论文部分内容阅读
菜豆树(Radermachera sinica)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)、黄荆(Vitex negundo)、圆叶乌桕(Sapium rotundifolium)及灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)为桂西北喀斯特地区的典型植物,研究这些典型植物的光合及水分生理特征可以为喀斯特地区植被恢复提供科学依据。本文利用LI-6400便携式光合测定系统于2009年6月至10月测定了自然条件下生长季不同时期菜豆树、红背山麻杆、黄荆和圆叶乌桕等四种植物的光合速率、蒸腾速率等的日变化规律,植物对降雨的响应情况以及探讨了其与光合有效辐射强度响应特征,并拟合了其光响应曲线。同时为进一步研究喀斯特地区适生物种的水分适应特征,测定了盆栽幼苗菜豆树、红背山麻杆及灰毛浆果楝不同水分胁迫水平的光合速率等指标。结果表明:1、在自然条件下,菜豆树、红背山麻杆、黄荆和圆叶乌桕的光辐射强度和温度为单峰曲线,温度的峰值滞后光辐射强度2小时。光辐射强度在6、7月的生长季盛期日变幅较大,10月的生长季末期日变幅较小。空气湿度与CO2浓度日变化曲线为早晚高中间低的变化趋势,生长季盛期日变幅大,生长季末期日变幅小。2、菜豆树、红背山麻杆、黄荆和圆叶乌桕的日变化规律主要为单峰型曲线,水分利用效率无明显规律。生长季不同时期有一定的差异,四种植物光合作用季节变化趋势较一致,峰值出现在6或7月,10月达到最低值,植物生长季盛期的光合速率、蒸腾速率及气孔导度大于生长季末期,水分利用效率生长季末期大于生长季盛期;光辐射强度是影响四种植物光合速率的关键环境因子,其他环境因子对光合速率的影响因植物种类及不同时期而异。红背山麻杆的光合速率高于黄荆,菜豆树次之,圆叶乌桕最小。3、叶氮含量和叶绿素含量菜豆树、红背山麻杆、黄荆和圆叶乌桕生长季盛期和生长季末期有显著性差异。叶氮含量及叶绿素含量均为生长季盛期高于长季节末期(P＜0.05);四种植物之间叶氮含量和叶绿素含量存在显著差异,在同一月份红背山麻杆和黄荆高于菜豆树和圆叶乌桕(P＜0.05)。4、对四种植物光响应曲线进行拟和可知4种植物的光合能力由大到小排序为:黄荆＞红背山麻杆＞菜豆树＞圆叶乌桕;光饱和点:红背山麻杆＞黄荆＞菜豆树＞圆叶乌桕,光补偿点:圆叶乌桕＞菜豆树＞黄荆＞红背山麻杆;对光能的利用效率红背山麻杆最好,黄荆次之,菜豆树与圆叶乌桕最差。5、在旱季,菜豆树、红背山麻杆及黄荆对降雨的响应有一定的规律,随着降雨后天数的增加,光合速率及蒸腾速率呈下降趋势,水分利用效率先升高后降低。6、对菜豆树、红背山麻杆及灰毛浆果楝三种植物幼苗进行水分胁迫,结果表明:三种植物光合速率、蒸腾速率及气孔导度均随着水分胁迫程度的增加而降低,水分利用效率随着胁迫程度的增加而升高,到重度胁迫水分利用效率则降低。其中红背山麻杆在同一胁迫水平光合速率和水分利用效率高于菜豆树高于灰毛浆果楝,蒸腾速率低于菜豆树低于灰毛浆果楝(P＜0.05),是高光合低蒸腾的植物,同时对胁迫水平的变化更敏感,在喀斯特干旱的生境中更有竞争力。