水分条件对梭梭气体交换特性的影响分析

水分条件对梭梭气体交换特性的影响分析
作者：闫国庆
来源：《农家科技下旬刊》2014年第03期
摘要：通过对不同水分条件对梭梭气体交换特性的影响的研究，结果表明，随着土壤含水量的增加，梭梭的气孔导度、净光合速率、蒸腾速率、表观量子效率增大，而光补偿点下降。

当水分含量在2.5%-2.65%之间时，梭梭的气体交换性能最好，当水分含量在1.5%时，梭梭的气体交换特性最差。

关键词：水分条件；梭梭；气体交换；特性；影响
梭梭是温带荒漠中主要的植物之一，在亚州中部分布广泛，梭梭由于具有较强适应干旱环境的特性，对荒漠地区维护生态安全有重要的作用。

水分是植物生长的必要因素，很多国内外的学者针对水分对植物的影响做了很多研究，但对于梭梭气体交换特性的研究还不够充分。

本研究通过对梭梭幼苗采用水分梯度的浇水形式，测定不同水分条件下梭梭的气体交换特性，了解最利于梭梭气体交换的水分条件。

一、材料和方法
1. 研究地概况
选取准噶尔盆地奇台县古尔班通古特沙漠与西北湾牧场的交界作为研究区域，该地区的气候是典型的温带大陆性气候，常年干燥少雨。

年最高气温是42摄氏度，年最低气温是零下43摄氏度，平均降水量为173mm，蒸发量为2143mm。

地下水位约为3.2m，水位随季节的变化而变化。

分布的植物以梭梭为主，土壤的类型为风沙土。

2.研究方法
利用便携式光合测定仪对7-8月梭梭的各项生理指标进行测量，以及被测部位光合有效辐射，叶温、气温、空气水分含量等，通过便携式光合测定仪的测量结果绘制光响应曲线图。

在气体交换特性测量结束后，剪下样品，用扫面议进行扫描，通过Delta-T Scan计算面积，得出气体交换数据。

【1】通过人为浇水的形式设置水分梯度分别为1.5%、2.5%、2.65%、4.3%、6.3%、9.7%，对不同水分梯度下的梭梭气体交换数据进行测量。

二、结果与分析
1. 气孔导度的变化结果
梭梭的气孔导度在不同的水分条件下的测量结果为，随着水分含量的增加气孔导度也增加，1.5%时最小，9.7%时最大。

气孔导度的变化程度较大，对不同的水分含量响应程度不
同，其中水分含量在1.5%-2.5%、4.3%-9.7%之间反应最为明显。

说明在水分含量为1.5%时，梭梭处于较干旱的环境，为减少水分的流食，气孔减小或者关闭。

当水分含量在2.5%和
2.65%时，梭梭的反应不敏感，由于水分的差异较小。

在光合有效辐射相同时，测量的结果差异也不大。

由此可见，不同的水分含量下，梭梭的气孔有不同的反应，随着水分含量的增加而增大，这种反应有利于提高植物的气体交换效率，在相同水分含量下，随着光合有效辐射的增加，气孔导度的变化较小，说明光合有效辐射在达到一定值后对气孔导度的影响不大。

2. 水汽交换的变化
梭梭的水汽交换在不同的水分条件下的测量结果为，随着水分含量的增加水汽交换能力也增加，1.5%时最小，9.7%时最大。

在光合有效辐射条相同的条件下，梭梭幼苗的水汽交换能力随水分含量的增加而增加，在水分含量为1.5%-4.3%，2.65%-4.3%，4.3%-9.7%之间梭梭水汽交换反应敏感，而在2.5%和2.65%的水分含量下反应不敏感。

【2】因此，可以得出，水分在充足的条件下，气孔较大程度的开放，植物的蒸腾作用加强，在水分不充足的条件下，气孔减小或关闭，植物的蒸腾作用减弱。

当水分条件相同时，梭梭的水汽交换速率随光合有效反射的变化反应不明显。

说明在光合有效辐射达到一定值时，在相同的水分含量下对梭梭的蒸腾作用没有较大的影响。

3. CO2气体交换的变化
梭梭的CO2气体交换在不同的水分条件下的测量结果为，随着水分含量的增加CO2气体交换也增加，1.5%时最小，9.7%时最大。

在光合有效辐射条相同的条件下，梭梭幼苗的CO2气体交换能力随水分含量的增加而增加，在水分含量为1.5%-2.5%，1.5%-4.3%，4.3%-9.7%之间梭梭CO2气体交换反应敏感，在水分条件相同的条件下，梭梭的CO2气体交换能力随着光合有效辐射的增加而不断增大，说明光合有效辐射对梭梭CO2气体交换能力有较大的影响。

4. 水分利用率的变化
梭梭的水分利用率在不同的水分条件下的测量结果为，
2.5%=2.65%>4.3%>6.3%=9.7%>1.5%，在光合有效辐射相同的条件下，梭梭的水分利用率在水分含量2.5%和2.65%时最大，说明梭梭在能够在干旱的环境下，在减少水分流失的同时还能保持较强的光合作用能力。

而在水分含量为6.3%和9.7%时，梭梭的水分利用率没有明显的变化，说明梭梭的适应环境能力较强，能够充分的利用土壤中的水分。

在相同水分含量下，随着光合有效辐射的增加，水分利用率的变化较小，说明光合有效辐射在达到一定值后对水分利用率的影响不大。

三、讨论
在光合有效辐射相同的条件下，梭梭的光合速率随水分含量的增大而增大，可见土壤中的水分含量是影响梭梭光合生理特征的主要因素。

不同的水分條件对梭梭的蒸腾作用有显著的影
响，在光合有效辐射相同的条件下，梭梭蒸腾作用随水分含量的增加而不断加强。

不同的水分条件对梭梭的水分利用率也有较大程度的影响，梭梭的水分利用率在水分含量为2.5%和
2.65%时最大，在水分含量为1.5%时最小。

这是因为梭梭是节水植物，对水分的需求较低，即使在水分含量较低时，梭梭的水分利用率仍然很高，体现了梭梭的耐旱特性。

综上所述，土壤中水分含量对梭梭的气体交换特性具有较大程度的影响，随着土壤中水分含量的增加，梭梭的气孔导度和水汽交换能力增加，表观量子效率增加，光合作用加强。

研究表明，梭梭在干旱的环境中这能够表现出较强的适应能力，体现了其固沙的作用，适宜在荒漠中栽植。

因此，在维护荒漠生态平衡的过程中，可通过改善梭梭生长地土壤的水分含量的方法，恢复荒漠中的梭梭林。

参考文献：
[1] 闫海龙，张希明，许浩，姚世军.塔里木沙漠公路防护林植物沙拐枣气体交换特性对干旱胁迫的响应[J].中国沙漠.2012，08（5）：16.
[2] 吉小敏，宁虎森，梁继业，高明月，李磊. 不同水分条件下梭梭和多花柽柳苗期光合特性及抗旱性比较[J].中国沙漠.2012，11（8）：12.
[3] 刘娟娟.CO_2浓度升高与干旱胁迫对苗木水分运输的影响[J].北京林业大学.2013，06（8）：14.
作者简介：闫国庆（1967-），男，新疆呼图壁人，学历：本科，工作单位：新疆生产建设兵团第六师一0六团林业站，站长。