摘要：以田间持水量的100% （T1, 对照）、70% （T2）、50% （T3）和30% （T4）为4个水分处理梯度, 比较研究了4种不同品系的杂交杨（Populus）——15-29 （P. trichocarpa × P. deltoids）、DN-2 （P. deltoids × P. nigra）、DN-14274 （P. deltoids × P. nigra）和R-270 （P. deltoids × P. nigra）在不同水分处理和不同处理阶段对水分亏缺的反应。结果表明, 4种杂交杨品系对水分亏缺较敏感, 都通过关闭气孔、降低叶面积以有效地调节水分的散失, 降低光合速率、蒸腾、水势, 增加水分利用效率, 改变生物量的分配等一系列生理适应机制以及形态策略, 来应对不同程度的水分亏缺, 只是不同品系的适应程度不同。在生物量分配上, R-270主要降低叶干重, 而其它3个品系的叶、茎和根干重全部降低; 随着水分亏缺的加重, 15-29和R-270的根冠比增加, 根部获得更多的同化物分配, 从而有利于水分的吸收, 增加其抗旱性。DN-2的碳同位素组成δ13与水分利用效率呈显著正相关（r = 0.631, p〈0.01）。而R-270的δ13与水分利用效率呈负相关, 但不显著, 只有在处理T4下呈显著负相关（r = -0.732, p〈0.01）, 表明土壤水分影响了碳同位素的分馏, 不同品系相反的结果表明同位素分馏的遗传变异。与T3和T4相比, T1和T2处理的苗木具有较高的生物量、叶面积、光合速率、蒸腾、水势以及气孔导度, 说明4个杂交杨品系在充足或适当的灌溉条件下具有较高的生产力。在T3和T4处理下, 4个品系表现出不同的生存策略, 但生产力均较低, 因此在干旱胁迫下很难形成高生产力。与DN-2和DN-14274相比, 15-29和R-270对水分胁迫表现出更强的适应性反应, 具有较强的抗旱性, 可用作防护林品种。

关键词：杂交杨 水分亏缺 生物量分配 气体交换 碳同位素组成 

单位：北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室 北京100875 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室 北京100093