全 文 ：第 ww卷 第 t期
u s s {年 t 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1t
¤±qou s s {
不同种源白刺幼苗生理生长对
水分梯度的响应差异
李清河t 张景波u 李慧卿t 江泽平t 王志刚u
kt1 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 tsss|t ~
u1 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心 磴口 stxussl
摘 要 } 在乌兰布和沙漠东北部地区 o依据多年平均月降水量 o对 x个种源的白刺幼苗进行极度干旱 !干旱 !轻度
干旱和正常降雨水平 w种不同的水分梯度处理 o开展水分梯度试验 ∀通过测定不同水分梯度 !不同种源的光合生
理指标表明 }水分梯度显著影响白刺幼苗的净光合速率 !蒸腾速率 !气孔限制值 !气孔导度 !光合水分利用效率 !表
观光能利用效率 !表观 ≤’u 利用效率等生理生态特征 o并影响植株的苗高和最大新枝长等生长量指标 ~不同种源之
间的净光合速率 !水分利用效率 !表观光能利用效率 !表观 ≤’u 利用效率存在显著差异 o且在苗高和最大新枝长之
间也存在显著差异 o但不同种源 !不同水分梯度对幼苗的地径均无显著影响 ∀相比于临河 !乌拉特后旗种源 o磴口 !
阿拉善盟和民勤种源的蒸腾速率和资源利用效率在不同水分处理之间表现出显著差异 o且 v个种源的各个资源利
用效率都较大 ∀白刺幼苗在光合活动中的气体交换及资源利用效率的生理反应和外在的生长量表型指标的差异 o
反映了各白刺种源对不同水分环境表现出的响应差异 ∀
关键词 } 乌兰布和沙漠 ~水分梯度 ~光合生理 ~植株生长 ~种源 ~白刺
中图分类号 }≥zt{1wv 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{lst p ssxu p sx
收稿日期 }ussz p su p tv ∀
基金项目 }国家林业局 |w{ 课题 kussy p w p sul !国家 / 十一五0科技支撑计划专题 kussy…„⁄uy…s{stl !防沙治沙科技攻关课题
kussx…„xtz„stl ∀
Ρεσπονσεσ οφ ∆ιφφερεντ Προϖενανχεσ οφ Νιτραριατανγυτορυµ Σεεδλινγσιν
Πηοτοσψντηετιχ Πηψσιολογιχαλ ανδ Γροωτη Χηαραχτεριστιχστο Ωατερ Γραδιεντσ
¬±¬±ª«¨ t «¤±ª¬±ª¥²u ¬‹∏¬´¬±ªt ¬¤±ª ³¨¬±ªt • ¤±ª«¬ª¤±ªu
kt1 Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ Λαβορατορψοφ Τρεε Βρεεδινγ ανδ Χυλτιϖατιον o Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγ tsss|t ~
u1 Εξπεριµενταλ Χεντερφορ ∆εσερτ Φορεστρψo ΧΑΦ ∆ενγκου stxussl
Αβστραχτ } Œ±·«¨ ±²µ·«¨¤¶·¨µ± ˜¯¤±¥∏«⁄¨ ¶¨µ·o¤º¤·¨µªµ¤§¬¨±·¨¬³¨µ¬°¨ ±·º¤¶¦²±§∏¦·¨§º¬·«¶¨ §¨¯¬±ª¶²©©¬√¨ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶²©
Νιτραριατανγυτορυµ ¤¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ¤±±∏¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±o¬±¦¯∏§¬±ª ¬¨·µ¨°¨ §µ²∏ª«·o§µ²∏ª«·o¶¯¬ª«·§µ²∏ª«·¤±§
