准噶尔荒漠部分早春短命植物光合生理特性
【摘要】：
本文以准噶尔荒漠中常见的部分早春短命植物为研究材料,运用开放式气体交换光合作用测定系统(Li-6400)测定其光合生理指标,比较了不同生活型短命植物的光合日动态及光化学效率日动态,并对其生物量分配、叶面积比及根系活力进行了测定及分析。结果表明:
1)16种早春短命植物的最大净光合速率(Pn)、蒸腾效率(Tr)及瞬时水分利用效率(iWUE)的变化范围分别在8.07～35.96μmol CO2·m-2·s-1、3.16～29.64 mmolH2O·m-2·s-1、0.54～4.26μmolCO2·mmol-1H2O;种间最大Pn与最大气孔导度(Gs)之间存在正相关关系,相关系数为0.77(p0.05),线性回归斜率为26.36μmol·mmol-1;从光合速率对胞间CO2浓度及光量子通量密度的响应曲线来看,这些植物的表观CO2补偿点均在4~5 Pa之间(28～30℃),表观羧化效率为0.64～1.86μmol CO2·m-2·s-1·Pa-1,表观量子效率为0.05～0.06。
2)一年生短命植物异喙菊和涩芥的Pn、Tr和Gs日变化曲线均为单峰型,而多年生类短命植物天山郁金香和毛蕊郁金香均为双峰型,且Pn日变化存在明显的“午休”现象,这与其中午出现气孔导度下降和光化学效率降低有关。同时,2种一年生短命植物的日均Pn、Tr、Gs及最大电子传递速率均高于2种多年生类短命植物,而日均iWUE和非光化学淬灭则低于2种多年生类短命植物。
3)对在荒漠和沙丘上同时生长的7种早春短命植物生物量研究表明,在荒漠和沙丘上个体生物量均较低,变化范围分别为0.05～0.39g和0.02～0.2g,单株总叶面积分别为3.24～51.40cm2和3.26～31.35 cm2,单位叶面积干重分别为0.40～0.77g·m-2和0.23～0.92g·m-2,单株叶面积比分别为2.92～9.00m2·kg-1和0.66～7.44m2·kg-1,地下/地上生物量比分别为0.06～0.17和0.31～1.23。荒漠生境下,种间根所占生物量的比与对应的瞬时水分利用效率间存在显著的正相关关系,相关系数为0.93(p0.01);根系活力与瞬时水分利用效率间呈极显著的负相关性,相关系数为-0.667(p0.01)。
综上所述,研究材料具有典型的C3植物光合特征,相对于其它类型荒漠植物具有较高的单位叶面积光合速率、高蒸腾速率及低瞬时水分利用效率;并且在其生长发育过程中表现出很低的地下/地上生物量比、较高的叶面积比及单位叶面积干重等资源分配特点,表明这些植物具有相对高的生长速率。同时该类植物相对高的生长速率与其生长发育节律相一致,这些是它们长期与准噶尔荒漠环境相适应的结果。
【关键词】：早春短命植物 光合特性 荧光 生物量分配 根系活力 准噶尔荒漠 【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：Q945.11
【目录】：
- 中文摘要6-7
- 英文摘要7-8
- 主要符号表8-9
- 一 前言9-11
- 二 文献综述11-19
- 三 正文19-48
- 1. 早春短命植物的稳态光合特点20-30
- 1.1 材料与方法20-22
- 1.2 结果与分析22-27
- 1.2.1 气体交换特征22-25
- 1.2.2 Pn-Ci 曲线和光响应曲线特征25-27
- 1.3 讨论27-30
- 2. 动态光合特性30-41
- 2.1 材料与方法30-31
- 2.2 结果与分析31-37
- 2.2.1 外界环境因子日变化31
- 2.2.2 叶片净光合速率和气孔导度的日变化31-33
- 2.2.3 蒸腾速率和瞬时水分利用效率日变化33-34
- 2.2.4 光化学效率日变化34-36
- 2.2.5 水蒸气压差(VPD)与气孔导度的关系36
- 2.2.6 水势变化比较36-37
- 2.3 讨论37-41
- 3. 生物量分配特点及地下/ 地上生物量比例与根系活力之间的关系41-48
- 3.1 材料与方法41-43
- 3.2 结果与分析43-46
- 3.2.1 两种生境下 7 种短命植物的生物量分配特性及叶面积比43-44
- 3.2.2 根系活力与瞬时水分利用效率44-46
- 3.3 讨论46-48
- 3.3.1 短命植物生物量分配特点46
- 3.3.2 不同生境下 7 种短命植物生物量分配特点的差异46-47
- 3.3.3 短命植物 R/S 比例与瞬时水分利用效率、根系活力之间的关系47-48
- 四. 结论48-49
- 五. 对今后工作的建议49-50
- 参考文献50-54
- 致谢54-55
- 作者简历55
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