干旱区资源与环境
    主页 > 期刊导读 >

毛乌素沙地油蒿光系统多时间尺度的环境响应特

来源：干旱区资源与环境 【在线投稿】 栏目：期刊导读 时间：2021-04-13

中国西北荒漠地区极端天气事件频发,探究荒漠植物适应环境波动的调节过程和机制,可帮助预测未来气候变化背景下荒漠生态系统群落的演替和发展。该研究选取宁夏盐池毛乌素沙地优势物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,进行叶绿素荧光的长期原位连续观测。运用小波分析方法探究油蒿光系统Ⅱ(Photosystem Ⅱ,PSII)能量分配参数与光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)、空气温度、饱和水汽压差(Vapor Pressure Difference,VPD)和土壤含水率(SoilWaterContent,SWC)在多时间尺度上的动态格局。结果表明:日尺度下,PSII能量分配参数滞后PAR43min,分别滞后空气温度、VPD和SWC3.3、4.6和10.72h(P<0.05),油蒿可能通过叶黄素循环等热耗散机制和改变气孔导度等途径调节PSII能量分配。在季节尺度下,PSII能量分配参数分别滞后于空气温度、VPD和PAR 7.2、8.8和14.7d,滞后于SWC长达21.6d(P<0.05),油蒿可能通过提高PSII修复能力、增加特定蛋白数量和叶绿素浓度等方式调节PSII能量分配。油蒿PSII能量分配参数和最大光化学效率的波动符合其物候期规律,最大光化学效率和实际光化学效率在7和8月降低,调节性热耗散和非调节性热耗散增高。5和9月,非调节性热耗散增高且伴随最大光化学效率低值出现。研究认为,不同时间尺度PSII能量分配调控机制存在差异,油蒿通过修复损伤最大光化学效率维持在0.78附近使PSII生理状态恢复正常生理水平,对水分亏缺、极端温度和高辐射有一定适应能力。该研究可为农作物生长实时监测与保护农业生态平衡提供科学参考。