±²µ°¤¯ ³µ¨¦¬³¬·¤·¬²±q׫¨ ³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ¬±§¬¦¨¶¤±§ªµ²º·«¬±§¬¦¨¶²©·«¨ ©¬√¨ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶º¨ µ¨ °¨ ¤¶∏µ¨§¬±µ¨¶³²±¶¨ ·²·«¨ ©²∏µ
º¤·¨µ¶·¤·∏¶q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·±¨·³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨o·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±µ¤·¨o¶·²°¤·¤¯ ¦²±§∏¦·¤±¦¨ o¤±§¶·²°¤·¤¯ ¬¯°¬·¤·¬²±
√¤¯∏¨ º¨ µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ¤©©¨¦·¨§¥¼·«¨ §¬©©¨µ¨±·º¤·¨µ¶·¤·∏¶q׫¨µ¨ º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·§¬©©¨µ¨±¦¨¶¬± ²±¯¼ ±¨·³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨
¤°²±ª·«¨ ©¬√¨ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶q׫¨µ¨ º¨ µ¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ¬±·«¨ º¤·¨µ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼o¤³³¤µ¨±·¯¬ª«·∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼¤±§¤³³¤µ¨±·≤’u ∏¶¨
©¨©¬¦¬¨±¦¼o¤±§¶¨ §¨¯¬±ª«¨¬ª«·¤±§°¤¬¬°∏° ±¨ º ¥µ¤±¦«¯¨ ±ª·« ¬¨¬¶·¨§¤°²±ª·«¨ º¤·¨µªµ¤§¬¨±·²µ§¬©©¨µ¨±·³µ²√¨ ±¤±¦¨¶q…²·«
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ªµ¤§¬¨±·¶¤±§«¤§«¬ª«¨µµ¨¶²∏µ¦¨ ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼q ׫¨ §¬©©¨µ¨±¦¨¶¬± ªµ²º·«¤±§ª¤¶ ¬¨¦«¤±ª¨ ¤±§µ¨¶²∏µ¦¨ ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼ ¬±
µ¨¶³²±¶¨¶·²·«¨ º¤·¨µªµ¤§¬¨±·¤°²±ª§¬©©¨µ¨±·³µ²√¨ ±¤±¦¨¶µ¨©¯ ¦¨·¨§·«¨ µ¨¶³²±¶¨ §¬©©¨µ¨±¦¨ ²© Νιτραριατανγυτορυµ ³µ²√¨ ±¤±¦¨¶q
Κεψ ωορδσ} ˜¯ ¤±¥∏« ⁄¨ ¶¨µ·~º¤·¨µªµ¤§¬¨±·~³«²·²¶¼±·«¨·¬¦³«¼¶¬²¯²ª¼~³¯¤±·ªµ²º·«~³µ²√¨ ±¤±¦¨ ~ Νιτραριατανγυτορυµ
白刺k Νιτραρια τανγυτορυµl在我国分布范围十分广泛 o主要生长在降水稀少的干旱荒漠和半荒漠区 o不同
的白刺种源形成了自己的生态适应性的遗传差异 ∀白刺幼苗是影响白刺种群更新的/瓶颈0之一 ∀而水分是
干旱半干旱地区重要的环境因子 o降雨变化将通过影响白刺幼苗进而影响其种群动态 ∀迄今有一些学者对
白刺属植物进行过一些研究 o但主要侧重于生物学及效益研究k刘生龙等 ot||z ~潘晓玲等 ot|||l o对其水分
变化的影响等方面研究不多 ∀因此本文通过收集多个白刺种源 o在乌兰布和沙漠地区对这些不同种源的幼
