分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-04-18 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 以塔里木干旱荒漠区 2 年生胡杨幼苗为试材，盆栽模拟荒漠生境 5 种水分梯度，利用 Li⁃6400 便携式光合作用系统测定胡 杨在干旱胁迫下光合作用的光响应过程，并采用 4 种光响应模型对其进行拟合与比较，以期优选出适用于干旱荒漠环境的光响 应模型，阐明胡杨光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制。 结果表明:胡杨净光合速率(Pn)随干旱胁迫加剧呈下降趋势， 同一光强(PAR)下 Pn降幅增大。 中度干旱胁迫以下(土壤相对含水量，RSWC>45%)胡杨在高 PAR 下仍能维持相对较高 Pn， 光抑制程度轻;直角双曲线、非直角双曲线和指数模型均可较好地模拟 Pn ⁃PAR 响应过程，但最大净光合速率( Pnmax ) 、光饱和点 (LSP) 拟合值与实测值差异极显著(P指数模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型。 4 种光响应模型对干旱胁迫具有不同的适应 性，直角双曲线修正模型适用于各种水分条件，尤其适用于干旱荒漠生境，其它 3 种模型适用于水分条件较好的生境。 光响应 特征参数对干旱胁迫的响应阈值不同。 随干旱胁迫加剧，胡杨表观量子效率(AQY)、Pn、LSP 与 Pnmax持续降低，严重干旱胁迫 下暗呼吸速率(Rd )、LCP 反而明显增大。 RSWC>45% 胡杨仍能保持较高的 AQY、Pnmax 、LSP，RSWC<45% 其 Pnmax 、LSP 显著降 低，干旱胁迫显著抑制了胡杨光合进程和光强耐受范围，降低了光合效率，严重干旱胁迫严重影响胡杨苗木的正常生长和光合 作用。 干旱荒漠环境下，胡杨采取缩窄光照生态幅、降低光能利用率和减少呼吸消耗来积极抵御荒漠干旱逆境伤害的生态对 策。 因此，从极端干旱荒漠区种群保护与植被恢复角度来看，胡杨林土壤水分应维持在 RSWC 50% 左右，符合干旱缺水地区植 物生长和高效用水的管理原则。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2017-02-09 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 以塔里木盆地珍稀渐危种灰胡杨（Populus pruinosa Schrenk）幼苗为材料，采用盆栽方法研究土壤水分梯度对灰胡杨光合特征及抗逆性的影响。结果表明：（1）灰胡杨净光合速率（Pn）、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和光能利用率均随土壤水分递减而降低，重度干旱比适宜水分依次降低了35.53%、25.32%、48.18%、15.62%和40.92%；而光合午休程度则明显增强，Pn下降主要是由非气孔因素限制造成。轻度干旱能够提高灰胡杨水分利用效率（WUE）3.05%，维持相对较高的Pn和WUE。（2）随土壤水分递降，灰胡杨光照生态幅缩窄，CO2补偿点升高，RuBP再生受限，光与CO2利用效率、Rubisco活性和光合效率降低。与适宜水分相比，中度与重度干旱下最大净光合速率（Pnmax）、表观量子效率、光饱和点、羧化效率、光合能力（Amax）、光呼吸速率、最大羧化效率、最大电子传递速率和磷酸丙糖利用率均显著降低（P < 0.05），其中Pnmax、Amax和生化参数分别降低了42.65%、38.26%、57.10%；63.01%、65.88%、73.43%。（3）土壤干旱显著降低了灰胡杨的枝水势和光合色素含量（P< 0.01），并且改变了光系统反应中心色素的组成比例，膜脂过氧化程度显著增强（P 0.01）。灰胡杨主要通过积累大量脯氨酸和可溶性蛋白质参与渗透调节来减轻土壤干旱对光合机构的损伤。重度干旱对灰胡杨叶片光合系统造成了不可逆的伤害，严重抑制了其正常生长和光合作用。综上所述，塔里木干旱荒漠区灰胡杨生长适宜的土壤相对含水量为60%-65%，符合极端干旱区植被恢复与高效节水的管理原则。
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