土壤水分對不同樹種光合作用日動態(tài)過程的影響.pdf

1、為探索干旱缺水地區(qū)造林樹種光合作用日變化特性及其與土壤水分的定量關(guān)系，為脆弱生態(tài)區(qū)植被恢復(fù)重建中植物種引進(jìn)與篩選、林分合理配置提供理論與技術(shù)參考，應(yīng)用植物生理生態(tài)學(xué)原理和葉片光合作用及葉綠素?zé)晒鉁y試技術(shù)，在半干旱黃土丘陵區(qū)，以山杏、沙棘、油松3個樹種為試驗(yàn)材料布設(shè)試驗(yàn)，測定其在不同土壤水分下光合作用的日動態(tài)過程，以及葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)的日動態(tài)過程。探討3個樹種的光合作用日變化特征與機(jī)制，探明光合作用效率(光合速率、水分利用效率等)與土

2、壤濕度的定量關(guān)系，確定3個樹種光合作用和高效用水適宜的土壤濕度閾值。研究取得了以下主要結(jié)果和結(jié)論：
　　 1、揭示了3個樹種光合作用效率日變化特征與生理機(jī)制
　　 3個樹種光合作用日變化過程不同，受土壤水分變化的影響較大；在重度水分脅迫(RWC<30％)下會發(fā)生光合作用的非氣孔限制。
　　 3個樹種光合作用日變化過程不同，受土壤水分變化的影響較大，隨著水分脅迫程度的加劇，3個樹種的光合速率日變化類型由不明顯的雙峰

3、曲線變?yōu)閱畏迩€，然后由單峰曲線逐漸向雙峰曲線過渡。其過渡的土壤水分臨界值基本都在40％-60％之間。3個樹種光合作用“午休”的主要原因，表現(xiàn)為隨著土壤水分脅迫程度的加劇，由氣孔限制向非氣孔限制轉(zhuǎn)變。即在RWC>50％的土壤濕度范圍內(nèi)，各個樹種光合速率中午降低的主要原因是氣孔限制；但在RWC處于30％-50％之間時(shí)，光合作用“午休”的主要原因逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉菤饪紫拗?；RWC<30％時(shí)，光合作用一直處于非氣孔限制狀態(tài)。
　　 2、3個

4、樹種是抗旱能力較強(qiáng)和光合作用對土壤水分適應(yīng)范圍較廣的樹種，但其光合作用水平和適宜的水分范圍有一定差別。
　　 3個樹種Pn與WUE適宜的土壤水分范圍依次為：山杏49.3％-77.0％、沙棘54.2％-76.8％、油松54.1％-80.9％。其中山杏、沙棘和油松的日平均光合速率和日平均水分利用效率分別在RWC為56.1％、60.4％與65.8％時(shí)達(dá)到最高水平，土壤水分過高或過低都不利于植株的高效用水。
　　 3個樹種的日平

5、均光合速率為：山杏(3.22μmol·m-2·s-1)>沙棘(2.88μmol·m-2·s-1)>油松(2.87μmol·m-2·s-1)，3個樹種日平均水分利用效率為：沙棘(1.6μmol·mmol-1)>山杏(1.1μmol·mmol-1)>油松(1.0μmol·mmol-1)，表明光合作用水平山杏與沙棘較高，而油松較低。
　　 3、土壤水分脅迫加劇會增強(qiáng)3個樹種光合作用的光抑制程度；熱耗散增加是植物抵御光抑制的主要機(jī)制。<

6、br>　　 3個樹種的Pn、Fm、Fv/Fm和ФPSⅡ都有午間降低現(xiàn)象，表明3個樹種的光合作用均發(fā)生了光抑制。而其NPQ都有午間升高趨勢，表明光合機(jī)構(gòu)熱耗散增加是3個樹種抵御光抑制和緩解光合作用“午休”的主要機(jī)制之一。在70％>RWC>50％時(shí)，樹種沒有發(fā)生光抑制，下午Pn的下降主要是由非氣孔限制引起的；RWC為30％-50％時(shí)，樹種發(fā)生了明顯的光抑制，隨著水分脅迫的緩解，受光抑制的程度降低，超過13:00以后，Pn從氣孔限制轉(zhuǎn)向非氣