沙枣的水分特性研究

刘慧 闫伟

【摘   要】 沙枣生长迅速，繁殖容易，生命力强、且具有较强的抗逆性，同时沙枣具有耐瘠薄和改良土壤的作用。为了研究沙枣对水分的響应机制和对水分的利用率，用LI-6400便携式光合仪器测定沙枣的蒸腾速率、光照强度、气孔导度，并分析水分利用效率。结果表明，沙枣的蒸腾速率与光照强度、气孔导度都有关系。回归分析表明，影响的蒸腾速率的主要因子为光照强度，蒸腾速率与其他因子呈线性关系。

【关键词】 沙枣;蒸腾速率;光照强度;气孔导度

Study on Water Characteristics of Elaeagnus Angustifolia

Liu Hui   Yan Wei*

（College of Forestry， Inner Mongolia Agricultural University   010019）

[Abstract] Jujube grows quickly， reproduces easily， the vitality is strong， and has the stronger resistance， simultaneously jujube has the barren resistance and the improvement soil function. In order to study the response mechanism to water and the utilization rate of water， the transpiration rate， light intensity and stomatal conductance of jujube were measured by li-6400 portable photosynthetic instrument， and the water utilization efficiency was analyzed. The results showed that the transpiration rate was related to light intensity and stomatal conductance. Regression analysis showed that the main factor influencing transpiration rate was light intensity， and the transpiration rate had a linear relationship with other factors.

[Keywords]  elaeagnus angustifolia. transpiration rate; intensity of illumination; stomatal conductance

1  引言

1.1  研究的目的与意义

目前，干旱已经成为一个世界性的问题，而温室效应引起的全球变暖加剧了温度的升高而导致干旱加剧。我国是干旱比较严重的国家之一，在我国广大西部地区尤为严重。想要治理干旱地区的这种情况，就必须选择适宜的树种来适应于干旱的气候，一般以沙生植物为主，如：沙枣、西部沙樱、黄柳、山杏等。沙生植物不仅适应强，可以防风固沙，涵养水源，减少水土流失，可以维持生态系统的平衡，在受损生态系统的重建中发挥重要的作用。水是干旱区、半干旱区的植物生长的重要因子，也是植物体进行生理活动不可缺少的因子，对植物耐旱水分生理的研究尤为重要。

本实验通过对沙生植物的蒸腾速率的日变化、蒸腾速率与光照强度的关系、蒸腾速率与气孔导度的关系、光照强度对气孔导度的影响及水分利用效率的影响，进而研究沙生植物的水分特性。

1.2  沙枣的研究概况

国内对沙枣的研究比较早，主要是研究沙枣胚、胚乳发育等形态及沙枣解剖方面研究的比较深入[1，2]。对沙枣的研究主要为沙枣的生物学、生态学特性、根的解剖结构、沙枣的要用价值、水分代谢作用、造林技术、防风固沙有根瘤菌固氮作用、涵养水源、通过组培研究沙枣的内含物的成分，还有组织快繁技术[3-12]。另外对沙枣的扦插技术、栽培技术、营养成分、生态效益和经济价值研究的比较多[13，14]。

2  材料与方法

2.1  试验地点与时间

试验时间为2018年5月14日，试验地点为内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县林木良种繁育中心试验基地。

2.2  试验材料

试验材料选自内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县林木良种繁育中心试验基地室外的盆内的沙枣幼苗。

2.3  研究方法

被实验的沙枣幼苗生长在塑料盆内。选择生长较好的、生长一致的幼苗作为试验对象。在选取叶片时，要选择叶片大的、有代表性的、叶完全展开的。选取的叶片要能代表整株树木的生长情况。选择长势良好的沙枣幼苗，每个幼苗中选取有代表性的幼苗叶片用仪器LI-6400进行蒸腾速率、气孔导度、水势利用效率的测定。做试验时，要连接好仪器，连接时应注意连接分析电揽室将红点对齐，将叶柄通过一个15针的孔口和3个透明软管分别连接到主机的右侧对应的孔口上，连接电瓶的线要注意区分好正负极，还要将缓冲瓶接到仪器上，放到受二氧化碳小的地方，不能在人多的地方放置会影响二氧化碳的浓度，这样做的目的就是为了使环境中的气体更接近与大气中的气体，连接好仪器后要检查仪器是否了漏气，开机预热，大约需要25分钟左右。等仪器正式开机后开始试验，将叶片展平放在叶室内，进行试验，放开叶柄上的弹簧夹子，在操作面板上按指定步骤进行操作，按F1“Open  Logfile”设定好文件名，按仪器里的提示进行操作，按步骤选择Yes或No，系统自动调节内部环境，开始测定数据，一片叶需要测定9次，次数会在仪器上显示，当到达第9次时，关闭文件夹CloseFile，储存数据，开始测定下一片叶子。测定完以后，把数据储存下来，要把叶室内的叶片取下来，试验结束。

