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河北杨与沙棘的光合生理特性及叶绿素荧光参数比较



全 文 :Vol. 35 No. 2
Feb. 2015
第 35卷 第 2期
2015年 2月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.02.006 http: //qks.csuft.edu.cn
收稿日期:2014-08-13
基金项目:中国青少年科技创新奖励基金支持项目“小平科技创新团队”;陕西省日元贷款项目(K332020023);中日国际合作项
目(K332021321);宁夏回族自治区科技支撑计划宁陕合作项目:“沙漠边缘地表植被的环境胁迫防护及其旱作恢复技术研究”
作者简介:朱亚红,硕士研究生 通讯作者:孙 权,博士,教授;E-mail:sqnxu@sina.com
引文格式:朱亚红,孙存举,朱铭强,等 . 河北杨与沙棘的光合生理特性及叶绿素荧光参数比较 [J].中南林业科技大学学报 , 2015,
35(2): 26-31.
河北杨与沙棘的光合生理特性及叶绿素荧光
参数比较
朱亚红 1a,孙存举 2,朱铭强 3,孙 权 1,4,李兴财 1b
(1. 宁夏大学 a. 农学院;b.物电学院,宁夏 银川 750021;2. 四川省林业调查规划院,四川 成都 610081;3.西北
农林科技大学 林学院,陕西 杨陵 712100;4.西北退化生态系统恢复重建教育部重点实验室,宁夏 银川 750021)
摘 要:河北杨 Populus hopeiensis和沙棘 Hippophae rhamnoides为黄土丘陵区主要的造林树种,其对生态恢复
和保护具有重要作用。为比较两种树种的光合生理生态适应性,分别以吴起县人工栽培林内的河北杨和沙棘
为研究对象,测定了两树种的叶片光响应曲线、蒸腾速率 Tr、水分利用效率 RWUE和叶绿素荧光参数等光合生
理指标季节动态变化。结果表明:除 5月下旬外,沙棘的最大光化学效率 Fv/Fm在不同生育期均显著高于河
北杨(P < 0.05);沙棘在 5 月下旬、8 月上旬和 9 月中旬的光合电子传递量子效率 ΦPSII均显著高于河北
杨(P < 0.05);且不同生育期下沙棘的光化学猝灭 qP和非光化学猝灭 qNPQ均显著高于河北杨 (P< 0.05),表
明沙棘具有相对较高的 PSII光化学效率和较强的光保护能力。河北杨和沙棘在整个生育期均具有较高的 LSP,且
不同生育期下河北杨的 RAQE,Pmax,Tr和 Rd均显著高于沙棘,但 LCP与之相反(P< 0.05),表明两者均属典型
阳性植物且能较适应当地的强光环境,而河北杨相对于沙棘具有较高的叶片光合能力。
关键词:河北杨;沙棘;光合生理特性;叶绿素荧光参数;比较研究
中图分类号:S793.6;S718.5 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2015)02-0026-06
Comparisons on photosynthetic physiological characteristics and
chlorophyll fl uorescence parameters between Populus hopeiensis and
Hippophae rhamnoides
ZHU Ya-hong1a, SUN Cun-ju2, ZHU Ming-qiang3, SUN Quan1,4, LI Xing-cai1b
(1a. Agriculture College; 1b. Electricity College, Ningxia University, Yinchuan 750021, Ningxia, China; 2. Sichuan Forestry Inventory
and Plan Institute, Chengdu 610081, Sichuan, China; 3. College of Forestry, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi,
China; 4. Key Laboratory for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in North-western China of Ministry of Education,
Yinchuan 750021, Ningxia, China)
Abstract: In loess hilly-gully region, Populus hopeiensis and Hippophae rhamnoide are the main afforestation tree species which played
important roles in ecological restoration and protection. To compare the photosynthesis and physiological adaptability P. hopeiensis and
H. rhamnoide, by taking the two tree species grew in the artificial forest in Wuqi County, Shaanxi Province as the tested materials, the
seasonal changes of photosynthetic physiological indexes of the two tree sppecies, such as the leaf light response curves, transpiration
efficiency Tr, water use efficiency RWUE and chlorophyll fluorescence characteristics etc., were investigated. The results indicate that
the maximum photochemical efficiency Fv/Fm of H. rhamnoide were significantly higher than P. hopeiensis in different growth periods
except in late May (P < 0.05), the photosynthetic electron transport quantum efficiency ΦPSII of H. rhamnoide in late May, early
August and mid September were significantly higher than that of P. hopeiensis (P< 0.05), and the photochemical quenching value qP and Non
photochemical quenching value qNPQ of H. rhamnoide were significantly higher than that of P. hopeiensis under different growth periods (P<0.05),
this indicated that H. rhamnoide had relatively higher photo-systems II photo-chemical efficiency and stronger light protection
ability. Both species of P. hopeiensis and H. rhamnoide had higher values of LSP, and the apparent quantum yield RAQE, Pmax, Tr and Rd,
of P. hopeiensis were significantly higher than H. rhamnoide under different growth periods, but the opposite trends were occurred in
the LCP (P< 0.05). The findings suggested that both species were the typical light-demanding plants and can adapt to the higher light
environment, which indicated that the photosynthetic capacity of P. hopeiensis was relatively higher than that of H. rhamnoide.
