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Chlorophyll Fluorescence Quenching Characteristics of Seven Coniferous and Broadleaved Species in Different Light Intensities

7种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光猝灭特征


在半干旱地带的呼和浩特地区使用LI-COR光合测定系统研究了8~11年生油松、新疆杨、侧柏、白榆、沙棘、美国红梣、白杄7种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光猝灭特征,结果表明:光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)随光强度的变化规律可拟合为y=a+b[1-EXP(-cx)](式中:x为光强,yqPNPQ);qPNPQ呈直线性负相关。NPQ光响应曲线转折点可作为光抑制初始点,该点对应的光强度可作为评价不同树木抵御光胁迫伤害能力和对强光适应能力的指标;NPQ转折点光强度愈大抵御光胁迫伤害能力愈大,对强光的适应能力愈强。测试树种对强光的适应能力由小到大的排序为:白杄、沙棘、美国红梣、侧柏、油松、新疆杨、白榆。

The change of chlorophyll fluorescence quenching characteristics in leaves of 8~11 years old of seven coniferous and broadleaved species was measured in different light intensities by a LI-COR photosynthesis system. The results showed that the changing patterns of photochemistry quenching (qP) and non-photochemistry quenching (NPQ) could be expressed by equation y=a+b[1-EXP(-cx)] (x: light intensity; y: qP or NPQ). qP was negative relation with NPQ. It was suggested that the turning point of NPQ-light response curve could be regarded as the initial point of photoinhibiton, and the corresponding light intensity could be regarded as an index for estimating the capability against photoinhibition and the adaptability for strong light. The greater value of turning point stood for the higher capacity against strong light damage. The order of the adaptability to strong light from weak to strong among seven species was Picea meyeri, Hippophae rhamnoides, Fraxinus pennsylvanica, Platycladus orientalis, Pinus tabulaeformis, Populus alba cv. Pyramidalis, Ulmus pumila.


全 文 :第 wu卷 第 u期
u s s y年 u 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wu o‘²1u
