不同灌水量对幼龄胡杨光合特性日变化的影响及其与环境因子的关系

生长发育和形成生产力的物质基础[8] ,也是植物有机物质积
由于生理生态条件和环境因子差异,植物会随着树龄的
。 胡杨幼苗阶段是制约胡杨更新和维
增加在不同发育阶段的生理生态特征和生境适应性发生变
响塔里木河胡杨更新的主要因素之一[5] ,土壤水分对胡杨光
拟和研究。 陈亚鹏等[12] 通过研究干旱胁迫下胡杨的生理生
进行,84°02′50″~ 89°58′50″E,40°10′33″ ~ 41°39′47″N,属暖温
带大陆性荒漠气候, 全年冷热差异悬殊, 冬季干冷,夏季炎
热,光照充足,年降水量为 43 mm,年蒸发量为 2 700 mm,太
阳年总辐射 5 692 ~ 6 360 MJ / m ,日照时数 2 780 ~ 2 980 h,≥
安徽农业科学,J. Anhui Agric. Sci. 2023,51(13) :102-108
不同灌水量对幼龄胡杨光合特性日变化的影响及其与环境因子的关系
马 旭1,2 ,韩 炜1,2∗ ,武胜利1,2 ,吕 婷1,2
(1. 新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐 830054; 2. 新疆干旱区湖泊环境
MA Xu1,2 ,HAN Wei1,2 ,WU Sheng-li1,2 et al (1. School of Geographic Science and Tourism, Xinjiang Normal University, Urumqi, Xinjiang 830054; 2. Key Laboratory of Lake Environment and Resources in Arid Areas of Xinjiang / Xinjiang Normal University, Urumqi, Xinjiang
830054)
Abstract [ Objective] To understand the diurnal variation characteristics of photosynthesis of young Populus euphratica under different irrigation and the relationship between net photosynthetic rate (P n ) and environmental factors-photosynthetic effective radiation ( PAR) , intercellular CO2 concentration ( C i ) , atmospheric temperature ( T a ) and air humidity ( RH) under T3 treatment. [Method] Taking 3, 5 and 7-year-old
与资源重点实验室 / 新疆师范大学,新疆乌鲁木齐 830054)
摘要 [目的]了解幼龄林胡杨在不同灌水量下的光合日变化特性以及幼龄林在 T3 [38 kg / (株·次)]处理下,净光合速率(P n ) 与环境因
子光合有效辐射(PAR)、胞间 CO2 浓度(C i )、大气温度(Ta )、空气湿度(RH)的关系。 [方法]以 3、5、7 年生胡杨为研究对象,研究 3、5、7
on P n , and the order of decision coefficient was PAR>RH>T a >C i . PAR of 3-year-old Populus euphratica is the decision variable, RH and T a
are the limiting variables, PAR of 5 and 7-year-old Populus euphratica is the decision variable, C i and T a are the limiting variables. [Conclusion] Different irrigation rates have significant effects on the photosynthetic characteristics of young Populus euphratica. Appropriate irrigation
Populus euphratica as the research object,the diurnal changes of net photosynthetic rate ( P n ) , stomatal conductance ( G s ) , intercellular CO2
concentration ( C i ), transpiration rate ( T r ) and water use efficiency ( WUE) of 3, 5 and 7-year-old Populus euphratica under different irrigation rates were studied;correlation analysis, stepwise regression analysis and path analysis were used to study the differences between P n and
响,其决策系数表现为 PAR>RH>Ta >C i 。 3 年生胡杨 PAR 为决策变量,RH、Ta 为限制变量,5、7 年生胡杨 PAR 为决策变量,C i 和 Ta 为限
制变量。 [结论]不同灌溉量对幼龄林胡杨的光合特性有显著影响,适量的灌溉,增加胡杨的 P n ,随着林龄的增加,胡杨的光合作用
1. 4 数据处理 幼龄林胡杨光合日变化所测得数据均使用
沙土和水成型土壤为主,土壤分布由于受水文地质和地形条
Origin 9. 0 制图。 根据参考文献[15],对 P n 进行正态检验,
期为 220 d,风沙危害严重。 该区域土壤类型较为简单,以风
年生胡杨不同灌水量下的 P n 、气孔导度(G s )、C i 、蒸腾速率(Tr )、水分利用效率(WUE) 的日变化有变化。 应用相关性分析、逐步回归分
