全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究　2009, 22 (3) : 335～342
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2009) 0320335208
水分胁迫下 2种沙枣的抗旱性比较
李　磊 1 , 贾志清 13 , 宁虎森 2 , 吉小敏 2 , 朱雅娟 1 , 綦艳林 1
(1. 中国林业科学研究院林业研究所 , 国家林业局林木培育重点实验室 ,北京　100091;
2. 新疆林业科学研究院 ,新疆 乌鲁木齐　830000)
摘要 :在新疆和田墨玉县选取 2年生大果沙枣和尖果沙枣实生苗 ,移植于苗圃对其进行不同灌水量的处理 ,不同处
理的土壤含水量分别为田间持水量的 85%、70% , 47%和 24%。测定了不同处理的大果沙枣、尖果沙枣的水势、净光
合速率、蒸腾速率、稳定碳同位素。结果表明 :大果沙枣、尖果沙枣在一天中的水势变化趋势呈“V”字型 ,大果沙枣
的日平均水势 ( ( - 0. 87 ±0. 18) Mpa)比尖果沙枣的大 ;相同处理下大果沙枣的日平均净光合速率 ( (10. 03 ±1. 19)
μmol·m - 2 ·s- 1 )和蒸腾速率 ( (11. 06 ±0. 88) mmol·m - 2 ·s- 1 )均比尖果沙枣的大 ;大果沙枣的瞬时水分利用效
率 ( (0. 80 ±0. 09) μmol·mmol- 1 )也比尖果沙枣的高 ;大果沙枣的δ13 C值 ( - 26. 06‰ ±0. 08‰)显著比尖果沙枣
的大。土壤含水量为田间持水量的 85%、70%和 47%时 ,大果沙枣和尖果沙枣生长状况都良好 ,土壤含水量为田间
持水量的 24%时 ,大果沙枣和尖果沙枣干旱胁迫明显 ,但是大果沙枣的净光合速率和水分利用效率比尖果沙枣分
别高 3. 26μmol·m - 1 ·s- 1、0. 06μmol·mmol- 1 ,大果沙枣水势比尖果沙枣低 0. 06 Mpa,运用隶属函数对各个指标
的综合比较结果表明 ,大果沙枣比尖果沙枣的抗旱性强。
关键词 :沙枣 ;水势 ;光合作用 ;水分利用效率 ;δ13 C;抗旱性
中图分类号 : S722. 3 + 6 文献标识码 : A
稿日期 : 2008212208
基金项目 : 国家“十一五”林业科技支撑计划专题“防沙治沙植物材料筛选与扩繁技术 ( 2006BAD26B0101) ”; 国家“十一五 ”林业科技
支撑计划课题“新疆活化沙丘的固定与绿洲防风固沙体系构建技术研究与试验示范 (2006BAD26B09) ”
作者简介 : 李磊 (1981—) ,男 ,山东菏泽人 ,在读硕士生 ,研究方向 :水土保持与荒漠化防治.3 通讯作者 : 贾志清 ,研究员 ,博士生导师.
D rought Resistance of Two E laeagnus Spec ies under W a ter Stress
L I Lei1 , J IA Zhi2qing1 , N ING Hu2sen2 , J I X iao2m in2 , ZHU Ya2juan1 , Q I Yan2lin1
(1. Research Institute of Forestry, CAF; Key Laboratory of Tree B reeding and Cultivation, State Forestry
Adm inistration, Beijing　100091, China; 2. Forestry Academy of Xinjiang, U rumqi　830000, Xinjiang, China)
Abstract: Two years old seedlings of Elaeagnus m ooceroftii and Elaeagnus oxycarpa were chosen and p lanted in field,
then treated by different mount of irrigation in Moyu county of Xinjiang. The relative mean soil water contents of
different irrigating treatment were 85% , 70% , 47% and 24%. by to measuring the water potential of E. m ooceroftii
and E. oxycarpa under different conditions and at different time, it was shown that their variation trends followed a
“V”shape in whole day. The mean daily water potential of E. m ooceroftii ( ( - 0. 87 ±0. 18) Mpa) was higher than
that of E. oxycarpa. Comparing the net photosynthetic rate, transp iration rate and water use efficiency of two species,
it is turned out the net photosynthetic rate ( (10. 03 ±1. 19) μmol·m - 2 ·s- 1 ) , the transp iration rate ( (11. 06 ±
0. 88) mmol·m - 2 ·s- 1 ) and water use efficiency ( (0. 80 ±0. 09) μmol·mmol- 1 ) of E. m ooceroftii were higher
than that of E. oxycarpa. Theδ13 C value of E. m ooceroftii ( - 26. 06‰±0. 08‰) was significantly higher than that of
E. oxycarpa. The E. m ooceroftii and E. oxycarpa grew well when the the soil water contents of different irrigating
treatment were 85% , 70% and 47% , while it was under significantly drought stresswhen under the soil water contents
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 22卷
of different irrigating treatment were 24% , but the net photosynthetic rate and water use efficiency of E. m ooceroftii
were 3. 26 μmol·m - 2 · s- 1 , 0. 06 μmol·mmol- 1 higher than that of E. oxycarpa. The water potential of E.
