为探索园林植物光合效率对土壤极端干旱的响应特征与气孔机理,在沂蒙山区,以3年生金银花为试验材料布设盆栽模拟试验,采用CIRAS-2光合仪测定分析了土壤含水量逐渐降低过程中的光合作用变化过程,探讨了光合效率对“极端干旱水分阈值—阈值持续时间”的响应特征。结果表明:(1)金银花净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)对土壤相对含水量(RSWC)具有明显的阈值响应规律;(2)土壤含水量逐渐降低过程中,金银花Pn降低的主要原因由气孔限制转变为非气孔限制,转折水分点为RSWC=29.71%。据此确定了金银花极端干旱的水分范围是RSWC≤29.71%。同时,确定了极端干旱下的2个水分阈值: RSWC=29.71%、RSWC=11.44%。(3)土壤极端干旱下,金银花Pn和WUE的变化与水分阈值和阈值持续时间同时有关。随着水分阈值的降低和胁迫持续时间的增加,非气孔限制作用持续加重,导致Pn和WUE显著降低。其中,阈值RSWC=29.71%胁迫持续30d期间,Pn和WUE均表现为“快速降低-缓慢降低-相对稳定”的变化规律,以胁迫5d内的降低速度最快;而阈值RSWC=11.44%胁迫持续30d期间,Pn和WUE均维持0值水平。研究结果有助于深入了解土壤持续干旱下金银花的光合生理生态学特性,可为气候变化下金银花积极应对极端干旱逆境的适应性研究奠定基础。
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