科尔沁沙地复叶槭等3个阔叶树种的光合特性及其水分利用效率Photosynthetic Characteristics and Water Use Efficiency of Three Broad-leaved Tree Species in the Horqin Sandland
孙学凯,范志平,王红,白洁,张营,邓东周
摘要(Abstract):
在自然条件下,利用LI-6400型便携式光合作用测定系统测定了科尔沁沙地3个阔叶树种复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的光合参数,研究各树种水分利用效率特征。结果表明:复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的净光合速率日变化呈双峰型,最大峰值出现在8:00~10:00,分别为12.22、11.70和7.24μmol.m-2.s-1。通过比较3个树种的蒸腾速率,得出紫叶矮樱和紫叶稠李的蒸腾速率日均值较低,分别为5.10和4.95mmol.m-2.s-1,而复叶槭蒸腾速率日均值最高,为6.21mmol.m-2.s-1;对于水分利用效率而言,3个树种的日均值由高到低分别为紫叶矮樱(1.08μmol CO2mmol-1H2O)>复叶槭(0.78μmol CO2mmol-1H2O)>紫叶稠李(0.69μmol CO2mmol-1H2O),说明紫叶矮樱对干旱环境适应能力更强。最后,通过净光合速率与各影响因子的相关分析得出,3个阔叶树种净光合速率与其胞间CO2浓度相关系数最大,分别为r复叶槭=-0.954、r紫叶矮樱=-0.968和r紫叶稠李=-0.970,说明胞间CO2浓度是影响树种净光合速率最主要的影响因子。
关键词(KeyWords): 科尔沁沙地;光合特性;水分利用效率;阔叶树种
基金项目(Foundation): "十一五"国家科技支撑计划(2006BAD03A0203、2006BAC01A12);; 沈阳市科学技术应用基础研究计划(1063311-1-00);; "十一五"国家科技攻关(BA517A02-1);; 辽宁省科技攻关项目(200511744)资助
作者(Author): 孙学凯,范志平,王红,白洁,张营,邓东周
参考文献(References):
- [1]胡中民,于贵瑞,樊江文,等.干旱对陆地生态系统水碳过程的影响研究进展[J].地理科学进展,2006,25(6):12-20.
- [2]张文标,金则新,柯世省,等.木荷光合特性日变化及其与环境因子相关性分析[J].广西植物,2006,26(5):492-498.
- [3]郑淑霞,上官周平.8种阔叶树种叶片气体交换特征和叶绿素荧光特性比较[J].生态学报,2006,26(4):1080-1087.
- [4]王润元,杨兴国,赵鸿,等.半干旱雨养区小麦叶片光合生理生态特征及其对环境的响应[J].生态学杂志,2006,25(10):1161-1166.
- [5]应叶青,吴家胜,戴文圣,等.柃木苗期光合特性研究[J].浙江林学院学报,2004,21(4):366-370.
- [6]李雪华,蒋德明,刘志民.山杏幼苗水分生理生态特性及凋萎湿度的研究[J].干旱区资源与环境,2004,18(5):168-171.
- [7]曾凡江,张希明,李小明.柽柳的水分生理特性研究进展[J].应用生态学报,2002,13(5):611-614.
- [8]王孟本,李洪建,柴宝峰,等.树种蒸腾作用、光合作用和蒸腾效率的比较研究[J].植物生态学报,1999,23(5):401-410.
- [9]Shangguan Z P,Shao MA,Dyckmans J.Effects of nitrogen nutrition and water deficit on net photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence inwinter wheat[J].Journal of Plant Physiology,2000,156:46-51.
- [10]李吉跃,周平,招礼军.干旱胁迫对苗木蒸腾耗水的影响[J].生态学报,2002,22(9):1380-1386.
- [11]MA C C,GAO Y B,GUO HY,et al.Photosynthesis,transpiration,and water use efficiency ofCaragana microphylla,C.intermedia,andC.korshinskii[J].Photosynthetica,2004,42(1):65-70.
