全 文 ：文章编号:1000-694X(2005)02-0182-09
极端条件下几种锦鸡儿属灌木的生理特性
　　收稿日期:2004-03-02;改回日期:2004-09-15
　　基金项目:国家自然科学资助项目(90202015;40401004);中国科学院资环领域野外台站研究基金项目共同资助
　　作者简介:周海燕(1963—),女(汉族),内蒙古赤峰市人 ,博士 ,研究员 ,主要从事干旱区植物生理学研究。E-mail:zhouhy@ns. lzb. ac. cn
周海燕 , 李新荣 , 樊恒文 , 王新平 , 谭会娟 , 李爱霞
(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站 , 甘肃 兰州　730000)
摘　要:研究了土壤极端干旱和旱后复灌条件下 4种锦鸡儿属灌木(黄刺条 、甘蒙锦鸡儿 、白皮锦鸡儿和狭叶锦鸡
儿)的光合作用 、蒸腾作用 、气孔调节 、水势变化 、叶绿素荧光和脯氨酸累积等特征。结果显示:土壤极端干旱叠加
高温 、高光辐射和低空气湿度 , 使 4 种灌木的生理活动降到极限 , 各项生理指标对小气候因子的变化已无明显响
应;旱后复灌 , 使 4 种灌木的生理活动明显恢复 ,对小气候因子的变化响应明显;不同种对土壤干湿变化的响应程
度不同 ,以甘蒙锦鸡儿变化幅度最大 , 以白皮锦鸡儿变化幅度最小;由土壤干湿条件下的生理响应可以说明 ,甘蒙
锦鸡儿为一喜湿种 ,白皮锦鸡儿对土壤干湿变化的适应幅度较小 ,而以黄刺条和狭叶锦鸡儿的适应幅度最大。
关键词:极端条件;黄刺条;甘蒙锦鸡儿;白皮锦鸡儿;狭叶锦鸡儿;生理特性
中图分类号:Q945 文献标识码:A
　　锦鸡儿属(Caragana)植物的很多种生长于荒漠、
半荒漠和草原地区 ,具有根瘤 ,能提高土壤肥力 ,可作
为水土保持和固沙造林树种。已有人对该属的个别种
进行了大量的固沙和生理生态学特性的研究[ 1 ～ 5] ,主要
的研究对象为柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、中间锦鸡
儿(C. intermedia)和小叶锦鸡儿(C. microphylla),
对于该属的其他种则研究较少。就分布区而言 ,除了
上述三种灌木外 ,还有在荒漠极端条件下生长的种类 ,
有从草原到荒漠皆有分布的种类 ,还有具良好美化 、饲
料功用的种类 ,它们都具有良好的实用价值 ,因此研究
它们的生理特性亦具有一定的理论意义。
沙坡头沙漠试验研究站为该项研究提供了良好
的实验条件 ,在该站引种圃内 ,有从草原到荒漠地区
引种的多种锦鸡儿属灌木 。我们从中选择了仅在新
疆有分布的黄刺条(C. frut ex),典型的荒漠种白
皮锦鸡儿(C. leucophloea),从草原到荒漠皆有分
布的狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)和可生长于海拔
3 400 m的甘蒙锦鸡儿(C. opulens),研究了这些
种在引种区土壤极端干旱和旱后复灌条件下的光合
作用 、蒸腾作用 、水分利用效率及对环境因子的响应
和自身调节机制 ,以便更好地了解锦鸡儿属灌木的
共性与差异 ,为防风固沙实践提供有用积累。
1　材料与方法
1. 1　试验区自然概况
试验区选择在宁夏中卫县中国科学院沙坡头沙
漠试验研究站(37°27′N、104°51′E ,海拔1 339 m)。
沙坡头位于腾格里沙漠东南缘 ,属干旱草原化荒漠
地带。年平均温度 9. 6℃;年降雨量 188 mm ,主要
集中在夏季(7 ～ 8月),冬春和秋季偶有降雨或降雪
(9月至下一年的 5月);年蒸发量3 000 mm;无霜期
185 d。土壤基质为疏松 、贫瘠的流沙 ,沙层稳定含
水量仅 2%～ 3%。研究地区的地带性植被为草原
向荒漠过渡的草原化荒漠[ 6] 。
1. 2　研究材料
黄刺条(C. frutex L. ):豆科锦鸡儿属直立灌
木 ,高 0. 2 ～ 2 m;枝条细长 ,褐色 、黄灰色或暗灰绿
色 ,无毛 ,有条棱。小叶 4片 ,假掌状 ,倒卵状或倒卵
状披针形 ,长 6 ～ 10 mm ,宽 3 ～ 5 mm ,两面绿色 ,无
