2.1.2土壤水分含量對青海云杉蒸騰速率的關(guān)系 

外界環(huán)境因子和遺傳特性是不同樹種間蒸騰強(qiáng)度產(chǎn)生差異的兩個因素，蒸騰過程在植物中起到吸收和運(yùn)輸水分的作用，在不同的土壤水分條件下，植物的蒸騰速度有很大的差異。由圖2的白云杉蒸騰速率隨土壤水分條件的變化可知，隨著土壤含水量的增加，青海云杉的蒸騰速率呈先上升后下降的趨勢。在不同水分條件下測定青海云杉的凈光和速率，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計回歸，通過多元回歸方程建立得到其數(shù)學(xué)模型為Tr=-0.0002x3+0.0074x2-0.0583x+0.3884(p<0.05)，Tr隨SWC的變化速率為：dy/dx＝3ax＋2bx＋c。當(dāng)變化速率為0時，可求出隨SWC 的增加，Tr由上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆禃r的值，其值為19.16%。當(dāng)SWC<19.16%時，Tr會表現(xiàn)出隨SWC變化的幅度較大，SWC即是限制蒸騰作用繼續(xù)上升的主要因素，SWC大于19.16%時，土壤水分含量已經(jīng)可以滿足植物蒸騰所需的量，所以此時土壤水分已不再是植物蒸騰的限制因子；當(dāng)土壤含量進(jìn)一步增加到降低土壤透氣性時，植物蒸騰強(qiáng)度會因為植物根系活性的下降而減弱。

2.1.3土壤水分含量對青海云杉水分利用速率的影響 

水分利用效率能直接反映出植物的節(jié)水能力和能量轉(zhuǎn)化效率，是干旱氣候環(huán)境下確定栽培植物種類、種植方式和評價其水分生產(chǎn)力的重要指標(biāo)。由圖3的青海云杉的水分利用效率隨土壤水分含量的變化可知，隨著土壤含水量的增加，青海云杉的水分利用效率先上升當(dāng)一定值后又下降的趨勢。在不同水分條件下測定青海云杉的凈光和速率，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計回歸，通過多元回歸方程來建立得到其數(shù)學(xué)擬合模型為WUE=0.002x3-0.0857x2+1.2224x-3.3973(p<0.05)，WUE隨SWC的變率為：dy/dx＝2ax＋b可求出隨SWC的增加，WUE由上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆禃r的SWC的值。土壤含水量為14.53%時，青海云杉的水分利用效率最大。當(dāng)小于14.53%時，青海云杉的水分利用效率受土壤水分含量的影響，其水分利用效率隨著SWC的上升而上升，當(dāng)土壤水分含量大于14.53%時，水分利用效率隨SWC的增加而呈下降的趨勢。

2.2光照強(qiáng)度對青海云杉光和生理指標(biāo)的影響 

2.2.1光照強(qiáng)度對青海云杉凈光合速率的影響 

在低光強(qiáng)區(qū)，凈光合速率隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而呈線性增加，當(dāng)超過一定的光強(qiáng)，凈光合速率增加就會變慢，當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時，凈光合速率不再增加，而呈現(xiàn)光飽和現(xiàn)象，開始達(dá)到凈光合速率最大值時的光強(qiáng)稱為光飽和點。暗中葉片不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用釋放CO2。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，達(dá)到某一光強(qiáng)時，葉片的光合速率等于呼吸速率；這時的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點。通過二次三項式回歸模型對白云杉的凈光合速率與光合有效輻射之間的關(guān)系進(jìn)行擬合，根據(jù)擬合方程求得白云杉在不同土壤水分條件下的光飽和點和光補(bǔ)償(見表1)。

青海云杉的回歸曲線的相關(guān)系數(shù)平方Ｒ2大于0.8，表明土壤水分含量與凈光合速率之間有很高的相關(guān)性，曲線擬合程度很高。隨著土壤含水量的增加，青海云杉的光飽和點呈現(xiàn)增加的趨勢，而其光補(bǔ)償點呈現(xiàn)下降的趨勢。當(dāng)土壤水分含量為22.34%時，光飽和點最大時，當(dāng)土壤水分含量為8.68%時。光補(bǔ)償點最大。

通過圖4的不同土壤水分條件下青海云杉的凈光和速率隨光合有效輻射的變化趨勢可知，青海云杉的凈光和速率隨光合有效輻射的變化呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)光合有效輻射小于50µmol/(m2·s)時，青海云杉的凈光和速率為負(fù)數(shù)，但當(dāng)光合有效輻射小于800µmol/(m2·s)時，隨著光合有效輻射的增加，青海云杉凈光和速率呈現(xiàn)增加的趨勢，表明在這個階段，光合有效輻射是影響青海云杉凈光合速率的主要因子，當(dāng)光合有效輻射大于1200µmol/(m2·s)時，青海云杉的凈光和速率隨著光合有效輻射的增加呈下降的趨勢，當(dāng)光合有效輻射為800～1200μmol/(m2·s)時，青海云杉的凈光和速率達(dá)到最大值。