苗进行水分控制试验 o以了解不同白刺种源幼苗在不同水分梯度下的生理生长变化 o以揭示水分变化对白刺
幼苗气体交换和生长量的影响以及不同种源之间的差异 ∀
t 材料与方法
111 研究树种和地点
白刺为蒺藜科k¼ª²³«¼¯ ¤¯¦¨¤¨ l白刺属k Νιτραριαl的灌木 o属于白垩纪 !老第三纪孑遗的特有植物k潘晓玲
等 ot|||l o是干旱半干旱荒漠地区常见的建群种和优良的固沙树种之一 ∀在广泛收集国内外资料的基础上 o
在民勤 !阿拉善盟左旗 !磴口县 !临河市 !乌拉特后旗 x个种源地有代表性的地段确定优良种质资源收集区 o
在每个种源区的每个样地通过表型优株选择来采集种子 ∀然后统一在中国林科院沙林中心进行育苗和水分
梯度试验 ∀试验地位于乌兰布和沙漠东北部的内蒙古磴口县中国林科院沙漠林业实验中心一分场 o本地区
多年平均降水量为 tw|1u °° o蒸发量 u yss °°左右 o海拔高 t swy °∀
112 试验设计
设立 w个处理池kv ° ≅ u ° ≅ s1yx °l o采用砖式结构 o四周与底部均为水泥 砌 o内部填充沙土至 s1x °
深 ∀同时生长池上方设置防水布 o有雨前要覆盖整个生长池 o以防外来降水干扰 ~水泥池直接暴露在自然环
境中 o使得水泥池中除降水以外的其他自然因子尽量接近自然状况 ∀
考虑到白刺生长特性为 x ) y月花期 oz ) {月果期 o在 ussx年 x月初从苗圃地取 w月份播种的各种源实
生苗移栽到每个生长池 o每池 x个种源 ov次重复 o每重复 v株 o完全随机排列 ∀移栽苗经过缓苗期后 o水分
梯度试验从 y月 t日开始 o到 {月 ts日结束 ∀通过人为施用不同量的水 o建立 w个水分梯度 o依次为极端干
旱 !干旱 !轻度干旱 !正常降雨水平 o即在试验期分别向 w个生长池中共施水 vy °°k • tl !xs °°k • ul !yx °°
k • vl !|s °°k • wl o施水日分别为每月的 t日 !tt日 !ut日 o共施水 {次 ∀施水量设计是根据磴口县多年月平
均降水量 o安排试验期间总施水量及各月总施水量 o• t !• u !• v !• w的 y月总施水量分别为 { !tu !tx和 t{
°° oz月总施水量分别为 tz !uu !vs和 ww °° o{月总施水量分别为 tt !ty !us和 u{ °°∀每次施水量由各月总
施水量进行 v次平均k{月份是 u次平均l得出 ∀每次施水时间为近日落时 o以使水分充分入渗到土壤中 ∀
图 t 不同水分梯度下土壤含水量
ƒ¬ªqt ׫¨ ¶²¬¯ °²¬¶·∏µ¨ ∏±§¨µ©²∏µº¤·¨µªµ¤§¬¨±·¶
113 测定方法
采用 Œp ywss系列便携式光合作用测量系统不离体进行气体交换光合生理特征测定 ∀测定于 ussx年
{月 tx日进行 ∀每个生长池每个种源选择 v株健康合格植株进行重复测定 ∀测量指标包括净光合速率
kΠ± oΛ°²¯ ≤’u#°pu¶p tl !蒸腾速率k Ε o°°²¯ ‹u ’#°pu¶p tl !气孔导度k Γ¶ o°²¯ ‹u ’#°pu¶p tl !细胞间隙 ≤’u 浓
度k Χ¬oΛ°²¯ ≤’u#°²¯ p tl ∀测定时 o设置一致的光合有效辐射k°„• oΛ°²¯#°pu¶p tl !大气 ≤’u 浓度k Χ¤ oΛ°²¯
≤’u#°²¯ p tl !≤’u 流量等光合环境指标 ∀植物叶面积应用数字图像处理技术计算得出k张恒敢等 oussul ∀气
孔限制值 Λ¶则按 …¨ µµ¼和 ⁄²º±·²±的方法计算k…¨ µµ¼ ετ αλqot|{ul ∀光合水分利用效率k • ˜∞oΛ°²¯ ≤’u #
°°²¯ p t ‹u ’l用 Π±ΠΕ的比值计算而来k‘¬­¶ ετ αλqot||zl ~表观光能利用效率k˜∞o°°²¯#°²¯ p tl用 Π±Π°„• 表
示k²±ª ετ αλqot||vl ~表观 ≤’u 利用效率k≤˜∞o°°²¯#°²¯ p tl用 Π±ΠΧ¬表示k何维明等 ousssl ∀植株枝条的水
势kΩo°¤l通过美国 vsss型植物水势压力室测定 o选取向阳面的同一级别的木质化一致的小枝 o并进行 v
次重复 ∀同时测量植株高度k Ηo¦°l !最大新枝长kΛ¥ o¦°l !