或很少被毛 。花冠黄色 ,长 20 ～ 22 mm ,荚果圆筒
形 ,长 2 ～ 3 cm ,宽约 3 ～ 4 mm。产于新疆(阿勒泰 、
福海 、塔城 、库尔勒);生于干山坡 、林间[ 7] 。
甘蒙锦鸡儿(C. opulens Kom.):豆科锦鸡儿
属灌木 ,高 0. 4 ～ 0. 8 m;老枝灰褐色 ,有光泽;小枝
细长 ,带灰白色。小叶 4片 ,假掌状 ,倒卵状披针形 ,
长 3 ～ 12 mm ,宽 1 ～ 4 mm ,暗绿色 ,无毛或稍被柔
毛 。花冠黄色 ,有时旗瓣略带红色;荚果圆筒形 ,长
2. 5 ～ 4 cm ,宽 4 ～ 5 mm;产于陕西 、宁夏(中卫 、贺
兰山)、甘肃(陇西 、会宁 、兰州 、民勤 、肃南 、岷县);山
西 、青海 、西藏也有分布;散生于干山坡 、黄土丘陵 、
沙地[ 7] 。
第 25卷　第 2期
2005年 3月 　　　　　　　 　　　　　　
中　国　沙　漠
JOURNAL OF DESERT RESEARCH
　　　　　　　　　　　　　V ol . 25　No. 2
M ar. 2005
白皮锦鸡儿(C. leucophloea Pojark. ):豆科锦
鸡儿属灌木 ,高 1 ～ 1. 5 m;树皮淡黄色或金黄色 ,有
光泽;小枝常带紫红色。小叶 4枚 ,假掌状 ,窄倒披
针形或条形 ,长 4 ～ 12 mm ,宽 1 ～ 3 mm ,有时带红
色 ,无毛或被伏生短毛。花冠黄色;荚果圆柱形 ,长
2. 5 ～ 3. 5 cm ,宽 2 ～ 4 mm。产于甘肃河西走廊(高
台 、安西)、内蒙古巴丹吉林沙漠 、新疆(乌苏 、精河 、
吐鲁番 、和硕);生于戈壁滩 、干山坡 、山前平原 、山
谷。本种耐干旱 ,灌丛较高大 ,可做荒漠带固沙及保
土植物[ 7] 。
狭叶锦鸡儿(C. stenophylla Pojark.):为豆科
锦鸡儿属灌木 ,高 0. 3 ～ 0. 8 m;树皮灰绿色或深褐
色。小叶 4 片 ,假掌状或近簇生 ,条状披针形或条
形 ,长 4 ～ 11 mm ,宽 1 ～ 2 mm ,两面绿色或灰绿色 ,
常由中脉向上折叠。花冠黄色;荚果圆柱形 ,长 20
～ 25 mm ,宽 2 ～ 3 mm。产于内蒙古(呼盟 、锡盟 、乌
盟 、伊盟 、巴盟 、阿盟)、陕西北部 、宁夏 、甘肃西北部 、
山西北部;生于沙丘 、沙地 、黄土丘陵 、山地阳坡。本
种为优良饲料 ,是固沙 、保土植物[ 7] 。
1. 3　研究方法
选择上述 4种生长在草原 、荒漠 、半荒漠地区的
锦鸡儿属植物 ,栽植到沙坡头地区有灌溉条件的引
种圃内(1982年);在植物生长期 ,约每隔 20 d左右
进行一次灌水(为大水漫灌),由于黄河水携带有大
量的淤泥和营养物质 ,使得引种圃内土壤养分积累
较充分 ,且土壤硬度较流沙增大。以连续 2个月无
降雨也无灌溉的土壤含水量条件为干旱处理 ,以干
旱后进行大水漫灌的土壤含水量作为湿润处理;在
土壤干旱和灌水两种处理条件下进行测定和取样分
析 。
在植物生长旺季 , (7 月 20日至 8 月 5日),用
便携式光合仪(CI-301PS , CID inc. , 美国)测定黄
刺条 、甘蒙锦鸡儿 、白皮锦鸡儿和狭叶锦鸡儿叶片的
光合速率(P n)、蒸腾速率(E)、气孔导度(gs)、光合
有效辐射(PAR)、气温 (CT )和空气相对湿度
(RH);利用叶绿素荧光仪(OS-30 ,美国)测定 PSⅡ
光化学效率(F v /F m);利用压力室(ZLZ-5 , 兰州大
学)测定当年生新枝的水势(ψw)。每种灌木选择 5
个长势良好的植株作为测定株 ,选择晴天无风日 ,在
树冠上部向阳方向选择充分展开的健康叶片进行测
定 。日变化曲线从 7:00 ～ 19:00 每隔 2 h 测定一
次 。
土壤含水量用烘干称重法(取样深度为 10 cm ,
20 cm , 40 cm , 60 cm , 80 cm , 100 cm , 120 cm , 150
cm);脯氨酸含量(Pro)的测定用比色法[ 8] ;β胡萝
　　
PAR 示光合有效辐射;CT 示气温;RH示空气相对湿度
图 1　土壤干湿条件下小环境因子的变化特征