ƒ ¥¨qou s s y
z种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光猝灭特征
何炎红 郭连生 田有亮
k内蒙古农业大学林学院 呼和浩特 stsst|l
摘 要 } 在半干旱地带的呼和浩特地区使用 Œp ≤’• 光合测定系统研究了 { ∗ tt年生油松 !新疆杨 !侧柏 !白榆 !
沙棘 !美国红 !白 z种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光猝灭特征 o结果表明 }光化学猝灭k θ°l和非光化
学猝灭k ΝΠΘl随光强度的变化规律可拟合为 ψ€ α n β≈t p ∞÷°k p χξl k式中 }ξ 为光强 oψ为 θ° 或 ΝΠΘl ~ θ° 与
ΝΠΘ呈直线性负相关 ∀ ΝΠΘ光响应曲线转折点可作为光抑制初始点 o该点对应的光强度可作为评价不同树木抵
御光胁迫伤害能力和对强光适应能力的指标 ~ΝΠΘ转折点光强度愈大抵御光胁迫伤害能力愈大 o对强光的适应能
力愈强 ∀测试树种对强光的适应能力由小到大的排序为 }白 !沙棘 !美国红 !侧柏 !油松 !新疆杨 !白榆 ∀
关键词 } 针阔叶树种 ~叶绿素荧光猝灭 ~光抑制 ~回归方程
中图分类号 }≥zt{1wv 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussylsu p ssuz p sx
收稿日期 }ussw p su p s| ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvstyssztl ∀
Χηλοροπηψλλ Φλυορεσχενχε Θυενχηινγ Χηαραχτεριστιχσ οφ Σεϖεν Χονιφερουσ ανδ
Βροαδλεαϖεδ Σπεχιεσιν ∆ιφφερεντ Λιγητ Ιντενσιτιεσ
‹¨≠¤±«²±ª Š∏²¬¤±¶«¨ ±ª ׬¤± ≠²∏¯¬¤±ª
k Χολλεγε οφ Φορεστρψo Ιννερ Μονγολια Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ηυηηοτ stsst|l
Αβστραχτ} ׫¨ ¦«¤±ª¨ ²©¦«¯²µ²³«¼¯¯©¯∏²µ¨¶¦¨±¦¨ ∏´¨±¦«¬±ª¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶¬± ¯¨ ¤√¨ ¶²©{ ∗ tt ¼¨ ¤µ¶²¯§²©¶¨√¨ ± ¦²±¬©¨µ²∏¶
¤±§¥µ²¤§¯ ¤¨√¨ §¶³¨¦¬¨¶º¤¶°¨ ¤¶∏µ¨§¬± §¬©©¨µ¨±·¯¬ª«·¬±·¨±¶¬·¬¨¶¥¼ ¤Œp≤’• ³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶¶¼¶·¨°q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·
·«¨ ¦«¤±ª¬±ª ³¤·¨µ±¶²© ³«²·²¦«¨ °¬¶·µ¼ ∏´¨±¦«¬±ª k θ°l ¤±§ ±²±p³«²·²¦«¨ °¬¶·µ¼ ∏´¨±¦«¬±ª k ΝΠΘl ¦²∏¯§ ¥¨ ¬¨³µ¨¶¶¨§ ¥¼
¨´ ∏¤·¬²± ψ€ α n β≈t p ∞÷°k p χξl  k ξ } ¬¯ª«·¬±·¨±¶¬·¼~ ψ} θ° ²µ ΝΠΘl q θ° º¤¶±¨ ª¤·¬√¨ µ¨ ¤¯·¬²± º¬·« ΝΠΘqŒ·º¤¶
¶∏ªª¨¶·¨§·«¤··«¨ ·∏µ±¬±ª³²¬±·²© ΝΠΘp ¬¯ª«·µ¨¶³²±¶¨ ¦∏µ√¨ ¦²∏¯§¥¨ µ¨ª¤µ§¨§¤¶·«¨ ¬±¬·¬¤¯ ³²¬±·²©³«²·²¬±«¬¥¬·²±o¤±§·«¨
¦²µµ¨¶³²±§¬±ª ¬¯ª«·¬±·¨±¶¬·¼ ¦²∏¯§ ¥¨ µ¨ª¤µ§¨§ ¤¶ ¤± ¬±§¨¬ ©²µ ¶¨·¬°¤·¬±ª·«¨ ¦¤³¤¥¬¯¬·¼ ¤ª¤¬±¶·³«²·²¬±«¬¥¬·¬²± ¤±§·«¨
