Conclusion】The water use efficiency of stubble 25% is the highest. The most suitable management of Haloxylon ammodendron is stubble 25%. This study reflects that after different degrees of stubble of Haloxylon ammodendron, its own drought resistance mechanism and water regulation strategy are formed in arid environment.
Keywords: stubble; photosynthetic characteristics; light response; Haloxylon ammodendron; Ulanbuh desert
植物的生長(zhǎng)發(fā)育與光合特性及水分生理密切相關(guān)[1]。光合作用主要受光照影響,光合速率隨光照強(qiáng)度增加而增強(qiáng),反之亦然[2]。植物光合能力強(qiáng)弱及對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)性可通過(guò)測(cè)定光響應(yīng)曲線來(lái)判斷,具體光合生理參數(shù)包括最大凈光合速率、光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)、表觀量子效率和暗呼吸速率等[3-5]。葉片水分利用效率(Water use efficiency,WUE)是植物葉片光合生理與水分生理過(guò)程的耦合,與光合速率、蒸騰速率聯(lián)系緊密[6],可用來(lái)表示植物水分利用能力的強(qiáng)弱,也能揭示植物葉片內(nèi)在耗水機(jī)制[7-8]。
超旱生灌木或小喬木梭梭Haloxylon ammdendron是“三北”等重點(diǎn)生態(tài)工程中防風(fēng)固沙的主要樹(shù)種,也是烏蘭布和沙漠東北緣防風(fēng)固沙和改善生態(tài)環(huán)境的先鋒樹(shù)種,被譽(yù)為“沙漠衛(wèi)士”和“沙漠植被之王”[9]。隨著梭梭固沙林林齡的增加,會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)弱、蓋度減小、退化和土壤干燥化等問(wèn)題,影響防護(hù)林生態(tài)效益[10-12],如何采取合理的撫育管理措施應(yīng)對(duì)梭梭林退化是關(guān)鍵問(wèn)題。平茬是灌木撫育管理的有效措施,可以在遏制植物衰退的同時(shí)促進(jìn)補(bǔ)償生長(zhǎng),萌孽枝條的生長(zhǎng)速度及質(zhì)量對(duì)于灌木林的可持續(xù)發(fā)展有重要作用[13-14]。平茬后植物會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)光合速率、蒸騰速率,從而調(diào)節(jié)水分利用效率,增加適應(yīng)環(huán)境的能力[15-17]。因此,對(duì)平茬后梭梭光合生理與水分利用效率進(jìn)行探討研究,對(duì)于摸清兩者之間的協(xié)同變異規(guī)律意義重大。賀曉慧等[18]研究了不同林齡梭梭光合特性和水分利用效率,表明中齡級(jí)梭梭(22 a)的水分利用效率高于低齡級(jí)(5、11 a)和高齡級(jí)梭梭(34、46 a),中齡級(jí)梭梭(22 a)受到的水分脅迫最大,通過(guò)降低蒸騰而提高水分利用效率。但是目前對(duì)不同平茬處理梭梭光合響應(yīng)特性與水分利用效率的差異關(guān)注較少,暫無(wú)定論。不同平茬處理梭梭光響應(yīng)特性與水分利用效率有何差異,是否隨著平茬程度的增加呈現(xiàn)某種明顯規(guī)律尚不明晰。
因此,本研究以黃河“幾字彎”烏蘭布和沙漠的梭梭為對(duì)象,分析不同平茬梭梭光合特征和水分利用效率的差異,闡明不同平茬梭梭對(duì)環(huán)境光合特性的適應(yīng)和生理響應(yīng),有助于理解梭梭平茬后在生長(zhǎng)過(guò)程中的差異及對(duì)環(huán)境適應(yīng)策略的認(rèn)知,為理解生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和水循環(huán)及其耦合關(guān)系奠定基礎(chǔ),為烏蘭布和沙漠東北部防護(hù)林體系的撫育管理提供一定的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
