新疆杨幼苗光合特性研究

艾尼瓦尔江·扎米尔，梁继业，吉小敏

(1.新疆喀什地区林业技术推广站，新疆 喀什 844000；2.塔里木大学，新疆 阿拉尔 843300；3.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 乌鲁木齐 830063)

新疆杨幼苗光合特性研究

艾尼瓦尔江·扎米尔1，梁继业2，吉小敏3

(1.新疆喀什地区林业技术推广站，新疆 喀什 844000；2.塔里木大学，新疆 阿拉尔 843300；3.新疆林科院造林治沙研究所，新疆 乌鲁木齐 830063)

利用Li-6400便携式光合仪对3年生新疆杨幼苗的光合生理指标进行了测定。结果表明: 在生长季的各个月份，新疆杨幼苗的净光合速率日变化均呈“单峰型”曲线，各月份的净光合速率日最高值出现的时间存在一定差异。各个月份新疆杨幼苗的蒸腾速率日变化趋势基本一致，早晨较高，随着时间的延长，曲线开始呈现下降趋势，到20：00达到最低，蒸腾的变化与日温度的关系较为明显。各个月份试验地的光强日变化趋势基本一致，新疆杨幼苗对强光的适应能力较强。在6—9月，各个月份新疆杨的瞬时水分利用效率日变化趋势基本一致，呈现较明显的“单峰型”曲线。新疆杨幼苗生长季光合指标月变化情况与当地的自然环境有一定关系。

新疆杨；幼苗；光合日变化

新疆杨(Populusalbavar.pyramidalisBge.)是新疆南部广泛分布的树种，是银白杨(PopulusalbaL.)的变种，栽种于我国西部各省区，在新疆南部分布较多，抗大气干旱，较耐盐碱，生长较快，是西部地区尤其是新疆防护林建设的重要树种之一。目前国内主要从以下几个方面研究新疆杨：不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化、离体小枝在不同脱水状况下的净光合速率、蒸腾速率、水势和饱和亏缺、蒸腾速率，并结合同步观测到的气象因子值，对其蒸腾耗水时间变化特征及其与气象因子的关系进行分析等。

1 研究区概况

研究地点位于新疆沙雅县南部的新疆杨防护林区，地理坐标为82°41′40″—82°41′52″ E，40°56′20″—40°56′30″ N，海拔高度960 m。年平均气温10.7 ℃，≥10 ℃积温为3 900 ℃。年平均降水量47.3 mm，年平均蒸发量2 000.7 mm，气候主要特点属暖温带沙漠边缘气候区，日照充足，降水稀少，气候干燥，昼夜温差大，常年主风向为北风或东北风。土壤主要为棕漠土和风沙土。

2 材料与方法

在2015年6—9月，选择晴朗的天气，用便携式Li-6400光合仪(美国Li-Cor 公司产)测定3年生新疆杨幼苗叶片的净光合速率(Pn，μmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(Tr，mmol·m-2·s-1)，同时测定光强(Par)、大气压强(P)等参数，在新疆杨东、南、西、北方向中上部分别挑选健康、成熟叶片12片，从北京时间8：00到20：00每2 h测定一次，每一叶片3次重复读数。

水分利用效率(WUE)=Pn/Tr；采用SPSS16.0对所测指标进行数据分析处理。

3 结果与分析

3.1 新疆杨幼苗生长季净光合速率日变化

图1显示，在6—9月，各个月份新疆杨幼苗的净光合速率日变化呈单峰变化，没有明显的光合作用“午休”现象。早晨较低，12:00—14：00最大，随着时间的增长，曲线开始呈现下降趋势，到20：00达到最低。其光合作用随光强的增加有所增加，各月份的净光合速率日最高值出现的时间存在一定差异。

图1 新疆杨幼苗生长季净光合速率日变化

3.2 新疆杨幼苗生长季蒸腾速率日变化

图2显示，在6-9月，各个月份新疆杨幼苗的蒸腾速率日变化趋势基本一致，早晨较高，然后开始下降，上午10：00左右开始回升至14：00—16：00左右达到最大，随着时间的延长，曲线开始呈现下降趋势，到20：00达到最低。蒸腾的变化与日温度的关系较为明显，午后16：00左右是一天中气温的最高时间段，蒸腾的最高值也出现在这个时段，表明新疆杨通过高的蒸腾来降低叶片温度，以此保护光合器官的抗高温方式较为明显。

图2 新疆杨幼苗生长季蒸腾速率日变化

3.3 试验地生长季光强日变化

图3 试验地生长季光强日变化

图3显示，在6-9月，各个月份试验地的光强日变化趋势基本一致，早晨较低，然后开始下降，到10:00左右开始回升，至14:00—16：00最大，随着时间的增长，曲线开始呈现下降趋势，到20：00达到最低。结合光合数据分析表明，新疆杨幼苗对强光的适应能力较强，高光照不会影响光合器官的光合作用，但是同时也反映出，如果在水分条件好的情况下，新疆杨的生长会处于良好的状况，但是如果水分条件较差，会是其快速失去水分，反而会受到干旱影响。