¤§¤³·¤¥¬¯¬·¼©²µ¶·µ²±ª ¬¯ª«·q׫¨ ªµ¨¤·¨µ√¤¯∏¨ ²©·∏µ±¬±ª³²¬±·¶·²²§©²µ·«¨ «¬ª«¨µ¦¤³¤¦¬·¼¤ª¤¬±¶·¶·µ²±ª ¬¯ª«·§¤°¤ª¨ q׫¨ ²µ§¨µ
²©·«¨ ¤§¤³·¤¥¬¯¬·¼·²¶·µ²±ª ¬¯ª«·©µ²° º¨ ¤®·²¶·µ²±ª¤°²±ª¶¨√¨ ±¶³¨¦¬¨¶º¤¶ Πιχεα µεψερι o Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσo Φραξινυσ
πεννσψλϖανιχαo Πλατψχλαδυσ οριενταλισo Πινυσταβυλαεφορµισo Ποπυλυσ αλβα¦√ q πψραµιδαλισo Υλµυσ πυµιλαq
Κεψ ωορδσ} ≤²±¬©¨µ²∏¶¤±§¥µ²¤§¯ ¤¨√¨ §¶³¨¦¬¨¶~¦«¯²µ²³«¼¯¯©¯∏²µ¨¶¦¨±¦¨ ∏´¨±¦«¬±ª~³«²·²¬±«¬¥¬·¬²±~µ¨ªµ¨¶¶¬²± ¨´ ∏¤·¬²±
叶绿素荧光猝灭可区分为 °≥ µ反应中心光化学猝灭k θ°l和非光化学猝灭k ΝΠΘlk武海等 ot||z ~冯建灿
等 oussul o光化学猝灭是 °≥ µ反应中心捕获能量转化为化学能的过程 o反映了植物的光合效率和对光能的
利用k张守仁 ot|||l oΝΠΘ包括建立质子梯度在内的热耗散等过程k冯建灿等 oussul o常用来评价植物耗散过
剩激发能的能力 o通常认为 ΝΠΘ对植物光合机构有一定的保护作用 o是植物长期适应自然环境形成的一种
自我保护机制k武海等 ot||z ~陈贻竹等 ot||x ~赵明等 oussv ~°«¬¯¬³ ετ αλqousssl ∀研究光化学猝灭和非光化学
猝灭变化规律对于探索植物能量吸收 !传递和转换以及植物对环境条件变化的反应和适应具有重要的意义
k赵会杰等 ousss ~张守仁 ot||| ~何维明等 oussvl ∀侧柏k Πλατψχλαδυσ οριενταλισl !白榆k Υλµυσ πυµιλαl !新疆杨
kΠοπυλυσ αλβα ¦√ q πψραµιδαλισl !沙棘k Ηιπποπηαε ρηαµνοιδεσl !美国红 k Φραξινυσ πεννσψλϖανιχαl !油松k Πινυσ
ταβυλαεφορµισl和白 k Πιχεα µεψεριlz种针阔叶树种是干旱半干旱地区主要造林树种 o在光合作用及其与环境
关系等方面的研究取得了具有理论和实践意义的成果 o但对其叶绿素荧光特征变化的研究尚少 o而树木光合
效率与光照关系研究是树木光合作用及其生产研究的基础 o一方面不同光环境下树木对光能的利用不同 o另
一方面不同树种对光照条件变化的反应和适应不同 ∀为此 o本文在半干旱地区呼和浩特测定研究了 z种针
阔叶树种在不同光强度下光化学猝灭和非光化学猝灭变化规律 o探讨其对光能的利用及其对光照环境条件
变化的反应和适应 ∀
t 材料与方法
材料选自内蒙古农业大学树木园内栽培的 { ∗ tt年生的侧柏 !白榆 !新疆杨 !沙棘 !美国红 !油松和白
o各树种选取生长发育正常的一棵树 o以树冠中部阳面外围小枝为测试样枝 ∀从 ussv年 x月到 {月 o在树
木生长发育期间 o叶扩展基本稳定时期测定其在不同光强度下的荧光产量 o每月测定 t次 o每次 x ∗ y个样
本 ∀荧光产量测量使用 Œp ≤’• ywss装配的荧光叶室 o光强度利用 Œp ≤’• ywss可控光源控制 o范围为 s ∗
u sss Λ°²¯#°pu¶p t o样品暗适应 t夜ktu ∗ ty «l ∀叶绿素荧光产量采用调制式荧光测量原理 o获得照光下最
大荧光k Φχ°l !稳态时的荧光k Φ¶l和最小荧光k Φχ²l参数 ∀测试树种 °≥ µ原初光化学反应的最大量子效率 Φ√Π
Φ° 在 s1zx ∗ s1{x ∀荧光光化学猝灭计算公式为 }θ° € k Φχ° p Φ¶lΠk Φχ° p Φχ²l € k Φχ° p Φ¶lΠΦχ√ o非光化学猝