27第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
河北杨 Populus hopeiensis为我国特有乔木树
种,是西北、华北黄土丘陵地区和风沙区的优良
造林树种之一,具有生长迅速、适应性强、根系
发达和萌粟力强等优良特性 [1-2]。沙棘 Hippophae
rhamnoides为胡颓子科沙棘属落叶性灌木,其具
有耐旱、耐贫瘠、抗风沙等特点,可有效降低水
土流失和改善土壤理化性质 [3]。研究表明,河北
杨和沙棘人工栽培林在黄土丘陵地区植被恢复与
重建中有较大的开发潜力,且具有重要的生态学
和经济学价值,被认为是黄土丘陵地区和风沙区
的重要水土保持树种 [4-5]。黄土丘陵地区植被恢复
与建设的关键在于树种的选择,最终营造以灌木
为主,乔、灌、草相结合的水土保持林 [6]。因此,
在植被重建过程中充分考虑不同造林树种对该地
区自然环境条件的生理生态适应性及其物种差异
显得尤为重要。
光合作用是植物体内最重要的生理代谢过程,
通过测定光合光响应曲线得到的各种生理参数是
了解其对外界环境条件响应的基础 [8]。与“表观性”
的光合气体交换参数相比,叶绿素荧光学参数更
具有“内在性”特点,被称为测定植物光合功能
响应环境变化快速、灵敏和无损伤的探针,成为
当前植物生理生态学特别是光合作用研究领域的
重要研究手段之一 [8-10]。目前,关于河北杨和沙棘
在自然或栽培条件的光合生理特性有一定研究,
如周海光等 [5]研究了黄土高原水蚀风蚀区林木的
光合,韦红波等 [6]研究了我国植被的水土保持功
能,徐炳成,山仑 [7]对半干旱黄土丘陵区沙棘和
柠条水分利用与适应性特征进行了比较,但就河
北杨和沙棘两树种光合光响应曲线和叶绿素荧光
的季节动态变化及其物种差异方面的研究尚未见
报道。为此,本试验系统比较了黄土丘陵区不同
生育期下河北杨和沙棘的光响应曲线,蒸腾速率、
水分利用效率与叶绿素荧光参数等光合生理特性,
以期对该地区河北杨和沙棘人工栽培林的建设提
供重要的理论指导和实践价值。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
本研究区位于陕西省吴起县境内,属典型
的黄土高原梁状丘陵沟壑区,地处 107°52′57″~
108°32′49″E,36°33′33″~ 37°24′27″N,海拔 1 500~
1 650 m。该地区属半干旱温带大陆性季风气候,
年均气温 7.0 ℃,年积温 3 086 ℃,无霜期 146 d
左右,年降雨量为 250~ 400 mm,且 7~ 9月年
降雨量为全年降雨量的 60 %以上,年平均陆面蒸
发量为 1 016.7 mm。其主要土壤类型为黄绵土,
土地类型以梁峁坡地为主,约占总面积的 77.1 %。
该区处于森林草原向典型草原过渡地带,由
于气候、地质地貌、土壤肥力等的制约和人为活
动的影响,天然植被已破坏殆尽,现存植被均系
人工营造,主要造林树种有河北杨、小叶杨、白榆、
山杏、山桃、柠条、沙棘、紫穗槐、沙柳等,以
灌木为主,小乔木林比例低,且呈片断零星分布。
1.2 样地设置
本试验样地位于吴起县长城镇,坡度在 13 °~
16 °之间,于 2011年 5月在阳坡坡中位河北杨和
沙棘人工栽培林,选取河北杨和沙棘林发育较好
的地段,设置 10 m×10 m标准样地 4块。
1.3 叶绿素荧光参数测定
分别于2011年5月23~28日、6月24~29日,
8月 3~ 8日和 9月 13~ 18日期间采用 LI-6400
便携式光合系统分析仪(LI-COR公司,美国)进
行叶绿素荧光参数和光合光响应曲线测定。在叶
绿素荧光测定前一晚随机从每块标准样地中选择
2株河北杨和沙棘不同方位冠层外侧受光较好的壮
叶,每株测定 4 ~ 7个叶片,为避免仪器遮挡和
光源差异较大引起的误差,测定时尽量使叶室与
自然光线垂直,每测完 1个叶片对其挂牌编号,
便于下次测定。沙棘叶片小,不能充满叶室,实
验结束后,摘下编号叶片,用方格纸计算叶面积,
重新计算各参数。
利用 LI-COR暗适应夹对其叶片进行暗适应,测
定当日待该叶片进行充分暗适应后采用该仪器装备的
