全 文 ：·园林花卉·植物 北方园艺 2010(14):100～ 102
sugar and proline compared with the control , MDA content between the December to February w as no significant differ-
ence with the control , conductivity in January with the control was no significant difference.The other month was signifi-
cantly lower than the control , SOD activity in november and in march was no significant difference with the control ,
POD activity had alw ays been significantly lower than the control.Comprehensive analysis concluded that.The most ob-
vious manifestations of the Magnolia denudata physiological characteristics as wind barrier in the early winter in Novem-
ber and early spring from February to March , in the 12 ～ 1 month less affected.
Keywords:plastic wind barrier;Magnolia denudata;physiological characteristics
第一作者简介:李宏(1962-),男 ,研究员, 现主要从事森林培育研
究工作。
基金项目:国家林业局重点科学技术计划资助项目(2003-015-L15)。
收稿日期:2010-04-16
水湿处理对盐桦苗木光合特性的影响
李 　宏1 , 王 　彬2
(1.新疆林业科学院,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆农业大学林学与园艺学院 ,新疆乌鲁木齐 830000)
　　摘　要:对1 a生实生盐桦苗的耐水湿能力进行研究 ,测定了盐桦苗木在不同水湿高度下的
净光合速率 、气孔导度 、胞间CO2 浓度 、蒸腾速率等生理指标的变化情况。结果表明:在水湿处理
后盐桦苗木的净光合速率 、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的下降 ,而胞间 CO2 浓度有所上
升 ,光合作用的主要限制因素是非气孔因素。盐桦苗木在受到 9个月的水湿处理后仍未死亡 ,说
明盐桦苗木具有一定的耐水湿的特性。
关键词:盐桦;耐水湿;生理指标
中图分类号:S 792.15　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2010)14-0100-03
　　盐桦(Betula halophi la)为桦木科盐桦属落叶小乔
木或直立大灌木 ,树高3 ～ 4 m。1984年被列为国家二级
珍稀濒危植物。1999年被列为国家重点保护野生植物
(二级)。盐桦仅存于我国新疆阿勒泰地区 ,为新疆特有
的濒危种 ,现已很难找到。陶玲等对中国 50种荒漠植
物进行珍稀濒危程度的综合定量评价 ,结果表明 ,盐桦
的综合评价值最高 ,被列为一级保护种 ,可以定性描述
为珍贵濒危植物 ,列为一级保护[ 2] 。盐桦是一种在干旱
盐碱地带再生能力极强的树种 ,有一定的防风固沙的能
力。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验于 2008年 8 ～ 9月在新疆林科院内进行。试
验地位于新疆林业科学院日光温室外 ,乌鲁木齐年平均
降水量为194mm ,夏季平均气温为25.7℃,海拔约800m ,年
平均气温 6.8℃,蒸发量 2 219 mm ,属荒漠气候 ,干旱少
雨 ,气候寒冷 ,日照强烈 ,昼夜温差大。
1.2　试验材料
采用中国新疆自治区 1 a生实生盐桦苗 ,从育苗盘
随机将高度5 cm左右盐桦苗移栽到盆中 ,每盆中栽植5
株 ,呈“十”字型栽植 ,共移栽 21盆 ,统一管理。
1.3　试验方法
将移栽的21盆盐桦苗分成7组 ,每组 3盆。其中1
组为对照(CK),3盆共 15株盐桦苗 ,进行正常的日常管
理。其余 6组做水湿处理 ,用大花盆套小花盆的办法 ,
大花盆高 15 cm ,小花盆高 12 cm ,土高 10 cm ,分别用水
淹到小花盆底部 2 、4、6、8 、10、12 cm(分别用 A 、B、C 、D、
E 、F 代替),每天晚上进行补水以保持水湿的高度。试