3.4 新疆杨幼苗生长季水分利用效率日变化

图4 新疆杨幼苗生长季水分利用效率日变化

图4显示，在6-9月，各个月份新疆杨幼苗的瞬时水分利用效率日变化趋势基本一致，从早晨8：00开始迅速上升，到10：00迅速达到全天的最大值，10：00以后逐渐下降，18：00以后迅速下降，到20：00时最低。新疆杨幼苗的瞬时水分利用率呈现较明显的“单峰型”曲线。

3.5 新疆杨幼苗生长季光合指标月变化

图5显示，在6—9月份，新疆杨的光合速率呈下降的趋势，6月份最大，7月和8月差异不大，9月份下降较快。新疆杨的蒸腾速率变化则呈现出先升高再下降趋势，7月份最大， 8月最低，6月和9月差异不大。新疆杨的水分利用效率变化趋势为先下降再升高，7月份最低， 8月最高，6月和9月差异不大。

新疆杨幼苗生长季光合指标月变化情况与沙雅县的自然环境有一定关系，整体上该地区冬季和春季的低温期较短，开春以后，温度上升较快，进入5—6月其气温已经较高，这为新疆杨的生长提供了较好的温度条件。6月份的较高光合速率也反映出新疆杨在这个时期是一个比较重要的速生期，因此保证较好的水肥供应对其快速生长具有促进作用。 7—8月虽然光合速率呈下降趋势，但由于处于高温时期，容易发生干旱，为了保证正常的生长需要，需要进行适当地补水。进入9月随着气温和光照的降低，新疆杨也逐渐降低了生长速率，但是由于新疆9—10月份的午后温度仍然很高，而早晚气温较低造成较大的温差，因此为了保证树木较好的转入休眠期，应该再适当地补水，但是不能一次补水量太大，以免造成树木营养生长加快，推迟休眠。

图5 各月份新疆杨幼苗光合生理指标的月变化

4 结论与讨论

4.1 在生长季的各个月份，新疆杨幼苗的净光合速率日变化为“单峰型”曲线，其光合作用随光强的增加有所增加，各月份的净光合速率日最高值出现的时间存在一定差异。

4.2 在6—9月，各个月份新疆杨幼苗的蒸腾速率日变化趋势基本一致，早晨较高，随着时间的推移，曲线开始呈现下降趋势，到20：00达到最低。蒸腾的变化与日温度的关系较为明显，16：00左右是一天中气温的最高时间段，蒸腾的最高值也出现在这个时段，表明新疆杨通过高的蒸腾来降低叶片温度，以此保护光合器官的抗高温方式较为明显。

4.3 在6—9月，各个月份试验地的光强日变化趋势基本一致，结合光合数据分析表明新疆杨幼苗对强光的适应能力较强，高光照不会影响光合器官的光合作用，但是同时也反映出，如果在水分条件好的情况下，新疆杨的生长会处于良好的状况，但是如果水分条件较差，会是其快速失去水分，反而会受到干旱影响。

4.4 在6—9月，各个月份新疆杨的水分利用效率日变化趋势基本一致，呈现较明显的“单峰型”曲线。

4.5 新疆杨幼苗 6月份较高光合速率反映出新疆杨在这个时期是比较重要的速生期，较好的水肥供应对其快速生长具有促进作用； 7—8月由于处于高温期，容易发生干旱，为了保证正常的生长，需要进行适当的补水；9—10月份为了保证树木较好地转入休眠期，应该适量补水。

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Photosynthetic Characteristics of YoungPopulusalbavar.pyramidalisBge.

Ainiwaerjiang·Zhamier1, Liang Jiye2, Ji Xiaomin3

(1. Forestry Technology-Extension Station, Kashi Region, Xinjiang Uygur Autonomous Region,Kashi 844000,China; 2. Tarim University, Alar 843300,China; 3.Research Institute of Afforestation and Sand Control, Xinjiang Forestry Academy,Urumqi 830063, China)

The photosynthetic physiological indexes of 3-year-oldPopulusalbavar.pyramidalisBge. were determined by Licor-6400 portable photosynthesis apparatus. Result shows that: The diurnal variation curves of net photosynthetic rate of seedlings are the “single peak” curves in the growing season, and there is a certain difference in the daily maximum net photosynthetic rate. The diurnal variation trend of transpiration rate ofPopulusalbavar.pyramidalisBge. seedlings in different months is basically the same in the morning, and the curve began to show a decreasing trend with time, reaching the lowest point at 20:00. The relationship between transpiration & daily temperature is obvious. The diurnal variation trend of light intensity in experimental days is consistent, and the analysis of photosynthetic data shows thatPopulusalbavar.pyramidalisBge. seedlings have better adaptability to stong light . In the period from June to September, the diurnal variation trend of instantaneous water use efficiency ofPopulusalbavar.pyramidalisBge. is consistent with each other, showing a distinct “single peak” curve. The monthly variation of photosynthetic index ofPopulusalbavar.pyramidalisBge. seedling season is related to the local natural environment.

Populusalbavar.pyramidalisBge.; seedlings;photosynthetic diurnal variation

1005-5215(2017)08-0004-03

2017-06-15

新疆精河荒漠生态系统定位观测研究站运行补助项目；973计划前期研究课题(2009CB426303)；兵团共享平台建设项目(2012DD004)

艾尼瓦尔江·扎米尔(1977-),男(塔吉克族)，新疆喀什人,助理工程师.

吉小敏，高级工程师.

S792.11

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.07.002