元江干熱河谷印楝種源生理生態(tài)學特性研究.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活性物質(zhì)，可制備無公害生物農(nóng)藥；并同時作為防治干熱地區(qū)荒漠化的優(yōu)良造林樹種而引起世界的普遍關(guān)注。本文以最早從印度引入我國云南省元江干熱河谷的4個印楝種源（CK、MA、KA和KU）及由此獲得的無性系苗木為研究對象，將野外定位定時測定、人工可控盆栽模擬試驗和實驗室生理生化指標分析測定相結(jié)合，著重從光合生理生態(tài)和水分

2、生理生態(tài)角度，探討了印楝種源對干熱河谷環(huán)境的生理生態(tài)響應機制的適應性表現(xiàn)差異及其適應性機理，經(jīng)過持續(xù)2年的研究，取得了以下重要結(jié)論：
　?。?）在時間和空間尺度上，自然狀態(tài)下印楝各個種源在單葉和個體水平上其凈光合速率、氣孔導度、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、波動程度、變幅大小及峰值形成時間等方面，各種光合特性依據(jù)不同的生長季節(jié)而呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。
　?。?）本文首次從CO2響應和光

3、響應角度證實印楝歸屬于C3植物陽性樹種。種源間的光補償點總體上排序為初期>末期>盛期，而光飽和點從生長初期到末期呈現(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飽和點和CO2補償點的季節(jié)排序均為盛期>末期>初期。
　　（3）印楝各個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，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。
　　（4）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)出生長初期和末期較低、而生長盛期較高的分布格局。在生長盛期，印楝通過提高葉綠素含量和比葉重值，并利用雨季優(yōu)越的環(huán)境條件充分進行光合生產(chǎn)，以應對因旱季的低生產(chǎn)力帶來的物質(zhì)消耗，通過充分利用資源效率的應對策略來實現(xiàn)對干熱河谷環(huán)境的適應。
　?。?）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、用的主導因子包括空氣溫度、空氣濕度和大氣 CO2濃度等，而對蒸騰速率產(chǎn)生重要影響的限制因子主要為氣孔導度、空氣溫度、空氣相對濕度和空氣飽和水汽壓差。
　?。?）在其它條件相對穩(wěn)定的情況下，改變CO2濃度和溫度條件將對印楝各光合生理指標產(chǎn)生重要影響，同時形成對光合生理生態(tài)響應的種源差異。在一定濃度范圍內(nèi)，CO2的增加使各種源光補償點降低，而光飽和點升高，同時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初期為28～29℃，盛期為32℃，末期為30℃；各種源間凈光合速率對溫度的響應曲線呈拋物線型，氣孔導度和蒸騰速率對溫度的響應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)增長趨勢,總體上生長初期＞盛期＞末期。
　?。?）印楝應對水分虧缺的適應性機制主要體現(xiàn)在：減少地上部分的生長量和生物量，擴大根冠比；減少葉面積和葉片數(shù)量，降低氣孔導度，減少水分蒸騰；

8、降低細胞含水量，增加脯氨酸含量，以加強滲透調(diào)節(jié)，同時增加SOD和POD等抗氧化保護酶的含量，以減輕活性氧代謝對細胞膜的傷害，增加質(zhì)膜的穩(wěn)定性。
　　（8）印楝具有較強的抗旱性，但種源間存在較大差異。從印楝對干旱的適應性和抗旱生產(chǎn)力兩方面建立了抗旱性綜合評價指標體系。其中，KA對水分虧缺的適應能力最強，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。對干旱脅迫條件下的適應性指標和抗旱生產(chǎn)力指標