探讨干旱对芦苇幼苗生长和叶绿素荧光的影响

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摘要：通过对干旱条件下的芦苇叶片光合现象以及芦苇幼苗生长状态进行测量分析。可得出，干旱前期芦苇叶片的光合速率缓慢下降；再进行干旱干预，芦苇叶片的光合速率明显下降，幼苗的生长受到了明显的抑制；极度干旱条件下，芦苇叶片的光合性能明显下降，非气孔与气孔限制都起到了作用，且其热耗散增加，芦苇幼苗的生长也受到了明显抑制。而芦苇叶片的叶绿素含量，在干旱条件下，呈现出先增加后减少的趋势。

关键词：干旱；芦苇叶片；芦苇幼苗；叶绿素荧光

近百年来，湿地占世界土地资源的比例已经下降了近一半，湿地水生植物的面积减少尤为严重，干旱对湿地的影响极为突出。以莫莫格国家自然保护区为例，该自然保护区在松嫩平原的西部边缘地带，且其芦苇沼泽面积占总面积的40%还多，是莫莫格的重要生境类型，也是丹顶鹤等国家重点保护动物的重要栖息地。但是，莫莫格湿地现在正处于干旱期，内部严重缺水，芦苇沼泽正大面积地退化，珍稀动物的生存环境正受到严重危害。所以，研究干旱胁迫对于芦苇叶片光合现象以及芦苇幼苗生长的影响对湿地保护具有重要的现实意义。

1 干旱对于芦苇幼苗生长速率的影响

经过前期对芦苇生长环境处理，增加干旱胁迫，记录观察数据分析可知，芦苇幼苗生长速率随着干旱天数的逐渐增加而逐步地受到抑制，且抑制效果越来越明显。干旱前期（约15天内），芦苇幼苗的生长速率较稳定，受干旱影响还不很明显，这表明在短时间内芦苇幼苗对干旱环境的抵抗能力较强。但在实验后期（超过15天），芦苇幼苗的生长状况无法与前期相比，其生长速率明显地受到了干旱环境的抑制作用。可知，干旱条件下，芦苇叶面通过降低生长速率来减少水分流失，且20天是芦苇对干旱条件的耐受极限，干旱若超过20天，芦苇幼苗基本会停止生长。

2 干旱对于芦苇叶片叶绿素含量的影响

植物能否有效地进行光合作用与其叶片叶绿素含量有密切的关系，这在一定程度上反映出植物对于逆境的抵抗能力。由仪器测量、分析可得，在经过前期干旱处理的情况下（时间约为5天），芦苇叶片的叶绿素含量在增加。这是因为在干旱前期，虽然未给予芦苇幼苗水分，但此时，土壤中的水分尚处于饱和状态，所以芦苇叶片的叶绿素含量还保持在较高水平。但随着干旱时间的增加，芦苇叶片的叶绿素含量开始缓慢下降，在干旱20天后，芦苇叶片的叶绿素含量开始明显下降。据了解，不同强度的干旱都会使叶绿素含量降低，这就一定程度上肯定了实验结果的正确性。实验表明长期的干旱条件会对芦苇叶片叶绿素的合成和含量起到严重的影响。干旱降低叶绿素的含量，使得植物叶面对光的获取减少，植物的光合作用也随之降低，这是植物自身适应干旱条件的一种自我保护调节机制。最后总结，干旱对芦苇叶片叶绿素含量的影响不具有相对的及时性，干旱条件在超过20天以后才能显现出对芦苇叶片叶绿素含量的明显的抑制作用。

3 干旱对芦苇幼苗气体交换的影响

实验具体操作光合仪，分析数据可知，随着干旱时间的逐步加长，芦苇叶片的净光合速率在逐步的减小，20天后，其净光合速率显著降低，这明显说明此时的芦苇幼苗叶片的光合所用早已十分微弱；且芦苇幼苗的叶片气孔限制也开始作用；芦苇幼苗细胞间的二氧化碳浓度也在轻微地波动变化着，在干旱前期，细胞间二氧化碳浓度在逐步减小，但超过20天以后其浓度则会再次逐步上升。根据早期国外研究表明，植物的光合作用速率减小，将同时伴随气孔限制的作用和细胞间二氧化碳浓度减小，所以气孔关闭减小了细胞间二氧化碳的浓度，从而叶片的光合速率也随之减小；如光合作用速率减小伴随着的是气孔限制作用和细胞间二氧化碳浓度的增加，则是非气孔限制的因素影响了植物叶面的光合作用速率。由此可见，干旱前期，芦苇幼苗叶面的净光合作用速率和细胞间二氧化碳的浓度同时减小，表示其净光合作用速率减小的主要因素是气孔关闭。而在干旱条件超过20天以后，芦苇幼苗叶片以较低的净光合作用速率并伴有细胞间二氧化碳浓度的增加，这都表明着其净光合作用速率的减小的主要因素是非气孔限制。据调查，前期某些学者在研究缺失水分对某种杨树苗木光合作用的影响时，意外发现，在对土壤环境敏感的杨树苗木进行干旱胁迫后，杨树苗木的光合作用速率下降趋势极其明显，其主要因素就是非气孔限制；但是对于具有耐旱性的杨树而言，增加干旱条件，却对其净光合作用速率的变化没有明显作用，其净光合作用速率只是有小幅度的下降，这就说明了杨树苗木的光合作用所受到的影响是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果。

本研究表明，干旱前期影响芦苇幼苗叶片的净光合作用速率的主要因素是气孔限制，随着干旱时间的延长，影响因素也变为以非气孔因素为主，与早前他人的研究结果具有相似性，也进一步肯定了实验结果的正确性。

4 结论

芦苇具有很强的抗旱能力，芦苇叶片对外景环境变化具有敏感性，也为实验的成功带来了一定的积极作用。干旱对于芦苇叶片光合速率的影响是显著的，干旱超过15天后，芦苇幼苗的光合作用速率才开始逐步显现出下降趋势。超过20天后，芦苇幼苗的生长也基本停止了。所以，干旱时及时对芦苇湿地补水，并且尽量不超过20天，干旱就不会对芦苇幼苗生长和芦苇湿地造成严重影响。

参考文献

[1] 曹昀，王国祥，张聃.干旱对芦苇幼苗生长和叶绿素荧光的影响[J]. 干旱区地理. 2008（06）