Fig. 1　Diurnal variation of microenvironment factors under different soil moisture treatments
183　2期 周海燕等:极端条件下几种锦鸡儿属灌木的生理特性 　　　　　
卜素(β-Car)的测定用 Arnon的方法[ 9] 。分析样品
采样时间与野外测定时间同步 ,样品置液氮中固定
并保存 ,室内测定。
每一试验区的测定重复 2 d ,取平均值。
1. 4　统计分析
同种在不同处理间 、同一处理在不同种间的差
异显著性用单因素方差分析 ,在P =0. 05的水平下
进行 LSD检验 。
2　结果
2. 1　环境因子的变化特征
图 1为腾格里沙漠引种圃内土壤极端干旱和旱
后复水条件下光合有效辐射(PAR)、气温(CT)、空
气相对湿度(RH)和不同深度土壤含水量在测定日
的变化特征。从图中可见 ,引种圃内的光照条件在
两个测定日相近;日间最高温出现在土壤极端干旱
条件下 ,这时 CT 最高可达 45℃,在 13:00 ～ 17:00
之间温度达 40℃以上 ,日均值达 33. 3℃,土壤灌水
后气温的日均值降为 29. 4℃;日间最低 RH 亦出现
在土壤极端干旱条件下 ,在 15:00 ～ 17:00 RH 降到
了 20%以下 ,且 RH 在夜间和黄昏恢复不明显 ,旱
后复灌使引种圃的 RH 日间有明显的恢复 , RH 的
日均值为 48%,极端干旱条件下 RH 的日均值为
28%。
旱后复灌使 150 cm土层的土壤含水量大幅度
增加(见图 1),土壤含水量可达 5. 9%,而极端干旱
处理的土壤含水量仅 1. 92%。
上述测定结果显示 ,土壤含水量的增加不仅可
为植物提供充足的水分 ,还可使土壤蒸发加强 ,从而
增加了大气相对湿度 ,降低了气温 ,这些环境条件的
改变可综合作用于植物。
2. 2　极端条件下 4种灌木生理因子的变化特征
2. 2. 1　黄刺条
由图 2可见 ,在土壤极端干旱和旱后复灌条件
下 ,黄刺条的 P n 、E 、gs和ψw 等生理指标的日变化
曲线型式和量值出现了明显的不同。其中 ,在极端
干旱条件下 ,上述各生理指标的日变化曲线低缓 ,日
间没有明显波动;恢复灌水后 ,各指标在日间出现明
显波动。表 1 的结果显示 ,灌水后的 P n 是干旱时
的 3倍 ,E 是干旱时的 2倍 , gs 是干旱时的5倍 , ψw
升高了 0. 64 MPa ,水分利用率(WUE)亦有所增加;
土壤极端干旱导致脯氨酸的大量累积 ,累积量是干
旱时的 3. 1倍;土壤干旱和湿润条件下黄刺条在日
间均有光抑制现象的出现 ,差别不明显 ,且均可在日
间得到较好的恢复 。
2. 2. 2　甘蒙锦鸡儿
图 3和表 1显示 ,灌水条件下甘蒙锦鸡儿的 P n
和 E 在日间出现明显的峰值 ,其中 P n 和E 的最大
值和日均值为 4种灌木中的最高 ,这时的 gs也是一
天内的最高值。值得注意的是 , P n 、E 和gs达最高
值的时间是 13:00时 ,而此时恰好为日间强光辐射
和高温的时刻 ,这时的水势则为一日内的最低。极
端干旱条件下 ,甘蒙锦鸡儿的 Pn 除在 9:00 时和
19:00时为正值外 ,其余时间皆为负值 ,日均值亦为
负值;E 和gs在 13:00时降到了最低值 ,其中 gs值
仅 4. 10 mmol m- 2 s- 1 。灌水后的 E 是极端干
旱时的 4. 1倍 ,g s是极端干旱时的 5. 9倍 ,水势增加
了 1. 53 MPa。极端干旱使甘蒙锦鸡儿的脯氨酸累
积量达 30. 39 μg g -1鲜重 ,该值是同处理条件下其他
3种灌木的 2. 4 ～ 6. 3倍 ,是本种灌水条件下的 5. 9
倍 。极端干旱使甘蒙锦鸡儿日间光抑制程度加大 ,
但仍可在黄昏得到恢复 。
2. 2. 3　白皮锦鸡儿
图 4显示 ,土壤灌水并未使白皮锦鸡儿的 P n
和gs在日间产生大幅度波动 ,无明显峰值出现。极
端干旱则使 P n 在全天大部分时间出现负值 , P n 、
E 、gs等多项指标变化平缓。由图 4和表 1可以看
到 ,灌水后的 P n 是极端干旱时的 9倍 ,E 是极端干
旱时的 2. 3倍 ,g s是极端干旱时的 4. 4倍 , ψw 增加
