不同沙棘品種光合特性的比較研究

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，在我國三北地區廣有分布[1]。遼寧省從20世紀60年代初開始引進栽培，主要在干旱少雨的遼西地區。沙棘具有很強的耐寒、耐旱及耐瘠薄的特性，具有較好的土壤改良作用，是荒山造林的優良樹種[2]。本研究對阜新地區5種不同沙棘品種幼苗光合特性進行了比較研究，旨在為該區沙棘品種耐旱指標選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗地點設于阜新市林業科技示范園區內，該園區于2001年建立，全園占地166.6 hm2。其中引種區面積120 hm2，育苗區面積33.3 hm2。經過多年的發展，該園已有來自全國各地的沙棘品種十余種。

試驗材料為科技示范園區的2年生沙棘優良品種，分別為遼阜1號、實優、向陽、楚伊以及中國第一代雜交種。

1.2 試驗設計

試驗于2019年5月中旬在阜新市林業科技示范園區內選擇具有代表性的地塊為標準地，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3次[3,4]。

1.3 項目測定

分別測定沙棘光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)兩個指標[5]。

2 結果與分析

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、實優2.554 μmol·m-2·s-1，12:00時則分別增至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時再次出現次高峰，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、實優6.599 μmol·m-2·s-1，之后隨著氣溫和光照強度的減弱，各品種光合速率開始呈下降態勢。18：00時分別為向陽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呈現相反的變化態勢，這與兩個時間段光照強度變化態勢一致。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度的影響。清晨溫度低、光照強度小，蒸騰作用較小。隨著時間推移，溫度和光照強度增加，葉片的氣孔導度變大，提升了葉片內外的氣壓差，增強了蒸騰作用。各沙棘品種蒸騰速率都在14:00前后達到峰值，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。

圖2 阜新地區不同沙棘品種幼苗蒸騰速率日變化

表2為阜新地區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 阜新地區不同沙棘品種幼苗蒸騰速率方差分析

3 結論

試驗表明，光合速率變化方面，向陽、遼阜1號、楚伊在15：00左右達到最大值，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、實優在14：00左右達到最大值，分別為8.232 μmol·m-2·s-1、8.56 μmol·m-2·s-1。光合速率次序為遼阜一號﹤楚伊﹤中國第一代雜交種﹤向陽﹤實優，表明實優的光合產量最高，遼阜一號的光合產量最低。

蒸騰速率變化方面，阜新地區晝夜溫差大，日照強度在12：00—15：00最強，此時沙棘氣孔導度降低，減少水分蒸發，以適應干旱氣候。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﹤實優，表明實優的蒸騰速率最高，楚伊蒸騰速率最低。