灭常用 θ‘或 ΝΠΘ表示k冯建灿等 oussu ~• ¬¨°∏±§ ετ αλqousstl o计算公式分别为 θ‘ € k Φ° p Φχ°lΠk Φ° p Φχ²l
和 ΝΠΘ€ k Φ° p Φχ°lΠΦχ° o本文采用 ΝΠΘ说明不同光强度下非光化学猝灭的变化k张守仁等 ot|||l ∀
u 结果与分析
2 .1 光化学猝灭( θΠ)
u qt qt θ° 对光强的响应 从图 t看出 o随着光强度的增加 oθ° 减小 o°≥ µ反应中心开放程度下降 oθ° 与光
强二者之间的关系可模拟为 ψ€ αn β≈t p ∞÷°k p χξl  o式中 }ξ为光强k Λ°²¯#°pu¶p tl oψ为 θ° ∀
图 t 测试树种光化学猝灭k θ°l的光响应曲线
ƒ¬ªqt °«²·²¦«¨ °¬¶·µ¼ ∏´¨±¦«¬±ªk θ°l p ¬¯ª«·µ¨¶³²±¶¨ ¦∏µ√¨ ¶²©·«¨ ·¨¶·¨§·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶
t q θ³ € t1svv p s1{su ≈t p ¬¨³k p s1sst w Θl  o ν € {t o ρ€ s1|{ o Σ∆ € s1sx{ ~u q θ³ € t1szw p s1z|u ≈t p ¬¨³k p s1sst w Θl  o ν € {t o ρ€ s1|{ o
Σ∆ € s1sxs ~v q θ³ € t1su{ p s1z|| ≈t p ¬¨³k p s1sst w Θl  o ν € {z o ρ€ s1|y o Σ∆ € s1s{w ~w q θ³ € s1|yu p s1yx{ ≈t p ¬¨³k p s1sst w Θl  o ν €
tux oρ€ s1|x o Σ∆ € s1syy ~ x q θ³ € t1s|{ p s1{s{ ≈t p ¬¨³k p s1sst x Θl  o ν € {s o ρ € s1|{ o Σ∆ € s1syw ~ y q θ³ € s1|yt p s1zyv ≈t p
¬¨³k p s1sst w Θl  o ν € {t o ρ€ s1|z o Σ∆ € s1szt ~z q θ³ € s1|zz p s1zux ≈t p ¬¨³k p s1sst | Θl  o ν € z| o ρ€ s1|x o Σ∆ € s1s{w q Θ为光强
kΛ°²¯#°pu¶ptl ∀ Θ¬¶·«¨ ¬¯ª«·¬±·¨±¶¬·¼kΛ°²¯#°pu¶ptl q
θ° 的光响应曲线明显分为 θ° 随光强度增加迅速下降和缓慢下降 u个部分 o把 u部分的交点定义为 θ°
光响应曲线转折点 o该点的 θ° 值可由曲线方程参数估计为kt n s1uzl ≅ kαn βl ∀当光强为 s时 o方程系数 α
即为 θ° 的最大值 o此点光化学猝灭最大 o树木的光合效率和对光能的利用率最大 o从图 t方程获得 θ° 的最
大值接近 t1s ~当光强度增加到 θ° 光响应曲线转折点时 oθ° 值降低 o测试树种转折点 θ° 值由小到大的排序
为油松ks1uxul !新疆杨ks1u|tl !美国红 ks1u|vl !白 ks1vusl !沙棘ks1vx{l !白榆ks1vy{l !侧柏ks1v{yl o各
转折点对应的光强由小到大的排序为白 kt uxu Λ°²¯#°pu¶p tl !侧柏kt w{z Λ°²¯#°pu¶p tl !白榆kt x{| Λ°²¯#
°pu¶p tl !沙棘kt ywt Λ°²¯#°pu¶ptl !美国红 kt z|v Λ°²¯#°pu¶p tl !新疆杨kt {tx Λ°²¯#°pu¶p tl !油松kt {xw
Λ°²¯#°pu¶p tl ∀
u qt qu 不同光强度下 θ° 与有效量子产率k Φχ√ΠΦχ°l !净光合速率k Π±l的关系 图 u以侧柏为例绘制了不同
光强度下 θ° 所对应的有效量子产率k Φχ√ΠΦχ°l和净光合速率k Π±l的关系图 o如图所示 oθ° 与有效量子产率
k Φχ√ΠΦχ°l二者之间呈直线性正相关 o而与净光合速率k Π±l呈直线性负相关 o方程参数见表 t ∀低光时 oθ°较
{u 林 业 科 学 wu卷
图 u 侧柏 θ° 与 Φχ√ΠΦχ° !
