汉源县林业局 四川汉源 625300
摘要:本文首先对植物体所具有的水分利用效率进行了深入的分析,其次对植物体自身所具有的耐旱机理进行了详细的阐述,最后对研究干旱地区造林树种的水分生理生态的作用进行了总结,希望可以为相关研究人员提供一定的参考意见,从而推动我国干旱地区造林工作的开展。
关键词:干旱地区;造林;树种;水分生理生态;
环境水分供应情况会直接影响到植物对于生态环境的适应能力。对于植物本身来说,它们对于水分的需要通常会与环境中所提供的水分条件产生一些矛盾。对于干旱地区来说,水分供需之间的不平衡状况最为明显。从造林角度来看,水分不足不但会直接影响到后期造林的成活率,而且还会在一定程度上限制植物的生长状况。假如植物后期得到有效的成活,水分不足现象的产生也会对植物造成以下方面的影响,一是影响植物的形态建成,二是影响植物的生理生化过程,三是影响植物的生长发育。如何有效解决干旱地区水分供需之间的矛盾,并为干旱地区植被的建造提供一定的理论依据是急切需要关注的问题。
1植物体所具有的水分利用效率分析
水分利用效率最早在20世纪70年代被提出,并产生了较为深远的影响。在对水分利用效率进行分析时,主要是从消耗单位水量所形成的干物质来进行计算,这一理念的提出改变了人们对水资源的认识,自此以后人们开始注重对整体水资源进行科学合理地开发与利用。但是在这一时期内,相关研究人员对于植物体吸收水分之后有效地进行运转却鲜少展开研究与分析。近年来,众多研究人员在对植物生理生态学进行研究时,开始逐步向植物个体水平方向进行研究,尤其重视植物与水分之间的关系进行研究,并从水分对植物各个环节影响充分证明了水分在植物生产中所起到的重要作用,从而有效地实现对水资源的充分利用。如何有效地提升水分利用效率,需要从以下两个方面来进行[1]。
1.1采取有效的措施抑制植物的蒸腾量
在保证植物产量状况没有得到降低的情况下,采取有效的措施抑制植物的蒸腾量。具体来说,就是不断向植物进行阻力的增加,从而有效地减少叶片内的水汽扩撒到大气环境中。对于植物体来说,当其水分扩撒通道受到一定程度的限制之后,CO2所受到阻力会明显小于所发生的蒸腾作用,并使得植物体的同化作用显著增强,从而有效地提高了植物体的水分利用效率。但是这一渠道的发展受到了一定的阻碍,主要是源于植物体自身组织结构的影响。通过观察有关的生活实践,可以发现向植物体中提供适度的水分亏缺,可以有效地增强气孔所形成的阻力。接玉玲等人深入研究了土壤含水量与苹果叶片水分利用效率之间所存在的关系,并得出了以下方面的结论:在增强农作物水分利用效率方面,土壤控水以及适度干旱是两种有效的措施,同时还需要不断地对有关技术进行改进。廖建雄等将春小麦作为主要的研究对象,并进行了水分利用效率的研究。通过有关研究数据可以表明:对于小麦叶片来说,其水分利用效率主要与以下两个方面有关:一是蒸腾速率,二是光合速率。如果植物体的水分含量较高,高温状态以及高浓度的二氧化碳均会在一定程度上增强光合作用,在二者的共同作用之下,有效地抑制了植物体的蒸腾作用,从而大大提高了叶片水平的水分利用效率[2]。
1.2采取有效的措施大大增加植物的产量
从另一方面来看,在不增加植物体蒸腾量的状况下,采取有效的措施大大增加植物的产量,也可以使得植物体的水分利用效率显著增强。在这一方面的研究中,植物育种人员尝试在总产量中适当地增加干物质的比例,并且这一方法得到了良好的进展。为了使得不同光合作用得到有效地转变,有关人员正在积极探索新的方法。按照常规情况来看,人们普遍采用的是传统的植物育种方式,并且积极探索分子生物学的技术。从我国当前的发展现状来看,想要有效地实现这一遗传工程仍然具有应的难度,无法在短时间内获得良好的进展,但是这一技术依然是提高植物水分利用效率最为有效的一种方式[3]。