析、通径分析研究幼龄林 P n 和环境因子之间的差异。 [结果]不同水分条件下胡杨幼苗的 P n 、Tr 日变化曲线呈单峰型, C i 呈“凹单峰”
唯一优势成林树种
[2Байду номын сангаас3]
。 水分是影
化[10] 。 王海珍等[11] 对干旱胁迫下胡杨的光响应过程进行模
合特征影响较大,土壤水分过多或过少都会抑制植物的光合
化状况,发现胡杨体内的脯氨酸和脱落酸含量与干旱胁迫有
持的关键阶段,为其提供良好的环境尤为重要
[4]
作用,植物光合生理活动最活跃的时期是在适度的水分范围
理学课程思政建设实践研究。
作者简介 马旭(1995—) ,女,甘肃天水人,硕士研究生,研究方向:绿
洲生态恢复与建设。 ∗ 通信作者,副教授,硕士生导师,从
事绿洲生态恢复与建设研究。
收稿日期 2022-09-13
光合特性内容较少。 笔者通过研究不同灌溉量对不同龄林光
合特性日变化的影响及其不同龄林光合特性与环境因子的关
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(C a )、大气温度(Ta )、空气相对湿度(RH)等环境因子。 水分
利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls )的计算公式:
WUE = P n / Tr
Ls = 1-C i / C a
(1)
(2)
10 ℃ 年积温为 4 100 ~ 4 300 ℃ ,平均日较差 13 ~ 17 ℃ ,无霜
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Different Irrigation Rates on Diurnal Changes of Photosynthetic Characteristics of Young Populus euphratica and Its Relationship with Environmental Factors
胡杨( Populus euphratica) 属杨柳科落叶乔木,是第三纪
内,并非在土壤水分最充足时[6-7] 。 植物的光合作用是植物
种的渐危种之一[1] 。 胡杨具有耐干旱、耐盐碱的特性,主要
累的重要环节[9] 。
遗留下来的孑遗植物,是我国首批确定的 388 种珍稀濒危物
生长在地下水位较高的盐碱地和沙丘,成为极端干旱荒漠区
着密切关系。 夏振华等[13] 对干旱胁迫下胡杨叶片气孔进行
研究。 前人的研究集中于干旱胁迫,胡杨定额灌溉研究中涉及
基金项目 新疆维吾尔自治区科技支撑专项“ 塔里木河中下游胡杨生
态修复研究与示范” ( HY-2. 3) ;新疆师范大学“ 十三五” 校
级重点学科( 地理学) 招标课题项目( 17SDKD0704) ;植物地
environmental factors in young forest. [ Result] Under different water conditions, the diurnal variation curves of P n and T r of Populus euphratica
seedlings showed a single peak, and the intercellular CO2 concentration ( C i ) showed a “ concave single peak” . The daily mean of P n and
型。 3、5、7 年生胡杨的 P n 日均值在 T3 处理[29 kg / (株·次)]下达到最大值;在 T2 、T3 处理下 3 种龄林 WUE、G s 波动较大;Tr 随着 PAR
和 Ta 的升高呈上升趋势,峰值出现的时间因灌水量的影响而不一致。 通径分析显示,在 T3 处理下,各环境因子对 P n 都具有显著的影
increases the P n of Populus euphratica. With the increase of forest age, the photosynthesis of Populus euphratica is stronger.
Key words Different irrigation quantity;Young Populus euphratica;Photosynthetic characteristics;Daily variation;Stepwise regression analysis;Path analysis
WUE of 3,5,7-year-old Populus euphratica reached the maximum under T3 treatment [29 kg / ( plant·time) ];the transpiration rate showed an
upward trend with the increase of PAR and T a . Path analysis showed that under T3 treatment, all environmental factors had a significant impact
系,为极端干旱地区生态安全和实现水资源的高效利用[14] 及
确定对光合作用影响较为显著的环境因子提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验区概况 该试验在塔里木河中下游尉犁县 34 团
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51 卷 13 期 马 旭等 不同灌水量对幼龄胡杨光合特性日变化的影响及其与环境因子的关系
越强。
关键词 不同灌溉量;幼龄胡杨;光合特性;日变化;逐步回归分析;通径分析
中图分类号 Q 948. 1 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)13-0102-07
doi:10. 3969 / j. issn. 0517-6611. 2023. 13. 024