净光合速率k Π±l的关系
ƒ¬ªqu ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨ ±¨ θ° ¤±§ Φχ√ΠΦχ° o
±¨ ·³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶µ¤·¨ k Π±l ²© Πq οριενταλισ
大 ,开放的 ΠΣ µ中心捕能效率和光能利用效率较大 , Φχ√ΠΦχ° 较大 o而净
光合速率较小 ~反之在高光时 oθ°较小 oΦχ√ΠΦχ°较小 o而净光合速率较大 ∀
2 .2 非光化学猝灭( ΝΠΘ)
从图 v ΝΠΘ的光响应曲线看出 o随着光强度的增加 oΝΠΘ值增加 o
光响应曲线可用方程 ψ€ α n β≈t p ∞÷°k p χξl 描述 ∀式中 }ξ 为光强
k Λ°²¯#°pu¶ptl oψ为 ΝΠΘ∀同 θ° 的光响应曲线相似 oΝΠΘ光响应曲线
转折点的 ΝΠΘ值可估计为 kt p s1uzl ≅ k¤n ¥l o并由 ψ€ kt p s1uzl ≅
kαn βl时的 ξ 值获得 ΝΠΘ光响应曲线转折点的光强度 ∀不同树种
ΝΠΘ光响应曲线转折点的 ΝΠΘ不同 o各树种由小到大的排序结果为 }
沙棘ku1twl !白 ku1vtl !侧柏ku1vul !油松ku1v|l !白榆ku1wyl !新疆杨
ku1wzl !美国红 ku1yxl ~对应的光强度由小到大的排序结果为白
kys| Λ°²¯ # °pu ¶pt l !沙棘kzvz Λ°²¯ # °pu ¶p t l !美国红 k{{z Λ°²¯ #
°pu¶p tl !侧柏k{|t Λ°²¯ # °pu ¶p t l !油松k|ut Λ°²¯ # °pu ¶pt l !新疆杨
kt ssw Λ°²¯#°pu¶p tl !白榆kt stt Λ°²¯#°pu¶p tl ∀
2 .3 不同光强度下 θΠ与 ΝΠΘ的关系
表 1 供试树种 θΠ与 ΦχϖΠΦχµ !Πν 和 ΝΠΘ各关系式的参数表
Ταβ .1 Τηε παραµετερσ οφ τηε ρελατιονσηιπ εθυατιον βετωεεν θΠ ανδ ΦχϖΠΦχµ , Πν
ορ ΝΠΘ οφ τηε τεστεδ τρεε σπεχιεσ (ψ= α + βξ , ξ ισ θΠ)
树种
×µ¨¨¶³¨¦¬¨¶ ψ α β
样本数
≥¤°³¯¨
±∏°¥¨µ
相关系数
• ¨¯¤·¬√¨
¦²¨©©¬¦¬¨±·
回归标准差
• ª¨µ¨¶¶¬²±
¶·¤±§¤µ§§¨√¬¤·¬²±
美国红 Φχ√ΠΦχ° s1tyz s1xvs {t s1|xu s1sxs
Φq πεννσψλϖανιχα Π± x1tty p x1|xy zv s1{ty t1ux{
ΝΠΘ w1{u{ p w1zw| zw s1|ws s1wx{
沙棘 Φχ√ΠΦχ° s1uty s1w{{ {t s1|x| s1swt
Η q ρηαµνοιδεσ Π± ts1uzx p ts1twu zz s1{s{ u1szz
ΝΠΘ w1uvt p v1|vv z{ s1|zv s1uyv
新疆杨 Φχ√ΠΦχ° s1uxu s1wzv {z s1|tx s1syt
Πq αλβα ¦√ q Π± tu1vzw p tu1tt{ yy s1{ut u1u{z
πψραµιδαλισ ΝΠΘ w1ts| p v1|zs {t s1|ux s1wxz
侧柏 Φχ√ΠΦχ° s1s|t s1yxt tux s1|u| s1syt
Πq οριενταλισ Π± z1uws p z1||{ |y s1{sx t1v|w
ΝΠΘ w1yvu p w1{v| ttt s1|v| s1vzw
白榆 Φχ√ΠΦχ° s1tvu s1xts {s s1|xu s1sw|
Υ q πυµιλα Π± tt1v|| p ts1ytw zu s1{tu u1usu
ΝΠΘ w1vwz p v1|{z zx s1|xx s1vxu
油松 Φχ√ΠΦχ° s1uvs s1xwx {t s1|vv s1sys
