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1、第33卷第3期林业科技Vol.33No.32008年5月FORESTRYSCIENCE&TECHNOLOGYMay2008文章编号:1001-9499(2008)03-0019-02干旱胁迫对白桦光合特性的影响122李茂广薛建鹏王鑫(11黑龙江省林业科学院,哈尔滨150081;21东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040)摘要:对不同处理植株进行干旱胁迫下叶片相对含水量、叶片蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、水分利用率等光合指标测定和研究,结果表明,白桦随着干旱胁迫时间的延续,各植株光合指标明显下降,这意味着干旱胁迫对白桦光合作用造成了一定程度的破坏,严重的会影响植物的
2、生长状态,但不同处理对胁迫的敏感程度不同。关键词:白桦;干旱胁迫;光合作用中图分类号:S7921153文献标识码:A为满足我国干旱和半干旱地区以及城市林业定系统对两种处理每植株进行光合作用的测定,约的需要,本研究以白桦(Betullaplatyphilla)幼树每隔3d对两种情况下每株试验树光合作用进行测为材料,对其进行干旱胁迫处理,探索干旱胁迫定,测定内容包括:1)大气浓度(CO2R);2)光对白桦光合特性的影响,为今后白桦耐旱品种的照强度(PAR);3)蒸腾速率(EVAP);4)气孔选育和指导干旱地区白桦造林奠定基础,并创造导度(Gs);5)细胞CO2浓度(Ci
3、);6)光合速更多的生态和经济效益。率(Pn)。采用SPSS统计软件和Excel进行方差分析和1试验材料与方法作图。111试验材料2结果与分析试验材料取自东北林业大学帽儿山实验林场的一个4年生白桦全同胞子代,编号为M8,共10211干旱胁迫下白桦细胞主要光合指标的变异株幼树,树高平均为2m,分别种植在直径50cm,干旱胁迫下,土壤含水量在胁迫初期迅速下高60cm的育苗器中。试验分施肥和不施肥(对降,后下降缓慢,复水后含水量回升(图1)。同照)两种处理,即在干旱胁迫处理60d前对其中时相应植物根系的吸水量也会发生变化,从而导的5株幼树施肥3次,在根系附近每株每次(间致
4、了植物光合特性的改变。由表1可知,白桦幼隔30d)施加约20g复合肥料(N∶P2O5∶K2O=1苗在干旱胁迫下随着胁迫强度的增加,叶片相对∶1∶1,总养分≥45%)。含水量、净光合速率有极显著变化,气孔导度、112试验设计水分利用率有显著变化。但对照和施肥两种处理干旱胁迫处理开始于2004年7月中旬,2005间无显著差异。和2006年7月分别进行了重复实验,胁迫时间为212干旱胁迫对叶片相对含水量和光合特性的影响14d。首先,给幼树浇以充足的水分后停止浇水进21211叶片相对含水量的变化行自然干旱,每间隔2d进行1次叶片取样,每次由图2可见,两种处理的叶片相对含水量
5、在每种处理取5个重复,每个重复取约10片叶子,干旱胁迫初期略有下降,随着胁迫时间的增加,复水后取样2次,进行相应的光合指标测定,以叶片含水量的下降趋势越发明显。当重新复水之停水1天后第一次取样测定结果为初始对照。后,含水量显著回升。这说明,干旱胁迫下,白113试验方法桦从土壤中吸取的水分逐渐小于叶片失水量,即利用CTRAS-1、CIRAS-2便携式光合作用测使蒸腾作用比正常情况下弱,叶片依然失水。但20林业科技第33卷图1土壤含水量的变化图3胁迫下叶片气孔导度的变化在干旱初期叶片含水量的下降不很明显,复水后叶片含水量回升,并且明显高于干旱胁迫前的水平,初步分析认为可
6、能是由于重度的干旱胁迫使叶肉细胞膜严重受到损坏,在叶片浸水处理时细胞内有大量可溶物质流失到浸提液中,导致叶片浸泡后的饱和重小于叶片的鲜重。叶片相对含水量的变化还反映出了叶片细胞体积的变化,干旱胁迫下细胞液泡失水收缩,导致细胞体积变小;复水后液泡吸水膨胀,细胞体积增大。图4胁迫下蒸腾速率的变化图2叶片相对含水量的变化21212干旱胁迫对光合特性的影响由图3～图5可以看出,随着干旱时间的图5胁迫下净光合速率的变化延续,两种处理的白桦在干旱胁迫下,蒸腾速率、净光合速率、气孔导度均呈下降趋势,且水分成为控制气孔开关的主要因素。因为白桦受到干旱胁迫,关闭了大部分气孔,阻碍了C
7、O2气体的进出,影响了光合作用的进行,使光合作用受到抑制。从而使白桦的光合指标也随之下降。由图6可知,胁迫初期,未施肥(对照)处理已吸收大量水分,关闭气孔将水气蒸腾减到最低来获取高光合能力,而后则以提高水分图6胁迫下水分利用效率情况利用率来获取高光合能力,在胁迫第4d以后处213白桦叶片光合指标的相关性分析于负值,此时处于呼吸状态下,光合能力已经试验表明,干旱胁迫下白桦幼树未施肥(对停止。第3期李茂广等:干旱胁迫对白桦光合特性的影响21照)和施肥处理在气孔导度与土壤含水量间、在基本相同。在干旱初期,光合作用受到干旱胁迫蒸腾速率与土壤含水量间、在光合速率与土壤含的