6400-40叶绿素荧光叶室进行测定叶片叶绿素初始荧
光(Fo),再用饱和的白光(7 200 μmol·m-2s-1)
光照 1 s 测得最大荧光 (Fm),然后打开光化学光
(1 800 μmol·m-2s-1)持续 1 h, 得到稳态荧光 (Fs),再
用饱和的白光 (7 200 μmol·m-2s-1)光照下得到光下
Key words: Populus hopeiensis; Hippophae rhamnoides; photosynthetic physiological characteristics; chlorophyll fluorescence
parameters; comparative studies
朱亚红,等:河北杨与沙棘的光合生理特性及叶绿素荧光参数比较28 第 2期
最大荧光 (F′m),然后关闭光化学光,加远红光测量
光下初始荧光 (F′o)。基于以上参数计算 PSII最大光
化学效率 Fv/Fm=(Fm- Fo)/Fm,PSII实际光化学效率
ΦPSII=(F′m- Fs) /F′m,光化学猝灭系数 qP=(F′m- Fs)/
(F′m- F′o),非光化学猝灭系数 qNPQ = (Fm- F′m)/
F′m
[11-12]。叶绿素荧光测定于每日上午 6:00~ 10:00
进行,测定结束每个叶片后进行标记以保证同期
对该叶片进行光合光响应曲线测定。
1.4 光合光响应曲线测定
同期选择晴朗天气,采用 Li-6400便携式光
合仪配备的红蓝光源叶室(64-02B-LED)对已标
记的叶片进行光合光响应曲线测定。测定时段为
每日9:00~11:30,测定过程中将叶温设置为25 ℃,
叶室内 CO2浓度设定为 380 μmol·mol-1,用自带红
蓝光源将光合有效辐射(RPAR,μmol·m-2s-1)梯度
设置为 2 000、1 500、1 200、1 000、800、600、
400、500、300、200、100、50、0 μmol·m-2s-1,
改变光强后最少稳定时间为 55 s,当测定结果变
异率小于 0.05 时由仪器自动记录,可测定的参
数有净光合速率(Pn,μmol·m-2s-1)、蒸腾速率
(Tr,mmol·m-2s-1),叶片水分利用效率(RWUE,
mmol·mol-1)按照 RWUE = Pn/ Tr[13]计算。本研究中
采用不同生育期河北杨和沙棘光饱和点处的 Tr与
RWUE进行相关比较分析。
1.5 数据处理
试验数据采用 Office Excel 2007进行整理与
绘图,用 SPSS16.0进行统计分析,不同生育期下
河北杨和沙棘的光响应曲线拟合参数、蒸腾速率
Tr、水分利用效率 RWUE和叶绿素荧光参数均值间
显著性差异采用 Tukey′ HSD进行多重比较(P<
0.05)。
2 结果与分析
2.1 叶绿素荧光参数
随着生育期的进行,河北杨的最大光化学效
率 Fv/Fm出现明显的降低过程,其中以 5月下旬显
著最高(P< 0.05),8月上旬和 9月中旬显著最
低且两者间无显著性差异;沙棘的 Fv/Fm在 4个
生育期内均无显著性差异;除 5月下旬外,沙棘
的 Fv/Fm在不同生育期均显著高于河北杨(P<
0.05) (表 1)。
表 1 不同生育期下河北杨和沙棘叶绿素荧光参数 †
Table 1 Chlorophyll fluorescence characteristics of P. hopeiensis and H. rhamnoide in different growth periods
树种 测定时间 最大光化学效率 Fv/Fm 光合电子传递量子效率 ΦPSII 光化学猝灭 qP 非光化学猝灭 qNPQ
河北杨
5月下旬 0.833±0.003a 0.222±0.003a 0.554±0.012a 0.276±0.004a
6月下旬 0.816±0.004b 0.204±0.006b 0.507±0.006b 0.225±0.009b
8月上旬 0.806±0.003c 0.220±0.006a 0.550±0.004a 0.256±0.015a
9月中旬 0.803±0.003c 0.225±0.002a 0.542±0.002a 0.270±0.005a
