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旱生植物小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam)、差不嘎蒿(Artemisia halodendrom Turcz exBess)、黄蒿(Artemisia scoparia)和白草(中亚狼尾草)(Pennisetum centrasiaticum)分别是科尔沁沙地干旱环境中不同植被类型的优势种,对干旱环境有很强的适应能力。对这几种植物光合特征及生理生态特征的研究,可以了解不同植物的特有光合属性以及不同类型植物之间的差异,揭示其对干旱环境的适应机制,为沙漠化治理和植被恢复生态工程提供一定的理论和实践依据。本项研究在内蒙古奈曼旗、中国科学院奈曼沙漠化研究站进行,以小叶锦鸡儿、差不嘎蒿、黄蒿和白草为研究对象,进行了盆栽控制实验和野外观测实验,利用LI—6400便携式光合作用测定系统测定了不同水分条件和不同生长时期植物的光响应曲线、二氧化碳响应曲线和日变化曲线等及光合特征指标,以及叶绿素、脯氨酸等生理因子。通过对实验观测数据分析和讨论,得到了如下研究结果:一、不同植物的光合作用特征自然条件下,植物光合速率日变化过程中白草的光合作用速率较高,黄蒿次之。植物的光合光响应过程中白草的光合速率最强,依次是黄蒿、差不嘎蒿和小叶锦鸡儿,黄蒿和白草光合速率较为接近。植物在CO2响应过程中差不嘎蒿的光合速率最强,依次是白草、小叶锦鸡儿和黄蒿,小叶锦鸡儿和白草光合速率较为接近。在微气象条件中光照对植物的光合作用影响最大。除了小叶锦鸡儿外,光照是其它三种植物共同的重要影响因子。而大气温度对黄蒿和白草这两种草本植物的影响也比较大,对差不嘎蒿和小叶锦鸡儿这两种灌木来说则不是重要影响因素。大气湿度对这四种植物的影响作用均较小。?二.水分条件对植物光合作用的影响黄蒿的光合能力随着水分条件的不同变化很大,水分条件越好,其光合能力越强。小叶锦鸡儿的光合能力对水分条件的适应范围较大,在正常水分条件时,其光合速率即可达到较大值。差不嘎蒿在一般水分条件下的光合能力较强,即使受到水分胁迫时,其光合速率降低幅度也不是很大,脯氨酸含量升高也不是很明显,具有一定的耐旱性。三、CO2浓度倍增对植物光合作用的影响通过盆栽实验和野外实验比较,结果表明,在二氧化碳浓度升高时差不嘎蒿的光合速率变化最大,依次是白草、黄蒿和小叶锦鸡儿。黄蒿、小叶锦鸡儿、差不嘎蒿和白草光合速率都较为接近。白草和小叶锦鸡儿光合速率在二氧化碳浓度为1000μmol·m-2·s-1时仍然有一定上升趋势,说明二氧化碳浓度是它们比较重要的光合潜力限制因素。四、植物水分利用变化自然条件下,黄蒿和差不嘎蒿的蒸腾速率较高,黄蒿的蒸腾速率变化比较复杂。小叶锦鸡儿一天中变化比较小,而且蒸腾速率也较小,保水性能比较好。小叶锦鸡儿的水分利用效率相较于黄蒿、差不嘎蒿最好。盆栽条件下不同水分梯度处理植物的蒸腾速率间差异比较明显。而植物的水分利用效率则与水分条件关系密切,良好水分条件下植物的水分利用效率也比较高。五、植物叶绿素和脯氨酸含量自然条件下植物的叶绿素含量与光合速率之间具有一定关系,白草较高的光合速率是与其叶片较高的叶绿素含量相关的。黄蒿和小叶锦鸡儿受干旱胁迫水平较严重,光合速率稍低;白草和差不嘎蒿受胁迫较轻,光合速率较高。盆栽条件下小叶锦鸡儿的叶绿素含量水平最高,黄蒿次之,差不嘎蒿的叶绿素含量最低。由植物脯氨酸含量与光合速率之间的差异可见,差不嘎蒿在本实验中耐旱性最强,黄蒿和小叶锦鸡儿则较差。