了 1. 31 MPa ,脯氨酸增加了 2倍;极端干旱则使白
皮锦鸡儿的脯氨酸大量增加 ,是湿润时的 5倍;土壤
干湿条件下白皮锦鸡儿均有光抑制的发生 ,但无明
显差异 ,且可在黄昏得到恢复。
2. 2. 4　狭叶锦鸡儿
无论土壤干旱还是湿润 ,狭叶锦鸡儿的 P n 、E
和ψw 等生理指标均在日间有一定波动(图 5),土壤
的干湿变化对各项生理指标的影响不及其他 3种灌
木(表 1)。湿润条件下 ,狭叶锦鸡儿的P n 是干旱时
的 2. 1倍 ,E 是干旱时 1. 6倍 , gs是干旱时 3. 3倍 ,
ψw 增加了 1. 0 MPa;干旱时脯氨酸亦大量累积 ,是
湿润时的 2. 3倍 ,而WUE 则无明显差异。狭叶锦
鸡儿在极端干旱条件下的光抑制程度要大于湿润条
件下的 ,但亦可在黄昏得到恢复 。
184　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　　25卷　
　　 P n 示净光合速率 , E 示蒸腾速率 , g s示气孔导度 , ψw示小枝水势 , Pro示脯氨酸含量 , F v /F m 示 PSⅡ光化学效率 ,
β-Car示 β 胡萝卜素含量 ,WUE 为水分利用效率。图内数据为平均值±S. E.(n=3～ 8)
图 2　黄刺条气体交换与调节机制的日变化
Fig. 2　Diurnal variation of parameters on air-exchange and regulating-mechanism
of C. f rutex under different soil moisture treatments (mean±S. E.)
185　2期 周海燕等:极端条件下几种锦鸡儿属灌木的生理特性 　　　　　
　　
P n 示净光合速率 , E 示蒸腾速率 , g s示气孔导度 , ψw示小枝水势 , Pro 示脯氨酸含量 , F v /Fm 示 PSⅡ光化学效率 ,
β-Car示 β 胡萝卜素含量 ,WUE 为水分利用效率。图内数据为平均值±S. E.(n=3～ 8)
图 3　甘蒙锦鸡儿气体交换与调节机制的日变化
Fig. 3　Diurnal variation of parameters on air-exchange and regulating-mechanism
of C. opulens under different soil moisture treatments(mean±S. E. )
186　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　　25卷　
　　 P n 示净光合速率 , E 示蒸腾速率 , g s示气孔导度 , ψw示小枝水势 , Pro 示脯氨酸含量 , F v /Fm 示 PSⅡ光化学效率 ,β-Car示 β 胡萝卜素含量 ,WUE 为水分利用效率。图内数据为平均值±S. E.(n=3～ 8)
图 4　白皮锦鸡儿气体交换与调节机制的日变化
Fig. 4　Diurnal variation of parameters on air-exchange and regulating-mechanism of
C. leucophloea under different soil moisture treatments (mean±S. E.)
187　2期 周海燕等:极端条件下几种锦鸡儿属灌木的生理特性 　　　　　
　　
P n 示净光合速率 , E 示蒸腾速率 , g s示气孔导度 , ψw示小枝水势 , Pro 示脯氨酸含量 , F v /Fm 示 PSⅡ光化学效率 ,
β-Car示 β 胡萝卜素含量 ,WUE 为水分利用效率。图内数据为平均值±S. E.(n=3～ 8)
图 5　狭叶锦鸡儿气体交换与调节机制的日变化
Fig. 5　Diurnal variation of parameters on air-exchange and regulating-mechanism of C. st enophylla
under different soil moisture treatments(mean±S. E.)