验于 8 月 8 日开始 ,采用美国 LI-COR公司生产的
LI-6400型便携式光合作用测定仪 ,用 LI-6400-02B红蓝
光光源提供900～ 1 000μmol·m-2 ·s-1的固定光强 ,于
上午 9:30～ 11:30分别在 8月6日(处理前)、8月 9日 、8
月 23日 、8月 29日 、9月 2日 、9月 16日以及翌年 4月
15日对各处理的当年生成熟叶片进行试验相关的光合
数据的测定。
2　结果与分析
2.1　不同水湿处理对盐桦苗木的净光合速率的影响
如图 1所示 ,水湿处理后除对照CK ,其余盐桦苗木
的净光合速率(Pn)显下降趋势。在处理前各组的 Pn基
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本一致 ,水湿处理后第 1天各组处理变化并不明显 ,但
14 d后 ,水湿处理对Pn影响显著 ,即不同水湿高度的盐
桦植株的净光合能力也明显不同 ,除对照CK外 ,水湿处
理后盐桦苗木的光合能力有所下降并与水淹高度显负
相关 ,水淹高度越高盐桦苗木的 Pn越低。在处理后第
14天各组盐桦苗木的Pn由大到小依次是 CK>A>B>
C>D>E>F ,光合速率最高的为对照(CK),最低的为处
理F。在9月16日各处理 Pn变化基本稳定 ,并显现出
3个不同的Pn水平 ,其中 Pn最高的是对照 CK ,其次为
处理 A和处理B ,再次为处理C 、D 、E和 F ,翌年 4月 15
日盐桦苗木再次展叶后的净光合速率显 3个水平 ,对照
CK最高 ,A 、B 、C 和 D的 Pn相差不大 ,处理 E和 F 的
Pn也处在统一水平。
图 1　不同水湿处理对盐桦净光合速率的影响
2.2　不同水湿处理对盐桦苗木气孔导度的影响
如图2所示 ,除对照CK外 ,各组盐桦苗木在处理后
气孔导度(Cond)整体显下降趋势 ,其变化过程与净光合
速率变化基本一致。在14 d后 ,各组盐桦苗木的气孔导
度变化基本稳定 , Cond从大到小依次是 CK>A>B>
C>D>E>F ,与 Pn变化规律基本一致 ,最低的 F 相对
与对照CK下降了86.31%,相对变化较小的水湿处理A
也比 CK下降了60.36%。水湿处理影响了盐桦苗木的
正常气孔开闭 ,从而影响了盐桦苗木的正常光合作用。
图 2　不同水湿处理对盐桦净气孔导度的影响
2.3　不同水湿处理对盐桦苗木胞间 CO2浓度的影响
如图3所示 ,水湿处理后各组盐桦苗木的净胞间
CO2浓度(Ci)值相对与对照 CK 都有所上升 ,与 Pn和
Cond变化趋势相反 ,随着 Cond的下降 ,苗木的净光合
能力下降 ,导致 Ci升高 ,Ci上升的趋势比较平缓 ,在处
图 3　不同水湿处理对盐桦净胞间CO2 浓度的影响
理 14 d后 ,各组盐桦苗木的 Ci值维持稳定 ,变化不再明
显 ,从高到低依次是 F>E>D>C>B>A>CK 。这是
因为 Cond的下降影响了盐桦吸收 CO2 并进行光合作
用 ,从而使得Ci值升高。
2.4　不同水湿处理对盐桦苗木蒸腾速率的影响
如图4所示 ,除对照CK外 ,水湿处理后各组盐桦苗
木的蒸腾速率(Tr)均有不同程度的下降 ,其中处理 F和
E下降最为明显 ,显直线下降 ,在水湿处理后 Tr 立即下
降。处理A 、B在处理后第 2 ～ 14天下降相对平缓 ,处理
C 、D下降较 E和 F 平缓一些。说明水湿的处理影响了
盐桦苗木的正常的蒸腾作用 ,水淹高度越高 ,苗木的 Tr
越低 ,这与Pn和Cond的变化规律一致。水湿对盐桦苗
木形成胁迫 ,导致其光合的一系列的指标的变化。
图 4　不同水湿处理对盐桦净蒸腾速率的影响
2.5　对不同水湿处理对盐桦苗木生长的影响
该试验于 2008年8月8日开始对盐桦苗木进行水
湿处理 ,2009年4月15日结束 ,在9个月的处理过程中
虽对盐桦苗木有所影响但是并未致其死亡。盐桦幼苗
在在受到不同程度的水湿处理后物候特性的受到一定
的影响 ,出现提前落叶的现象。正常对照盐桦苗木于 10
月上旬开始落叶 ,水湿处理的盐桦苗木落叶提前 15 d左
右 ,各组处理落叶的时间也与处理梯度成正相关 ,即水
湿深的盐桦苗木提前落叶。在水湿处理后盐桦苗木也
相应出现了叶边干枯 ,叶片失活 ,水湿严重的有萎蔫 ,其
中处理 E和 F 在处理之后植株基本停止生长 ,叶片失
活 ,叶边缘干枯 ,叶片略有萎蔫 ,但是并未死亡。落叶结
束后将各组盐桦苗木搬入温室 ,在2009年 1月 15日 ,开
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始叶芽开始膨胀 ,芽鳞开始分离 ,侧面显露出浅色的线
形或角形。
3　结论与讨论
植物在受到胁迫时光合速率下降分为气孔限制和
非气孔限制 2种机制[ 5] 。其主导因素:一是气孔导度的
下降 ,阻止了CO2 的供应;二是叶肉细胞光合能力的下
降 ,使叶肉细胞利用 CO2 的能力降低 ,从而使胞间 CO2
