試析干旱脅迫對樟樹幼苗光合特性和
水分利用的影響
◎蒙敏燕 徐素文
摘要：樟樹屬于長江以南一種樟科樟屬常綠落葉喬木，喜歡生長于溫和濕潤、多光照環境之中，樹種珍貴且可以作為精油原料生產和園林綠化用，樹苗生長情況對后期材木的利用產生重要的影響。采用L1-6400XT干旱脅迫試驗測量不同水分條件下樟樹樹苗光合情況，所產生的指標能夠反映樹苗環境的適應性與自我調節性。實驗結果表明不同干旱脅迫程度所產生的光合效應存在顯著的差異性，且能通過自身光合特性產生一定范圍內的干旱脅迫適應性。
關鍵詞：干旱脅迫；樟樹幼苗；光合特性；水分利用
一、樹苗選種與試驗方法
（一）樹苗選種
根據實驗要求，選取生長較均勻、苗齡在1年左右樟木作為實驗培育目標，并且統一聚乙烯塑料盆栽口徑21cm，在實驗場地設置有機玻璃大棚。為了保證棚內育苗環境，應該于四周裝設玻璃窗戶，合理配置通風設施，使得光照、濕度等與棚外保持一致。
（二）實驗設計
將盆栽的植物苗通過人工干預模擬樟木的自然干旱脅迫方式，實驗根據脅迫程度劃分為四個不同等級。正常的干旱脅迫設為ZC組，輕度脅迫為QD組，中度脅迫為ZD組，重度脅迫為CD組，并且按照不同組別提供不同量的水分。每種處理一共培育3盆，每盆重復設計4盆，共計48盆。每天傍晚6:00按照預先設置的供水量進行補水，時間持續30d，在控水期間，保持土壤水分監測的不間斷性。
（三）苗內葉綠素測定
葉綠素測定是采用丙酮乙醇浸苗法進行數據抽取，具體方法是稱取0.1g 的葉苗，將它們剪成均勻碎片浸入25ml丙酮乙醇液體中，24h后再利用分光光度計測量光密度，計算各綠葉素濃度值和之間比例值，并且葉綠素測定重復3次。
（四）樹苗光合指標的測定
分別在3d、6d、9d、12d、30d時間上，利用L1-6400XT光合測量系統，將干旱脅迫下的樹苗光合指標進行精準測定。選取葉片中成熟部分且每片葉位置相同，每組測定6株，1株測定一片，在早上固定時間段內計算凈光合速率、蒸騰速率等數值，在此基礎上得出水分利用效率。
（五）數據整理、分析
建立Excel表格，將測定的各項參數填入單元表格中，并繪制出數值變化圖，運用Spass 22.0軟件進行數據分析及結果分析。
二、實驗結果分析
（一）實驗中葉綠素含量的變化趨勢
在本次實驗中，主要計算葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量和葉綠素a/葉綠素b值，根據數據整理及分析結果，可以明顯看出它們都以一種先上升后下降趨勢變化著，其變化受干旱脅迫程度影響甚大。四個干旱脅迫組葉綠素含量均在6d后達至最大數值，且每個組中葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量和葉綠素a/葉綠素b相關數據具有明顯的差異。通過實驗數據可以觀測到，重度脅迫組較正常脅迫組上升幅度明顯，而且隨著干旱脅迫向前延伸，葉片中的葉綠素呈分解趨勢，其中葉綠素a、葉綠素b含量不斷下降，下降速度也隨著干旱脅迫程度而加快或者減緩。各組30d過后，可以明顯看出它們之間的差異性，輕度脅迫QD組、中度脅迫ZD組、重度脅迫CD組與正常的干旱脅迫ZC組葉綠素含量值成遞次下降趨勢，變化明顯。
（二）實驗中樹苗凈光合速率的變化趨勢
由表格數據和趨勢圖可以看出，樹苗凈光合速率隨著干旱脅迫程度的加深而出現顯著減少現象，輕度
脅迫、中度脅迫、重度脅迫與正常脅迫組相比較均有不同程度地減緩現象，且下降幅度逐步增大。輕度脅迫、中度脅迫在脅迫初期存在著凈光合速率較平穩的一段時期，但是輕度脅迫9d之后下降明顯，中度脅迫6d之后下降趨勢明顯，樹苗凈光合速率變化充分說明了在一定脅迫之下，樹苗內部存在著一定的自我適應與調節能力。實驗日期30d之后，各設計組之間差異明顯，下降幅度呈遞次變化。