植株地径k ∆ o°°l等生长指标 ∀以了解这些指标在不同种
源间 !不同水分梯度间的差异 ∀
另外 o采用烘干恒重法分别在 y月 ux日 !z月 ux日 !{
月 tx日测 v次土壤含水量 o每个生长池依照 ≥型测 z个点 o
每个点分 w个层次 }ts !ux !ws和 xs ¦°k底部l ∀其平均土壤
含水量如图 t所示 ∀
114 数据处理
所有数据均利用 ∞÷≤∞及 ≥„≥统计软件进行一维和
二维方差分析 o用 ⁄∏±¦¤±法进行多重比较检验 o用字母法
vx 第 t期 李清河等 }不同种源白刺幼苗生理生长对水分梯度的响应差异
标记 ∀图形用 ≥¬ª°¤°¯²·软件绘制 ∀
表 1 二维方差分析中不同白刺种源和水分梯度对其
生长生理指标影响的 Φ值 ≠
Ταβ . 1 Φ ϖαλυεσ οφ τωο2ωαψ ΑΝΟς Α οφ τηε εφφεχτσ οφ
προϖενανχε ανδ ωατερ γραδιεντσ ον γροωτη ανδ πηψσιολογψ
指标
Œ±§¬¦¨¶
种源
°µ²√ ±¨¤±¦¨
水分梯度
• ¤·¨µªµ¤§¬¨±·
种源 ≅水分梯度
°µ²√¨ ±¤±¦¨ ≅ • ¤·¨µªµ¤§¬¨±·
Π± u1{y 3 w1sv 3 t1tx±¶
Γ¶ t1|{±¶ w1|x33 u1xy 3
Λ¶ t1su±¶ v1vt 3 t1yt±¶
Ε t1yy±¶ {1vt333 t1z{±¶
• ˜∞ u1yz 3 w1sy 3 v1sx333
˜∞ u1{z 3 w1sv 3 t1tx±¶
≤˜∞ v1ty 3 v1{z 3 t1vsνσ
Ω {1zt333 z1|{333 s1t{±¶
Τ¯ s1{s±¶ t1xw±¶ s1sv±¶
Η y1sx333 z1ut333 u1vz 3
Λ¥ v1tv 3 v1ty 3 t1xz±¶
∆ t1z{±¶ t1vx±¶ t1yt±¶
≠ 333 } π  s1ssx o33 } π  s1st o3 } π  s1sx o±¶} π  s1sx ∀ Π± }净光合速率 ‘¨·
³«²·²¶¼±·«¨·¬¦µ¤·¨kΛ°²¯ ≤’u # °pu ¶pt l ~ Γ¶}气孔导度 ≥·²°¤·¤¯ ¦²±§∏¦·¤±¦¨ k °²¯ ‹u ’ #
°pu¶ptl ~ Λ¶}气孔限制值 ≥·²°¤·¤¯ ¬¯°¬·¤·¬²± √¤¯∏¨ ~ Ε }蒸腾速率 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²± µ¤·¨ k°°²¯
‹u ’#°pu¶ptl ~ • ˜∞}水分利用效率 • ¤·¨µ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼ kΛ°²¯ ≤’u#°°²¯ p t ‹u ’l ~˜∞}
表观光能利用效率 „³³¤µ¨±·¯¬ª«·∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼ k°°²¯ #°²¯ p tl ~ ≤˜∞}表观 ≤’u 利用效率
„³³¤µ¨±·≤’u ∏¶¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼ k°°²¯#°²¯ p tl ~7 }枝水势 • ¤·¨µ³²·¨±·¬¤¯ k°¤l ~ Η }苗高 ≥«µ∏¥
