摘要: 塔里木河下游随着河道断流，地下水位大幅度下降，以胡杨林为主体的荒漠植被全面衰败，所以保护和恢复胡杨为主的天然植被已成为一项刻不容缓的任务。本文结合塔里木河下游实施的生态输水工程，以塔里木河下游地下水埋深变化及胡杨生理响应为核心，采... 展开 塔里木河下游随着河道断流，地下水位大幅度下降，以胡杨林为主体的荒漠植被全面衰败，所以保护和恢复胡杨为主的天然植被已成为一项刻不容缓的任务。本文结合塔里木河下游实施的生态输水工程，以塔里木河下游地下水埋深变化及胡杨生理响应为核心，采取地下水埋深变化监测、植物抗旱生理指标、光合作用参数的测试和植被样地调查对对比相结合的方法，运用植物生理生态学理论和数理统计方法，对塔里木河下游地下水变化对胡杨生理代谢及光合作用的响应进行了初步研究，分析了不同地下水埋深下胡杨生理和光合作用的响应特点及原因，阐述了胡杨的干旱适应性机理，并揭示了不同地下水埋深条件下胡杨遭受干旱胁迫的程度结果如下： (1)地下水埋深与胡杨脯氨酸、ABA、MDA、POD、SOD、可溶性糖和叶绿素等生理生化指标间存在密切相关关系，地下水埋深的变化直接导致胡杨生理上的明显变化，可确定地下水是影响胡杨生长的主导环境因子。 (2)从胡杨各生理指标随着地下水埋深的增加、干旱程度的加剧而变化的原因来看，胡杨丙二醛和叶绿素的增加和减少是胡杨遭受环境胁迫所受伤害的表现，这两个指标可作为胡杨是否遭受干旱胁迫和受伤害程度多少的直接指示因子；而胡杨脯氨酸、脱落酸、可溶性糖和SOD随地下水埋深的增加而增加则是对干旱环境变化做出的主动适应的措施，可将其作为胡杨抗旱性的指标。 (3)随着地下水埋深的变化，胡杨的光合速率、气孔导度、水分利用效率发生明显变化：当地下水埋深大于4m时，胡杨的光合速率便开始明显的下降，但是随着地下水埋深的增加到在4.2-6.8m这一范围内时，胡杨光合速率对地下水埋深变化不敏感，并且胡杨在地下水埋深较深的环境下(胡杨遭受中度干旱胁迫时)，有很强的气孔调节作用以避免过多的水分损失；胡杨的水分利用效率在不同的地下水埋深范围内其变化特征也有所不同，起初随着地下水埋深的增加，胡杨的水分利用效率不断减小，但是当地下水埋深继续增加到6.8m时，胡杨叶片的内在水分利用效率会因此而增加a (4)在不同的地下水埋深下，胡杨遭受干旱胁迫的状态不同，使得限制胡杨光合作用的主要因素也不同。在轻度和中度干旱胁迫下，限制胡杨光合作用的主要因子分别是气孔关闭和非气孔因素。并且当干旱胁迫从轻度过渡到中度胁迫状态时，胡杨可以维持其光合速率，而渗透调节作用很可能是胡杨遭受中度干旱胁迫时维持其光合速率的一种重要方式。 (5)在不同地下水埋深环境下，高温不仅抑制了胡杨的光合速率，还加大了气孔关闭的程度，并且随着地下水埋深的增加，高温使得胡杨光合速率和气孔导度的下降幅度增加，表明高温加强了干旱胁迫对胡杨光合作用的负面效应。胡杨叶片的光合速率、气孔导度和瞬间水分利用效率对CO2浓度增加的响应与胡杨生长所处地下水埋深条件存在密切关系。地下水埋深最终控制着干旱荒漠区胡杨气体交换对CO2浓度升高的响应。 (6)地下水埋深的增加会降低植物利用地下水的有效性，进而增加胡杨遭受干旱胁迫的可能性或是加剧胡杨遭受干旱胁迫的程度。所以地下水埋深对胡杨光合作用的影响，本质上是地下水埋深变化引起胡杨遭受干旱胁迫程度发生变化，进而影响胡杨的光合作用过程。 (7)胡杨生理生化代谢和光合作用对地下水埋深的响应共同反映了塔里木河下游不同地下水埋深范围内胡杨生长时所处的干早胁迫状态：在地下水埋深小于4m时，胡杨未遭受到干旱胁迫，所以胡杨的合理的地下水埋深是4m；而在4-5.8m，胡杨遭受着轻度干旱胁迫；而5.8-8m，胡杨遭受着中度干旱胁迫，g-9m，胡杨遭受重度干旱胁迫，当地下水埋深大于9m时，胡杨将面临着死亡的威胁，所以胡杨死亡的临界地下水埋深为9m。 收起