m ooceroftii was 0. 06 Mpa lower than that of E. oxycarpa. In a word, the drought resistance of E. m ooceroftii was better
than that of E. oxycarpa by Subordinate Function Value.
Key words: E laeagnus angustifolia; water potential; photosynthesis; water use efficiency; δ13 C; drought resistance
　　在干旱区 ,由于降水量少 ,蒸发强烈 ,植物经常
会面临不同程度的土壤干旱。研究植物的抗旱性 ,
不仅可以了解植物适应干旱的机制 ,而且对治沙植
物的选择等实践工作具有重要指导作用 [ 1 ]。通过测
量植物在水分胁迫条件下的光合速率、蒸腾速率、水
势等各项生理生态指标 ,可以评估植物的抗旱性。国
内外研究己经表明 ,干旱条件下植物的光合作用受到
抑制 ,光合速率下降 [ 2 ]。传统意义上植物的水分利用
效率大小是由植物的二氧化碳同化效率和蒸腾效率
来确定的 ,在这方面国内已有较深入的研究 [ 3 - 4 ] ;但
光合仪测得的水分利用效率只代表某一特定时间内
植物部分叶片的功能 ,而且它随时间、生长季节和外
界环境条件的变化而改变 ,不能反映植物的长期水分
利用效率。近年来 ,国内外已普遍利用叶片的δ13 C值
来间接反映 C3 植物的长期水分利用效率 ,并通过分
析长期积累于叶片中的碳代谢产物来评估叶片或植
株生长过程中总的水分利用效率 ,这种测定不受时间
和季节的限制 [ 5 ]。目前 ,国内主要研究盆植幼苗的抗
旱性 [ 6 - 9 ] ,或者直接研究自然条件下生长的沙生植
物 [ 10 - 15 ]的抗旱性 ,对大田试验苗的研究较少。
胡颓子科胡颓子属 ( Elaeagnus L. )沙枣 ( Elaeag2
nus angustifolia L. )分布在新疆塔里木、吐鲁番和准噶
尔三大盆地。分布在新疆的沙枣树主要有尖果沙枣
(E. oxycarpa Schlecht. )和大果沙枣 ( E. m ooceroftii
W all ex Schlecht. )。沙枣树耐旱、耐高温、耐盐碱、耐
瘠薄 ,是防风固沙的优良树种。近年来对沙枣的研究
主要以其开发利用、栽培管理与繁殖为主 [ 16 - 20 ] ,而在
其抗旱性生理方面的研究较少 [ 11 - 21 ]。本研究通过对
大果沙枣和尖果沙枣苗木在水分胁迫条件下的生理
生化特性研究 ,进而对其抗旱特性进行综合评价 ,阐
明它们适应环境的生理生态特征 ,为绿洲的防护林建
设和沙化土地治理提供理论依据与技术支持。
1　研究区概况
项目区设置在和田地区墨玉县的扎瓦苗圃 ,位
于塔克拉玛干大沙漠南缘 ,地处 79°08′～80°51′E,
36°36′～39°38′N,海拔 1 120～3 600 m。年平均气
温 11. 4 ℃,年平均降水量仅 32. 50 mm,年平均蒸发量
2 226. 00 mm,历年沙暴为 7级 ,大于 8级的大风年平
均 2～3次 ,年平均风速 2. 1 m·s- 1 ,最大风速 14 m·
s
- 1。土壤主要为棕漠土和风沙土。可利用地表水主
要是喀拉喀什河 ,年径流量为 21. 80 ×104 m3 左右 ,其
中 70%以上的水量集中在 6、7、8月份 , 6月中旬洪水
过剩 ;地下水可用于灌溉的水约为 2 ×104 m3。
2　试验设计与处理
2008年 3月 20日取 2年生大果沙枣和尖果沙
枣的健康实生苗定植于墨玉县的扎瓦苗圃。单行栽
植 ,每行 15株 ,株行距 0. 5 m ×0. 5 m。定植后测得