188　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　　25卷　
表 1　4 种灌木几项生理指标的日均值
Tab. 1　Daily average of parameters on air-exchange and regulating-mechanism of the four Caragana
shrub species under different soil moisture treatments
种名 处理 Pn /(μmol
m - 2 s - 1)
E /(mmol
m - 2 s - 1)
gs /(mmol
m - 2 s - 1)
ψw
/MPa
Pro /
(μg g - 1鲜重)
β-Car
/(μg g - 1鲜重)
WUE
/%
黄刺条　　 干旱 0. 92±0. 20Aa 1. 09±0. 11Aa 17. 67±1. 92Aa - 3. 33±0. 09Aa 6. 17±0. 58Aa 0. 80±0. 14Aa 0. 99±0. 13Aa
湿润 2. 87±0. 33Ba 2. 06±0. 18 Ba 85. 63±7. 29Ba - 2. 69±0. 06Ba 1. 97±0. 21 Ba 0. 65±0. 12Ba 1. 61±0. 20Ba
甘蒙锦鸡儿 干旱 - 0. 22±0. 04Ab 0. 66±0. 09Ab 11. 84±1. 42Ab - 4. 26±0. 11Ab 30. 3±3. 48Ab 0. 67±0. 09Ab 0. 22±0. 03Ab
湿润 3. 89±0. 37Bc 2. 71±0. 26 Bb 66. 19±6. 24Bb - 2. 73±0. 06Ba 5. 17±0. 67 Bb 0. 55±0. 09Bb 1. 50±0. 23Ba
白皮锦鸡儿 干旱 0. 23±0. 04Ab 0. 78±0. 8Ab 11. 77±1. 44Ab - 4. 28±0. 11Ab 12. 43±1. 44Ac 0. 71± 0. 11Ab 0. 56±0. 09Ac
湿润 2. 04±0. 17Bc 1. 81±0. 18 Ba 51. 27±6. 59Bc - 2. 97±0. 06Bb 2. 50±0. 27 Bc 0. 65±0. 12Ba 1. 14±0. 13Bb
狭叶锦鸡儿 干旱 1. 34±0. 02Ac 1. 50±0. 21Ac 21. 34±2. 33Ac - 3. 81±0. 12Ac 4. 78±0. 48Ad 0. 49±0. 13Ac 0. 94±0. 11Aa
湿润 2. 77±0. 29Ba 2. 34±0. 28 Bc 69. 54±7. 21Bb - 2. 81±0. 07Ba 2. 12±0. 21 Bd 0. 38±0. 09Bc 1. 10±0. 14Ab
　　注:光合速率(P n), 蒸腾速率(E), 气孔导度(g s), 小枝水势(ψw), 脯氨酸含量(Pro), PSⅡ 光化学效率(F v /Fm)、β胡萝卜素(β-Car)和水
分利用效率(WUE);图内数据为平均值±S . E. ;不同的大写字母表示同种灌木在不同处理条件下有显著差异 ,不同小写字母表示相同处理条
件下不同植物种间有显著差异(P< 0. 05 , LSD 检验)。
3　讨论
4个种的生境和分布有所不同 ,其中黄刺条仅
分布于新疆 ,生于干山坡和林间;白皮锦鸡儿则生于
荒漠的戈壁滩 ,是典型的荒漠种;狭叶锦鸡儿则从草
原到荒漠皆有分布 ,是荒漠和半荒漠的固沙种;甘蒙
锦鸡儿则分布于海拔3 400 m 的青海和西藏等地 。
张秀伏通过对白皮锦鸡儿 、狭叶锦鸡儿和甘蒙锦鸡
儿的花粉形态 、解剖结构和水分生理学特性的研
究[ 10 ] ,认为这 3 种的进化早晚不同 , 抗旱性亦不
同。
我们的研究结果显示 ,土壤极端干旱并叠加极
端的小气候因子 ,使 4 种灌木的光合速率 、蒸腾速
率 、气孔导度降到了极低值 ,日变化曲线非常平缓 ,
似乎对环境因子的变化反应已很迟钝 ,而脯氨酸则
大量累积 。恢复灌水后 ,尽管小气候因子仍很严酷 ,
但空气相对湿度有所改善 ,植物根系吸水相对充分 ,
使 4种灌木的光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度和水势
大幅度提高 ,这时所显示的日变化曲线则明显受到
光合有效辐射 、气温和空气相对湿度的调控 ,脯氨酸
的累积量则明显减少 。这与以往对柠条锦鸡儿 、中
间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的研究结果一致[ 11 , 12] 。
4种灌木对土壤干湿变化的响应程度不同。其
中 ,以甘蒙锦鸡儿的变化幅度最大 ,在极端干旱条件
下 ,甘蒙锦鸡儿在日间以呼吸作用为主 ,光合几乎停
止 ,植物处于休眠状态 ,光合速率 、蒸腾速率和水分
利用效率为 4种灌木中的最低(日均值 、最低值),虽
然脯氨酸有大量累积 ,但吸水能力仍不及其他 3种
灌木 ,气孔导度整日低下;恢复灌水后 ,甘蒙锦鸡儿
的光合速率 、蒸腾速率则又能回升到 4 种灌木中的
最高(日均值 、最大值),而此时脯氨酸的高含量则可
能是一种遗传特征;甘蒙锦鸡儿的这种变化说明其
可能不耐干旱而更喜湿润。极端干旱条件下 ,白皮
