劉慧 閆偉

【摘 ? 要】 沙棗生長(zhǎng)迅速，繁殖容易，生命力強(qiáng)、且具有較強(qiáng)的抗逆性，同時(shí)沙棗具有耐瘠薄和改良土壤的作用。為了研究沙棗對(duì)水分的響應(yīng)機(jī)制和對(duì)水分的利用率，用LI-6400便攜式光合儀器測(cè)定沙棗的蒸騰速率、光照強(qiáng)度、氣孔導(dǎo)度，并分析水分利用效率。結(jié)果表明，沙棗的蒸騰速率與光照強(qiáng)度、氣孔導(dǎo)度都有關(guān)系?；貧w分析表明，影響的蒸騰速率的主要因子為光照強(qiáng)度，蒸騰速率與其他因子呈線性關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】 沙棗;蒸騰速率;光照強(qiáng)度;氣孔導(dǎo)度

Study on Water Characteristics of Elaeagnus Angustifolia

Liu Hui ? Yan Wei*

（College of Forestry， Inner Mongolia Agricultural University ? 010019）

[Abstract] Jujube grows quickly， reproduces easily， the vitality is strong， and has the stronger resistance， simultaneously jujube has the barren resistance and the improvement soil function. In order to study the response mechanism to water and the utilization rate of water， the transpiration rate， light intensity and stomatal conductance of jujube were measured by li-6400 portable photosynthetic instrument， and the water utilization efficiency was analyzed. The results showed that the transpiration rate was related to light intensity and stomatal conductance. Regression analysis showed that the main factor influencing transpiration rate was light intensity， and the transpiration rate had a linear relationship with other factors.

[Keywords] ?elaeagnus angustifolia. transpiration rate; intensity of illumination; stomatal conductance

1 ?引言

1.1 ?研究的目的與意義

目前，干旱已經(jīng)成為一個(gè)世界性的問題，而溫室效應(yīng)引起的全球變暖加劇了溫度的升高而導(dǎo)致干旱加劇。我國(guó)是干旱比較嚴(yán)重的國(guó)家之一，在我國(guó)廣大西部地區(qū)尤為嚴(yán)重。想要治理干旱地區(qū)的這種情況，就必須選擇適宜的樹種來適應(yīng)于干旱的氣候，一般以沙生植物為主，如：沙棗、西部沙櫻、黃柳、山杏等。沙生植物不僅適應(yīng)強(qiáng)，可以防風(fēng)固沙，涵養(yǎng)水源，減少水土流失，可以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，在受損生態(tài)系統(tǒng)的重建中發(fā)揮重要的作用。水是干旱區(qū)、半干旱區(qū)的植物生長(zhǎng)的重要因子，也是植物體進(jìn)行生理活動(dòng)不可缺少的因子，對(duì)植物耐旱水分生理的研究尤為重要。

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)沙生植物的蒸騰速率的日變化、蒸騰速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系、蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度的關(guān)系、光照強(qiáng)度對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響及水分利用效率的影響，進(jìn)而研究沙生植物的水分特性。

1.2 ?沙棗的研究概況

國(guó)內(nèi)對(duì)沙棗的研究比較早，主要是研究沙棗胚、胚乳發(fā)育等形態(tài)及沙棗解剖方面研究的比較深入[1，2]。對(duì)沙棗的研究主要為沙棗的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性、根的解剖結(jié)構(gòu)、沙棗的要用價(jià)值、水分代謝作用、造林技術(shù)、防風(fēng)固沙有根瘤菌固氮作用、涵養(yǎng)水源、通過組培研究沙棗的內(nèi)含物的成分，還有組織快繁技術(shù)[3-12]。另外對(duì)沙棗的扦插技術(shù)、栽培技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)成分、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究的比較多[13，14]。

2 ?材料與方法

2.1 ?試驗(yàn)地點(diǎn)與時(shí)間

試驗(yàn)時(shí)間為2018年5月14日，試驗(yàn)地點(diǎn)為內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市和林格爾縣林木良種繁育中心試驗(yàn)基地。