«¨¬ª«·k¦°l ~ Λ¥ }最大新枝长 ¤¬¬°∏° ±¨ º ¥µ¤±¦« ¯¨ ±ª·« k¦°l ~ ∆ }地径 ≥«µ∏¥ ªµ²∏±§
§¬¤° ·¨¨µk°°l ~ Τ¯ }叶片温度 ¨¤©·¨°³¨µ¤·∏µ¨ k ε l q下同 ∀ ׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
u 结果与分析
211 气体交换
从表 t可见 o水分梯度可显著影
响白刺幼苗的净光合速率 Π± !气孔限
制值 Λ¶ !气孔导度 Γ¶ !蒸腾速率 Ε等
气体交换指标 o且对 Ε的影响为极显
著 o远强于对 Π± 的显著影响 o这也说
明 Ε比 Π± 对水分梯度的反应更为敏
感k杨敏生等 ot||zl ∀从表 u可以看
出 o水分处理 tk • tl的 Π± !Λ¶ !Γ¶和
Ε显著小于其他处理 o这表明在水分
梯度 • t下 o白刺幼苗的整体光合水
平维持在低水平 o光合产物的积累速
率 !气孔开度和蒸腾失水都较小 ~同时
Π±在不同种源白刺幼苗之间也存在
显著差异 o磴口 !阿拉善盟和民勤种源
的 Π± 处于较高水平 o而临河和乌拉
特后旗种源的 Π± 较低 o其中 Π± 最大
的为磴口种源 o最小的为临河种源 o但
是 Λ¶ !Γ¶和 Ε在不同种源之间没有显著差异 o说明这些不同种源的唐古特白刺在叶表皮方面的生物学特性
没有显著差异 o因而与气孔特性紧密相连的蒸腾速率k肖春旺等 ousstl在不同种源之间差异性也就不显著 ∀
表 2 4 个水分梯度和 5 个种源白刺生理生长指标的二维方差分析中的 ∆υνχαν多重比较检验 ≠
Ταβ . 2 ∆υνχαν µ υλτιπλε ρανγε τεστ οφ τωο2ωαψ ΑΝΟς Α φορ φουρ ωατερ γραδιεντσ ανδ φιϖε προϖενανχεσ
指标
Œ±§¬¦¨¶
水分梯度 • ¤·¨µªµ¤§¬¨±· 种源 °µ²√ ±¨¤±¦¨
• t • u • v • w 磴口⁄Ž
临河
‹
乌拉特后旗
• ‹
阿拉善盟
„
民勤
 ±
Π± tu1||¥ t{1{w¤ ut1ss¤ t{1zy¤ ut1ww¤ tu1|{¥ ty1yy¤¥ t{1|{¤ t|1wu¤
Γ¶ s1tu¦ s1tx¥¦ s1ut¤ s1us¤¥ s1us¤ s1tw¤ s1us¤ s1ty¤ s1tw¤
Λ¶ s1wu¥ s1yt¤ s1wz¤¥ s1wu¥ s1wz¤ s1wx¤ s1wt¤ s1xu¤ s1xx¤
Ε u1|{¦ w1xy¥ y1wt¤ x1ws¤¥ x1zt¤ w1s{¤ x1xt¤ w1wz¤ w1wt¤
• ˜∞ w1{y¤¥ x1t{¤ v1w{¦ v1zs¥¦ w1{y¤ w1ss¤¥ v1ts¥ w1{{¤ w1y{¤
˜∞ z1ut¥ ts1wy¤ tt1yy¤ ts1wu¤ tt1|t¤ z1ut¥ |1ux¤¥ ts1xw¤ ts1z{¤
≤˜∞ yw1x|¥ |v1tv¤¥ tt|1uw¤ {|1yx¤¥ ttx1{x¤ ys1us¥ zz1v|¤¥ |{1x|¤ tsy1uv¤