2.2.2光照強(qiáng)度對青海云杉蒸騰速率的影響 

通過圖5的青海云杉的蒸騰速率隨光合有效輻射的變化可知，當(dāng)光合有效輻射小于800μmol/(m2·s)時，青海云杉的蒸騰速率均隨光合有效輻射的增加而上升，當(dāng)光合有效輻射達(dá)到1000μmol/(m2·s)時，青海云杉的蒸騰速率隨著光合有效輻射的增加而呈下降的趨勢，光照強(qiáng)度為800～1000μmol/(m2·s)時，青海云杉的蒸騰速率達(dá)到最大值。表明當(dāng)光照強(qiáng)度大于1000μmol/(m2·s)時，植物為減少傷害，氣孔被迫關(guān)閉，降低了青海云杉的蒸騰作用。

2.2.3光照強(qiáng)度對青海云杉水分利用效率的影響 

由于水分利用效率的評價受到光合作用和蒸騰作用共同制約，植物的水分利用效率直觀地反映了植物對環(huán)境的適應(yīng)能力。通過比較青海云杉在不同土壤水分條件下凈光合速率對光合有效輻射的響應(yīng)以及蒸騰作用的變化情況，進(jìn)而通過水分利用效率可以探究青海云杉的耐旱和節(jié)水能力。由圖6可知當(dāng)光合有效輻射小于100μmol/(m2·s)時，青海云杉的水分利用效率為負(fù)值。隨著光照的增加，青海云杉的水分利用效率逐漸增大，當(dāng)光合有效輻射達(dá)到1000μmol/(m2·s)時，青海云杉的水分利用效率隨著光合有效輻射的增大而下降。光照強(qiáng)度為600～土壤水分含量(%)1000μmol/(m2·s)時，青海云杉的蒸騰速率達(dá)到最大值。

3討論與結(jié)論

水分對于植物的光合生理特性有重要的影響，集中表現(xiàn)在隨著土壤含水量的增大，青海云杉的蒸騰速率、凈光合速率及水分利用率逐漸增大到最大值后隨著土壤含水量的增加而呈下降趨勢。當(dāng)土壤含水量過低時，無法滿足植物光合作用所需的水分，植物的光和作用減弱。土壤含水量過高時會抑制植物的呼吸作用，從而影響蒸騰作用和光合作用的有些途徑。這與趙瑜及段珍珍的研究結(jié)果相一致，表明了土壤含水量對水分利用率的變化有一閥值反應(yīng)。當(dāng)土壤水分含量為14%～16%時，既能滿足青海云杉積累有機(jī)物所需要的水分含量，又能使青海云杉的水分利用效率最大在一定環(huán)境條件下，植物對強(qiáng)光的接受能力有一定的限度，植物的光合機(jī)構(gòu)所接受的光能超過光合作用所能利用的數(shù)量時，光合功能便降低，光合作用受到抑制。光強(qiáng)過低，光合作用和蒸騰作用都較弱，導(dǎo)致水分難于被利用；光強(qiáng)過高，植物會自發(fā)關(guān)閉氣孔保持水分，所以水分利用效率很低。因此，在不同土壤水分含量下，青海云杉對光合有效輻射具有一定的耐受范圍。

光合作用中光飽和點作為一個重要因子，隨著土壤水分含量越高，青海云杉的光飽和點也越高，強(qiáng)光照輻射下的高原環(huán)境中，青海云杉是那能夠快速的適應(yīng)這種強(qiáng)光照環(huán)境，適合大范圍推廣和擴(kuò)大生產(chǎn)。適宜青海云杉的光合有效輻射范圍為800～1000μmol/(m2·s)。植物葉片水分利用效率的變化受多種環(huán)境因素的綜合影響，主要的影響因素有環(huán)境的溫度、濕度、水分和光照等。植物只有在適宜的水分條件和合理的光照范圍內(nèi)，才能更好的生長發(fā)育。對青海云杉進(jìn)行不同土壤水分梯度和光合有效輻射下的凈光和速率、蒸騰速率、水分能利用效率等光合特性進(jìn)行研究，對于實際生產(chǎn)中有這重要的意義。尤其在空氣干燥，輻射量大，蒸發(fā)量大且少雨的干旱地區(qū)，青海云杉的高效水分利用能力，在干旱地區(qū)的造林中發(fā)揮著重要的作用，因此青海云還是可作為高原寒旱地區(qū)的造林樹種。

綜上所述，當(dāng)土壤含水量為14%～18%時，證青海云杉有較高的凈光合速率和水分利用效率。隨著光照強(qiáng)度的增加，青海云杉的凈光合速率、蒸騰速率及水分利用效率都呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢，光照強(qiáng)度為800～1000μmol/(m2·s)，既能保證青海云杉有較高的凈光合速率，又有較高的水分利用效率。青海云杉具有較強(qiáng)的耐旱光性，可作為降雨量少的干旱地區(qū)的造林樹種。

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