分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-04-14 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 目前已经开展了大量的干旱对作物叶片气体交换参数影响的研究，但关于作物叶片气体交换参数对干旱过程的响应及其关键阈值的研究仍较少。基于夏玉米七叶期开始的5个初始水分梯度的长时间持续干旱模拟实验资料，分析了不同强度持续干旱过程中夏玉米叶片气体交换参数（净光合速率Pn，气孔导度Gs，蒸腾速率Tr，胞间CO2浓度Ci和气孔限制值Ls）的变化规律及其关键阈值。结果表明，玉米的净光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）在干旱发生初期呈大幅度下降，但随着干旱持续会出现一定的适应性。利用统计容忍限方法确定了夏玉米拔节期Pn，Tr和Gs响应干旱的临界土壤相对湿度（0-30cm）分别为53%，51%和48%，对应的临界叶含水率分别为81.8%，81.3%和81.2%。夏玉米光合作用由气孔限制向非气孔限制转换的0-30cm土壤相对湿度均为44%±2%，对应的叶含水率均为77.6%±0.3%。研究结果可为夏玉米干旱发生发展过程的监测预警提供依据。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2018-03-14 合作期刊: 《生态学报》
摘要： 叶片是植物对干旱响应最敏感的器官之一，叶片性状变化及其权衡关系能够反映植物对资源的利用策略以及对干旱的适应对策。基于2014年6个初始土壤水分梯度的夏玉米持续干旱模拟试验研究表明，随着干旱的发展，夏玉米各叶片性状均会受到影响，但不同干旱程度的影响不一致。基于水分胁迫系数及干旱持续时间提出了干旱程度的定量表达，随着干旱的发生发展，干旱程度在0-1之间变化。当干旱程度小于0.21时，夏玉米叶片性状不会受到显著影响；0.21-0.76时，叶片性状大小受到影响，但变化趋势不会发生改变；0.76-0.91时，新叶形成补偿不了老叶脱落，有效叶片数、叶干重、绿叶面积和叶含水量等性状提前出现下降趋势；大于0.91时，叶片生长几乎停滞。夏玉米叶片性状在干旱条件下的适应性生长本质上体现了其在快速生长与维持生存之间的权衡，但不同干旱程度下，夏玉米叶片性状生长的权衡策略不同：未发生干旱时，夏玉米倾向于维持较高的代谢活性，一旦干旱程度大于0，夏玉米就会降低叶片代谢活性；当干旱程度小于0.48时，夏玉米倾向于通过迅速增加叶面积来吸收较多的能量，以获得较大的生长速率，为生殖器官的生长及产量形成储备能量；当干旱程度大于0.48时，夏玉米会减小单叶面积以减少水分散失，倾向于资源贮存以提高其生存能力。
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