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驼绒藜属等几种旱生植物的持水力和蒸腾作用研究

张力君  
【摘要】: 驼绒藜属(Ceratoides)植物为干旱、半干旱地区具有重要生态价值和饲用价值的旱生半灌木资源,对该属植物适应干旱生理特性的研究尚不充分,加深研究有助于提高对它们的利用效率和应用价值。试验在呼和浩特进行,以驼绒藜属植物为主要研究对象,采用大田试验和盆栽试验法,主要从离体枝的脱水速率和叶片蒸腾速率两个方面探讨了耐旱性反应或特征。提出“拐点”方法。拐点是逻辑方程的一个特征值,对离体枝的脱水速率具有较好的鉴别能力。主要以“拐点”所表达的离体枝的脱水速率作为指征比较植物的耐旱性。结果表明,华北驼绒藜(C.arborescens Ecotype Wu)总体上表现出最强的耐旱性;宁夏驼绒藜(C.latens Ecotype NX)耐旱性显著低于华北驼绒藜;科尔沁驼绒藜(C.arborescens Ecotype Kerqin)耐旱性显著低于华北驼绒藜;新疆驼绒藜(C.arborescens Ecotype XJ)5月耐旱性表现最强,其他时间与宁夏驼绒藜差别不大;北美驼绒藜(C.lanata)4月拐点很高,4月以后耐旱性降低,其物候期与原分布区(美国西部)相比发生了很大变化。驼绒藜属植物在不同季节中蒸腾速率的日变化基本上都为典型的单峰曲线。与霸王(Zygophyllum xanthoxylum)和沙拐枣(Calligonum rubicundum)相比,驼绒藜属植物及柠条(Caragana korshinski)的蒸腾速率较高、对环境反应较敏感。依据蒸腾曲线线下总面积,驼绒藜属植物的蒸腾能力(由高到低)为:心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)、科尔沁驼绒藜、宁夏驼绒藜、新疆驼绒藜、华北驼绒藜。蒸腾作用对环境因子的响应表现为“环形”现象,文献称之为“滞后(hysteresis)”效应。对该现象进行剖析发现,“环形”可分为单环和复合环,又有上启方式和下启方式,在“环”的任何区段都可能出现增敏和迟滞,二者交替出现,这些效应综合导致多种反应类型的产生。提出“环路响应(circular response)”以更新“滞后”概念。在新概念指导下,分段分析蒸腾作用对环境因子的响应效果很好。驼绒藜属植物“环路响应”现象突出,日动态和季节动态清晰,植物间特征明显。“环路响应”现象复杂,对该现象与植物耐旱性之关系尚待研究。盆栽试验表明,华北驼绒藜蒸腾最弱,且在土壤含水量20.4%~6.4%的范围内最高蒸腾速率稳定性最强;经胁迫锻炼宁夏驼绒藜蒸腾降低,变幅减小;科尔沁驼绒藜与大田相比蒸腾可塑性较强;土壤水分变化中,北美驼绒藜蒸腾在中高水平上维持稳定的能力最强;水分良好时柠条蒸腾很强,水分胁迫中蒸腾极大降低。适度干旱(10.4%)可促进蒸腾加强。在离体叶片蒸腾变化试验中,离体叶片12分钟内蒸腾失水速率表 现为无规则律动;平均蒸腾速率初期“TR)有一个小的上升趋势,然后下降:R 的线性分布较好地体现出离体叶片对蒸腾速率的控制能力。


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