陕北水蚀风蚀交错带沙柳和柠条叶光合作用对降雨改变的响应

为揭示黄土高原水蚀风蚀交错带分布广泛的两种灌木沙柳和柠条叶光合作用对降雨改变的响应机制,采用模拟降雨操纵试验(对照、降雨增加45%和减少50%),研究了降雨改变第3年两种灌木叶水分关系、光合能力、叶形态结构和养分含量的变化。结果表明:沙柳旱季和雨季不同处理间黎明前叶水势无显著差异,旱季正午叶水势对增水和干旱均有显著响应;柠条黎明前和正午叶水势对干旱有显著响应,而对增水无显著响应;沙柳旱季最大光合速率(Amax)、柠条旱季和雨季的Amax对增水和干旱均有显著响应;增水导致沙柳旱季Amax增加的原因主要是叶生物化学性质改善,而干旱降低沙柳旱季Amax的主要原因是CO2扩散的限制;增水导致柠条旱季光合增加的主要原因是气孔限制的减少,而雨季则与气孔限制及生化限制的减少均有关;干旱导致柠条旱季和雨季光合降低的主要原因是细胞生化限制的增加;两种灌木比叶质量、叶氮及磷含量对增水和干旱均无显著响应,表明降水改变导致的光合能力变化与叶形态结构和叶养分含量改变关系不大。研究结果可为全球气候变化背景下两种灌木的适应性评价和水碳循环模拟提供参考。