长期截雨干旱对毛竹叶片光合特性、气孔导度和水分利用效率的影响

【作者】 曹永慧； 周本智；

【机构】 中国林业科学研究院亚热带林业研究所；

【摘要】 在全球气候变化下,极端干旱发生频率增加。毛竹叶片光合特性、气孔导度及其水分利用效率对长期干旱的响应趋势研究较少。本研究设置穿透排除以模拟干旱胁迫。结果表明,长期截雨干旱下毛竹最大净光合速率（Pmax）与对照处理存在显著差异,在全年各生长季节,干旱各林龄毛竹Pmax值均显著小于对照（p<0.05）,可知,长期干旱,降低了毛竹各林龄个体最大光合能力。长期截雨干旱下各林龄之间的毛竹最大净光合速率（Pmax）均存在显著差异（p<0.05）,在春季和夏季,其值三度竹>二度竹>一度竹;在秋季,其值二度竹>一度竹>三度竹;冬季为三度竹>一度竹>二度竹。对照处理,毛竹Pmax值在春季、夏季和秋季各林龄之间差异均显著,且各林龄之间大小排序同干旱处理的。长期干旱下,除了夏季不显著外,其余季节一度竹光饱和点（LSP）显著低于对照;除了春季显著低于对照外,干旱下二度竹LSP值显著高于对照;除了春季显著高于对照外,干旱下三度竹LSP均显著低于对照。可知,长期干旱降低了一度竹和三度竹利用强光能力,提升了夏秋季和冬季二度竹利用强光的能力。长期干旱下,春季和夏季的毛竹光补偿点（LCP）在各林龄之间差异较显著（P<0.05）;秋季和冬季,三度竹LCP均显著高于一度竹。可知,长期干旱,降低了一度竹利用弱光的能力,提升了夏季和冬季二度竹利用弱光的能力,降低了春秋季二度竹利用弱光的能力;提高了春夏秋季三度竹利用弱光的能力。长期干旱下,毛竹表观量子效率（AQY）整体有所下降,即干旱降低了毛竹利用弱光的能力。高光范围内(光合有效辐射PARi>1000μmol·m^-2·s^-1),不同处理毛竹气孔导度（gs）有显著差异,且受生长季节和林龄的双重影响。春季,三度竹气孔导度显著高于对照,其余度竹则显著低于对照;夏季,一度和三度竹气孔导度显著低于对照,二度竹无差异;秋季,一度和三度竹气孔导度显著低于对照,二度竹gs显著高于对照;冬季,二度、三度竹gs显著高于对照,一度竹气孔导度显著低于对照。可知,长期干旱下,冬季毛竹气孔导度显著高于对照的趋势更明显;夏季干旱各林龄毛竹个体气孔导度均低于对照的。春季三度竹气孔导度增加,秋季二度竹气孔导度增加。各生长季节,一度竹气孔导度干旱下基本均显著低于对照。可知,长期干旱下,各林龄毛竹气孔导度（gs）的动态变化受生长季节影响明显。相关性分析表明,长期干旱下的毛竹气孔导度与饱和水汽压差的相关性在高光范围和低光范围内均呈现较显著的多项式关系,即随着叶片饱和水汽压差的增加,气孔导度先降低后增加,对照处理则相反,为先增加后降低。干旱与对照处理毛竹瞬时水分利用效率与饱和水汽压差的相关性在高光范围和低光范围内均呈现较显著的多项式关系,即随着叶片饱和水汽压差的增加,瞬时水分利用效率先降低后增加。可知长期干旱改变了毛竹光合参数变化,反映其不同季节忍耐和适应干旱能力变化。研究为全球气候变化下毛竹高效可持续栽培提供理论依据。更多还原