研究區(qū)位于黃河“幾字彎”的烏蘭布和沙漠東北部,行政區(qū)劃屬于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市磴口縣,地理坐標(biāo)106°00′~107°20′E,39°40′~41°00′N(xiāo)。當(dāng)?shù)貙儆谥袦貛О敫珊荡箨懶詺夂?,主要特點(diǎn)是降水少、氣候干燥,多年平均降水量約140.3 mm。風(fēng)沙活動(dòng)比較多,風(fēng)速較高,西風(fēng)和西北風(fēng)是主風(fēng)向,年平均氣溫6.8 ℃,年均日照時(shí)間3 229.9 h。研究區(qū)內(nèi)以新月形或圓錐形沙丘為主,沙丘高度不高于10 m,天然植被主要有黑沙蒿Artemisia ordosica、沙冬青和白刺N(yùn)itraria tangutorum等。
1.2 試驗(yàn)材料
選擇地勢(shì)較為平坦、長(zhǎng)勢(shì)良好的梭梭林設(shè)置固定觀測(cè)樣地(20 m×20 m),梭梭的栽植年限為20 a,株行距為3 m×2 m,平均高度2.96±0.43 m,平均冠幅3.14 m×3.07 m,平均基徑10.4±3.1 cm。樣地蓋度為12%,樣地土壤平均含水量為1.07%。
1.3 研究方法
1.3.1 平茬處理方法
選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致的梭梭作為標(biāo)準(zhǔn)株,2022年3月進(jìn)行平茬,梭梭平茬方式按照垂直方向上預(yù)留樹(shù)冠高度的0%、25%、50%、75%(圖1),以不平茬梭梭作為對(duì)照,共5個(gè)處理,每個(gè)處理分別選擇5株,共25株。
1.3.2 光合參數(shù)測(cè)定
1.4 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及繪圖,采用函數(shù)STDEVP軟件計(jì)算誤差值,采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行多重比較分析。光合作用對(duì)光響應(yīng)曲線的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用由葉子飄等[5]提供的光合模型擬合軟件處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同平茬梭梭凈光合速率光響應(yīng)特征
隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭變化趨勢(shì)基本一致。圖2中,當(dāng)光合有效輻射在0~600 μmol·m-2·s-1時(shí),不同平茬梭梭凈光合速率均隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而迅速增加,當(dāng)光合有效輻射大于600 μmol·m-2·s-1時(shí),凈光合速率隨光合有效輻射(PAR)的增強(qiáng)緩慢增加,光響應(yīng)曲線變化較為平緩。當(dāng)光合有效輻射為1 500 μmol·m-2·s-1時(shí),留茬0%梭梭凈光合速率達(dá)到最大,為19.05 μmol·m-2·s-1,說(shuō)明留茬0%梭梭達(dá)到了光飽和點(diǎn)。留茬25%、50%、75%、未平茬梭梭當(dāng)光合有效輻射(PAR)為2 000 μmol·m-2·s-1時(shí),曲線呈緩慢上升趨勢(shì),說(shuō)明還沒(méi)有達(dá)到光飽和點(diǎn)。光合有效輻射大于600 μmol·m-2·s-1時(shí),凈光合速率值均表現(xiàn)為留茬75%>留茬0%>留茬25%>留茬50%>未平茬。不同平茬處理間的凈光合速率差異顯著(P<0.05)。
2.2 不同平茬梭梭光響應(yīng)特征參數(shù)