大果沙枣的平均高度和基径分别是 (167. 76 ±5. 11)
cm和 (1. 21 ±0. 03) cm,尖果沙枣的平均高度和基
径分别是 (118. 54 ±2. 31) cm和 (0. 91 ±0. 02) cm。
开始测定时大果沙枣的平均高度和基径分别是
(175. 76 ±4. 18) cm和 (1. 73 ±0. 05) cm ,尖果沙枣
的平均高度和基径分别是 ( 124. 75 ±3. 11 ) cm 和
(1. 28 ±0. 04) cm。
本研究采用大田小区控水梯度处理 ,比较不同
灌溉量对植物各项指标的影响。试验地土壤的田间
持水量是 34. 43% ,按照梯度供水 ,共设置 T1 (CK)、
T2、T3、T4 4个水量处理 ,相对应的水量为 1 100、800、
600、300 m3 ·hm - 2 ,即分别为田间最大持水量的
85%、70%、47%、24%。每个处理 3个重复 ,共 12
块样地 ,样地采用随机区组排列。3月 21日将苗木
定植到试验地后 ,对所有样地进行漫灌 , 4月 18日
进行第 2次漫灌。5月 13日开始水分胁迫处理 ,灌
水后让其自然干旱 ; 6月 15日进行第 2次水分胁迫
处理 ; 7月 1日对大果沙枣和尖果沙枣的光合日进
程、水势、土壤含水量进行测定 , 7月 3日采集叶片
测定稳定性碳同位素值。
2. 1　测定方法
2. 1. 1　土壤含水量 　采用烘干法。土样用铝盒带
回后在实验室用天马 FA1004型 (0. 1 mg)电子天平
称土壤鲜质量 ,用烘箱在 105 ℃下烘 24 h称干质
量 ,计算土壤含水量 ( g·kg- 1 )。
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第 3期 李 　磊等 :水分胁迫下 2种沙枣的抗旱性比较
2. 1. 2　水势测定 　用美国产 SKPM1400压力室水
势仪对 2种沙枣的叶片水势进行测定。测定时刻为
8∶00、14∶00和 18∶00。在树冠阳面中部的初生枝条
上测定 ,每次均随机在每棵树的树冠阳面中部选取
4～5片叶 ,每个处理测定 3棵树。
2. 1. 3　光合指标测定 　选择晴朗的天气 ,用便携式
L icor26400光合仪 (美国 ) 测定净光合速率 ( Pn,
μmol·m - 2 · s- 1 )和蒸腾速率 ( Tr, mmol·m - 2 ·
s
- 1 ) ,以计算瞬时水分利用效率。从 8: 00—12: 00
每 2 h测定 1次 ,每次均随机在树冠阳面中部选取
4～5片叶 [ 22 ]。每个处理测定 3～4棵树。
2. 1. 4　δ13 C值测定 　在一定范围内选出生长均匀
的 5棵树 ,每棵树都均匀采 5～6片叶 ,混合后放在
信封里保存。带回实验室 ,在 105 ℃杀青 1 h,在 80
℃下干燥 24 h,粉碎研磨后 ,过 80目筛 ,用 Finnigan
MAT Delta V advantage 的同位素质谱仪测定 δ13
C值 [ 23 ]。
2. 2　数据分析
采用 Sp ss16. 0对所选指标进行数据分析处理。
抗旱性综合评价参照徐利霞 [ 24 ] ,薛慧勤等 [ 25 ]的方
法 ,采用数学分析隶属函数法对测定的各项指标进
行转换和综合分析评价。各指标隶属函数计算公
式为 :
U (X ij ) = (X ij - X im in ) / (X imax - X im in )
式中 : U (X ij )为测定指标的抗旱隶属函数值 ; X ij
为两树种各项指标测定的平均值 ; X im in为两树种各
项测定指标的最小值 , X imax为两树种各项测定指标
的最大值。
3　结果与分析
3. 1　不同灌溉量对土壤含水量的影响
图 1显示不同处理下样地 1m深的土壤含水量