沙棘
5月下旬 0.837±0.005a 0.272±0.017a 0.653±0.013a 0.673±0.009a
6月下旬 0.833±0.009a 0.192±0.010b 0.557±0.012c 0.431±0.006c
8月上旬 0.841±0.003a 0.257±0.012a 0.620±0.027ab 0.450±0.012c
9月中旬 0.825±0.001a 0.265±0.006a 0.580±0.014b 0.563±0.003b
† 不同小写字母表示同一物种不同生育期各参数间差异达到5%显著水平。下同。
河北杨和沙棘的光合电子传递量子效率 ΦPSII
均以 5月下旬、8月上旬和 9月中旬显著高于 6月
下旬(P< 0.05),且前 3者生育期间无显著性差
异;除 6月下旬外,沙棘的 ΦPSII在其余 3个生育
期均显著高于河北杨(P< 0.05) (表 1)。
不同生育期下,河北杨的光化学猝灭 qP以
5 月下旬、8月上旬和 9月中旬显著高于 6月下旬
(P< 0.05),且前 3者生育期间无显著性差异;
沙棘的 qP以 5月下旬显著高于 9月中旬,且 6月
下旬显著最低(P< 0.05);在 4个生育期时,沙
棘的 qP均显著高于河北杨(P< 0.05) (表 1)。
河北杨的非光化学猝灭 qNPQ在 4个生育期间
的显著顺序为 5月下旬、8月上旬和 9月中旬>
6月下旬,而沙棘的显著性顺序为 5月下旬> 9月
中旬> 8月上旬和 6月下旬(P< 0.05);不同
生育期下,沙棘的 qNPQ均显著高于河北杨(P<
0.05) (表 1)。
2.2 光响应曲线
不同生育期下河北杨和沙棘的实测光合光响应
曲线均无明显饱和现象。当光合有效辐射 RPAR<
100 μmol·m-2s-1时,除 6月下旬外,各生育期下河
北杨的光响应变化曲线均出现吻合,其后随着 RPAR
29第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
的增强,4个生育期的光响应曲线出现明显差异,
其中以 8月上旬和 9月中旬显著高于 5月和 6月
下旬(P< 0.05);除 8月上旬外,当 RPAR低于
100 μmol·m-2s-1时,各生育期下沙棘的实测光响应
曲线值较相似,当 RPAR> 100 μmol·m-2s-1后,其光
响应曲线均出现明显差异,以 5月和 6月下旬、
8月上旬显著高于 9月中旬(P< 0.05),且前
3者间无显著性差异(图 1)。
图 1 不同生育期下河北杨和沙棘光合光响应曲线
Fig.1 Light response curves of P. hopeiensis and H. rhamnoide in different growth periods
直角双曲线修正模型对不同生育期下河北杨
和沙棘的光合光响应曲线的拟合系数均大于 0.997
(表 2)。河北杨的 RAQE均以 5月下旬、6月下旬
和 8月上旬显著高于 9月中旬,且前 3者间无显
著性差异(P< 0.05);沙棘的 RAQE以 5月下旬
和 8月上旬显著高于 6月下旬和 9月中旬(P<
0.05);不同生育期时,沙棘的 RAQE均显著低于
河北杨(P< 0.05)(表 2)。
不同生育期时,河北杨 Pmax的显著性顺序为
8月上旬和 9月中旬> 5月下旬> 6月下旬(P<
0.05);沙棘的 Pmax以 5月下旬显著高于 6月下旬
(P< 0.05),且前两者均与 8月上旬和 9月中旬
无显著性差异;就同一生育期而言,沙棘的 Pmax
均显著低于河北杨(P< 0.05)(表 2)。
河北杨的 LSP以 8月上旬显著高于 6月下旬(P
< 0.05),且两者均与 5月下旬和 9月中旬间无
显著性差异;沙棘的 LSP在 4种生育期下均无显著
性差异;除6月下旬沙棘的LSP显著高于河北杨外(P
< 0.05),其余生育期两物种间的 LSP均无显著性
差异(表 2)。
不同生育期时,河北杨 LCP的显著性顺序为 6
月下旬> 8月上旬> 5月下旬> 9月中旬(P<
0.05);而沙棘的显著性顺序为 6月下旬> 9月
