摘要
胡杨(Populus euphratica Olive)是我国西北干旱荒漠地区唯一能自然形成大面积森林的乔木树种。由于长期适应极端干旱的大陆性气候,使胡杨在不同发育阶段长出不同形状的叶。这一特殊现象可能是胡杨适应环境变化的一种策略,使之既能够保证在盐分和干旱胁迫下的生存,又能充分利用高光强进行光合作用。为探究胡杨多态叶发育的生态适应机制,本文对北京、内蒙古乌海和呼和浩特3个地区的胡杨的两种典型叶形一锯齿卵圆形和披针形叶,进行光合、气孔和水分生理特性的研究,分析了胡杨多态叶对环境的适应能力,从而了解其生态适应性。 1、锯齿卵圆形叶的净光合速率(Pn)高于披针形叶。自然条件下,锯齿卵圆形叶的光补偿点为600μmolm-2s-1,披针形叶为75μmolm-2s-1,两种叶的光饱和点都在1600μmolm-2s-1以上,锯齿卵圆形叶的较高。两种叶的Pn日变化均呈单峰曲线,在自然状态下都达不到光饱和点,最高Pn出现在11:00左右;两种叶片的蒸腾速率(Tr)日变化和光合速率(Gs)的趋势基本一致,并且锯齿卵圆形叶的Tr大于披针形叶。 2、两种形态叶的气孔密度、气孔大小及气孔开放率,近轴面均大于远轴面;锯齿卵圆形叶的气孔密度、气孔大小均大于披针形叶,气孔开放率略小于披针形叶,表现为旱生结构特征,对干旱环境的适应能力强。 3、着生锯齿卵圆形叶的枝条平均导水率(6.61×10-5kgs-1MPa-1)大于披针形叶枝条(5.19×10-5kgs-1MPa-1);失水胁迫后锯齿卵圆形叶的枝条导水率的降低程度(0.06×10-5kgs-1Mpa-1)明显低于披针形叶枝条(1.88×10-5kgs-1Mpa-1),说明锯齿卵圆形叶枝条的导水力在干旱环境下比较稳定。 4、锯齿卵圆形叶充分吸水时的渗透势(ψ100)、零膨压时的渗透势(ψ0)以及二者的差值均小于披针形叶,说明锯齿卵圆形叶较披针形叶在干旱状态下能保持正常的膨压。披针形叶(2.3597)的体积弹性模量(ω)小于锯齿卵圆形叶(8.4324),说明披针形叶的细胞壁弹性较大,有一定的保持膨压的能力以保证其生长发育。综合各水分参数可以看出,锯齿卵圆形叶更能适应干旱的环境。 可见,锯齿卵圆形叶的光能利用率较高,耐水分胁迫能力较强,这种变化可能是胡杨叶片在发育过程中适应环境胁迫的结果。
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