荆条叶片最大水分利用效率的季节变化及其环境调控

作者：潘梦婷; 张德怀; 高娜; 徐铭泽; 李鑫豪; 田赟^*; 刘鹏; 贾昕; 查天山

来源：北京林业大学学报, 2023, 45(06): 52-61.

• 最大水分利用效率
• 土壤含水量
• 空气温度
• 荆条
• 季节动态

【目的】水分利用效率(WUE)作为反映生态系统碳水耦合的重要指标，其与环境因子间的相互关系备受关注，然而对植物潜在水分利用能力对环境变化的适应机制却鲜有报道。本研究以北京油松林下灌木层的优势种荆条为研究对象，旨在探明荆条叶片最大水分利用效率(即水分利用能力潜力，WUEmax)的季节变化特征及其对环境变化的响应机制。【方法】于2021年6-10月，采用微气象原位观测和LI-6800便携式光合仪人工监测的方法，测定荆条叶片光响应曲线和空气温度(Ta)、土壤含水量(SWC)、空气饱和水汽压差(VPDa)等环境因子。通过瞬时水分利用效率(WUEi)构建了水分利用效率对光响应模型，计算得到荆条叶片WUEmax。并在此基础上进一步分析WUEmax的季节动态变化及其与环境因子间的关系。【结果】生长季内荆条叶片WUEmax在2.84～9.17μmol/mmol的范围内波动，平均值为4.79μmol/mmol，整体上呈现先下降后平缓的趋势；在湿润条件下荆条WUEmax主要受SWC和Ta的影响。其中，SWC是调控WUEmax的关键环境因子，荆条WUEmax与SWC呈负相关，SWC主要通过气孔导度影响WUEmax；荆条WUEmax与Ta呈正相关，Ta主要通过调控光合羧化酶活性影响WUEmax。【结论】本研究初步论证了湿润半湿润环境下荆条主要通过水分资源获得策略来适应环境，且高SWC和低温为荆条叶片WUEmax的抑制因子。

• 单位
  北京林业大学