干旱脅迫對白樺光合特性的影響new

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1、第33卷第3期林業(yè)科技Vol.33No.32008年5月FORESTRYSCIENCE&TECHNOLOGYMay2008文章編號:1001-9499(2008)03-0019-02干旱脅迫對白樺光合特性的影響122李茂廣薛建鵬王鑫(11黑龍江省林業(yè)科學(xué)院,哈爾濱150081;21東北林業(yè)大學(xué),黑龍江哈爾濱150040)摘要:對不同處理植株進(jìn)行干旱脅迫下葉片相對含水量、葉片蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、凈光合速率、水分利用率等光合指標(biāo)測定和研究,結(jié)果表明,白樺隨著干旱脅迫時間的延續(xù),各植株光合指標(biāo)明顯下降,這意味著干旱脅迫對白樺光合作用造成了一定程度的破壞,嚴(yán)重的會影響植物的

2、生長狀態(tài),但不同處理對脅迫的敏感程度不同。關(guān)鍵詞:白樺;干旱脅迫;光合作用中圖分類號:S7921153文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A為滿足我國干旱和半干旱地區(qū)以及城市林業(yè)定系統(tǒng)對兩種處理每植株進(jìn)行光合作用的測定,約的需要,本研究以白樺(Betullaplatyphilla)幼樹每隔3d對兩種情況下每株試驗(yàn)樹光合作用進(jìn)行測為材料,對其進(jìn)行干旱脅迫處理,探索干旱脅迫定,測定內(nèi)容包括:1)大氣濃度(CO2R);2)光對白樺光合特性的影響,為今后白樺耐旱品種的照強(qiáng)度(PAR);3)蒸騰速率(EVAP);4)氣孔選育和指導(dǎo)干旱地區(qū)白樺造林奠定基礎(chǔ),并創(chuàng)造導(dǎo)度(Gs);5)細(xì)胞CO2濃度(Ci

3、);6)光合速更多的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。率(Pn)。采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件和Excel進(jìn)行方差分析和1試驗(yàn)材料與方法作圖。111試驗(yàn)材料2結(jié)果與分析試驗(yàn)材料取自東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場的一個4年生白樺全同胞子代,編號為M8,共10211干旱脅迫下白樺細(xì)胞主要光合指標(biāo)的變異株幼樹,樹高平均為2m,分別種植在直徑50cm,干旱脅迫下,土壤含水量在脅迫初期迅速下高60cm的育苗器中。試驗(yàn)分施肥和不施肥(對降,后下降緩慢,復(fù)水后含水量回升(圖1)。同照)兩種處理,即在干旱脅迫處理60d前對其中時相應(yīng)植物根系的吸水量也會發(fā)生變化,從而導(dǎo)的5株幼樹施肥3次,在根系附近每株每次(間致

4、了植物光合特性的改變。由表1可知,白樺幼隔30d)施加約20g復(fù)合肥料(N∶P2O5∶K2O=1苗在干旱脅迫下隨著脅迫強(qiáng)度的增加,葉片相對∶1∶1,總養(yǎng)分≥45%)。含水量、凈光合速率有極顯著變化,氣孔導(dǎo)度、112試驗(yàn)設(shè)計(jì)水分利用率有顯著變化。但對照和施肥兩種處理干旱脅迫處理開始于2004年7月中旬,2005間無顯著差異。和2006年7月分別進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn),脅迫時間為212干旱脅迫對葉片相對含水量和光合特性的影響14d。首先,給幼樹澆以充足的水分后停止?jié)菜M(jìn)21211葉片相對含水量的變化行自然干旱,每間隔2d進(jìn)行1次葉片取樣,每次由圖2可見,兩種處理的葉片相對含水量

5、在每種處理取5個重復(fù),每個重復(fù)取約10片葉子,干旱脅迫初期略有下降,隨著脅迫時間的增加,復(fù)水后取樣2次,進(jìn)行相應(yīng)的光合指標(biāo)測定,以葉片含水量的下降趨勢越發(fā)明顯。當(dāng)重新復(fù)水之停水1天后第一次取樣測定結(jié)果為初始對照。后,含水量顯著回升。這說明,干旱脅迫下,白113試驗(yàn)方法樺從土壤中吸取的水分逐漸小于葉片失水量,即利用CTRAS-1、CIRAS-2便攜式光合作用測使蒸騰作用比正常情況下弱,葉片依然失水。但20林業(yè)科技第33卷圖1土壤含水量的變化圖3脅迫下葉片氣孔導(dǎo)度的變化在干旱初期葉片含水量的下降不很明顯,復(fù)水后葉片含水量回升,并且明顯高于干旱脅迫前的水平,初步分析認(rèn)為可

6、能是由于重度的干旱脅迫使葉肉細(xì)胞膜嚴(yán)重受到損壞,在葉片浸水處理時細(xì)胞內(nèi)有大量可溶物質(zhì)流失到浸提液中,導(dǎo)致葉片浸泡后的飽和重小于葉片的鮮重。葉片相對含水量的變化還反映出了葉片細(xì)胞體積的變化,干旱脅迫下細(xì)胞液泡失水收縮,導(dǎo)致細(xì)胞體積變小;復(fù)水后液泡吸水膨脹,細(xì)胞體積增大。圖4脅迫下蒸騰速率的變化圖2葉片相對含水量的變化21212干旱脅迫對光合特性的影響由圖3～圖5可以看出,隨著干旱時間的圖5脅迫下凈光合速率的變化延續(xù),兩種處理的白樺在干旱脅迫下,蒸騰速率、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度均呈下降趨勢,且水分成為控制氣孔開關(guān)的主要因素。因?yàn)榘讟迨艿礁珊得{迫,關(guān)閉了大部分氣孔,阻礙了C

7、O2氣體的進(jìn)出,影響了光合作用的進(jìn)行,使光合作用受到抑制。從而使白樺的光合指標(biāo)也隨之下降。由圖6可知,脅迫初期,未施肥(對照)處理已吸收大量水分,關(guān)閉氣孔將水氣蒸騰減到最低來獲取高光合能力,而后則以提高水分圖6脅迫下水分利用效率情況利用率來獲取高光合能力,在脅迫第4d以后處213白樺葉片光合指標(biāo)的相關(guān)性分析于負(fù)值,此時處于呼吸狀態(tài)下,光合能力已經(jīng)試驗(yàn)表明,干旱脅迫下白樺幼樹未施肥(對停止。第3期李茂廣等:干旱脅迫對白樺光合特性的影響21照)和施肥處理在氣孔導(dǎo)度與土壤含水量間、在基本相同。在干旱初期,光合作用受到干旱脅迫蒸騰速率與土壤含水量間、在光合速率與土壤含的