光飽和速率由高到低依次是留茬75%>留茬0%>留茬25%>留茬50%>未平茬(表1)。光飽和點(diǎn)值高表明強(qiáng)光環(huán)境下,植物生長(zhǎng)不容易受到抑制,光飽和點(diǎn)值越小,植物利用弱光的能力越強(qiáng),不同平茬梭梭光飽和點(diǎn)為留茬75%>留茬0%>留茬50%>未平茬>留茬25%,留茬25%光飽和點(diǎn)最低,說(shuō)明利用弱光的能力越強(qiáng)。不同平茬梭梭的表觀量子效率為留茬75%>留茬25%>留茬0%>留茬50%>未平茬。不同留茬Rd為留茬0%>留茬50%>留茬75%>未平茬>留茬25%。留茬75%的Amax、LCP最高,25%的表觀量子效率最大、光補(bǔ)償點(diǎn)最小,留茬0%暗呼吸最大。不同平茬梭梭Amax、LCP差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),不同平茬處理表觀量子效率差異不顯著(P>0.05),Rd除留茬75%與未平茬差異不顯著(P>0.05),其他處理間差異顯著(P<0.05)。
2.3 不同平茬梭梭蒸騰速率光響應(yīng)特征
由圖3可知,隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭蒸騰速率增加緩慢,曲線變化較為平緩。留茬25%梭梭在光合有效輻射小于200 μmol·m-2·s-1時(shí),蒸騰速率呈直線上升。留茬0%蒸騰速率最大,留茬25%蒸騰速率最小。
2.4 不同平茬梭梭氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度的光響應(yīng)特征
隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭氣孔導(dǎo)度變化趨勢(shì)基本一致,均呈增加趨勢(shì)(圖4)。不同光合有效輻射、氣孔導(dǎo)度值均表現(xiàn)為留茬0%>留茬75%>留茬50%>未平茬>留茬25%。當(dāng)光合有效輻射小于200 μmol·m-2·s-1,不同平茬梭梭氣孔導(dǎo)度增加較快,當(dāng)光合有效輻射大于200 μmol·m-2·s-1,隨著光強(qiáng)的增加,氣孔導(dǎo)度增加緩慢,這說(shuō)明不同平茬梭梭氣孔運(yùn)動(dòng)受光強(qiáng)變化影響較大。隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭胞間CO2濃度變化一致(圖5),均呈下降趨勢(shì)。當(dāng)光合有效輻射小于600 μmol·m-2·s-1,隨著光強(qiáng)的增加,胞間CO2濃度下降較快,當(dāng)光合有效輻射大于600 μmol·m-2·s-1,隨著光強(qiáng)的增加,下降緩慢。
2.5 不同平茬梭梭水分利用效率光響應(yīng)特征
在干旱荒漠地區(qū),水分利用效率可表征植物適應(yīng)干旱能力的強(qiáng)弱。隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭水分利用效率變化趨勢(shì)基本一致,均呈增加趨勢(shì)(圖6)。不同平茬梭梭的水分利用效率為留茬25%>留茬75%>留茬50%>未平茬>留茬0%,其中留茬25%梭梭的水分利用效率最高,為9.59 mmol·mol-1;留茬75%梭梭在低光強(qiáng)時(shí)水分利用效率較低,隨著光強(qiáng)的增加,水分利用效率逐漸增加,僅次于留茬25%梭梭。光合有效輻射小于600 μmol·m-2·s-1,不同平茬梭梭水分利用效率迅速增加,大于600 μmol·m-2·s-1時(shí),隨著光強(qiáng)的增強(qiáng),繼續(xù)緩慢上升。留茬25%梭梭達(dá)到水分利用效率最高所需的飽和光強(qiáng)較大,已超過(guò)最大光照強(qiáng)度2 000 μmol·m-2·s-1。
2.6 光合有效輻射和平茬方式對(duì)光合響應(yīng)和水分利用效率的影響
對(duì)不同平茬梭梭的光合響應(yīng)及水分利用效率進(jìn)行多因素方差分析(表2),其中Sig.<0.05,表明該因素的主效應(yīng)達(dá)到顯著,從表2可以看出,平茬方式對(duì)水分利用效率、凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度具有顯著影響,對(duì)胞間CO2濃度沒(méi)有顯著影響;光合有效輻射對(duì)水分利用效率、凈光合速率和胞間CO2濃度具有顯著影響,對(duì)蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度沒(méi)有顯著影響。而平茬方式和光合有效輻射交互作用均不顯著(P>0.05)。
3 討論與結(jié)論
3.1 討 論
