土壤水分對(duì)3個(gè)樹種光合作用光響應(yīng)過(guò)程的影響.pdf

1、為探索黃土丘陵區(qū)3個(gè)常見適生樹種光合作用光響應(yīng)特性及其與土壤水分的定量關(guān)系，為脆弱生態(tài)區(qū)植被恢復(fù)重建中植物種引進(jìn)與篩選、林分合理配置和群落結(jié)構(gòu)配置提供理論與技術(shù)參考，本文以山杏、沙棘、油松3個(gè)樹種的盆栽和大田苗木為試驗(yàn)材料，測(cè)定了其在不同土壤水分下光合作用的光響應(yīng)過(guò)程，并用直角雙曲線模型、非直角雙曲線模型、指數(shù)模型和直角雙曲線修正模型對(duì)其進(jìn)行了擬合分析。從而明確了3個(gè)樹種光合作用對(duì)光照強(qiáng)度和土壤水分的響應(yīng)規(guī)律；確定了維持3個(gè)樹種較高光合

2、速率和水分利用效率的適宜土壤水分范圍；探討了不同光響應(yīng)模型在不同土壤水分下擬合3個(gè)樹種光合速率光響應(yīng)過(guò)程及其特征參數(shù)的適用性。研究取得了以下主要成果和結(jié)論：
　　 1、闡明了3個(gè)樹種光合作用對(duì)光照強(qiáng)度和土壤水分的響應(yīng)特征（1)土壤水分脅迫和強(qiáng)光脅迫相結(jié)合會(huì)導(dǎo)致3個(gè)樹種發(fā)生顯著的光抑制現(xiàn)象，適宜水分條件下3個(gè)樹種對(duì)強(qiáng)光利用能力較強(qiáng)盆栽山杏、大田山杏、盆栽沙棘、大田沙棘、盆栽油松和大田油松在土壤相對(duì)含水量（RWC）分別為56.3％～

3、80.9％、41.48％～74.8％、42.9％～82.86％、51.5％～65.5％、36.7％～92.6％、35.04％～95.89％時(shí)，能維持較高的光合作用水平，強(qiáng)光下發(fā)生的光抑制現(xiàn)象不明顯。當(dāng)RWC超出此水分范圍時(shí)，不同植株光合作用在強(qiáng)光下發(fā)生明顯的光抑制，表現(xiàn)為光合速率（Pn）隨光合有效輻射（PAR）增加而顯著降低，光飽和點(diǎn)（LSP）明顯減小。
　　 （2）3個(gè)樹種光合作用光響應(yīng)特征參數(shù)對(duì)土壤水分具有明顯的閾值響應(yīng)特征

4、3個(gè)樹種盆栽和大田植株的凈光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）、光能利用效率（LUE）、最大凈光合速率（Pnmax）、表觀量子效率（Φ）、光飽和點(diǎn)（LSP）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）、暗呼吸速率（Rd）對(duì)土壤相對(duì)含水量（RWC）均呈現(xiàn)明顯的閾值響應(yīng)規(guī)律。隨著RWC的增大（從植株凋萎的土壤相對(duì)含水量至土壤飽和相對(duì)含水量）,3個(gè)樹種的Pn、WUE、LUE、Pnmax、Φ、LSP和Rd先增大后減小，盆栽山杏、大田山杏、盆栽沙棘、大田沙棘、盆栽油

5、松和大田油松具有上述參數(shù)最大值的RWC分別為68.2％、41.48％、71.69％、59.14％、63.98％、54.07％左右。不同樹種的LCP隨RWC的閾值變化規(guī)律不同，油松和沙棘的Φ隨RWC的增大先增大后減小，而山杏的LCP隨RWC的增大先減小后增大。
　　 （3）山杏、沙棘和油松是抗旱能力較強(qiáng)和光合作用對(duì)土壤水分適應(yīng)范圍較廣的樹種，且大田植株比盆栽植株更抗旱盆栽山杏、大田山杏、盆栽沙棘、大田沙棘、盆栽油松和大田油松具有較

6、高Pn、LSP和WUE的RWC范圍分別為：45.71～81.2％、42～90.23％、46.8～88.16％、48.9～74.2％、38.85～92.6％、50.05～88.4％；具有較高Φ的RWC范圍分別為：44.7％～68.2％、35％～63.6％、55.7％～82.86％、41.1％～74.2％、36.7％～92.6％、30％～81.46％。6個(gè)植株光合作用的適宜土壤水分范圍在RWC分別為44.7％～81.2％、35％～90.23

7、％、46.8％～88.16％、41.1％～70％、36.7％～92.6％、30％～88.4％，其中最適宜的RWC為68.2％、41.48％、71.69％、59.14％、63.98％、54.07％左右。表明山杏、沙棘和油松是抗旱能力較強(qiáng)和光合作用對(duì)土壤水分適應(yīng)范圍較廣的樹種，且大田植株比盆栽植株更抗旱。
　　 2、探討了不同土壤水分下3個(gè)樹種光合速率光響應(yīng)過(guò)程及其特征參數(shù)的模擬4個(gè)模型模擬不同樹種光合速率光響應(yīng)過(guò)程及其特征參數(shù)的效

8、果受土壤水分影響較大。在RWC分別為56.3％～80.9％、41.48％～74.8％、42.9％～82.86％、51.5％～65.5％、36.7％～92.6％、35.04％～95.89％時(shí)，不同樹種強(qiáng)光下發(fā)生的光抑制不明顯,4個(gè)模型均能較好地?cái)M合3個(gè)樹種光合速率光響應(yīng)過(guò)程曲線（R2＞0.9）及其表觀量子效率（Φ）、光補(bǔ)償點(diǎn)（LCP）和暗呼吸速率（Rd），對(duì)Φ、LCP和Rd的擬合精度以非直角雙曲線模型＞直角雙曲線修正模型＞指數(shù)模型＞直角雙