Πq ταβυλαεφορµισ Π± z1wtv p {1|t{ zv s1{uz t1yt{
ΝΠΘ v1|uv p v1||w zs s1{|u s1xsw
白 Φχ√ΠΦχ° s1tys s1yux z| s1|ws s1syw
Πq µεψερι Π± |1|wt p tt1syz yw s1{wy t1zyz
ΝΠΘ w1ztv p w1|wz wy s1|xt s1v{{
图 w以侧柏为例指出 o°≥ µ
反应中心光化学猝灭增加 o非光
化学猝灭减小 o二者之间呈直线
性负相关 o方程参数列于表 t ∀
v 结论与讨论
θ°和 ΝΠΘ的光响应曲线都可
拟合为 ψ€ α n β≈t p ∞÷°k p χξl o
式中 }ξ为光强kΛ°²¯#°pu¶ptloψ为
θ° 或 ΝΠΘ∀随光强度增加 oΝΠΘ
增加 o而 θ° 下降 k°¤√¨ ¯ ετ αλqo
usstl oθ° 和 ΝΠΘ呈直线性负相
关 ∀叶绿素吸收的光能主要通过
光化学反应 !热和荧光 v种形式
进行耗散 o三者对能量竞争反映
在不同形式荧光猝灭对能量的竞
争 ∀ θ° 可说明光化学反应耗散
能量的大小 oΝΠΘ的变化反映了
非光化学耗散的能量 o其中包括
了类囊体膜耗散热能 ∀ θ° 和
ΝΠΘ的负相关性反映了光化学
猝灭和非光化学猝灭对叶绿素吸
收光量子激发能的能量转换的竞争关系 o也进一步说明 ΝΠΘ是反映非光化学猝灭较好的一个指标k张守仁 o
t|||l ∀
不同光强度下 oθ° 与 Φχ√ΠΦχ° 呈直线正相关 o而与净光合速率k Π±l呈直线负相关 ∀光化学猝灭k θ°l反映
°≥ µ天线色素吸收的光能用于光化学电子传递的比例 o包括树木光合作用和光呼吸 u个生理过程 o直接反映
植物光合效率和对光能的利用 ∀要保持较高的光化学猝灭就是要使 °≥ µ反应中心处于/开放0状态 o所以光
化学猝灭又在一定程度上反映了 °≥ µ反应中心的开放程度 ∀ θ° 愈大 o±„p重新氧化形成 ±„的量愈大 o即
°≥µ的电子传递活性越大 o有效量子产率 Φχ√ΠΦχ°愈大k冯建灿等 oussul o光能利用效率愈大 ∀许多研究者指
|u 第 u期 何炎红等 }z种针阔叶树种不同光照强度下叶绿素荧光猝灭特征
图 v 测试树种非光化学猝灭k ΝΠΘl的光响应曲线
ƒ¬ªqv ׫¨ ΝΠΘp ¬¯ª«·µ¨¶³²±¶¨ ¦∏µ√¨ ²©·«¨ ·¨¶·¨§·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶
t q ΝΠΘ€ s1szu n v1xyv ≈t p ¬¨³k p s1sst x Θl  o ν € zw oρ€ s1|t o Σ∆ € s1xxw ~u q ΝΠΘ€ p s1s|v n v1suz≈t p ¬¨³k p s1sst { Θl  o ν € z{ o
ρ€ s1|z o Σ∆ € s1u|v ~v q ΝΠΘ€ s1ssy n v1v{t ≈t p ¬¨³k p s1sst v Θl  o ν € {t o ρ€ s1|y o Σ∆ € s1xxw ~w q ΝΠΘ € p s1svy n v1us|≈t p ¬¨³
k p s1sst x Θl  o ν € ttt oρ€ s1|z o Σ∆ € s1uyy ~x q ΝΠΘ€ p s1sut n v1v|x≈t p ¬¨³k p s1sst v Θl  o ν € zy oρ€ s1|z o Σ∆ € s1u|x ~y q ΝΠΘ €
s1swx n v1uvw ≈t p ¬¨³k p s1sst w Θl  o ν € zs o ρ€ s1|y o Σ∆ € s1u|x ~z q ΝΠΘ€ p s1tyz n v1vvs≈t p ¬¨³k p s1ssu u Θl  o ν € wy o ρ€ s1|{ o
Σ∆ € s1uwy q Θ为光强kΛ°²¯#°pu¶ptl ∀ Θ¬¶·«¨ ¬¯ª«·¬±·¨±¶¬·¼kΛ°²¯#°pu¶ptl q
图 w 侧柏 θ° 与 ΝΠΘ的关系
ƒ¬ªqw ׫¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± θ°