的平均值变化 ,随着灌溉水量的减少 ,土壤含水量逐
渐降低。 T4 处理的土壤含水量最小 ,不足 5 g·
kg- 1 ,显著比其他 3个处理的低。
图 1　不同灌溉量对 1 m深处土壤含水量的影响
3. 2　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣叶片水势
的影响
　　从表 1中可以看出 ,随着灌溉水量的减少 ,大果沙
枣的水势在中午和傍晚显著降低 ( P <0. 01) ,而水势的
日平均值没有受到显著影响 ( P > 0. 05)。尖果沙枣的
清晨水势和中午水势显著降低 ( P <0. 01) ,而它的傍晚
水势和日均值没有受到显著影响 ( P >0. 05)。
4个不同灌溉水量的大果沙枣和尖果沙枣在清
晨、正午和傍晚水势的变化趋势呈“V”字型 ,清晨水
势最高 ,伴随着气温的升高 ,蒸腾的加剧 ,水势值在
中午降到一天中的最低点 ,到傍晚又升高。
表 1　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣水势的影响
树种 灌溉量 /( m3 ·hm - 2 )
水势 /Mpa
8: 00 14: 00 18: 00 日平均值
大果沙枣 1100 - 0. 14 ±0. 02 b - 0. 87 ±0. 01 c - 0. 85 ±0. 02 b - 0. 62 ±0. 12 a
800 - 0. 16 ±0. 03 b - 1. 08 ±0. 21 bc - 0. 97 ±0. 17 ab - 0. 74 ±0. 15 a
600 - 0. 27 ±0. 01 a - 1. 50 ±0. 02 ab - 1. 32 ±0. 05 a - 1. 03 ±0. 21 a
300 - 0. 26 ±0. 01 a - 1. 70 ±0. 01 a - 1. 33 ±0. 03 a - 1. 10 ±0. 22 a
尖果沙枣 1100 - 0. 27 ±0. 03 ab - 0. 90 ±0. 01 b - 0. 89 ±0. 02 a - 0. 69 ±0. 10 a
800 - 0. 29 ±0. 04 ab - 1. 22 ±0. 23 ab - 1. 22 ±0. 23 a - 0. 91 ±0. 18 a
600 - 0. 17 ±0. 01 b - 1. 70 ±0. 03 a - 1. 38 ±0. 02 a - 1. 08 ±0. 23 a
300 - 0. 35 ±0. 03 a - 1. 62 ±0. 09 a - 1. 14 ±0. 03 a - 1. 04 ±0. 19 a
　　注 :根据 Tukeypis检验 ,不同小写字母表示差异极显著 ( P < 0. 01) ,所有值均为 7月 1日测得的不同时刻 3个样本的均值。
　　从一天中变化趋势来看 ,各个时刻、不同处理水
势值具有不同的表现 ,总是大果沙枣的值高于尖果
沙枣。不同处理下大果沙枣的水势日平均值略大于
尖果沙枣的水势日平均值。
3. 3　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣的净光合
速率的影响
T1 处理的大果沙枣、尖果沙枣的净光合速率最
大 ,分别为 12: 00的 22. 41μmol·m - 2 ·s- 1和 14: 00
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的 17. 17μmol·m - 2 ·s- 1 ;而灌溉量最低的 T4 处理
的净光合速率最小。在不同灌溉量处理条件下 , 2
种沙枣的光合曲线变化不同 (图 2)。例如 , T1 处理
下大果沙枣、尖果沙枣的变化趋势基本一致 ,呈单峰