植物光合特征參數(shù)能夠反映適應(yīng)環(huán)境的能力[3,19]。本研究中,不同平茬處理梭梭的光響應(yīng)變化及特征參數(shù)存在差異。留茬0%梭梭生長(zhǎng)旺盛,但平茬后植株矮小,有限的降水和土壤水便可以滿足其生長(zhǎng)需求,其蒸騰速率、暗呼吸、光合作用能力較強(qiáng),通過(guò)提高光合能力、增加干物質(zhì)的積累來(lái)適應(yīng)高溫環(huán)境[20]。留茬25%、50%梭梭光飽和速率減小,蒸騰速率和暗呼吸減小,留茬25%、50%梭梭屬于中度平茬,梭梭在剛平茬后快速生長(zhǎng),大量消耗土壤水和養(yǎng)分,使其光合作用受限。留茬75%光合能力較高,光補(bǔ)償點(diǎn)最大,說(shuō)明75%梭梭利用強(qiáng)光的能力強(qiáng),利用弱光的能力弱。這說(shuō)明梭梭不同平茬處理后,打破了植物自身的水分及生長(zhǎng)平衡,平茬后提高了光合能力,加速干物質(zhì)積累,從而保證在干旱環(huán)境下能夠長(zhǎng)期生存。
光飽和速率、光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)等是表征植物光響應(yīng)特性的關(guān)鍵指標(biāo),同時(shí)也是研究植物適應(yīng)性的重要參數(shù)[21]。光補(bǔ)償點(diǎn)體現(xiàn)植物利用強(qiáng)光的能力,不同平茬梭梭的光補(bǔ)償點(diǎn)均較高,說(shuō)明即使對(duì)梭梭進(jìn)行平茬處理,對(duì)光補(bǔ)償點(diǎn)影響較小,這是因?yàn)樗笏笊L(zhǎng)在高溫干旱的環(huán)境中,已經(jīng)適應(yīng)了環(huán)境,形成了抗旱、耐高溫、耐強(qiáng)光的特性,強(qiáng)光條件對(duì)其生長(zhǎng)影響較小。不同平茬梭梭光補(bǔ)償點(diǎn)變化幅度較小,為123.73~191.65 μmol·m-2·s-1,說(shuō)明不同平茬處理后梭梭維持生命活動(dòng)所需的能量都不高[22],平茬后能夠較好地適應(yīng)環(huán)境。留茬0%梭梭的光飽和點(diǎn)為1 499.33 μmol·m-2·s-1,比光補(bǔ)償點(diǎn)123.73~191.65 μmol·m-2·s-1的變化幅度大(表1),說(shuō)明不同平茬梭梭進(jìn)行光合作用利用強(qiáng)光的能力較強(qiáng),利用弱光的能力較弱。不同平茬梭梭的光飽和速率均大于未平茬,這也充分說(shuō)明平茬后梭梭利用強(qiáng)光進(jìn)行光合作用的能力較強(qiáng),其中留茬75%梭梭的光飽和速率最高,達(dá)到23.18 μmol·m-2·s-1,未平茬的光飽和速率為11.86 μmol·m-2·s-1,說(shuō)明留茬75%梭梭利用強(qiáng)光進(jìn)行光合作用的能力最強(qiáng)。AQY可以反映梭梭利用弱光效率的高低,研究表明大部分植物AQY為0.03~0.07[23],本研究中不同平茬梭梭AQY為 0.052~0.063,說(shuō)明梭梭平茬后同化枝的光能轉(zhuǎn)化效率較高。同時(shí),AQY和Amax隨不同平茬程度的變化趨勢(shì)不一致,表明Amax的大小不能由AQY來(lái)決定,這一結(jié)論與楊凱悅[24]的觀點(diǎn)一致。
研究指出,植物長(zhǎng)期生存在干旱沙區(qū),Rd一般較高[25-26]。學(xué)者們認(rèn)為有的植物存在光抑制現(xiàn)象,隨光強(qiáng)的增加,光合速率達(dá)到最大后呈下降趨勢(shì)[27-28]。本研究中光合有效輻射為2 000 μmol·m-2·s-1時(shí),留茬0%梭梭達(dá)到了光飽和點(diǎn),留茬25%、50%、75%、未平茬曲線處于緩慢上升趨勢(shì),說(shuō)明還沒(méi)有達(dá)到光飽和點(diǎn)。下一步需要繼續(xù)增加光合有效輻射,探究不同平茬梭梭達(dá)到光飽和點(diǎn)后的光響應(yīng)特性。
不同平茬梭梭胞間CO2濃度隨著光合有效輻射增加均呈下降趨勢(shì),這是由于在儀器葉室內(nèi)CO2濃度不變,胞間CO2濃度越低,CO2濃度梯度值越大,CO2更容易進(jìn)入葉片內(nèi)提高光合能力。凈光合速率與氣孔導(dǎo)度的光響應(yīng)顯示,氣孔導(dǎo)度均呈增加趨勢(shì)。同時(shí)期的凈光合速率變化較為迅速,說(shuō)明在光合有效輻射0~2 000 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),CO2進(jìn)入梭梭同化枝后轉(zhuǎn)化速率快,提高了光合速率。不同平茬梭梭隨著氣孔導(dǎo)度增加,Tr逐漸增加,蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度呈正相關(guān)。這與趙輝等[29]的研究結(jié)果一致。蒸騰速率隨著光強(qiáng)的增加而迅速增加,葉片內(nèi)CO2濃度增加,梭梭體內(nèi)水分會(huì)大量散失(通過(guò)氣孔),導(dǎo)致蒸騰速率上升較快。梭梭能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)氣孔的開(kāi)閉程度,平茬后梭梭也能夠適應(yīng)環(huán)境變化。