锦鸡儿在白天的大部分时间也是以呼吸为主 ,日间
只有微弱的光合 ,其光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度
和水势值与甘蒙锦鸡儿接近 ,这说明即使是荒漠种 ,
在极端逆境条件下 ,其生命活动也会受到显著影响;
恢复灌水并未使白皮锦鸡儿的上述生理指标有明显
的回升 ,各项测值为 4种灌木中最低;说明本种可能
只适合在较窄的土壤水分范围内生存 。极端干旱条
件下 ,狭叶锦鸡儿的光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度
在 4种灌木中最高 ,灌水后的恢复程度居中 ,由此说
明 ,广布种狭叶锦鸡儿可能既抗旱又喜湿 ,从而广布
于草原和荒漠地带;而黄刺条虽然仅分布于新疆 ,但
在极端条件下所表现出的生理特征类似于狭叶锦鸡
儿 ,可能亦能在较大的土壤含水量范围内生存 ,而黄
刺条的叶片翠绿 、宽大 ,外形较好 ,具有一定的美化
价值 ,因此 ,在荒漠地区的防沙固沙中 ,应充分考虑
这种灌木的引种和利用 。
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Physiological Characteristics of Several Caragana
Shrub Species under Extreme Conditions
ZHOU Hai-Yan牞LI Xin-Rong牞FAN Heng-Wen牞
WANG Xin-Ping牞TAN Hui-Juan牞LI Ai-Xia
牗Shapotou Deser t E xp erimental Research S tation牞Cold and A rid Regions Environmental and Engineer ing Research Inst i-
tute牞Chinese Academy o f S ciences牞Lanzhou 730000牞China牘
Abstract牶The physiological characteristics such as photosynthesis牞transpiration牞stomatic regulation牞water
potential variation牞chlorophyll fluorescence and proline accumulation etc牣of four Caragana shrub species
牗Caragana frut ex牞C牣opulens牞C牣leucophloea and C牣stenophyl la牘under extreme soil drought condition
and post-drought irrigation condition were studied牣The results show that extreme soil drought coupling with
high temperature牞strong solar radiation and low air humidity made the physiological activity of four shrub
species be limiting牞therefore no obvious responses of various physiological indexes to the microclimatic fac-
tors could be observed牷post-drought irrigation enabled the physiological activity of four shrub species to re-
sume significantly牞and their responses to the changes of microclimatic factors also became noticeable牣Dif-
ferent species had different responsiveness to soil moisture variations牞C牣opulens exhibited a largest ampli-
tude牞while C牣leucophloea showed a smallest amplitude牣Physiological responses to soil moisture conditions
demonstrate that C牣opulens is a hygrophilous species牞C牣leucophloea has a low adaptability to soil mois-
ture variation牞but C牣frutex and C牣stenophylla have the largest adaptability牣
Key words牶extreme condition牷Caragana frutex牷C牣opulens牷C牣leucophloea牷C牣stenophyl la牷physio-
logical characteristics
190　　　　　　　　　　　　 　　　 中　国　沙　漠 　　　　　　　　　　　　　　25卷