曲线 ; T2 处理下 2种沙枣的变化趋势有所不同 ,但
都出现双峰曲线 ,尖果沙枣的第 1个峰值出现在
10: 00左右 ,早于大果沙枣峰值出现时间 ,而尖果沙
枣的第 2个峰值则出现在 18: 00左右 ,晚于大果沙
枣的第 2个峰值出现时间 ; T3 处理的大果沙枣和尖
果沙枣的变化趋势基本一致 ,都呈单峰曲线 ,从早晨
开始上升 ,上午达到峰值后逐步下降 ,只是尖果沙枣
峰值出现的时间 ( 12: 00)比大果沙枣 ( 14: 00左右 )
的早 ; T4 处理的大果沙枣和尖果沙枣的光合曲线变
化不同 ,大果沙枣呈现单峰型 ,峰值出现在 12: 00左
右 ,而尖果沙枣的净光合曲线为双峰型 , 2个峰值分
别出现在 12: 00和 16: 00左右。
图 2　不同灌溉量对大果沙枣、尖果沙枣净光合速率的影响
　　随着灌溉量的降低 ,大果沙枣和尖果沙枣的净
光合速率的日均值逐渐下降 ,但是不同灌溉量对它
们的净光合速率的日均值影响不显著 ( P > 0. 05 )
(表 2)。另外 ,不同处理的大果沙枣的净光合速率
的日平均值都比尖果沙枣的大。
表 2　不同处理对大果沙枣和尖果沙枣的净光合速率 ,蒸腾速率和水分利用效率的日均值的影响
树种 灌溉量 /( m3 ·hm - 2 )
净光合速率 /
(μmol·m - 2 ·s - 1 )
蒸腾速率 /
(mmol·m - 2 ·s - 1 )
水分利用效率 /
(μmol·mmol - 1 )
大果沙枣 1 100 11. 56 ±3. 4 a 12. 45 ±2. 04 a 0. 85 ±0. 25 a
800 9. 80 ±1. 86 a 11. 87 ±1. 84 a 0. 77 ±0. 14 a
600 9. 77 ±2. 07 a 9. 81 ±1. 40 a 0. 87 ±0. 22 a
300 8. 99 ±2. 26 a 10. 11 ±1. 89 a 0. 71 ±0. 17 a
尖果沙枣 1 100 9. 54 ±2. 49 a 12. 01 ±1. 72 b 0. 72 ±0. 17 a
800 8. 93 ±1. 99 a 11. 23 ±1. 41 b 0. 71 ±0. 17 a
600 9. 51 ±1. 71 a 9. 16 ±0. 93 ab 0. 87 ±0. 22 a
300 5. 73 ±1. 46 a 5. 55 ±0. 52 a 0. 65 ±0. 15 a
　　注释 :根据 Tukeypis检验 ,同列不同小写字母表示差异极显著 ( P < 0. 01)。所有值均为 7月 1日测得的 7个样本的均值。
3. 4　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣蒸腾速率
的影响
蒸腾速率与净光合速率有十分相似的变化趋
势。图 3显示 : T1 处理的大果沙枣和尖果沙枣的蒸
腾速率的日变化曲线呈单峰型 , 2条曲线从清晨逐
渐上升到 14: 00左右达到峰值 ,然后随温度的降低、
光照的减弱逐渐下降 ; T2 处理曲线的变化比较复
杂 ,大果沙枣、尖果沙枣均呈现双峰曲线 ,大果沙枣
第 1个峰值出现在 12: 00左右 ,而尖果沙枣则出现
在 14: 00左右 ,第 2个峰值都出现在 18: 00左右 ; T3
处理的 2条曲线具有极为相似的变化趋势 ,均在 14:
00出现了 1个小的谷值 ,说明二者均有午休现象 ; T4
处理的 2条曲线为双峰变化现象 ,且峰值与谷值出
现时间基本一致。
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第 3期 李 　磊等 :水分胁迫下 2种沙枣的抗旱性比较
不同灌溉量对大果沙枣的蒸腾速率的日均值影
响不显著 ( P > 0. 05)。随着灌溉量的降低 ,尖果沙
