元江干熱河谷印楝種源生理生態(tài)學(xué)特性研究.pdf

1、印楝（Azadirachta indica A.Juss.）是原產(chǎn)于南亞次大陸干旱、半干旱地區(qū)的楝科喬木，以其種子含多種生物殺蟲(chóng)活性物質(zhì)，可制備無(wú)公害生物農(nóng)藥；并同時(shí)作為防治干熱地區(qū)荒漠化的優(yōu)良造林樹(shù)種而引起世界的普遍關(guān)注。本文以最早從印度引入我國(guó)云南省元江干熱河谷的4個(gè)印楝種源（CK、MA、KA和KU）及由此獲得的無(wú)性系苗木為研究對(duì)象，將野外定位定時(shí)測(cè)定、人工可控盆栽模擬試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室生理生化指標(biāo)分析測(cè)定相結(jié)合，著重從光合生理生態(tài)和水分

2、生理生態(tài)角度，探討了印楝種源對(duì)干熱河谷環(huán)境的生理生態(tài)響應(yīng)機(jī)制的適應(yīng)性表現(xiàn)差異及其適應(yīng)性機(jī)理，經(jīng)過(guò)持續(xù)2年的研究，取得了以下重要結(jié)論：
　?。?）在時(shí)間和空間尺度上，自然狀態(tài)下印楝各個(gè)種源在單葉和個(gè)體水平上其凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、呼吸速率和蒸騰速率等光合生理生態(tài)特性方面均各有異同，主要體現(xiàn)在變化類型、波動(dòng)程度、變幅大小及峰值形成時(shí)間等方面，各種光合特性依據(jù)不同的生長(zhǎng)季節(jié)而呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。
　　（2）本文首次從CO2響應(yīng)和光

3、響應(yīng)角度證實(shí)印楝歸屬于C3植物陽(yáng)性樹(shù)種。種源間的光補(bǔ)償點(diǎn)總體上排序?yàn)槌跗?末期>盛期，而光飽和點(diǎn)從生長(zhǎng)初期到末期呈現(xiàn)“低－高－低”的變化格局；就二者在冠層間的表現(xiàn)看，各種源排序均為冠上層>冠中層>冠下層；各種源葉片的CO2飽和點(diǎn)和CO2補(bǔ)償點(diǎn)的季節(jié)排序均為盛期>末期>初期。
　?。?）印楝各個(gè)種源在元江干熱河谷環(huán)境下的光合能力高于或接近原產(chǎn)地的水平。KA、CK、MA、和KU種源各冠層的年平均總光合速率分別達(dá)到3.86、3.48、3

4、.31、和2.84umol.m-2s-1，且冠上層>冠中層>冠下層，其中呼吸作用所占比例在21.3～29.8％之間，且暗呼吸所占比重大于光呼吸。各種源間的光合系數(shù)出現(xiàn)明顯的季節(jié)波動(dòng)，以6～10月較大，其種源和冠層間的年平均值排序分別為CK>KA>KU>MA及冠中層>冠上層>冠下層。
　?。?）印楝種源間的總?cè)~綠素、葉綠素a及葉綠素b含量的季節(jié)變化均表現(xiàn)出盛期較高，而初期與末期較低的單峰曲線類型；印楝種源間比葉重隨季節(jié)變化的特征圖形

5、為單峰曲線，均表現(xiàn)出生長(zhǎng)初期和末期較低、而生長(zhǎng)盛期較高的分布格局。在生長(zhǎng)盛期，印楝通過(guò)提高葉綠素含量和比葉重值，并利用雨季優(yōu)越的環(huán)境條件充分進(jìn)行光合生產(chǎn)，以應(yīng)對(duì)因旱季的低生產(chǎn)力帶來(lái)的物質(zhì)消耗，通過(guò)充分利用資源效率的應(yīng)對(duì)策略來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)干熱河谷環(huán)境的適應(yīng)。
　?。?）自然條件下，影響印楝各光合特性的主要生理生態(tài)因子不盡相同，且隨生長(zhǎng)季節(jié)而不斷發(fā)生變化。影響印楝凈光合速率的限制因子以太陽(yáng)有效輻射、胞間 CO2濃度和空氣溫度為主，影響呼吸作

6、用的主導(dǎo)因子包括空氣溫度、空氣濕度和大氣 CO2濃度等，而對(duì)蒸騰速率產(chǎn)生重要影響的限制因子主要為氣孔導(dǎo)度、空氣溫度、空氣相對(duì)濕度和空氣飽和水汽壓差。
　?。?）在其它條件相對(duì)穩(wěn)定的情況下，改變CO2濃度和溫度條件將對(duì)印楝各光合生理指標(biāo)產(chǎn)生重要影響，同時(shí)形成對(duì)光合生理生態(tài)響應(yīng)的種源差異。在一定濃度范圍內(nèi)，CO2的增加使各種源光補(bǔ)償點(diǎn)降低，而光飽和點(diǎn)升高，同時(shí)提高了表觀光量子利用率及凈光合速率；雖然降低了葉片的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，但提

7、高了水分利用率；印楝光合作用的最適溫度在生長(zhǎng)初期為28～29℃，盛期為32℃，末期為30℃；各種源間凈光合速率對(duì)溫度的響應(yīng)曲線呈拋物線型，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率對(duì)溫度的響應(yīng)在初期和末期呈拋物線型，而盛期則呈直線型,而暗呼吸速率和光呼吸速率隨著溫度升高呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì),總體上生長(zhǎng)初期＞盛期＞末期。
　?。?）印楝應(yīng)對(duì)水分虧缺的適應(yīng)性機(jī)制主要體現(xiàn)在：減少地上部分的生長(zhǎng)量和生物量，擴(kuò)大根冠比；減少葉面積和葉片數(shù)量，降低氣孔導(dǎo)度，減少水分蒸騰；

8、降低細(xì)胞含水量，增加脯氨酸含量，以加強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)，同時(shí)增加SOD和POD等抗氧化保護(hù)酶的含量，以減輕活性氧代謝對(duì)細(xì)胞膜的傷害，增加質(zhì)膜的穩(wěn)定性。
　　（8）印楝具有較強(qiáng)的抗旱性，但種源間存在較大差異。從印楝對(duì)干旱的適應(yīng)性和抗旱生產(chǎn)力兩方面建立了抗旱性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。其中，KA對(duì)水分虧缺的適應(yīng)能力最強(qiáng)，MA次之，而CK最差；以MA的抗旱生產(chǎn)力水平最高，KA其次，而CK的抗旱生產(chǎn)力水平最低。對(duì)干旱脅迫條件下的適應(yīng)性指標(biāo)和抗旱生產(chǎn)力指標(biāo)