（三）實驗中樹苗蒸騰速率的變化趨勢
通過表格數據和趨勢圖中可以明顯看到，樹苗蒸騰速率隨著干旱時間的延長而降低，并且隨著脅迫程度的加深而減緩，幅度依次遞增，輕度脅迫組、中度脅迫組、重度脅迫組明顯低于正常脅迫組。6d之前，各處理組蒸騰速率均處于下降趨勢，6d之后，重度脅迫組下降趨勢明顯，但是輕度脅迫和中度脅迫組下降較為平和，9d后才開始與重度脅迫組一樣下降明顯，直至實驗結束。30d后，各處理組與正常脅迫組相比較，樹苗蒸騰速率下降幅度顯著增大，可以看出，在實驗后期，樹苗的蒸騰速率受到了較大程度的抑制。這是因為隨著干旱時間延續，樹苗葉片出現了閉孔現象，從而減少了葉片水分流失蒸騰。
（四）實驗中樹苗氣孔導度的變化情況
對表格數據和趨勢圖進行一番研析后，可以看到隨著干旱脅迫時間向前延伸，樹苗氣孔導度出現明顯的降低現象，且降低幅度與脅迫程度成正比。3d之前，各處理組與正常組比較，都出現了程度不等的
下降現象，脅迫度加強，下降幅度越大。9d之后，輕度脅迫與中度脅迫氣孔導度迅速下降，與6d氣孔導度變化明顯。30d之后，各處理組氣孔導度均出現程度不一的幅度較大的下降趨勢，與正常脅迫組比較，差異明顯。可見，隨著脅迫程度加深和時間延長，對樹苗氣孔導度抑制也相應地增強。
（五）實驗中樹苗胞間CO2變化趨勢
通過干旱脅迫實驗數據得出，樹苗胞間CO2量隨著時間的延長而下降明顯，且隨著脅迫程度加深下降幅度增大明顯。脅迫初期，輕度脅迫組和中度脅迫組出現小幅度的下降后進入平行期，在平行期內，CO2量基本維持在一個水平線之上或者變化微小。平行期出現在3d和6d之間，平行期結束后，各處理組進入下降幅度差異明顯的時期，其中輕度脅迫和中度脅迫組6d之后CO2迅速下降，與正常脅迫組差異明顯。30d之后，各處理組出現較大幅度的下降趨勢，且與正常脅迫組相差異明顯。
（六）干旱脅迫下樹苗水分利用效率的變化情況
各處理組在不同的設計時間內水分利用效率是不相同的，變化趨勢也呈現一定的差異性。輕度脅迫組和中度脅迫組起初是呈下降趨勢，而后才進入上升通道，中度脅迫組相反，先是上升爾后再下降至正常脅迫組以下。6d之后，輕度脅迫組和中度脅迫組水分利用效率下降明顯，9d之后兩組開始上升，其中中度脅迫組與6d數據比較上升了59.90%，然后進入穩定上升期。12d后，輕度脅迫組上升了40.30%進入平穩期，3d后，各處理組在水分利用率上變化不大，隨著時間的延長，輕度脅迫與中度脅迫組在
水分利用率上較正常脅迫組差異明顯。重度脅迫組6d后水利用效率達至高峰，爾后漸次下降至試驗結束。
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線進行深入檢查，并安排技術人員分析性能情況。通過這一方式，可以有效提高管線分配的合理程度，有利于后續的進一步應用。同時，如果管道屬于鑄鐵或非金屬材料，驗收人員還可以通過注水試驗方式，明確其質量狀態，確保其能夠得到正常應用，避免質量缺陷問題干擾后續的給排水效果，如圖2所示某PE 排污管注水試驗示例。為了確保給排水工程可以達到理想的處理目標，驗收人員需要針對焊口的進行技術檢查。通常情況下，焊口應當滿足施工的基礎需求，并發揮密閉性優勢，降低管道出現損害的可能性。為了確保其滿足基礎標準，驗收人員可以采用無損傷試驗的方法，鑒別管道的焊口狀態，確保其能夠滿足市政給排水工程的基礎需求，達到理想的應用目標[5]。通過注重驗收管理的關鍵點，可以大幅降低給排水工程出現不良問題的可能性，有利于未來的進一步處理。因此，需要重視這一階段
的工作關鍵點，確保市政給排水工程能夠達到理想的建設目標。
圖2 注水試驗
四、結束語