2植物体自身所具有的耐旱机理阐述
2.1逃避干旱所具有的耐旱机理
通常情况下在,植物的耐旱机理主要具有以下三种基本类型:一是逃避干旱,二是高水势延迟脱水耐旱,三是低水势忍耐脱水耐旱。其中通过观察逃避干旱的沙漠植物的生长状况,可以发现具有较强的干湿植物区分。对于这类植物来说,在受到严重干旱条件的胁迫之下便已经完成了自身的整个生命周期,是一种真正意义上的逃避干旱。对于植物体来说,如果生长于温带气候条件下,那么这类植物体的生长很难有效地避免永久性的干旱,也无法从根本上避免不定期的干旱。对于这类植物体来说,它们由于遭受到长期自然环境选择,并且与同类植物之间产生了较为激烈的竞争,因此它们的外部形态、解剖构造以及内部生理生化特性等均适应了干旱胁迫[4]。
2.2高水势延迟脱水所具有的耐旱机理
对于植物体来说,由于受到干旱环境的影响,或者通过有效的措施来对水分丧失的现象进行限制,或者增强植物体的水分吸收状况,从而使得植物体脱水现象得到有效的缓解。在植物吸收水分的过程中,植物体的根系在其中起到了关键性的作用。深广茂密的根系格局可以有效地增强植物体的水分吸收状况。与此同时,部分植物体可以采取以下三种方式降低植物体内的水分损失:一是有效地增强气孔以及角质层的扩散阻力,二是降低叶片对于太阳辐射的吸收,三是使得植物体叶片的蒸发面积有效降低[5]。
2.3低水势忍耐脱水所具有的耐旱机理
从植物体自身来说,植物体随着生长环境的变化,并逐步增加了多种功能。为了更好地适应生长环境的发展,植物体不但具有保持自身水分减缓水分丧失的能力,而且还具有一定的忍耐脱水能力。以上两种能力为了更好地反映出植物体对于干旱情况的适应,主要是通过以下方面进行反映:一是当水势条件处于较低的水平依然会保持膨胀状态,从而为植物体的生长提供必要的物理力量。二是对于原生质以及其它主要器官来说,当处于较为严重的缺水状况下会对植物体产生较轻的伤害。当植物水势发生降低时,推动膨压发生作用的因素主要有以下两个方面:自然高溶质浓度形成的较低的渗透势,二是所具有的较高的组织弹性[6]。
结论
综上所述,对于干旱地区以及半干旱地区来说,水分因素会地对植物体的生长状况产生较为重要的影响,因此,在以上地区中为了提升造林的成活率,需要尽可能地选择一些抗旱性能较强的树种,从而使得干旱地区以及半干旱地区的植物覆盖率有效增加。在实际工作过程中,有关人员需要加大对于耐旱树种的研究与分析,并深入探讨了树种不同生长状态下对于水分胁迫的敏感性,从而尽可能地选择一些与干旱地区相适应的树种。与此同时,在对耐旱性树种进行培育时,还可以充分地利用生物工程技术来开展。通过以上方面的研究,可以有效地认识到植物体所具有水分生理生态特性,从而更好地对其特性进行利用,并进一步提高干旱地区造林的成活率。
参考文献:
[1]刘千里,何建社,张利,等.干旱河谷10种生态恢复树种的光合和水分生理特征研究[J].四川林业科技,2019,40(1):20-24,47.
[2]徐雪东,张超,秦成,等.干旱下接种根际促生细菌对苹果实生苗光合和生理生态特性的影响[J].应用生态学报,2019,30(10):3501-3508.
[3]刘翠菊,郭霄,王奎玲,等.耐冬山茶对不同光照和水分的生理生态学响应[J].应用生态学报,2018,29(4):1125-1132.
[4]贺鹏程,叶清.基于植物功能性状的生态学研究进展:从个体水平到全球尺度[J].热带亚热带植物学报,2019,27(5):523-533.
[5]黄光伟,龚莉莎,陈国栋,等.南疆地区间作红枣苜蓿生理生态效应研究[J].现代农业科技,2019,(7):160-163,166.
[6]王满莲,唐辉,韩愈,等.水分胁迫与复水对地枫皮生理生态特性的影响[J].广西植物,2017,37(6):716-722.