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光照对石楠属植物光合——光响应曲线参数的影响



全 文 :2014年第5期现代园艺
光合作用作为植物的基本代谢过程,通过改变光饱和
点、光补偿点、表观量子产量即吸收光曲线的斜率、暗呼吸速
率等方面而影响植物光合生理过程[1]。在本研究中,以石楠属
3种幼苗为试验对象,研究比较不同光照条件下3种幼苗的
光合——光响应曲线参数。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料与试验设计
试验中所选用的材料均为石楠、红叶石楠‘红罗宾’和
‘鲁宾斯’2年生扦插苗,于2011年7~9月进行,采用完全
随机试验设计,试验共设4个遮荫处理和对照CK(全光照),
试验处理方法分别为:处理1为全光照的35%;处理2为全
光照的25%;处理3为全光照的15%;处理4为全光照的
5%;CK为全光照。每处理重复3次,5盆为1个重复,为避免
相互遮光,设置各处理间距为lm。
1.2 光合——光响应曲线参数测定
从各试验植株中部选3~4片完全展开的向阳功能叶片,
光合——光响应曲线的测定用便携式光合仪选择在完全晴
朗天气下的9:00~10:00左右时进行。测定前对待测叶片在
自然光强下诱导15min,测定时每个叶片重复10次,取平均
值,叶片水分利用效率用公式WUE=Pn/Tr计算。对光响应
测定结果,按非直角双曲线方程对光响应参数进行估算:
Pn=AQY×PAR+Pmax-(AQY×PAR+Pmax)
2
-4×AQY×PAR×K×Pmax姨
2×k -Rd
2 结果与分析
这3种石楠属植物幼苗在经过遮荫后AQY都有不同幅
度的升高。AQY随着光照强度的降低而上升,均在处理4条
件下达到最高值。但各处理间差异不显著,表明这3种石楠
属植物在荫生环境下捕获光量子用于光合作用的能力较强。
在CK条件下,3种植物的LSP在1000~1400μmol·m-2·
s-1左右,其它光照条件下,LSP在200~600μmol·m-2·s-1左右,
且‘红罗宾’和‘鲁宾斯’的光饱和点在处理3和处理4条件下
差异不显著,与其它各处理不论在0.01还是0.05水平都差异
显著,表明3种植物具有很强的向阳喜光特性。
随着光照强度的降低,3种植物的 Rd都有一定程度的
减小,但是‘红罗宾’和‘鲁宾斯’的各处理Rd在0.01水平上
差异不显著。石楠在CK条件下,显著高于其它处理,遮荫对
3种幼苗的Pmax值具有明显的影响,遮荫降低了3种石楠
属植物幼苗的Pmax值,表现为强光下种幼苗具有较高Pmax
值,而弱光下较小。在相同光强下,‘红罗宾’和‘鲁宾斯’的最
大净光合速率均高于石楠。
3 讨论
AQY是光合作用中光能转化最大效率的一种度量,羧化
效率(CE)与叶片中Rubisco的活性相关,2个参数可以反映光
合机构的光合能力变化情况[2]。一般情况下,弱光处理后植物
叶片AQY值都有提高,但对不同品种和不同研究条件下,有
不同的结果[3]。本研究中,3种植物经遮荫处理后,其AQY均
有上升但差异不显著。遮荫处理后AQY的不同变化趋势,可
能与植物种类及其对光照的要求不同有关,也可能与弱光处
理的强度或时间有关。‘鲁宾斯’和‘红罗宾’的AQY较石楠
高,说明‘鲁宾斯’和‘红罗宾’对弱光有更强的适应调节能
力。本研究中,遮荫明显地降低了3种石楠属植物幼苗的光
补偿点和暗呼吸速率(P<0.05),处理3和处理4之间差异不显
著。植物光补偿点和暗呼吸速率的降低,是植物对弱光环境
的适应性反应,也称为植物光合作用的光驯化现象。光补偿
点降低有利于植物在低光强下以最大能力利用低光量子密
度进行光合作用,进而提高有机物质的积累,维持碳的平衡;
而较低的暗呼吸速率,可能是由于适应了低光环境的植物具
有相对较低的呼吸速率以减少对碳的损耗,这与很多研究者
的结果一致[4]。相同光强下,石楠的暗呼吸速率都比‘鲁宾斯’
和‘红罗宾’高。
4 结论
随着光照强度的降低,3种石楠属植物幼苗的AQY有不
同幅度的升高,LSP和LCP逐渐降低,在CK条件下‘鲁宾斯’
的LSP为1208.761μmol·m-2·s-1,LCP为17.105μmol·m-2·s-1,
‘ 红 罗 宾 ’ 的 LSP为 1146.801μmol·m-2·s-1,LCP为
12.938μmol·m-2·s-1,石楠的LSP为1320.849μmol·m-2·s-1,LCP
为21.060μmol·m-2·s-1。遮荫也不同程度地降低了3种石楠
属植物幼苗的Pmax和Rd,在相同光强下,‘红罗宾’和‘鲁宾
斯’的Pmax和Rd均高于石楠。
参考文献
1 罗青红,李志军,伍维模等.胡杨、灰叶胡杨光合及叶绿素荧光特性的
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3 金则新,柯世省.云锦杜鹃叶片光合作用日变化特征.植物研究[J].200(4)
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ature[J].TreePhysiology,1999(19)
(责任编辑 舒丹丹)
光照对石楠属植物光合——光响应曲线参数的影响
陈 璇
(南京特殊教育职业技术学院,江苏 南京 210038)
摘 要:随着光照强度的降低,3种石楠属植物幼苗的AQY有不同幅度的升高,LSP和LCP逐渐降低,遮荫也不同程
度的降低了,3种石楠属植物幼苗的Pmax和Rd,在相同光强下,‘红罗宾’和‘鲁宾斯’的Pmax和Rd均高于石楠。
关键词:光照;石楠属;光合——光响应曲线参数
作者简介:陈璇(1986-),女,山东潍坊人,硕士研究生,助教。
试验研究
10- -
DOI:10.14051/j.cnki.xdyy.2014.10.002