Ω p v1u{¦ p v1t|¥¦ p v1sx¤¥ p u1|v¤ p v1uu¦ p v1su¥ p u1{x¤ p v1vt¦ p v1tz¥¦
Η ut1uz¥ u{1ss¤ t{1zv¥ u{1sz¤ uy1wy¤ u{1xw¤ uw1s{¤ ux1tz¤ tx1{v¥
Λ¥ uy1xv¤¥ u|1ws¤¥ uv1ts¥ vv1zv¤ uz1u|¤¥ vw1|y¤ vs1z|¤ uy1vv¤¥ ut1x{¥
∆ w1|z¤ x1ww¤ w1wz¤ w1zx¤ w1w|¤ x1yx¤ x1u{¤ w1yw¤ w1w|¤
≠表中数据为平均值 ∀ ⁄¤·¤²©·«¨ ·¤¥¯¨µ¨³µ¨¶¨±·¤√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨ q不同字母的处理差异性显著k π  s1sxl ∀ ×µ¨¤·°¨ ±·¶º¬·«§¬©©¨µ¨±·¯ ·¨¨µ¶¤µ¨
¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±·k π  s1sxl q
212 资源利用效率
方差分析结果表明 o水分梯度对光合水分利用效率 • ˜∞ !表观光能利用效率 ˜∞ !表观 ≤’u 利用效率
≤˜∞都具有显著影响 ∀而且不同种源的白刺幼苗的 • ˜∞ !˜∞ !≤˜∞具有显著差异 ∀表 u可见 o水分处理 t
k • tl时 ˜∞和 ≤˜∞明显小于其他 v种水分处理 o而水分处理 vk • vl时表现为最大 o而 • ˜∞则在水分处理 u
k • ul时表现为最大 o水分处理 vk • vl时表现为最小 ~磴口 !阿拉善盟和民勤种源的 • ˜∞ !˜∞ !≤˜∞明显高于
临河和乌拉特后旗种源 ∀这些结果说明 }不同种源白刺幼苗对不同水分的光合生理适应 o不同资源利用效率
随水分变化的格局存在差异 ∀
wx 林 业 科 学 ww卷
图 u 不同水分梯度及种源的生理生长指标的
差异性的一维方差分析结果
ƒ¬ªqu ’±¨ 2º¤¼ „‘’∂ „ µ¨¶∏¯·©²µ©²∏µº¤·¨µªµ¤§¬¨±·¶¤±§©¬√¨ ³µ²√ ±¨¤±¦¨¶
通过一维方差分析 o具有不同字母的差异性显著k π  s1sxl o误差棒代表平均值的标准误
差 ∀ ×µ¨¤·° ±¨·¶º¬·«·«¨ §¬©©¨µ¨±·¯ ·¨¨µ¶¤µ¨ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¬©©¨µ¨±¦¨ kπ  s1sxl ¤¦¦²µ§¬±ª·²²±¨ 2º¤¼
„‘’∂ „ ¥¼ ²µ¬ª¬±¶²µ¶³¨¦¬¨¶q׫¨ µ¨µ²µ¥¤µ¶µ¨³µ¨¶¨±·¶·¤±§¤µ§ µ¨µ²µ¶²©·«¨ °¨ ¤±¶q
误差棒上方的字母为对水分梯度的一维方差分析进行 ⁄∏±¦¤±多重比较检验分组 ~方括号
内的字母为对种源的一维方差分析进行 ⁄∏±¦¤±多重比较检验分组 ∀ ׫¨ ¯¨ ·¨µ¶¤¥²√¨ ·«¨
µ¨µ²µ¥¤µ¤µ¨ ·«¨ ªµ²∏³¬±ª²© ⁄∏±¦¤±. ¶°∏¯·¬³¯¨µ¤±ª¨ ·¨¶·©²µ²±¨ 2º¤¼ „‘’∂ „ ¥¼ º¤·¨µªµ¤§¬¨±·¶o