¤±§ ΝΠΘ ²© Πq οριενταλισ
出光化学效率的降低不一定会导致光合速率下降 ,即不一定会成为光
合作用的限制因子(武海等 ,t||z ~冯建灿等 oussu ~赵明等 oussv ~赵会杰
等 ousssl o本文研究得出相同的结论 o即 θ° 与净光合速率k Π±l呈负相
关性 ∀李新国等kt||{l研究指出虽然强光能引起严重的光抑制 o可能涉
及依赖叶黄素循环的热耗散和一部分 °≥ µ反应中心的失活及破坏 o但
是导致光合速率降低的主要因素仍然是气孔导度的降低 o赵会杰等
kusssl把光化学效率与光合速率变化分为低光和高光 u种情况 ∀本文
研究认为由于 θ° !Φχ√ΠΦχ°和净光合速率k Π±l都随着光强度的变化而变
化 o说明 Π±不仅受电子传递活性 !°≥ µ反应中心的开放程度等因子的
影响 o同时受光强度的影响 ∀不同光强度下光化学效率与净光合速率
的变化可能区分为光抑制和非光抑制 u种情况 o在非光抑制的光强度范围内 oΠ±主要受光强度影响 o表现为
随光强度增加而增加 o由于 θ°随光强度增加而减小 o因而 θ°与 Π±呈负相关 ~而在光抑制状况下 Π±主要受
树木光合机构受损程度的影响 o受损程度愈大 o ΝΠΘ愈大 oθ° 愈小k张守仁 ot||| ~武海等 ot||z ~陈贻竹等 o
t||x ~赵明等 oussv ~韦朝领等 oussv ~°«¬¯¬³ ετ αλqousssl oΠ±愈小 ∀
对于同一树种 o在不同光强度下其光合效率和对光能的利用可通过 θ° 直接反映 o而对于不同树种怎样
评价其光合效率和对光能的利用是值得探讨的问题 ∀由于光强为 s时各树种 θ°值接近 t1sk结果 u1t1tl o当
光强由 s增加到 θ° p光响应曲线转折点光强度时 oθ°值也由 t1s迅速下降到转折点 θ°值k图 vl o因此 θ° p
光响应曲线转折点 θ°值愈大 o树木的光合效率和对光能的利用率愈大 o即 θ° p光响应曲线转折点的 θ° 值
可作为评价不同树种的光合效率和光能利用率的指标 ∀结果指出各树种 θ° p光响应曲线转折点的 θ° 值不
同 o依据转折点的 θ°评价测试树种的光合效率和光能利用率 o由小到大排序为油松 !新疆杨 !美国红 !白
!沙棘 !白榆 !侧柏 ∀
当光强度小于 ΝΠΘp光响应曲线转折点光强度时 oΝΠΘ随着光强度的增加几乎呈直线增加 o说明耗散
过剩激发能的能力随着光强度的增加而增加 ~而当光强度大于 ΝΠΘ p光响应曲线转折点光强度时 o随着光
强度的增加 oΝΠΘ缓慢增加或基本不变 o其过剩能量不能被完全消耗 o不能及时地耗散掉的过剩能量将对光
合机构造成失活或使树木光合机构受损k张守仁 ot||| ~武海等 ot||z ~陈贻竹等 ot||x ~赵明等 oussv ~韦朝领
等 oussv ~°«¬¯¬³ ετ αλqousssl ∀由此可把 ΝΠΘp光响应曲线转折点的光强作为光抑制的初始点 o即植物光适
应的最大光强度 o依此评价树种对强光的适应能力和对光胁迫伤害的保护能力 o转折点对应的光强度愈大树
sv 林 业 科 学 wu卷
种对强光的适应能力和对光胁迫伤害的保护能力愈大 ∀由此 z种测试树种对强光的适应能力由小到大的排
序为白 !沙棘 !美国红 !侧柏 !油松 !新疆杨 !白榆 ∀
参 考 文 献
陈贻竹 o李晓萍 o夏 丽 o等 qt||x q叶绿素荧光技术在植物环境胁迫研究中的应用 q热带亚热带植物学报 ovkwl }z| p {y
冯建灿 o胡秀丽 o毛训甲 qussu q叶绿素荧光动力学在研究植物逆境生理中的应用 q经济林研究 ouskwl }tw p t{
何维明 o董 鸣 qussv q升高气温对旱柳光合和生长的影响 q林业科学 ov|ktl }tys p tyw
李新国 o许大全 o孟庆伟 qt||{ q银杏叶片光合作用对强光的响应 q植物生理学报 ouwkwl }vxw p vys
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k责任编辑 徐 红l
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