遮荫对珙桐幼苗光合特性的影响范文

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《四川林业科技杂志》2014年第五期

1测定和分析方法

2012年6月，在天气晴朗时，用LI－6400型便携式光合作用测定仪测定。在每类处理中随机取珙桐幼苗10株，以每株主干顶部向基部方向的第3位叶片为测定对象。从上午7:00到下午18:00，每隔1h测定光合速率、蒸腾速率等光合生理指标，每叶重复测定3次，取平均值进行数据处理。在光合作用最旺盛时段(9:00～11:00)测定不同处理的珙桐幼苗净光合速率，每叶重复测定3次。通过光合测定系统提供的红蓝光源调节光合有效辐射值在0～2000μmolphotons﹒m－2﹒s－1内，将光合有效辐射设定于(0、50、100、150、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000)μmolphotons﹒m－2﹒s－1的梯度下测定净光合速率，测定时通过系统控制叶片温度为25℃，CO2浓度为400μmol﹒m－2﹒s－1。试验数据用SPSS11.5统计软件处理，用Linear和Quadratic模型进行曲线估计分析，并用EXCEL作图。用SYH－150扫描式叶面积仪测定叶面积(精确度为0.01cm2)，用游标卡尺测定叶柄长，用电子天平称量叶鲜重。试验数据用SPSS11．5统计软件处理．用One－wayANOVA进行方差分析，若影响显著，再用Dun-can法对平均值进行多重比较。

2结果与分析

2．1遮荫对珙桐光合特性的影响在不同的遮荫处理下，珙桐幼苗的净光合速率日变化曲线均为双峰型，但不同遮荫度下出现峰值的大小和时间有差异(图1)。在一层遮荫条件下，其峰值出现在上午10:00和中午12:00，两峰值几乎相等，且峰值最大。在全光照和两层遮荫条件下，峰值都出现在上午9:00和下午14:00，第1峰值均大于第2峰值。“午休”出现时间也不同，一层遮荫条件下“午休”出现时间为11:00，而全光照和两层遮荫条件下“午休”时间都出现在13:00，且全天净光合速率大小顺序为一层遮荫＞全光照＞两层遮荫，珙桐幼苗对光强反应较敏感，属阴性植物。不同遮荫条件下珙桐幼苗叶片蒸腾速率日变化如图2所示，不同处理下珙桐叶片蒸腾速率日变化是不一致的。全天蒸腾速率大小顺序为一层遮荫＞两层遮荫＞全光照。在一层遮荫条件下，蒸腾速率在11:00达到最大，其后逐渐降低;在两层遮荫条件下，蒸腾速率无明显峰值，大体趋势为上午蒸腾速率大于下午蒸腾速率;在全光照条件下，蒸腾速率在下午14:00出现了峰值，之后逐渐降低，可能是因为珙桐为阴性植物，当太阳辐射最强时，它通过提高蒸腾速率来降低叶片温度，避免灼伤。以不同光照条件下的珙桐幼苗在25℃下的净光合速率测定值为纵坐标，以光量子通量密度(PFD)为横坐标，绘制光－光合速率曲线(图3，4，5)，通过曲线可知:不同光强间幼苗叶片净光合速率值呈现相似的变化趋势，均随着光强增加而升高，直到饱和。根据光合曲线拟合出曲线方程，并计算出最大净光合效率，暗呼吸速率。通过比较不同光强下桐的最大净光合速率，可知:一层遮荫＞全光照＞两层遮荫(表1)。过去的多项研究已表明适当的遮荫能使荫性植物的净光合速率升高，使阳性植物的净光合速率下降，本试验结果可证明遮荫有利于珙桐的净光合速率升高，珙桐是荫性植物。对珙桐暗呼吸速率的测定结果也表明:一层遮荫＞全光照＞两层遮荫(表1)。说明在一层遮荫处理的珙桐明显表现出高的光合速率。为了进一步研究珙桐的光能利用率，测定了不同光照条件下珙桐的表观量子效率(表2)。由表可见全光照下生长的珙桐表观量子效率为0.0356mol•mol－1，而生长在一层遮荫和两层遮荫条件下的表观量子效率分别为0.0404mol•mol－1和0.0286mol•mol－1，由此可见生长在一层遮荫下的珙桐表观量子效率最高。在全光照条件下的表观量子效率降低，是光合作用光抑制的显著特征之一，此依据常作为判断是否发生光合作用光抑制的标准。一层遮荫下表观量子效率最大，表明一层遮荫下珙桐可以通过提高表观量子效率来适应外界光强的降低，从而提高其光合效率，利于其在荫蔽环境下正常生长。

2．2遮荫对珙桐生长形态特征的影响珙桐幼苗的生长对光照强度的反应十分明显。在不同的光照强度下，它的生长情况有很大差异(表2)，不同的光强引起了珙桐形态上的变化。遮荫对珙桐单叶面积的影响十分明显。一层遮荫的幼苗单叶面积最大，接着是两层遮荫的幼苗，全光照下最小，各处理间表现出显著差异。这与大多数树种随着光照强度的减弱，幼苗叶面积增加的结论一致(徐程扬和李刚，2001)。比叶面积与环境变化也有密切关系。由表2可知:遮荫下生长的珙桐叶片比叶面积均不同程度地较全光照下增大，与全光照下比叶面积呈显著差异。比叶面积越大，表明叶片单位面积鲜重越小，叶片越薄，遮荫使植物叶片变薄是普遍现象。在遮荫环境中，具有较高的比叶面积被认为可以是更有效地捕获有限光资源的一种适应性响应。遮荫下的珙桐幼苗也是通过增大比叶面积来适应弱光环境。光强不同，珙桐的珙桐叶柄长相差较大。根据表2可知，两层遮荫条件下生长的珙桐叶柄最长，其次是一层遮荫下，全光下生长的珙桐叶柄最短，相互间差异显著。这样的生长方式有利于珙桐叶片在光强较弱环境中对有限光资源的充分截获，因为叶柄的伸长扩大了叶片在空间上延伸范围，其结果是有效地降低了不同叶位中叶片的相互遮荫程度，从而提高了对有限光资源的吸收范围。

3结论

遮荫对植物叶片光合特性、生长形态特征等均有影响。(1)不同遮荫的珙桐，其叶片光合速率日变化呈双峰曲线型，有明显的“午休”现象。且一层遮荫下的光合速率日变化曲线的波形与在全光照、两层遮荫下明显不同，表现出高光合效率特性。(2)遮荫对珙桐单叶面积的影响十分明显。在遮荫环境中珙桐叶片单叶面积和比叶面积的提高，是遮荫环境中提高光截获能力的直接表现。叶柄长度的变化也是珙桐幼苗对不同光强响应中比较明显的形态特征之一，也是珙桐幼苗调节其对光合有效辐射捕获能力的有效对策。综上所述，可知适度的遮荫(50%透光率)有利于珙桐幼苗生长。

作者：韩素菊单位：绵阳师范学院