- [12]Shangguan ZP,Shao MA,Dyckmans J.Nitrogen nutrition and water stress effects on leaf photosynthetic gas exchange and water use efficiencyin winter wheat[J].Environmental and Experimental Botany,2000,44:141-149.
- [13]严昌荣,韩兴国,陈灵芝.六种木本植物水分利用效率和其小生境关系研究[J].生态学报,2001,21(11):1952-1956.
- [14]徐飞,郭卫华,王玉芳,等.济南市校园6个绿化树种光合荧光特征比较初探[J].山东大学学报(理学版),2007,42(5):86-94.
- [15]王颖,魏国印,张志强,等.7种园林树种光合参数及水分利用效率的研究[J].河北农业大学学报,2006,29(6):44-48.
- [16]李国泰.8种园林树种光合作用特征与水分利用效率比较[J].林业科学研究,2002,15(3):291-296.
- [17]康宏樟,朱教君,许美玲.科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性[J].干旱区研究,2007,24(1):15-22.
- [18]王志会,夏新莉,尹伟伦.不同种源的柠条锦鸡儿的生理特性与抗旱性[J].东北林业大学学报,2007,35(9):27-29,32.
- [19]周平,李吉跃,招礼军.北方主要造林树种苗木蒸腾耗水特性研究[J].北京林业大学学报,2002,24(56):50-55.
- [20]朱教君,曾德慧,康宏樟,等.沙地樟子松人工林衰退机制[M].北京:中国林业出版社,2005.
- [21]杨艳清.紫叶稠李引种栽培与繁殖[J].东北林业大学学报,2006,34(6):20-21.
- [22]李雪华,蒋德明,阿拉木萨,等.科尔沁沙地4种植物抗旱性的比较研究[J].应用生态学报,2002,13(11):1385-1388.
- [23]毛玉琪,张景林,王福森,等.落叶松引种研究[J].林业科学,1998,34(4):48-58.
- [24]于占源,曾德慧,姜凤岐,等.半干旱区沙质草地生态系统碳循环关键过程对水肥添加的响应[J].北京林业大学学报,2006,28(4):45-50.
- [25]Farquhar G D,Sharkey TD.Stomatal conductance and photosynthesis[J].Annual Review of Plant Physiology,1982,33:317-345.
- [26]Nijs I,Ferris R,Blum H,et al.Stomatal regulation in a changing climate:A field study using free air temperature increase(FATI)and freeair CO2enrichment(FACE)[J].Plant,Cell and Environment,1997,20:1041-1050.
- [27]Pe?uelas J,Filella I,Llusia J,et al.Comparative field study of spring and summer leaf gas exchange and photobiology of the MediterraneantreesQuercus ilexandPhillyrea latifolia[J].Journal of Experiment Botany,1998,49:229-238.
- [28]余叔文,汤章城.植物生理与分子生物学(第二版)[M].北京:科学出版社,1998.
- [29]赵溪竹,姜海凤,毛子军.长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究[J].植物研究,2007,27(3):361-366.
- [30]曹仪植,宋占午.植物生理学[M].兰州:兰州大学出版社,1998.
- [31]毛培利,曹帮华,宋绪忠,等.干旱胁迫下刺槐无性系光合生理适应性研究[J].浙江林业科技,2007,27(4):34-37.
- [32]靳忠英,彭正松,李育明,等.半夏的光合特性[J].作物学报,2006,32(10):1542-1548.
- [33]王玉辉,用广胜,何兴元.羊草叶片气孔导度特征及数值模拟[J].应用生态学报,2001,12(4):517-521.
- [34]Eamus D.The interaction of rising CO2and temperatures with water use efficiency[J].Plant,Cell and Environment,1991,14:843-852.
- [35]贾荣亮,周海燕,谭会娟,等.超旱生植物红砂与珍珠光合生理生态日变化特征初探[J].中国沙漠,2006,26(4):631-636.