Question

为探究马尾松对干旱和遮荫胁迫的生理响应规律和适应机制，以2年生马尾松幼苗为研究对象，设置对照（CK）、模拟干旱（DR）、遮荫（LL）以及干旱与遮荫的交互处理（DRLL）4种环境，研究干旱和遮荫对马尾松幼苗光合生理特性的影响，据表回答下列问题：

指标	CK	DR	IL	DRLL
净光合速率（µmolm^-2s^-1）	14．28	9．26	8．56	5．25
气孔导度（mmolm^-2s^-1）	0．36	0．09	0．18	0．05
细胞间隙CO2浓度（µmolm^-2s^-1）	307．79	212．09	307．43	213．77
蒸腾速率（mmolm^-2s^-1）	3．97	1．51	2．38	0．90
水分利用效率（µmolm/mmol）	3．75	6．29	3．63	6．03
气孔限制值（%）	0．21	0．47	0．22	0．46

表1：干旱和遮荫处理下马尾松幼苗气体交换参数的差异

指标（mg）	CK	DR	LL	DRLL
叶绿素a	0．76	0．82	1．16	1．09
叶绿素b	0．26	0．28	0．45	0．42
类胡萝卜素	0．17	0．17	0．24	0．24
总叶绿素	1．02	1．10	2．57	1．51
叶绿素a/b	2．87	2．97	2．57	2．59
类胡萝卜素总叶绿素	0．17	0．16	0．15	0．16

表2：干旱和遮荫处理下马尾松幼苗光合色素含量的差异

（1）由表1可知，干旱和遮荫对马尾松幼苗的气体交换参数呈现不同程度的影响。与对照组相比，干旱处理下植株的净光合速率、蒸腾速率、________和细胞间隙CO₂浓度均显著减小，水分利用效率和___________显著增大。由表2可知，在___________处理下，光合色素含量增加最显著。

（2）在干旱与遮荫的交互处理下，马尾松幼苗的净光合速率受到了更强的__________，说明遮荫未能缓解干旱对植株的负面影响。光合色素含量显著增加，但其增加程度____________遮荫单一处理组。

（3）在干旱处理下，马尾松可以通过牺牲针叶长度和减小叶面积、降低气孔导度来适应干旱环境，原因是_______________________。在遮荫处理下，马尾松可以通过________________针叶长度、叶面积和光合色素含量来响应遮荫环境。

Answer

气孔导度 气孔限制值 遮荫（LL） 抑制 小于 针叶长度和叶面积减小以及气孔导度下降都可以减少蒸腾作用散失水分，达到保水目的，从而使马尾松适应干旱环境 增大

【解析】

根据表1分析，干旱处理与对照组相比，除水分利用效率和气孔限制值指标增加，其它指标均减小。遮阴处理与对照组相比，细胞间隙CO2浓度、水分利用效率和气孔限制值变化不明显，其它指标均减小。干旱与遮荫的交互处理组各项指标的变化趋势与干旱处理组基本一致。分析表2，与对照组相比，干旱处理组的叶绿素总量增加，但类胡萝卜含量不变。遮阴处理组和干旱与遮荫的交互处理组的光合色素含量都增加。

（1）由表1可知，干旱和遮荫对马尾松幼苗的气体交换参数呈现不同程度的影响。与对照组相比，干旱处理下植株的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度均显著减小，水分利用效率和气孔限制值显著增大。光合色素包括类胡萝卜素和总叶绿素，由表2可知，在遮荫处理下，光合色素含量增加最显著。

（2）在干旱与遮荫的交互处理下，马尾松幼苗的净光合速率受到了更强的抑制，说明遮荫未能缓解干旱对植株的负面影响。光合色素含量显著增加，但其增加程度小于遮荫单一处理组。

（3）在干旱处理下，马尾松可以通过牺牲针叶长度和减小叶面积、降低气孔导度来适应干旱环境，原因是针叶长度和叶面积减小以及气孔导度下降都可以减少蒸腾作用散失水分，达到保水目的，从而使马尾松适应干旱环境。在遮荫处理下，马尾松可以通过增大针叶长度、叶面积和光合色素含量来响应遮荫环境。