2.2 ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選自內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市和林格爾縣林木良種繁育中心試驗(yàn)基地室外的盆內(nèi)的沙棗幼苗。

2.3 ?研究方法

被實(shí)驗(yàn)的沙棗幼苗生長(zhǎng)在塑料盆內(nèi)。選擇生長(zhǎng)較好的、生長(zhǎng)一致的幼苗作為試驗(yàn)對(duì)象。在選取葉片時(shí)，要選擇葉片大的、有代表性的、葉完全展開的。選取的葉片要能代表整株樹木的生長(zhǎng)情況。選擇長(zhǎng)勢(shì)良好的沙棗幼苗，每個(gè)幼苗中選取有代表性的幼苗葉片用儀器LI-6400進(jìn)行蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、水勢(shì)利用效率的測(cè)定。做試驗(yàn)時(shí)，要連接好儀器，連接時(shí)應(yīng)注意連接分析電攬室將紅點(diǎn)對(duì)齊，將葉柄通過一個(gè)15針的孔口和3個(gè)透明軟管分別連接到主機(jī)的右側(cè)對(duì)應(yīng)的孔口上，連接電瓶的線要注意區(qū)分好正負(fù)極，還要將緩沖瓶接到儀器上，放到受二氧化碳小的地方，不能在人多的地方放置會(huì)影響二氧化碳的濃度，這樣做的目的就是為了使環(huán)境中的氣體更接近與大氣中的氣體，連接好儀器后要檢查儀器是否了漏氣，開機(jī)預(yù)熱，大約需要25分鐘左右。等儀器正式開機(jī)后開始試驗(yàn)，將葉片展平放在葉室內(nèi)，進(jìn)行試驗(yàn)，放開葉柄上的彈簧夾子，在操作面板上按指定步驟進(jìn)行操作，按F1“Open ?Logfile”設(shè)定好文件名，按儀器里的提示進(jìn)行操作，按步驟選擇Yes或No，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)部環(huán)境，開始測(cè)定數(shù)據(jù)，一片葉需要測(cè)定9次，次數(shù)會(huì)在儀器上顯示，當(dāng)?shù)竭_(dá)第9次時(shí)，關(guān)閉文件夾CloseFile，儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，開始測(cè)定下一片葉子。測(cè)定完以后，把數(shù)據(jù)儲(chǔ)存下來，要把葉室內(nèi)的葉片取下來，試驗(yàn)結(jié)束。

3 ?數(shù)據(jù)處理及計(jì)算

將所有的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電腦中，進(jìn)行分析處理。

3.1 ?沙棗蒸騰速率光進(jìn)程

光照強(qiáng)度下的蒸騰速率的日變化（見圖1） 。從圖1中可以看出，隨光強(qiáng)度的增大，蒸騰速率有明顯的起伏。光對(duì)蒸騰作用有促進(jìn)作用，是植物生長(zhǎng)的主要來源，葉子會(huì)吸收光的輻射能，一部分光能植物會(huì)進(jìn)行光合作用但大多數(shù)會(huì)進(jìn)行蒸騰作用。光照會(huì)影響氣孔的開閉，在光照強(qiáng)度大時(shí)，氣孔會(huì)閉合，減少蒸騰作用，目的為了不讓植物失去過多的水分而影響植物的生理代謝活動(dòng)。在光照強(qiáng)度較大時(shí)，提高了葉片的溫度，使葉片進(jìn)行蒸騰作用加大了蒸騰速率，也避免了葉片因光照強(qiáng)度大而灼傷了葉片。在光照強(qiáng)度為460umol.m-2s-1，蒸騰速率突然上升，可能是因?yàn)轱L(fēng)，把氣孔周圍的水蒸氣吹走，補(bǔ)充了一些低氣壓的空氣，水蒸氣的擴(kuò)散阻力較少，使得蒸騰速率加大。