中旬> 5月下旬和 8月上旬(P< 0.05);就同
一生育期而言,沙棘的 LCP显著高于河北杨(P<
0.05)(表 2)。
2.3 蒸腾速率与水分利用效率
河北杨的 Tr在不同生育期的显著性顺序为 8
月上旬> 6月下旬> 9月中旬> 5月下旬(P<
表 2 不同生育期下河北杨和沙棘光合光响应曲线拟合参数
Table 2 Fitting parameters of light response curves of P. hopeiensis and H. rhamnoide in different growth periods
参数 树种 5月下旬 6月下旬 8月上旬 9月中旬
表观量子效率 RAQE
河北杨 0.065±0.002a 0.069±0.005a 0.065±0.002a 0.058±0.001b
沙棘 0.023±0.002a 0.019±0.001b 0.021±0.001ab 0.019±0.001b
最大光合速率 Pmax
河北杨 13.6±0.04b 9.1±0.05c 20.3±0.06a 19.3±0.06a
沙棘 6.5±0.5a 5.2±0.5b 6.1±0.4ab 6.3±0.4ab
光饱和点 LSP
河北杨 1 708.5±88.0ab 1 541.4±20.5b 1 770.7±49.7a 1 621.9±76.0ab
沙棘 1 664.6±47.5a 1 749.4±60.6a 1 821.8±58.5a 1 662.6±76.5a
光补偿点 LCP
河北杨 17.5±0.6c 30.4±1.5a 20.6±1.1b 14.1±0.4d
沙棘 30.5±1.4c 38.9±1.0a 29.3±0.8c 33.8±1.0b
暗呼吸速率 Rd
河北杨 1.37±0.07c 2.10±0.11a 1.63±0.06b 1.03±0.08d
沙棘 0.66±0.04a 0.66±0.03a 0.63±0.05a 0.62±0.02a
R2
河北杨 0.999 0.998 0.999 0.999
沙棘 0.999 0.999 0.997 0.998
朱亚红,等:河北杨与沙棘的光合生理特性及叶绿素荧光参数比较30 第 2期
0.05);而沙棘的 Tr在不同生育期间均无显著性
差异;就相同生育期而言,沙棘的 Tr均显著低于
河北杨(P< 0.05) (表 3)。
不同生育下河北杨水分利用效率 RWUE的显著
性顺序为 9月中旬> 5月下旬> 8月上旬> 6月
下旬;沙棘的 RWUE以 9月中旬显著最高,5月下
旬和 8月上旬间无显著性差异,6月下旬显著最低
(P< 0.05);就相同生育期而言,除 6月下旬沙
棘的 RWUE显著高河北杨外,其余生育期的 RWUE均
以河北杨显著最高(P< 0.05) (表 3)。
表 3 不同生育期下河北杨和沙棘蒸腾速率与水分利用效率
Table 3 Transpiration efficiency of P. hopeiensis and H.
rhamnoide in different growth periods
树种
河北杨 沙棘
蒸腾速率
Tr
水分利用率
RWUE
蒸腾速率
Tr
水分利用率
RWUE
5月下旬 2.5±0.1d 5.5±0.1b 1.6±0.1a 3.9±0.1b
6月下旬 3.5±0.1b 2.6±0.1d 1.5±0.1a 3.4±0.1c
8月上旬 4.0±0.1a 5.0±0.1c 1.6±0.1a 3.9±0.1b
9月中旬 3.1±0.1c 6.3±0.1a 1.5±0.1a 4.3±0.1a
3 讨论与结论
叶绿素荧光动力学已成为人们研究光合代谢
的新手段,在测定叶片光系统对光能的吸收、传递、
耗散、分配等方面具有独特的作用,荧光参数是
研究植物光合生理对环境因子变化响应的重要参
数 [14-15]。Fv/Fm是指暗适应后 PSII反应中心都处于
开放状态时的最大光化学效率,是研究光抑制或
环境胁迫对 PSII影响的重要指标 [16-17]。植物处于
非逆境条件下时,Fv/Fm受物种和生长条件影响变
化较小,一般为 0.75~ 0.85[18]。在逆境胁迫下或
光合器官受损条件下,Fv/Fm明显降低表明植物叶