烏蘭布和沙漠光照強(qiáng)而降水少,水分是制約植物生長(zhǎng)的主要因素,植物的水分利用效率越大,表明抗旱能力越強(qiáng)[30]。植物通常具有較高的水分利用效率來(lái)適應(yīng)沙漠干旱高溫的環(huán)境[31-32],作為強(qiáng)旱生植物的梭梭,長(zhǎng)期生存在干旱少雨的環(huán)境,已經(jīng)形成了適應(yīng)沙漠環(huán)境的機(jī)制[33],調(diào)整葉片形態(tài)及生理特性,以便更好地應(yīng)對(duì)干旱脅迫[34]。不同平茬梭梭水分利用效率的光響應(yīng)特性相似,隨著光強(qiáng)的增加,水分利用效率逐漸增加。留茬25%梭梭的最大水分利用效率最高,可能是因?yàn)榱舨?5%梭梭平茬后,光飽和點(diǎn)較大,光補(bǔ)償點(diǎn)較小,蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度最小,說(shuō)明利用強(qiáng)光和弱光的能力均較強(qiáng)。在受到輕度干旱時(shí),通過(guò)減小氣孔導(dǎo)度、降低蒸騰,從而增加水分利用效率,減少呼吸消耗,增加有機(jī)物質(zhì)的積累,從而抵御干旱脅迫。0%梭梭的水分利用效率最低,可能是因?yàn)榱舨?%梭梭平茬后,光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)較高,蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度最大,雖然留茬0%梭梭利用強(qiáng)光弱光能力較強(qiáng),但氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率最大,導(dǎo)致水分利用效率最低。
本研究只針對(duì)不同平茬處理梭梭的光合特性、水分利用效率及其存在的差異進(jìn)行了分析,有助于理解不同平茬處理梭梭對(duì)環(huán)境的適應(yīng)策略,但是缺乏對(duì)其他葉功能性狀的研究。下一步將對(duì)不同平茬梭梭葉功能性狀及葉化學(xué)計(jì)量特征進(jìn)行研究,綜合分析平茬后梭梭的抗旱機(jī)制及水分調(diào)節(jié)策略。
3.2 結(jié) 論
隨著光合有效輻射的增加,不同平茬梭梭的凈光合速率、蒸騰速率和水分利用效率變化趨勢(shì)基本一致,但不同平茬梭梭的光合特性和水分利用效率存在顯著差異。留茬25%梭梭水分利用效率最高,利用強(qiáng)光和弱光的能力均較強(qiáng),通過(guò)減小氣孔導(dǎo)度來(lái)降低蒸騰,增加水分利用效率,減少呼吸消耗,進(jìn)而積累有機(jī)物質(zhì)應(yīng)對(duì)干旱脅迫。留茬75%梭梭水分利用效率次之,利用強(qiáng)光的能力最強(qiáng),利用弱光的能力最弱,氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較高,光合能力最強(qiáng),通過(guò)高光合、高蒸騰來(lái)提高水分利用效率。留茬50%梭梭水分利用效率中等,光飽和速率較小,利用強(qiáng)光能力均較弱,利用弱光能力中等。留茬0%梭梭水分利用效率最低,利用強(qiáng)光的能力較強(qiáng),利用弱光的能力較弱,光合能力較強(qiáng),通過(guò)光合能力的提升實(shí)現(xiàn)干物質(zhì)的積累,從而增加抵御干旱、高溫的環(huán)境的能力。因此,建議梭梭的平茬撫育管理以留茬25%最合適。今后還應(yīng)對(duì)不同平茬梭梭生理生態(tài)特性進(jìn)行深入細(xì)致的研究,才能更好地探究不同平茬處理后梭梭對(duì)環(huán)境的適應(yīng)策略。
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[本文編校:吳 彬]