论文部分内容阅读
黄土高原半干旱丘陵区降雨量少且年季分布不均,水分是该地区植被恢复和生态建设的主要限制因子,同时该地区还存在土壤氮素缺乏问题。本地植物种在长期的自然选择中,形成了独特的适应机制,系统研究其在不同水氮条件下的生长与生理生态特征,可为合理利用其进行植被建设提供依据。选取黄土丘陵区天然草地群落优势种白羊草(Bothriochloa ischaemum)为研究对象,采用盆栽控制试验,设置3种氮素处理(N0:不施氮,N1:0.1gN Kg-1和N2:0.2g N Kg-1),在其拔节期分别进行持续干旱胁迫处理以及土壤含水量降至60% FC(田间持水量)、40% FC和20% FC时复水至80%FC,比较不同水氮条件下白羊草的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数、生物量和水分利用,主要结果如下: (1)持续干旱胁迫显著降低了白羊草叶片的净光合速率(Pn)(P<0.05),但对叶片PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)影响不显著;在土壤含水量不低于40% FC时白羊草叶片Fv/Fm与充分供水差异不显著。在土壤含水量降至20% FC时叶片全部枯萎卷曲变黄,但在复水后能够全部迅速复绿,叶片Pn和Fv/Fm能恢复至充分供水处理水平。 (2)N1处理的白羊草叶片Fv/Fm在30% FC土壤含水量下仍与充分供水差异不显著,复水后其叶片Pn和Fv/Fm显著高于N0和N2处理(P<0.05)。复水后N2处理的Pn和Fv/Fm显著低于N0处理(P<0.05)。 (3)施氮处理显著降低了白羊草的根冠比(P<0.05),N1施氮处理下生育末期总生物量显著高于其他2种氮素处理(P<0.05),N1在20% FC复水后的水分利用效率显著高于其他水分处理(P<0.05)。 综上,白羊草具有忍耐脱水的能力,在20% FC土壤含水量下仍能够存活并在复水后恢复至正常的生理状态,在生物量上产生补偿效应。施氮水平为0.1gN Kg-1时有利于白羊草的光合作用、生物量积累和水分利用。