¤±§·«²¶¨ º¬·«¬±·«¨ ¶´∏¤µ¨ ¥µ¤¦®¨·¶¤µ¨ ·«¨ ªµ²∏³¬±ª²© ⁄∏±¦¤±. ¶°∏¯·¬³¯¨µ¤±ª¨ ·¨¶·©²µ²±¨ 2º¤¼
„‘’∂ „ ¥¼ ³µ²√ ±¨¤±¦¨¶q
213 植物水势
从表 t的方差分析结果可以看出 o水分梯度可显著影响白刺幼苗的枝条水势 o不同种源的白刺幼苗的水
势 Ω具有显著差异 ∀且从表 u可见 o白刺幼苗的水势随着土壤含水量的降低逐渐降低 ~阿盟种源的白刺幼
苗 Ω表现为最低 o乌拉特后旗种源为最高 ∀这些结果说明白刺各种源幼苗对不同水分梯度所表现出的正常
生理功能的干扰 ∀
214 生长特征
方差分析结果表明 }不同水分梯度 !不同种源的白刺幼苗地径 ∆无显著差异 o但对其高度 Η和最大新
枝长 Λ¥都表现出显著影响 o这说明各种源白刺幼苗在地径生物学表型方面没有明显差异 o并且在不同水分
处理间也没有表现出差异性 o但是对于白刺幼苗的枝条生长量产生显著影响 o特别是对枝条的直立性k苗高l
具有极显著影响 ∀民勤种源的白刺幼
苗 Η和 Λ¥明显低于其他 w个种源 ~而
在水分处理 wk • wl时白刺幼苗的 Η和
Λ¥都大于其他水分处理 ∀说明不同水
分梯度 !不同种源之间的白刺幼苗外
在表型存在差异 ∀
v 讨论
水分是干旱荒漠区植物生长的重
要环境因子 o而干旱荒漠区的降水量
存在很大的不确定性 o随着全球气候
变化 o该地区植物有可能需要面对更
加严酷的水分亏缺 ∀同时各白刺种源
都发展了适应分布区环境条件的生理
反应和遗传表型 ∀对各个种源白刺进
行不同水分梯度的施水处理有效改变
了土壤含水量 o但不同白刺种源 !不同
水分梯度的白刺叶片温度无显著影响
k图 t !表 tl ∀在上述对不同种源和不
同水分梯度进行的二维方差分析的基
础上 o对这 u个变量进行一维方差分
析结果见图 u ∀
植物的气体交换本身是一个比较
复杂的生理过程 o并容易受环境条件
如光照 !温度 ! ≤’u 浓度等的影响
kŠ∏¬¯¯ µ¨°² ετ αλqousstl ∀首先 o净光合
速率 Π±反映光合产物的积累速率 o气
孔限制值 Λ¶可以评价气孔的适应性
k≥¤¬·« ετ αλqot||xl o从整个试验期测
定结果来看k图 ul o只有民勤种源 Π±
和 Λ¶在不同水分梯度之间表现出差
异性 o这也说明民勤种源的白刺幼苗
的光合碳同化过程对水分胁迫的反应
比其他种源要更加敏感 ∀气孔导度
Γ¶反映气孔的开度 o而蒸腾速率 Ε反
xx 第 t期 李清河等 }不同种源白刺幼苗生理生长对水分梯度的响应差异
映植株的水分损耗 ∀从图 2可以看出 ,在每个水分梯度下 ox个种源的 Γ¶与 Ε的大小排列顺序是一致的 o表
明白刺的气孔开度显著影响蒸腾速率 ~而且临河与乌拉特后旗种源的 Γ¶ !Ε在不同水分梯度之间没有明显
差异 o磴口 !阿拉善盟和民勤种源在不同水分处理之间表现出了显著差异 o它们在不同水分梯度下的表现均
反映了不同种源白刺幼苗的生理适应 ∀
资源利用效率综合反映植物对水分 !光能 !≤’u 等的利用效率 ∀水分利用效率 • ˜∞反映植物 ≤’u 同化
作用和水分消耗的关系 o从图 u可见 o临河与乌拉特后旗种源的 • ˜∞在不同水分处理之间无显著差异 o但是
