地下水埋深对胡杨叶片光合作用及抗氧化物质积累的影响

作者：代雅琦; 刘艳萍; 韩路; 王海珍^*

来源：植物研究, 2022, 42(02): 299-308.

• 胡杨
• 地下水埋深
• 气体交换
• 渗透调节物质
• 保护酶活性

以塔里木荒漠生态系统建群种—胡杨(Populus euphratica Oliv.)为试材，研究胡杨光合气体交换参数、抗氧化酶活性及渗透调节物质沿地下水埋深(GWD)梯度的变化规律，探讨胡杨适应干旱荒漠环境的生理生态机制。结果表明：(1)不同GWD条件下胡杨净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)的日变化均呈单峰型，而胞间CO2摩尔分数(Ci)日变化呈“V”型，Pn与Gs变化同步，峰值均出现在12:00，而Tr峰值滞后Pn、Gs2 h。不同GWD间Pn峰值差异显著(P<0.05),Tr、Gs峰值和Ci谷值在GWD为5.5 m极显著降低(P<0.01)。胡杨Pn、Tr、Gs、Ci、水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)均随GWD增加而降低，其中Gs、LUE日均值在GWD为5.5 m显著降低(P<0.05)，但不同GWD条件下Pn、Tr、Ci、WUE日均值均无显著差异(P>0.05);(2)12:00—16:00胡杨Pn下降主要受气孔因素限制，16:00—20:00 Pn下降主要受非气孔因素限制；(3)通过对不同GWD条件下胡杨Pn、Tr与生理生态因子进行相关、偏相关、逐步回归分析发现，Gs是影响胡杨Pn、Tr的主要因子；不同GWD条件下胡杨调控Pn、Tr的因子不同，GWD增加使胡杨Pn与光合有效辐射(PAR)、Tr与Gs之间的相关性增强，表明GWD直接调控胡杨叶片水汽交换(Gs)过程；(4)胡杨叶片丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸(Pro)含量均随GWD增加而增大，而可溶性蛋白质(SP)含量、可溶性糖(SS)含量则降低，表明随GWD增加，胡杨叶片细胞膜透性和光合碳同化受抑增强，胡杨通过提高保护酶活性(POD、SOD)和渗透调节(Pro)能力协同抵御地下水位降低所带来的干旱胁迫，以维持基本正常的生理活动，这是胡杨适应荒漠区干旱生境的生理生态策略。

• 单位
  新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验; 生命科学学院; 塔里木大学