土壤水分对植物生长的影响

干旱、强光对植物生长、存活和生产力的形成等具有极其重要的作用，是影响植物生长发育最主要的因子。水分的缺乏限制了植物的生长发育，而光则是对植物光合机构最重要和影响最大的环境因素。在中国黄土高寒地区进行林草植被建设，首先要解决的核心问题就是如何维持林木正常生长发育的基本水分需求以及选择耐强光植物种的问题。银水牛果为胡颓子科水牛果属多年生落叶灌木，原产于美国北部，2002年引入中国。该树种具有耐寒旱，耐贫瘠，生长速度快，根系发达的特性，是水土保持和防风固沙的优良树种。下文主要分析了光辐射强度对水分利用效率的影响，其中英文缩写所代表的含义如下：净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)与光合有效辐射(PAR)及土壤含水量(SWC)。另外，本文涉及的土壤水分的测定，系土壤水分检测仪或者土壤旱情监测系统测定，这两款仪器都是土壤检测中必不可少的仪器，而且土壤旱情监测系统等仪器，对于预防土壤干旱、提高作物产量有显著作用。

植物叶片的WUE是用来说明植物消耗单位重量的水分所固定的CO2数量，即植物的生产量，表示植物对水分的利用水平，取决于Pn与Tr的比值。在不同的土壤水分条件下，银水牛果WUE的光响应过程相似。在PAR小于400μmol/(m2·s)范围内，WUE随PAR的增加明显增大，这是由于Pn随PAR增加的幅度明显大于Tr的增幅；当PAR大于400μmol/(m2·s)时，WUE随PAR的增加逐渐增大，但增幅减小，达到最大值后随PAR增大而逐渐下降，这是由于Pn随PAR增加的幅度小于Tr增加的幅度。WUE最高值一般不是在供水充足时获得，而是在适度的水分胁迫下获得，并且在适度水分胁迫下的产量较高。银水牛果的WUE随着SWC的增大而增大，在W3处理下达到最大，之后随着SWC的增大而减小。说明银水牛果的WUE在适度水分胁迫下最大，而不是在水分充足时最大。这与陈静等的研究结果相同：在W3处理下，银水牛果的WUE值高于其他水分梯度，这是因为适当的水分胁迫促使植物的WUE提高。在较严重的水分胁迫下，银水牛果的Pn和Tr均下降，Tr下降幅度更大，故PAR为400~2000μmol/(m2·s)时仍能保持较高WUE。说明银水牛果具有高效用水的生理特征，在受到水分胁迫时，能通过自身生理调节来适应外界水分等环境的变化，维持较高的WUE。另外实验也表明：由此看出，适度的水分胁迫有利于银水牛果水分利用效率的提高。土壤利用率的提高，相应的也能促进土壤养分的吸收，土壤养分可以通过土壤测试仪测出，这样，就能够形成一个良性循环，对土壤整体性能的提升有很大帮助。