片发生了光抑制,也有研究表明多数植物的 PSII
具有很强的抗旱性 [9,19]。本研究结果表明,不同生
育期下河北杨和沙棘的 Fv/Fm均大于 0.806,这说
明了在整个生育期内两树种的 PSII均没有遭受明
显逆境胁迫和发生光抑制现象,同时也表明河北
杨和沙棘在黄土丘陵半干旱区具有较强的逆境适
应能力。ΦPSII 为在环境胁迫时部分关闭情况下的
实际原初光能捕获效率,可以反映 PSII反应中心
实际的光 化学反应效率 [17]。本研究中,除 6月下
旬外,河北杨在其余 3个生育期的 ΦPSII均显著高
于沙棘(P< 0.05),表明在整个生育期间沙棘叶
片 PSII光化学效率均明显高于河北杨。
高等植物在捕获的光能超过其光合作用所需
要的能量时,过多的能量会以 qNPQ形式耗散掉,
以保护光合器官免遭破坏。qNPQ反映了 PSII天线
色素吸收光能后不用于光合传递而以热能形式耗
散的份额,qP代表了 PSII天线色素吸收光能用于
光合传递的份额和光适应状态下 PSII进行光化学
反应的能力 [20]。干旱胁迫条件下,qP通常会降低
而 qNPQ会升高,且 qNPQ可作为鉴定植物耐旱性的
一个重要参考指标 [21]。本研究中,不同生育期下河
北杨的 qNPQ和 qP均显著低于沙棘(P< 0.05),
说明了相对于河北杨而言,沙棘在整个生育期保
持了相对高的 PSII光化学反应能力,同时也将过
多的能量以 qNPQ形式耗散掉,表明沙棘在整个生
育期具有较强的耐旱性和光保护能力。另一方面,
6月下旬,河北杨和沙棘的 ΦPSII,qP和 qNPQ均明显
低于其余 3个生育期,这有可能归因于在土壤水分
相对较为充足的 7~ 9月份更有利于促进两物种的
PSII光化学反应的能力。
在一定环境条件下,植物叶片 Pmax决定了植
物潜在的光合能力和最大光合能力,而 RAQE反映
了植物叶片对弱光的利用效率 [22]。本研究中,不
同生育期下河北杨的 RAQE和 Pmax均显著高于沙棘,
这表明了河北杨在整个生育期内均有较强的对弱
光的利用能力和叶片光合能力。同时,相对于沙
棘而言,河北杨的 Pmax在整个生育期的变化幅度
较大,而沙棘的变化幅度较小,这表明沙棘的叶
片光合能力对环境因子变化的响应更为稳定,较
为适应在极端环境下生长 [5]。
植物的光饱和点 LSP和光补偿点 LCP分别体现
了其对强光和弱光的适应能力,能够反映其对于
光照条件需求范围。本研究中,不同生育期下沙
棘和河北杨的 LSP均高于 1 500 μmol·m-2s-1,且前
者的 LSP和 LCP均明显高于后者,这表明沙棘和河
北杨均具有良好的光适应能力,属于典型的阳性
植物,这与前人研究得出乔木补偿点低于灌木,但
其对弱光的利用效率(或 RAQE)高于灌木的结论相
类似 [23]。另一方面,沙棘在整个生育期相对于河
北杨保持了相对较低的叶片暗呼吸消耗。
蒸腾速率是反映其调节自身水分损耗能力及适
应干旱环境的不同能力,可以作为评价植物耗水潜
力差异的指标。RWUE指植物消耗单位水量生产出
的同化量,是确定植物体生长发育所需水分供应的
重要指标之一。本研究结果表明,相对于河北杨而
言,沙棘在整个生育期既维持了较低的蒸腾速率,
又具有相对较低的水分利用效率,这可能是由于乔
木蒸腾速率和耗水量明显高于灌木 [24]。
综上所述,不同生育期下河北杨和沙棘的 Fv/Fm
均大于 0.806,表明这两个树种在黄土丘陵半干旱
31第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
区均具有较强的逆境适应能力;沙棘在整个生育
期均保持了较高的 ΦPSII,qNPQ和 qP,表明沙棘相
对于河北杨具有较高的 PSII光化学效率和较强的
光保护能力;河北杨和沙棘的 LSP均较高,表明两
者均属典型阳性植物且较适应当地的强光环境;
不同生育期下河北杨的 RAQE,Pmax,Tr 和 Rd均显
著高于沙棘,但 LCP与之相反,表明河北杨具有较
高的叶片光合能力。
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[本文编校:文凤鸣 ]