交让木幼树光合及抗寒特性研究

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采用野外采样、定位测定和室内分析手段,对枞阳县大山林场6年生交让木(Daphniphyllum macropodum)幼树的光合和抗寒特性进行研究,主要结果如下。(1)依据春夏秋冬不同季节测定的光-光响应曲线可知,交让木幼树春、夏、秋、冬的光补偿点、光饱和点和最大表观量子效率依次分别为18.25μmol/ (m2·s)、 1773μmol/ (m2·s)和0.0452; 16.19μmol/ (m2·s)、 1405μmol/ (m2·s)和0.0337; 17.63μmol/ (m2·s)、1655μmol/ (m2·s)和0.0406; 21.03μmol/(m2·s)、932μmol/ (m2·s)和0.0258。不同季节,交让木幼树的光能利用特性存在差异。(2)净光合速率日变化在春季和冬季呈单峰曲线,其峰值出现时间及大小依次分别为12:00、13.081μmol/ (m2·s),13:00、4.128μmol/ (m2·s)。净光合速率日变化在夏季和秋季均呈双峰曲线,存在光合“午休”现象。净光合速率日均值的季节变化规律为春季(6.337μmol· m-2·s-1)>秋季(5.408μmol· m-2·s-1)>夏季(4.972μmol· m-2·s-1)>冬季(2.128μmol· m-2·s-1)。同样,光能利用率日均值季节变化规律为春季(0.907×10-2)>秋季(0.857×10-2)>夏季(0.832×10-2)>冬季(0.699×10-2)。(3)通径分析和逐步回归分析结果显示,不同季节影响交让木幼树光合速率的主导生态因子不同。春季的光合速率与光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)和大气相对湿度(RH)呈显著正相关(0.7126’~0.7949*),夏季和秋季的光合速率与PAR和Ta呈显著负相关(-0.7850*~0.7054*),而与RH呈显著正相关,冬季的光合速率与Ta和RH呈显著正相关(0.8133*、0.7352*)。由此可见,春季全光和湿润温暖、夏秋阴凉湿润、冬季湿润温暖是交让木幼树光合生长的适宜环境。(4)水分利用效率受到光合作用和蒸腾作用的直接影响,不同季节交让木幼树水分利用效率日均值变化趋势为:春季(2.100μmol· mmol-1)>秋季(1.482μmol· mmol-1)>夏季(1.275μmol· mmol-1)>冬季(1.039μmol· mmol-1);不同季节蒸腾速率日均值变化为:夏季(2.933mmol· m-2·s-1)>秋季(1.762 mmol· m-2·s-1)>春季(1.508mmol· m-2·s-1)>冬季(1.091mmol· m-2·s-1),夏季蒸腾速率大而水分利用效率低,可见对试验区交让木幼树,尤其是夏季应采取喷灌补水等措施。(5)交让木幼树叶片各叶绿素荧光参数在春季和秋季的日变化幅度小。夏季8:00-18:00,Fo(最小荧光)和NPQ(非光化学淬灭系数)呈现先升后降的规律,最大值分别出现在12:00和14:00,而Fm(最大荧光)、Fm’(光适应下的最大荧光)Fv(可变荧光)、Fv/Fm(PSⅡ最大光能转换效率)、Fm/F0(电子传递效率)、Fv/F0(PSⅡ潜在活性)则呈现先降后升的规律,12:00出现最小值。冬季8:00-16:00,Fo日变化幅度较小,而Fm、Fm’、Fv、Fv/Fm、 Fm/Fo、Fv/Fo的日变化则呈现先升后降的单峰曲线,最大值出现在12:00-14:00之间,而NPQ在一天中的变化情况则正好相反,最小值出现在12:00-14:00。春季和秋季的Fv/Fm、 Fm/Fo和FV/F0明显高于夏季和冬季,表明交让木幼树在春季和秋季叶片PS Ⅱ光能转化效率、电子传递效率和潜在活性都明显高于夏季和冬季。交让木幼树夏季和冬季叶片的NPQ参数明显高于春季和秋季,表明幼树叶片在夏季和冬季吸收的光能有较大比例用于耗散而保护自身的光合机构。(6)在所测定的季节中(1月、2月、3月、10月、11月、12月),交让木幼树叶片半致死温度最低值出现在1月(-15.62℃),最高值出现在10月(-6.23℃)表明1月和10月分别是交让木幼树叶片抗寒能力最强和最弱的季节。在冬季(1月、2月、11月、12月),叶片可溶性糖含量与其半致死温度呈极显著负相关,表明增加交让木幼树叶片可溶性糖是提高其抗寒能力的重要机制,而此时叶片丙二醛含量显著高于3月和10月,表明试验区冬季的低温对交让木幼树叶片产生了明显的低温胁迫。
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