綜上所述，在市政給排水工程建設的過程中，施工團隊應當進行全面管理，并注重流程關鍵點，確保管控工作能夠達到最佳效果，降低出現不良問題的可能性，為后續的進一步建設打下堅實基礎。
（作者單位：宏大建設集團有限公司）
參考文獻
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三、討論干旱脅迫對樟樹幼苗光合特性和水分利用的影響（一）討論干旱脅迫下樟樹幼苗葉綠素的變化
通過上面干旱脅迫設計分析，不同處理方法，幼苗葉綠素變化、光合作用和水分利用效率都不相同，
各處理組因為脅迫程度的不同而呈現出顯著差異。葉綠素作為樟樹幼苗體內光能吸收、傳導、轉化的重要因子，在植物新陳代謝中發揮著重要作用。葉綠素和胡蘿卜素是植物光合色素的兩大組成部分，葉綠素是樹苗內光合作用必不可少的參與物質，與幼苗生長與繁殖息息相關，所以，一定要通過科學手段和工具準確測定葉綠色含量，分析其轉化能力，為幼苗培育和早期生長提供有力支持。在不受病變干擾等因素下，葉綠素能夠與植物體內蛋白質結合在一塊，但當體內環境穩定性發生變化時，葉綠素可出現程度不一的降解。經研究發現，植物因干旱而出現體內水分流失時，葉綠素在膜脂過氧化物的作用下，其體內合成受到抑制，在干旱得不到緩解時甚至發生葉片枯萎而死的病狀。研究表明：在干旱脅迫下，植物體內葉綠素含量呈現出先上升后下降的趨勢，這與本次試驗相關數據變化情況高度吻合。
試驗發現葉綠素的合成與分解受干旱脅迫影響甚大，在體內水分下降時，葉綠色含量也呈下降趨勢，尤其是重度干旱葉綠素含量下降幅度最大。干旱不但使得葉綠素合成減少，而且使得其分解速度加快，在干旱加劇的情況下，植物體內適應能力和調節能力下降，水分不足直接導致抗旱能力下行，甚至枯萎而死。
（二）討論干旱脅迫下光合生理序列指標的變化趨勢
植物體內新陳代謝、物質積累與輸出離不開光合作用，是植物獲得外界能量與物質的主要途徑。植物通過光合作用積極吸收CO 2
并以碳的形式儲存在體內，同時，利用體內葉黃素循環保護自身光合器官免受損害，使得光合作用能夠正常持續下去。在光保護之下，植物體內的酶與非酶系統發揮功效也同樣起著保護光合器官的作用。實驗研究表明，樟樹幼苗在干
旱脅迫條件下，凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度都出現程度不一的下降。隨著干旱加劇，這些指標下降速率減慢，葉綠體超微結構變化較小，凈光合速率反映的是在光合作用下單位面積內葉面新陳代謝的能力，氣孔導度反映的是植物孔道與外界水氣接觸的密度、面積和數量，它們都能通過自身特定的生理功能在光合和蒸騰過程中發揮著重要作用。
實驗表明，輕微的干旱脅迫之下，植物體內會通過自身的適應性調節提升水分可用效率，植物氣孔導度和蒸騰速率都會一定程度的下降。如果干旱脅迫加劇，植物內生理穩定性將會被打破，凈光合速率與水分利用率都會出現下降趨勢。干旱脅迫中后期，水分利用效率漸次下降，樟樹幼苗自身因調節能力不足導致受損嚴重。
四、總結
水分對于維持植物新陳代謝，保證體內生理穩定起著重要作用，是植物生長繁殖不可或缺的營養元素。本次實驗也表明，在干旱脅迫下，植物體內缺少水分，植物光合生理序列指標將出現明顯的變化。干旱脅迫早期，植物會在自身應急發射下做出一定程度的適應性調節，但是隨著脅迫程度加深，
自我調控能力下降，物質生產能力不足，葉綠素減少，凈光合率、氣孔導度等都呈下降趨勢。但由于試驗未結合植物生理生化指標進行研析，因此，在樟樹幼苗抗旱體系探究中還有待加強。
（作者單位：廣西生態工程職業技術學院）
參考文獻
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