枣的蒸腾速率显著下降 ( P < 0. 05)。T4 处理的尖果
沙枣蒸腾速率的日均值最小 ,仅为最大值的 46. 21%
(表 2)。不同处理的大果沙枣蒸腾速率的日平均值
比尖果沙枣的大。
图 3　不同灌溉量条件下大果沙枣和尖果沙枣蒸腾速率的影响
3. 5　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣的水分利
用效率的影响
　　本实验通过测定 4个处理的大果沙枣和尖果沙
枣在水分胁迫期间的净光合速率 ( Pn)和蒸腾速率
( Tr) ,计算出 2种植物的瞬时水分利用效率。结果
表明 :不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣的水分利
用效率的日均值影响都不显著 ( P > 0. 05) (表 2)。
4个处理的大果沙枣的瞬时水分利用效率高于尖果
沙枣 (图 4)。在常规 T1 灌水条件下 ,大果沙枣的平
均水分利用率比尖果沙枣高出 18. 06%。T4 灌水条
件下大果沙枣和尖果沙枣的平均水分利用率均最
低 ,分别为 ( 0. 71 ±0. 17)、( 0. 65 ±0. 15 ) μmol·
mmol- 1 ,分别比最高的水分利用效率低 18. 39%和
26. 83%。在中度水分胁迫时 ,大果沙枣和尖果沙枣
苗的水分利用效率表现出增加的趋势 ,比对照 ( T1 )
分别高出 2. 3%和 20. 83%。从总的趋势来看大果
沙枣的平均水分利用效率比尖果沙枣高出 8. 11个
百分点。
图 4　不同灌溉量对大果沙枣、尖果沙枣水分利用效率的影响
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图 5　不同灌溉量对大果沙枣、尖果沙枣稳定碳同位素值的影响
(根据 Tukeypis检验 ,不同小写字母表示差异极显著 ( P < 0. 01) )
3. 6　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣的叶片稳
定碳同位素的影响
　　图 5所示 :灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣的
δ13 C值的影响达到了极显著水平 ( P < 0. 01)。随着
灌溉量的减少和干旱胁迫的加剧 ,大果沙枣的δ13 C
值具有不同程度的增加趋势 ; 800 m3 ·hm - 2灌溉量
处理的尖果沙枣的δ13 C值最大。4个不同大果沙枣
的δ13 C值为 - 25. 72‰～ - 26. 34‰,尖果沙枣比大
果沙枣的小 ,为 - 26. 60‰～ - 27. 16‰。与 Griffith
的研究结论一致 : C3 植物的 δ13 C 值变化范围是
- 15‰～ - 25‰或 - 20‰～ - 30‰是的 [ 26 ] ,该文研
究的这 2种植物也为 C3 植物。
3. 7　2种沙枣的抗旱性综合评价
植物的抗旱性是一个复杂的综合性状 ,而隶属
函数提供了一种在多指标测定基础上对植物抗旱性
进行综合评价的途径。它可以克服仅利用少数指标
对植物抗旱性进行评价的不足。因此 ,利用模糊数
学的隶属函数法将 2个物种的各个抗旱指标换算成
隶属函数值 ;然后 ,对每个物种的各个指标的抗旱隶
属函数值求平均值 ,平均值越大 ,说明抗旱性越强。
综合评判的结果 (表 2)表明 :大果沙枣比尖果沙枣
的抗旱性强。
表 3　2种沙枣抗旱性的综合评价
植物 净光合速率 蒸腾速率 水分利用效率 水势 δ13 C值 综合评价结果 排序
大果沙枣 0. 737 7 0. 798 4 0. 675 7 0. 585 1 0. 766 0 0. 712 6 1
