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成年胡杨(Populus euphratica Oliv)叶片为多态形,呈现从披针形到卵圆形再到锯齿卵圆形的规律性变化。为揭示多态叶发育的生态适应机制,本文选择锯齿卵圆形(A)、卵圆形(B)和披针形(C)三种典型叶进行气孔以及光合生理生态方面的研究。 用FEI QUANTA 200扫描电镜观测三种典型叶表面结构,结果表明从C到B再到A,其气孔密度变化为从小到大,它的下陷深度和孔下室逐渐变大,并且发现胡杨气孔属于非均匀性开闭。 采用PPS便携式光合仪测定三种形态叶的光合速率,结果表明它们的光合速率日变化规律基本一致,呈单峰曲线。光合速率存在较大差异,卵圆形叶(B)的最高,锯齿卵圆形叶(A)的次之,披针形叶(C)的最低。在目前大气CO2浓度条件下,光照强度为1000 μmolm-2S-1时,A、B和C的Pn分别为11.6、14.8和7.9 μmolm-2S-1;水分利用率(WUE)分别为1.63、1.53和1.28μmolCO2mmol-1H2O,A的光饱和点和补偿点分别为1300、39.5μmolm-2S-1,B的光饱和点和补偿点分别为1255、25.5μmolm-2S-1,C的光饱和点和补偿点分别为1100、57.5μmolm-2S-1。当CO2浓度加富到460μmolmol-1时,A、B和C的WUE都提高了,但提高的程度不同,A提高了0.81μmolCO2mmol-1H2O,B提高了1.26μmolCO2mmol-1H2O,C只提高了0.25μmolCO2mmol-1H2O。A、B和C的光饱和点均有显著变化;A和B的光补偿点仅有少许增大,而C的明显增大。 采用PAM2100荧光仪对胡杨三种形态叶叶绿素a荧光参数进行测定。结果表明,胡杨三种形态叶中A的Fo最小,Fv最大;表观光合电子传递速率(ETR)B>A>C;A的PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)高,PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)较大。 可见,胡杨叶片在发育过程中从形态,解剖和光合特性上均发生了变异,以适应其生态环境的干旱荒漠化变迁。