不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较

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1、余龙江等：不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较1107不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较余龙江1*，刘彦1，李为1*，项俊1,2，吴耿1，栗茂腾11.华中科技大学生命科学与技术学院资源生物学与生物技术研究所，湖北武汉430074；2.黄冈师范学院生命科学与工程学院，湖北黄州438000摘要：为了掌握岩溶生态环境下典型植物的水分生理生态特征，采用英国产TPS-1便携式光合作用测定系统，研究比较了桂林毛村不同地质背景（石灰岩、白云岩和砂页岩）下黄荆(VitexnegundoLinn.)的蒸腾光合和水分利用效率特征，并通过偏相关分析和主成分分析，探讨了影响

2、黄荆水分利用效率的主要因素。结果表明，①砂页岩区黄荆的日平均蒸腾速率明显高于石灰岩区和白云岩区，但日平均光合速率却明显低于石灰岩区，与白云岩区差别不显著。关于水分利用效率(WUE)，则是石灰岩区远高于砂页岩区，白云岩区则略高于砂页岩区，说明生长在岩溶区（石灰岩区和白云岩区）的典型植物黄荆在长期的演化中形成了适应岩溶干旱的水分生态特征。②影响黄荆水分利用效率的主要因子是大气温度、大气相对湿度、气孔导度和CO2浓度，但影响程度因地质背景的不同而有较大差异。关键词：黄荆(VitexnegundoLinn)；不同地质背景；水分利用效率(WUE)；蒸腾速率；光合速率中图分类号：Q9

3、48文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1100-07余龙江等：不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分利用效率比较1107我国西南岩溶石漠化地区有着独特的生态环境特征[1-2]，如土壤保水能力弱，钙镁含量高，水土流失严重，生态环境受人类活动影响破坏严重，植被生长环境相对干旱等，造成该地区发育的植被有喜钙、耐旱、石生等特征。岩溶生态系统的脆弱性，使得岩溶生态环境的保护和恢复成为一项重要和长期的工作，需要选择合适的植物种群促进石山地区植被的正向演替[3]。蒸腾作用和光合作用作为植物重要的生理活动，其强度和变化特征直接反映了植物对环境的适应能力。鲍玉海[4]

4、等研究了山东石灰岩区几种灌木的蒸腾作用特征及其影响因子；黄玉清等[5]对广西平果县示范区几种植物的蒸腾光合特征和水分利用效率做了初步研究；李为等[6]研究比较了不同地貌部位黄荆的蒸腾作用特征及其影响因素。不过，目前对于岩溶地区典型植物光合蒸腾作用的研究仍然很欠缺，尤其是对于不同地质背景典型植物的光合蒸腾作用特征的比较研究尚未见报道。黄荆(VitexnegundoLinn.)为马鞭草科牡荆属植物，在岩溶区和非岩溶区都有较广泛的分布。黄荆叶清热解毒，其提取物对细菌有广泛抑制作用，黄荆籽提取物中有较强抗氧化活性的查耳酮等黄酮类化合物[7]。黄荆喜充足阳光，耐干旱瘠薄，对土壤要求

5、不严，是很多石山地区生态恢复的先锋物种[8]。本文以桂林毛村为例，研究比较了不同地质背景典型植物黄荆的光合蒸腾及水分利用效率的日动态特征，并分析了影响黄荆水分利用效率的主要因素，为掌握岩溶生态环境下典型植物的水分生理生态特征及对环境的适应性、合理选择石山绿化树种提供一定的科学依据。1研究区概况与研究方法1.1研究区概况桂林毛村位于桂林市东南约30km的灵川县潮田乡，为峰丛洼地和峰丛谷地地形，属于亚热带季风气候区，四季分明，受季风活动影响降雨年内分配不均。夏季湿热多雨，秋季干旱少雨。雨季多从每年3月开始至8月，其中5月到7月为降雨量最大时期[9]，旱季则从每年9月至次年2月

6、。选择毛村3个不同地质背景的地点进行比较研究，分别是代表石灰岩区的毛村口、代表白云岩区的掌山底和代表砂页岩区的师籁。石灰岩区基岩是由泥盆系融县组石灰岩组成，白云岩区基岩由东岗岭组白云岩（夹杂少量石灰岩）组成，砂页岩区基岩是由含铁砂页岩组成。不同基岩发育的土壤不同，石灰岩和白云岩区土壤以棕色石灰土为主，土壤pH值为中性偏碱；砂页岩发育的土壤是地带性红壤，土壤厚度约1m。3个地点植被都保存得较好，石灰土上覆盖植被为以青冈为主的林地和以黄荆、檵木占优势的灌木林；红壤是以栲树林为主的林地，也有较为集中生长的黄荆等灌木分布。1.2研究方法余龙江等：不同地质背景下黄荆的光合蒸腾及水分

7、利用效率比较1107在雨季（7月）和旱季（10月），选择晴朗无风的天气，在毛村口石灰岩区、掌山底白云岩区和师籁砂页岩区3个具有不同地质背景的地点，分别选取集中生长、长势较好、周围植物影响小的3株黄荆作为标准株，在标准株的树冠中部向阳处各选取2片功能叶片作为标准叶片，每片叶片上重复测定5次。从早晨8:00时至傍晚17:30时，采用英国产TPS-1便携式光合作用测定系统测定叶片的蒸腾速率（Tr，mmol·m-2·s-1）、光合速率（Pn，μmol·m-2·s-1），气孔导度（Rc，mmol·m-2·s-1）和胞间CO2浓度（Ci，