尖果沙枣 0. 462 6 0. 581 8 0. 396 4 0. 432 5 0. 227 9 0. 420 2 2
表 4　不同灌溉处理对大果沙枣和尖果沙枣高度和基径的影响
树种 灌溉量 /( m3 ·hm - 2 )
定植后高度 /
cm
试验时高度 /
cm
差值 /
cm
定植后基径 /
cm
试验时基径 /
cm
差值 /
cm
大果沙枣 1 100 182. 60 ±11. 85 a 192. 66 ±10. 21 a 10. 06 1. 24 ±0. 07 a 1. 95 ±0. 06 a 0. 71
800 151. 90 ±6. 86 a 160. 16 ±5. 64 a 8. 26 1. 19 ±0. 07 a 1. 73 ±0. 07 a 0. 54
600 175. 80 ±11. 41 a 184. 55 ±7. 12 a 8. 75 1. 22 ±0. 05 a 1. 73 ±0. 05 a 0. 51
300 160. 75 ±10. 17 a 165. 85 ±9. 05 a 5. 10 1. 21 ±0. 06 a 1. 52 ±0. 08 a 0. 31
尖果沙枣 1 100 112. 25 ±5. 50 a 120. 51 ±6. 22 a 8. 26 0. 86 ±0. 06 a 1. 37 ±0. 05 a 0. 51
800 118. 50 ±5. 21 a 125. 05 ±7. 18 a 6. 55 0. 88 ±0. 04 a 1. 24 ±0. 02 a 0. 36
600 119. 70 ±3. 36 a 125. 48 ±5. 73 a 5. 78 0. 89 ±0. 03 a 1. 30 ±0. 04 a 0. 41
300 123. 73 ±4. 97 a 127. 94 ±4. 67 a 4. 21 0. 99 ±0. 06 a 1. 20 ±0. 05 a 0. 21
　　注 :根据 Tukeypis检验 ,同列相同小写字母表示差异不显著 ( P > 0. 05) ,不同小写字母表示差异显著。
3. 8　不同灌溉量对大果沙枣和尖果沙枣高度和基
径的影响
通过对 2种沙枣苗增长高度和基径的比较 (表
4)表明 :大果沙枣的增长幅度高于尖果沙枣 ,并且随
灌溉量的不同增加幅度也不同 ,高度和基径的增长
幅度随灌溉量的减少而减小 ,这个现象直接证明了
在不同灌溉水量处理下大果沙枣的抗旱性大于尖果
沙枣。
4　讨论与结论
(1)大果沙枣和尖果沙枣的水势、净光合速率、
蒸腾速率、水分利用效率、碳稳定同位素值等的变化
趋势基本一致 ,均与不同处理的土壤含水量有关。
随灌溉量的减少 ,在同一时刻测定的土壤含水量也
呈现减少趋势 ,从而影响各个指标的变化。
(2) 通常植物组织的水势愈低 ,则吸水能力愈
043
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第 3期 李 　磊等 :水分胁迫下 2种沙枣的抗旱性比较
强 ,反之吸水能力则较弱 ,这种变化规律可用以确定
植物的受旱程度和抗旱能力 [ 27 ]。从 2种植物的水
势日变化值来看 ,大果沙枣、尖果沙枣在一天中 ,清
晨水势、正午水势和傍晚水势的变化趋势呈“V”字
型 ,清晨水势最高 ,伴随着气温的升高 ,蒸腾的加剧 ,
水势值在中午降到一天中的最低点 ,然后慢慢升高。
在 4个处理中 ,大果沙枣的水势日平均值明显比尖
果沙枣的高 ,在同等干旱胁迫下尖果沙枣受到的胁
迫程度比大果沙枣大 ,这说明大果沙枣适应干旱的
能力比尖果沙枣的大。大果沙枣和尖果沙枣的水势
在一天中均随干旱程度的加剧而逐渐降低 ,这与赵
燕等 [ 28 ]对沙柳的研究结论一致。
(3)不同灌水量处理的大果沙枣和尖果沙枣的净
光合速率的日变化趋势不同 ,在一日内有 1个或 2个
