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以红豆草当年生盆栽苗为实验材料，测定了5种土壤水分胁迫下的叶片水分生理及光合、蒸腾的日变化与响应特征，探讨了红豆草水分生理特性、光响应特征、光合作用的阈值响应及水分利用，确定了高低土壤水分下红豆草光合、蒸腾及水分利用效率、光能利用效率与环境因子相关性。研究结果为：（1）红豆草叶片水分生理指标受土壤水分胁迫影响显著，随土壤水分胁迫的加重，叶片饱和含水量、叶片水势呈降低趋势，且降低趋势随时间延长而变缓，在低土壤水分下变化不明显。自由水含量整体呈下降趋势，日变化为不明显的双峰型；束缚水含量、束/自比、水分饱和亏日变化呈先降低再增大的变化趋势。（2）红豆草的光合、蒸腾指标基本随土壤水分的降低表现为先升高后降低的趋势，在重度干旱胁迫下净光合速率日变化呈波动性变化，水分利用效率为单峰型，蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度增减趋势一致，呈U型变化，引起胞间CO2浓度降低的因素为气孔限制因素。随着土壤水分的降低，红豆草的水分利用效率表现为上升的趋势，反映出红豆草对干旱具有较强的适应性。（3）光合作用的光响应模型以指数模型最适，优于直角双曲线模型和非直角双曲线模型，且不受土壤水分变化的影响，所求解的最大光合速率（Pnmax）、光饱和点（LSP）光补偿点（LCP）、和暗呼吸速率（Rd）最接近实测值。红豆草对土壤水分的适应性范围广，最适范围为相对田间持水量的40～65%，光合作用最适点为相对田间持水量的51.4%。红豆草对光照的适应性较强，在较大幅度的光强范围内（400～1600μmol·m-2·s-1）仍具有较高的净光合速率和水分利用效率。（4）影响红豆草的光合、蒸腾及水分利用效率、光能利用效率的环境因子基本相同，在高土壤水分下（相对田间持水量60%以上）、低土壤水分下（相对田间持水量40%以下），主要决定因子是光照强度（PFD）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls），前者的主要限制因子是大气温度（Tc）和胞间CO2浓度（Ci），后者的主要限制因子是气温（Tc）、叶温（Tl）和胞间CO2浓度（Ci）。重度土壤水分胁迫下，红豆草通过关闭气孔限制植株失水的同时，减少了蒸腾对植株叶片温度的调节，影响植株的光合、蒸腾及水分利用效率、光能利用效率的变化。