摘要：在土壤水分充足条件下，大针茅光合速率日变化曲线均呈平坦型；其中晴天时为平坦-缓降型，阴天时为平坦-缓升型。在土壤水分亏缺条件下，大针茅光合速率日变化均呈午前高峰型。

这项研究，能够揭示一天之中草原植物光合生产能力的动态特征及其与环境的关系，为提高其初级生产力提供科学依据。以往，对羊草、贝加尔针茅和无芒雀麦光合日变化的研究结果已经刊布。^[1~3]现将二十世纪八十年代对大针茅的有关测定数据进行整理，以博文的形式发表，供有关学者参阅。

1.实验条件与方法

研究地点位于内蒙古锡林郭勒草原，海拔约1200m。测定样品移自大针茅草原，土壤保持自然状态，盆栽。采用GXH--201型红外线CO₂分析仪和同化室联用法测定，开放系统；光源为日光，气源为大气。CO₂浓度定量装置为ASSA-1600型植物同化作用分析仪，同化室为气封型水浴叶室。测定部位为壮龄叶。测定时，土壤含水量控制在水分充足和亏缺（含水量7%左右）二个水平。在测定光合速率时，同步测定光辐射、大气温度、湿度和CO₂浓度；叶室内温度与大气温度相近。

2.研究结果

2.1土壤水分充足条件下

2.1.1土壤水分充足、晴天条件下

由图1可见，在土壤水分充足、晴天条件下，大针茅光合速率日变化呈平坦-缓降型。当光辐射升至光补偿点以上时，光合速率随光辐射升高而逐渐增大，这个阶段光辐射为主导因子；峰值出现于9时，此时光辐射为1100μmolCO₂·m^-2·s^-1，恰好为其光饱和点。^[4] 其后，光辐射继续上升，气温增高，大气相对湿度减小，CO₂浓度降低，进而导致光合速率逐渐下降；此时大气湿度是造成光合速率降低的主导因子。^[5] 分析表明，在中午前后（9-16时），光合速率与气温之间成负相关，显著性水平依次为α_0.05=-0.809；与大气相对湿度或CO₂浓度之间成正相关，显著性水平分别为α_0.05=0.827和α_0.05=0.781。在13时，光辐射达到最高值，为1600μmolCO₂·m^-2·s^-1，光合速率约下降5%。到17时，虽然大气湿度和CO₂浓度有所升高，但光辐射已降至光饱和点以下，此时光辐射再次成为主导因子，光合速率随其降低而渐渐减小。

2.1.2土壤水分充足、阴天条件下

从图2可以看出，在土壤水分充足、阴天条件下，大针茅光合速率日变化呈平坦-缓升型。与晴天相比，阴天光辐射较弱，气温较低，相对湿度较大。午间最大光辐射低于900μmolCO₂·m^-2·s^-1，没有达到光饱和点，气温和大气相对湿度均在其适宜范围之内。^[6] 从9时到14时，光合速率缓缓上升。其后，光合速率随光辐射降低而逐渐下降。全天的光合速率与光辐射或气温均呈正相关，显著性水平分别为α_0.01=0.763和α_0.05=0.663。

2.2土壤水分亏缺条件下

2.2.1土壤水分亏缺、晴天条件下

图3显示，在土壤水分亏缺、晴天条件下，大针茅光合速率日变化呈午前高峰型。光合速率高峰出现在9时；其后，光辐射显著大于其光饱和点，由于气温升高，大气相对湿度和CO₂浓度降低，致使光合速率逐渐下降；到14时，光合速率比高峰时下降42.4%。分析表明，在中午前后（9-16时），光合速率与气温呈负相关，显著性水平为α_0.01=-0.907；与大气相对湿度或CO₂浓度均呈正相关，显著性水平分别为α_0.001=0.979和α_0.001=0.992。16时之后，光辐射降至光饱和点以下，光合速率随之渐渐下降。

2.2.2土壤水分亏缺、阴天条件下

图4的日变化曲线表明，在土壤水分亏缺、阴天条件下，大针茅光合速率日变化亦呈午前高峰型。光合速率高峰亦出现在9时，其后逐渐下降，至14时，光合速率比高峰时降低43.7%。分析表明，全天光合速率的变化与光辐射或气温均呈正相关，显著性水平分别为α_0.05=0.651和α_0.05=0.602。

3.结语

在土壤水分充足条件下，大针茅光合速率日变化曲线均呈平坦型；其中晴天时为平坦-缓降型，阴天时为平坦-缓升型。在土壤水分亏缺条件下，大针茅光合速率日变化均呈午前高峰型。

参考文献

  [1]杜占池、杨宗贵.羊草光合作用日进程类型的研究.自然资源，1992,（6).32~37.

[2]杜占池、杨宗贵.羊草和无芒雀麦叶片光合和蒸腾作用日进程特征的初步研究.

  作物与水分关系研究，中国科学技术出版社，1992.213~224.

[3]Du Zhanchi, Yang Zonggui.Characteristics of diurnal course of

  photosynthesisin three water ecotype grasses from a typical steppe. Chinese

  Journalof Botany, 1995，7(2):189~192.

[4]杜占池，杨宗贵.22种草原植物光合速率与光辐射关系的比较研究.科学网博客,杜占池博文，2014.

[5]杜占池、杨宗贵.土壤水分充足条件下羊草和大针茅光合速率午间降低的原因。植物生态学与地植物学

 报，1989，13（2）：106~113.

[6]杜占池、杨宗贵.羊草和大针茅光合生态特性的比较研究.草原生态系统研究，第2集，科学出版社，

 1988，67~74.

(测定者：杜占池  杨宗贵)