3.2 ?沙棗水分利用效率光進(jìn)程

水分利用效率=光合效率/蒸騰效率（見圖2，圖3）

從圖2中可以看出隨光照強(qiáng)度的增大水分利用效率也跟著增大，它不是一致的在增大當(dāng)達(dá)到800umol umol.m-2.s-1以后開始變得平緩，即臨界點(diǎn)。水分利用效率反應(yīng)單位面積的水量通過葉片蒸騰作用耗散所形成的光合產(chǎn)物的質(zhì)量。隨著光照強(qiáng)度的增加，蒸騰作用也隨之增加，蒸騰作用增強(qiáng)散失的水分也就越多蒸騰速率隨著也增大，葉片進(jìn)行蒸騰作用將水分散失到大氣中，又被光合作用所利用，形成有機(jī)物。所以說光合速率/蒸騰速率值越大水勢(shì)利用率就越大。

從圖3可以看出，隨著光照強(qiáng)度的變大，水分利用率也在增大，最大值為光照強(qiáng)度500umol.m-2.s-1時(shí)水分利用為5.7umol.mmol.從最大值以后曲線變化不大，趨于穩(wěn)定。這里分析的是凈光合速率，不考慮葉片的呼吸作用。當(dāng)光照增大時(shí)，蒸騰作用也會(huì)增大，但光照太強(qiáng)時(shí)，氣孔會(huì)關(guān)閉，雖說蒸騰作用在不斷地進(jìn)行，但不會(huì)太強(qiáng)，蒸騰速率會(huì)下降，水分散失的量也會(huì)減少，供植物進(jìn)行光合作用的水分就會(huì)減少。從而導(dǎo)致水勢(shì)利用率也會(huì)將降低。

3.3 ?氣孔導(dǎo)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系（見圖4）

從圖4中可以看出，氣孔導(dǎo)度隨著光強(qiáng)的增加而增加，因?yàn)楣庹諒?qiáng)度大，葉片進(jìn)行蒸騰作用，散失的水分就多，氣孔導(dǎo)度就得大，否則會(huì)影響蒸騰作用，如果氣孔張開的小，植物不能進(jìn)行蒸騰作用會(huì)影響植物的正常活動(dòng)。

3.4 ?蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度的關(guān)系（見圖5）

從圖5中可以看出，隨著氣孔導(dǎo)度的增加，蒸騰速率也在上升。氣孔越大氣體就溢出的多，蒸騰作用就強(qiáng)，即蒸騰速率也就越強(qiáng)。

4 ?討論和結(jié)論

從它們的關(guān)系中可以得到光照強(qiáng)度、氣孔導(dǎo)度、水分利用率都會(huì)影響植物的蒸騰速率。蒸騰速率隨著光照強(qiáng)度的增大而增大但不會(huì)超過臨界值，因?yàn)楣鈴?qiáng)度的增加，光合作用增強(qiáng)葉片的蒸騰作用也增強(qiáng)，那么蒸騰速率自然也會(huì)增強(qiáng)。蒸騰速率隨氣孔導(dǎo)度的增加而增加，也不會(huì)超過其臨界值。氣孔導(dǎo)度越大，蒸騰作用隨著加強(qiáng)，因?yàn)闅饪讓?dǎo)度大，水分流失的就多，那么蒸騰速率也隨之增加。氣孔導(dǎo)度與光照強(qiáng)度也是呈正相關(guān)的關(guān)系，因?yàn)楣庹赵鰪?qiáng)會(huì)影響葉片的光合作用，光合作用變強(qiáng)會(huì)影響蒸騰作用變強(qiáng)，水分散失的就多蒸騰速率就快。水分利用率實(shí)際上就是光合速率與蒸騰速率的比值，當(dāng)然水分利用率越大越好。水分利用效率分為凈光合水分利用效率和總光合水分利用效率，凈光合水分利用效率是要減去呼吸效率的水分利用率，反之。隨著光強(qiáng)的增加水分利用率也隨著增加，因?yàn)楣鈴?qiáng)影響光合作用與蒸騰作用，從而也會(huì)影響它的水分利用率。

參考文獻(xiàn)：

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