高峰。从总的变化趋势来看 ,大果沙枣达到峰值的时
间较早 ,而尖果沙枣相对滞后一些。1 100 m3 ·hm - 2
处理的大果沙枣、尖果沙枣的净光合速率的日平均值
最大 ,分别为 (11. 56 ±3. 4)、(9. 54 ±2. 49) μmol·
m
- 2 ·s- 1 ; 300 m3 ·hm - 2处理的最小。相同处理的大
果沙枣净光合速率日平均值比大于尖果沙枣的大 ,说
明大果沙枣在同等条件下的同化作用比尖果沙枣高。
蒸腾速率的日变化趋势与净光合速率的相似 ,早上的
值都较低 ,经过一段时间的上升 ,中午达到峰值后又
都逐渐下降 ,这说明在水分胁迫下蒸腾速率的变化可
能影响到大果沙枣、尖果沙枣的光合速率。灌溉量
600、300 m3 ·hm - 2处理的大果沙枣的净光合速率比
尖果沙枣的分别高 0. 26、3. 26μmol·m - 2 ·s- 1。
(4) 从水分利用效率来看 ,不同处理下 2种沙
枣的瞬时水分利用效率从早晨的最低值逐渐上升到
最大后 ,在下午又有所下降。随着干旱程度的加剧 ,
4个处理的水分利用效率平均值有一定的波动性。
1 100、800 m3 ·hm - 2灌溉量下 ,大果沙枣比尖果沙枣
的水分利用效率值都高 ,分别高出 0. 13、0. 06μmol·
mmol- 1。在 600 m3 ·hm - 2处理下 , 2种沙枣的水分利
用效率基本相同 , 300 m3 ·hm - 2处理下大果沙枣的水
分利用效率比尖果沙枣的高 0. 06μmol·mmol- 1 ,说
明大果沙枣较尖果沙枣有更好的积累有机物能力 ,也
就是说大果沙枣的抗旱性更强些。4个水分处理的大
果沙枣的δ13 C值随着干旱胁迫的加剧而不同程度的
增加。这可能是因为干旱导致植物叶片的δ13 C值升
高 ,水分利用效率增强 ,有助于植物适应干旱 [ 5 ]。一
般而言 ,瞬时水分利用效率与δ13 C所指示的长期水
分利用效率是一致的。本研究测得的δ13 C值与光
合曲线测得的瞬时水分利用效率的变化有一定的差
异 ,但是总体变化趋势是一致的 ,大果沙枣、尖果沙
枣的瞬时水分利用效率的日均值都是在波动中减
小 ,而大果沙枣的δ13 C值是逐渐增加 ,尖果沙枣的
δ13 C值是随土壤含水量的减少先减少后增加。干旱
胁迫下 ,植物水分利用效率越大表明其抗旱能力越
强 ,因而对干旱胁迫的适应能力越强 [ 29 ]。稳定碳同
位素技术作为一项简捷、快速、高效的技术 ,已揭示
了植物生理生态研究中 ,尤其是与光合、水分代谢有
关的许多问题 [ 30 ]。水分利用效率是植物水分利用
状况和抗旱特性的一个客观评价指标 ,它能为不同
生境选择抗旱植物提供理论依据。利用 C3 植物的
δ13 C值来测算其长期的水分利用效率 ,为解决植物
水分利用的评价体系提供了一个比较简便的方法。
(5)从生长数据分析 , 600 m3 ·hm - 2处理的大
果沙枣的高度和基径比尖果沙枣分别高出 2. 97 cm
和 0. 1 cm,而 300 m3 ·hm - 2处理下大果沙枣的高度
和基径比尖果沙枣分别高出 0. 89 cm和 0. 15 cm。
从这个角度说明在较干旱环境下大果沙枣的抗旱性
较尖果沙枣强。
根据隶属函数法分析的结果和对植物高度、基
径的比较 ,初步断定大果沙枣的抗旱性强于尖果沙
枣。大果沙枣、尖果沙枣的抗旱性的形成是其形态
结构和生理功能长期适应外界干旱环境的结果 ,根
据试验结果可以初步认为 ,当灌水量在 600～800
m
3 ·hm - 2之间时 ,苗木的生长状况和各个抗旱指标
都具有一个较好的值 ,即达到节水的目的又能使植
物正常生长 ;但要进一步了解这 2种植物的抗旱机
制和萎蔫点 ,还需做更加深入的研究。
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