3  数据处理及计算

将所有的数据导入到电脑中，进行分析处理。

3.1  沙枣蒸腾速率光进程

光照强度下的蒸腾速率的日变化（见图1） 。从图1中可以看出，随光强度的增大，蒸腾速率有明显的起伏。光对蒸腾作用有促进作用，是植物生长的主要来源，叶子会吸收光的辐射能，一部分光能植物会进行光合作用但大多数会进行蒸腾作用。光照会影响气孔的开闭，在光照强度大时，气孔会闭合，减少蒸腾作用，目的为了不让植物失去过多的水分而影响植物的生理代谢活动。在光照强度较大时，提高了叶片的温度，使叶片进行蒸腾作用加大了蒸腾速率，也避免了叶片因光照强度大而灼伤了叶片。在光照强度为460umol.m-2s-1，蒸腾速率突然上升，可能是因为風，把气孔周围的水蒸气吹走，补充了一些低气压的空气，水蒸气的扩散阻力较少，使得蒸腾速率加大。

3.2  沙枣水分利用效率光进程

水分利用效率=光合效率/蒸腾效率（见图2，图3）

从图2中可以看出随光照强度的增大水分利用效率也跟着增大，它不是一致的在增大当达到800umol umol.m-2.s-1以后开始变得平缓，即临界点。水分利用效率反应单位面积的水量通过叶片蒸腾作用耗散所形成的光合产物的质量。随着光照强度的增加，蒸腾作用也随之增加，蒸腾作用增强散失的水分也就越多蒸腾速率随着也增大，叶片进行蒸腾作用将水分散失到大气中，又被光合作用所利用，形成有机物。所以说光合速率/蒸腾速率值越大水势利用率就越大。

从图3可以看出，随着光照强度的变大，水分利用率也在增大，最大值为光照强度500umol.m-2.s-1时水分利用为5.7umol.mmol.从最大值以后曲线变化不大，趋于稳定。这里分析的是净光合速率，不考虑叶片的呼吸作用。当光照增大时，蒸腾作用也会增大，但光照太强时，气孔会关闭，虽说蒸腾作用在不断地进行，但不会太强，蒸腾速率会下降，水分散失的量也会减少，供植物进行光合作用的水分就会减少。从而导致水势利用率也会将降低。

3.3  气孔导度与光照强度的关系（见图4）

从图4中可以看出，气孔导度随着光强的增加而增加，因为光照强度大，叶片进行蒸腾作用，散失的水分就多，气孔导度就得大，否则会影响蒸腾作用，如果气孔张开的小，植物不能进行蒸腾作用会影响植物的正常活动。

3.4  蒸腾速率和气孔导度的关系（见图5）

从图5中可以看出，随着气孔导度的增加，蒸腾速率也在上升。气孔越大气体就溢出的多，蒸腾作用就强，即蒸腾速率也就越强。

4  讨论和结论

从它们的关系中可以得到光照强度、气孔导度、水分利用率都会影响植物的蒸腾速率。蒸腾速率随着光照强度的增大而增大但不会超过临界值，因为光强度的增加，光合作用增强叶片的蒸腾作用也增强，那么蒸腾速率自然也会增强。蒸腾速率随气孔导度的增加而增加，也不会超过其临界值。气孔导度越大，蒸腾作用随着加强，因为气孔导度大，水分流失的就多，那么蒸腾速率也随之增加。气孔导度与光照强度也是呈正相关的关系，因为光照增强会影响叶片的光合作用，光合作用变强会影响蒸腾作用变强，水分散失的就多蒸腾速率就快。水分利用率实际上就是光合速率与蒸腾速率的比值，当然水分利用率越大越好。水分利用效率分为净光合水分利用效率和总光合水分利用效率，净光合水分利用效率是要减去呼吸效率的水分利用率，反之。随着光强的增加水分利用率也随着增加，因为光强影响光合作用与蒸腾作用，从而也会影响它的水分利用率。

参考文献：

[1] 屠骊珠，马虹，潘景丽.沙枣（Elaeagnus  angustifolia  L）的胚乳     和胚发育[J].内蒙古大学学报，1989，20（1）：123-125.

[2] 邓彦斌，刘忠渊，姜彦成，等.沙枣花蜜腺的发育解剖学研     究[J].植物研究，1998，18（1）：34-37.