羊草(Leymus chinensis)叶片光合参数对干旱与复水的响应机理与模拟

摘要

利用典型草原优势植物羊草(Leymus chinensis)对不同水分胁迫与复水响应的植物光合生理生态模拟实验与野外观测资料,分析研究了羊草叶片光合参数Vcmax (Rubisco的最大羧化速率)、Jmax(最大光合电子传递速率)和TPU(磷酸丙糖利用率)对干旱与复水的响应机理.结果表明,无论是模拟实验还是野外观测均显示羊草叶片的光合参数随着土壤水分的增加呈抛物线曲线变化,但各光合参数最大值对土壤水分的响应不同.温室模拟下的羊草光合参数Vcmax,Jmax和TPU在土壤含水量分别在15.56%,15.89%和16.23%时达到最大,而野外观测羊草的光合参数Vcmax,Jmax和TPU在土壤含水量分别为16.89%,17%和16.79%时达到最大.复水后羊草植株叶片光合参数的变化取决于前期干旱的影响,土壤含水量18%～19%和15%～16%处理的羊草复水后光合参数能够恢复正常,前者甚至超过正常水平,说明适宜的水分胁迫在复水后能够提高羊草叶片的光合能力,促进光合作用;土壤含水量10%～12%和7%～9%处理下的羊草复水后光合参数则不能恢复到正常水平.土壤含水量15%～16%可能是羊草光合能力在水分胁迫后能否恢复的阈值.