干旱胁迫下胡杨光合光响应过程模拟与模型比较
以塔里木干旱荒漠区2年生胡杨幼苗为试材,盆栽模拟荒漠生境5种水分梯度,利用Li-6400便携式光合作用系统测定胡杨在干旱胁迫下光合作用的光响应过程,并采用4种光响应模型对其进行拟合与比较,以期优选出适用于干旱荒漠环境的光响应模型,阐明胡杨光合作用对干旱胁迫的响应规律与适应机制.结果表明:胡杨净光合速率(Pn)随干旱胁迫加剧呈下降趋势,同一光强(PAR)下Pn降幅增大.中度干旱胁迫以下(土壤相对含水量,RSWC＞45％)胡杨在高PAR下仍能维持相对较高Pn,光抑制程度轻;直角双曲线、非直角双曲线和指数模型均可较好地模拟Pn-PAR响应过程,但最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)拟合值与实测值差异极显著(P＜0.01).中度干旱胁迫以上(RSWC＜45％)胡杨Pn随PAR升高而显著下降,LSP与Pnmax极显著降低,光抑制现象明显;仅直角双曲线修正模型拟合的胡杨光响应过程、光响应参数与实际情况较吻合.4种模型模拟效果顺序:直角双曲线修正模型＞指数模型＞非直角双曲线模型＞直角双曲线模型.4种光响应模型对干旱胁迫具有不同的适应性,直角双曲线修正模型适用于各种水分条件,尤其适用于干旱荒漠生境,其它3种模型适用于水分条件较好的生境.光响应特征参数对干旱胁迫的响应阈值不同.随干旱胁迫加剧,胡杨表观量子效率(AQY)、Pn、LSP与Pnmax持续降低,严重干旱胁迫下暗呼吸速率(Rd)、LCP反而明显增大.RSWC＞45％胡杨仍能保持较高的AQY、Pnmax、LSP,RSWC＜45％其Pnmax、LSP显著降低,干旱胁迫显著抑制了胡杨光合进程和光强耐受范围,降低了光合效率,严重干旱胁迫严重影响胡杨苗木的正常生长和光合作用.干旱荒漠环境下,胡杨采取缩窄光照生态幅、降低光能利用率和减少呼吸消耗来积极抵御荒漠干旱逆境伤害的生态对策.因此,从极端干旱荒漠区种群保护与植被恢复角度来看,胡杨林土壤水分应维持在RSWC 50％左右,符合干旱缺水地区植物生长和高效用水的管理原则.
胡杨、干旱胁迫、光响应模型、光合参数、模拟
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S72;S79
国家科技支撑计划资助项目2014BAC14B00;国家自然科学基金资助项目31260058,30960033;中国科学院“西部之光”人才培养资助项目RCPY201209
2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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