含量升高[ 4-5] 。该研究结果发现 ,随着水湿深度的加深 ,
盐桦幼苗的气孔导度也随之降低 ,而胞间CO2 浓度却有
所上升 ,说明长期的水湿处理导致盐桦苗木的叶肉细胞
光合能力下降 ,从而使得盐桦苗木的光合能力降低。可
见 ,光合作用的主要限制因素是非气孔因素。
该研究结果表明 ,在水湿处理后 ,盐桦苗木从生理
上表现出与其它植株受到干旱胁迫或盐胁迫相同的生
理变化 ,即净光合速率 、气孔导度 、蒸腾速率随着受胁迫
的程度的升高而降低 ,而胞间 CO2浓度则随着受胁迫的
程度的加深而升高。这与前人的试验结果基本一
致[ 6-9] ,在胁迫条件下净光合速率 、蒸腾速率和气孔导度
都有所下降 ,胁迫影响了植株的正常光合作用。
水湿处理后 ,各组盐桦苗木的正常生长也受到了一
定的影响。在水湿处理后 ,相对于对照 ,盐桦苗木的生
长量大幅度降低 ,产生一系列的避害反应 ,胁迫严重的
处理植株基本停止了生长 ,叶片稍有萎蔫 ,但是在受到 9
个月左右的水湿处理后并未致其死亡 ,盐桦苗木的根部
也没有因为长时间在水中浸泡而导致腐烂 ,说明盐桦有
一定的耐水湿特性。有研究表明[ 10] ,在淹水的条件下叶
片质膜透性 、游离脯氨酸含量及黄酮含量在水胁迫下显
著提高 ,叶绿素含量和根系活力则明显降低。该试验并
未对盐桦苗木的生化指标进行观察测定 ,盐桦苗木受到
水湿处理后的生化指标的变化还有待于研究。
耐水湿树种的筛选评价 ,目前国内外尚无统一的标
准;国内常以耐水湿类 、稍耐水湿类 、不耐水湿类分 3个
等级来评判树种的耐湿性。也有人以极耐水湿 、较耐水
湿 、微耐水湿和不耐水湿分 4个等级来划分[ 3] 。盐桦在
受到 9个月的水湿处理后 ,并没有死亡 ,说明了盐桦苗
木有耐水湿的能力。调查表明同一树种不同树龄 ,其耐
水淹能力亦不同。一般是随着树龄的增加 ,耐水淹能力
也逐渐增强。但树龄到衰老期 ,耐水淹能力又下降[ 3] 。
根据盐桦的耐水湿特性 ,可选择盐桦苗木在低洼地带 ,
或者洪水多发地带植树造林。
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Photosynthetic Characteristics of Betula halophila Trees Under Waterlogging
LI Hong1 ,WANG Bin2
(1.Xinjiang Academy of Forestry Sciences , Urumqi , Xinjiang 830000;2.College of Fo restry and Horticulture, Xinjiang Agricultural University ,
Urumqi , Xinjiang 830000)
Abstract:Studied the w aterlogging resistance of the annual Betula halophila seedling ,determined the net photosynthetic
rate , stomatal conductance to H2O , Intercellular CO2 concentration , transpiration rate of the Betula halophila seedling
whicth under the different high of the w aterlogging.The results showed that under the waterlogging resistance the net
photosynthetic rate , stomotal conductance to H2O , transpiration rate of the Betula halophi la seedling decreased in varying
degrees ,but the intercellular CO2 concentration had the rise , the limiting factors of photosynthetic w as the non-stomata
factors.The Betula halophila seedling had been under the w aterlogging nine month , it showed that the Betula halophi la
seedling had certain w aterlogging resistance.
Keywords:Betula halophi la;waterlogging tolerant;physiological indexes
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