磴口 !阿拉善盟和民勤种源的 • ˜∞则存在显著差异 o这与各种源的净光合速率 Π± 与蒸腾速率 Ε在不同水
分处理之间的表现有关 ∀表观光能利用效率 ˜∞与表观 ≤’u 利用效率 ≤˜∞不仅反映植物对光能与 ≤’u 的
利用效率 o而且指示 Π± 的大小 o因而其在不同水分梯度间的变化趋势与 Π± 基本一致 ∀由图 u可以看出 o临
河 !乌拉特后旗种源的资源利用效率总体上较小 o而磴口 !阿拉善盟 !民勤种源的较大 o说明前 u个种源白刺
幼苗的同化器官的工作效率较低 o而后 v个种源的同化器官工作效率较高 ∀
水势是反映植物水分生理状况的一个重要和敏感的因子 ∀从图 u可见 o磴口 !临河 !阿盟种源的白刺幼
苗水势 Ω在不同水分梯度之间没有显著差异 o乌拉特后旗和民勤种源则表现出差异 ∀而在水分处理 • t !• u
时 o各种源间的 Ω无差异 o在 • v !• w时各种源间则存在差异性 ∀白刺作为沙旱生灌木具有低水势的特点 o
如在极端干旱 • t处理时 o阿盟种源枝水势仅为 p v1xt °¤o说明白刺能利用低的水势增强植物细胞的吸水
能力 o加速吸取干燥土壤里残存的低化学能水分 o具有很强的干旱适应能力 ∀
生长特征是代谢过程在形态上的综合表现 o并受多种环境因子的影响k…¨ ¤§¯¨ot||vl ∀从图 u可以看出 o
每个白刺种源的苗高 Η和最大新枝长 Λ¥在水分梯度之间的变化大体是一致的 ∀在 • t和 • w时 o各种源之
间的生长特征存在差异 o但民勤种源的白刺幼苗 Η和 Λ¥都表现为最小 o说明从生物学遗传表型来看 o民勤
种源植株要比其他种源矮小 ∀种源间净光合速率与生长指标的大小排列顺序并不相同 o说明它们的同化器
官数量k单株总叶面积l存在较大差异 o例如临河种源具有最低的净光合速率 o生长量却最高 o说明其具有较
多的同化器官数量 o但同化器官的工作效率并不高 ∀
这些结果说明 o不同种源白刺幼苗的光合生理与生长特征对不同水分环境表现出不同生理适应 o且随水
分的变化存在差异 ∀延长试验时间 o并结合测定各种源的荧光特征是进一步研究中必须考虑的问题 ∀
参 考 文 献
何维明 o马风云 qusss1 水分梯度对沙地柏幼苗荧光特征和气体交换的影响 q植物生态学报 ouwkxl }yvs p yvw q
刘生龙 o高志海 o崔建国 o等 qt||z1 唐古特白刺种源试验 q西北植物学报 otzkyl }ttx p tt{ q
潘晓玲 o沈观冕 o陈 鹏 qt|||1 白刺属植物的分类学及系统学研究 q云南植物研究 outkvl }u{z p u|x q
肖春旺 o张新时 qusst1 模拟降水量变化对毛乌素油蒿幼苗生理生态过程的影响研究 q林业科学 ovzktl }tx p uu q
杨敏生 o裴保华 o张树常 qt||z1 树木抗旱性研究进展 q河北林果研究 otuktl }{z p |u q
张恒敢 o杨四军 o顾克军 o等 qussu1 应用数字图像处理测定作物叶面积的简便方法 q江苏农业科学 okvl }us p ut oux q
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k责任编辑 郭广荣l
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