王斯彤
(遼寧省沙地治理與利用研究所,遼寧 阜新 123000)
沙棘(Hippophaerhamnoides)又名沙棗,為胡頹子科沙棘屬植物,在我國三北地區(qū)廣有分布[1]。遼寧省從20世紀(jì)60年代初開始引進(jìn)栽培,主要在干旱少雨的遼西地區(qū)。沙棘具有很強(qiáng)的耐寒、耐旱及耐瘠薄的特性,具有較好的土壤改良作用,是荒山造林的優(yōu)良樹種[2]。本研究對阜新地區(qū)5種不同沙棘品種幼苗光合特性進(jìn)行了比較研究,旨在為該區(qū)沙棘品種耐旱指標(biāo)選擇提供參考。
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)于阜新市林業(yè)科技示范園區(qū)內(nèi),該園區(qū)于2001年建立,全園占地166.6 hm2。其中引種區(qū)面積120 hm2,育苗區(qū)面積33.3 hm2。經(jīng)過多年的發(fā)展,該園已有來自全國各地的沙棘品種十余種。
試驗(yàn)材料為科技示范園區(qū)的2年生沙棘優(yōu)良品種,分別為遼阜1號、實(shí)優(yōu)、向陽、楚伊以及中國第一代雜交種。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2019年5月中旬在阜新市林業(yè)科技示范園區(qū)內(nèi)選擇具有代表性的地塊為標(biāo)準(zhǔn)地,采用各品種沙棘中上部向陽葉片,利用LI-6400便攜式光合測定儀,在每天6:00—18:00期間,每間隔1 h測定1次,重復(fù)3次[3,4]。
1.3 項(xiàng)目測定
分別測定沙棘光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)兩個(gè)指標(biāo)[5]。
2.1不同沙棘品種幼苗光合速率(Pn)的日變化
由圖1可知,早晨6:00各品種沙棘幼苗的光合速率分別為向陽2.663 μmol·m-2·s-1、遼阜1號2.432 μmol·m-2·s-1、楚伊2.641 μmol·m-2·s-1、中國第一代雜交種2.124 μmol·m-2·s-1、實(shí)優(yōu)2.554 μmol·m-2·s-1,12:00時(shí)則分別增至7.288 μmol·m-2·s-1、6.99 μmol·m-2·s-1、6.586 μmol·m-2·s-1、7.288 μmol·m-2·s-1、6.99 μmol·m-2·s-1,且都達(dá)到最大值。從12:00開始光合速率呈下降趨勢。14:00—15:00略有回升,到15:00時(shí)再次出現(xiàn)次高峰,各品種分別為,向陽6.353 μmol·m-2·s-1、遼阜1號6.366 μmol·m-2·s-1、楚伊6.022 μmol·m-2·s-1、中國第一代雜交種6.412 μmol·m-2·s-1、實(shí)優(yōu)6.599 μmol·m-2·s-1,之后隨著氣溫和光照強(qiáng)度的減弱,各品種光合速率開始呈下降態(tài)勢。18:00時(shí)分別為向陽2.699 μmol·m-2·s-1、遼阜1號2.226 μmol·m-2·s-1、楚伊2.356 μmol·m-2·s-1、中國第一代雜交種1.114 μmol·m-2·s-1、遼阜1號2.226 μmol·m-2·s-1。從圖1也可以看出Pn的變化在6:00—12:00與15:00—18:00呈現(xiàn)相反的變化態(tài)勢,這與兩個(gè)時(shí)間段光照強(qiáng)度變化態(tài)勢一致。而光合速率在12:00—14:00的下降,表明沙棘的光合作用存在“午休”現(xiàn)象。
圖1 不同沙棘品種幼苗光合速率(Pn)日變化
由表1阜新地區(qū)不同沙棘幼苗品種光合速率的方差分析可知,P值為0.682,大于0.05,說明各沙棘幼苗品種之間光合速率的差異不顯著。
表1 阜新地區(qū)不同沙棘品種的光合速率方差分析
2.2不同沙棘品種幼苗蒸騰速率(Tr)的日變化
由圖2可知,阜新地區(qū)不同沙棘品種幼苗蒸騰速率的日變化呈單峰曲線變化,且有明顯的峰值。在一天中,沙棘葉片的蒸騰速率受氣溫和光照強(qiáng)度的影響。清晨溫度低、光照強(qiáng)度小,蒸騰作用較小。隨著時(shí)間推移,溫度和光照強(qiáng)度增加,葉片的氣孔導(dǎo)度變大,提升了葉片內(nèi)外的氣壓差,增強(qiáng)了蒸騰作用。各沙棘品種蒸騰速率都在14:00前后達(dá)到峰值,隨后都呈減弱趨勢。各沙棘品種蒸騰作用變化趨勢較為一致,比較平穩(wěn)。
圖2 阜新地區(qū)不同沙棘品種幼苗蒸騰速率日變化
表2為阜新地區(qū)不同沙棘品種幼苗葉片蒸騰速率的方差分析。由表2可知,P值為0.516,大于0.05,說明各品種沙棘間蒸騰速率差異不顯著。
表2 阜新地區(qū)不同沙棘品種幼苗蒸騰速率方差分析
試驗(yàn)表明,光合速率變化方面,向陽、遼阜1號、楚伊在15:00左右達(dá)到最大值,分別為7.968 μmol·m-2·s-1、7.958 μmol·m-2·s-1、7.921 μmol·m-2·s-1。中國第一代雜交種、實(shí)優(yōu)在14:00左右達(dá)到最大值,分別為8.232 μmol·m-2·s-1、8.56 μmol·m-2·s-1。光合速率次序?yàn)檫|阜一號﹤楚伊﹤中國第一代雜交種﹤向陽﹤實(shí)優(yōu),表明實(shí)優(yōu)的光合產(chǎn)量最高,遼阜一號的光合產(chǎn)量最低。
蒸騰速率變化方面,阜新地區(qū)晝夜溫差大,日照強(qiáng)度在12:00—15:00最強(qiáng),此時(shí)沙棘氣孔導(dǎo)度降低,減少水分蒸發(fā),以適應(yīng)干旱氣候。在各沙棘品種中其蒸騰變化曲線覆蓋面積來看,蒸騰速率從小到大依次為楚伊﹤遼阜1號﹤中國第一代雜交種﹤向陽﹤實(shí)優(yōu),表明實(shí)優(yōu)的蒸騰速率最高,楚伊蒸騰速率最低。