木麻黄(Casuarina equisetifolia)原产于澳大利亚、东南亚及太平洋群岛,在我国华南地区广泛引种栽培,在防风固沙、改善生态环境和提供木材等方面发挥着巨大的作用,成为沿海地区造林的主要树种之一,特别是在海岸风口地段的造林中具有不可替代的地位。本研究以滨海沙地20年生木麻黄人工林为实验材料,按离海岸线距离的不同分为四个梯度,用LI-6400便携式光合测定系统观测木麻黄光合作用的特征参数,系统研究了木麻黄人工林光合作用日变化和季节变化与相关生理生态因子的关系,为预测滨海沙地木麻黄人工林的光合生产力、估算它的碳平衡、了解林木对全球变化的响应及为木麻黄人工林的生态和管理提供理论基础。研究结果表明:1.不同梯度木麻黄小枝Pn日变化曲线不同,其中,第一梯度是单峰曲线,最高峰在10:00左右;其余梯度是典型的双峰型曲线,最高峰在10:00左右,次高峰在14:00左右,12:00左右为低谷,表现出明显的“午休”现象。综合来看,上午第二梯度光合较强。光能利用效率均为早晚高、中午低的趋势,呈“U”型变化,其中第二梯度的最高。光合有效辐射、气温的日变化呈单峰曲线,高峰期在11:00-13:00之间。空气相对湿度、大气CO2浓度、气孔导度和胞间CO2浓度的日变化呈先下降后上升趋势。各项指标的日变化,气温、PAR与Pn的日变化呈极显著的正相关,相对湿度、胞间CO2浓度呈极显著负相关关系。2.不同梯度木麻黄小枝Pn的季节变化曲线不同,各峰值出现的月份也不同,其中第四梯度呈单峰曲线,最高峰在8月左右。其余梯度呈双峰曲线。第二梯度6月份达第一次高峰,8月份第二次高峰,以后逐渐下降。第一、三梯度则是7月份达第一次高峰,9月份左右达第二次高峰。6月至9月这段时间是木麻黄光合生产的旺盛时期。比较看来,第二梯度的光合能力较强。PAR和气温的季节变化大致呈单峰曲线变化,7月温度稍有下降,可能与降雨有关。空气中的CO2浓度呈变化范围在360-400μmolCO2﹒mol-1之间。3.木麻黄光合作用对光照强度的响应曲线因梯度而异。木麻黄光补偿点为10-60μmol?m-2?s-1之间,光饱和点为70-500μmol?m-2?s-1之间,梯度之间可利用的光强范围及光合效率存在差异,第二梯度的利用范围最宽,第三、四梯度次之,第一梯度的利用范围最窄,第一梯度有较低的光补偿点,说明其对弱光的适应能力较强,第二梯度的光饱和点最高,说明其对强光的适应能力较强。表观量子效率的测定结果表明,木麻黄小枝的量子产额在不同梯度间存在差异,第一梯度的量子产额最高,叶片的光能利用效率最大,对弱光的利用能力大;第二梯度最低,其叶片的光能利用效率最低,对弱光的利用能力小。光饱和时的Pn,是第三梯度最高,其光合潜能最大,第二、四梯度次之,第一梯度的最低,其光合潜能最低。4.不同梯度间木麻黄光合作用的CO2补偿点在13-19μmolCO2﹒mol-1之间,CO2饱和点在1500-1800μmolCO2﹒mol-1之间,梯度之间可利用CO2范围的能力与利用光强范围的能力不同。第三、四梯度对CO2的利用范围最宽,第二、第一梯度次之,第一梯度的利用范围最窄。第三、四梯度有较高的CO2饱和点,其对CO2浓度的适应能力较强。第一梯度有较低的CO2补偿点,其对低CO2浓度的适应能力较强。羧化效率(CE)第一梯度的最高,其对低CO2浓度的利用率大,第二、三梯度次之,第四梯度最低,其羧化效率低,对低CO2浓度的利用率低。不同梯度间木麻黄的RuBP再生速率为第二梯度最高,第一、三梯度次之,第四梯度最低。饱和阶段的光合速率反映了光合电子传递和光合磷酸化活性,此时的光合速率称为光合能力。从试验的结果可以看出,第二梯度的光合能力最高,第四梯度的光合能力最低。5.不同梯度叶绿素含量的季节变化曲线基本相同,呈现上升后下降的趋势,5-9月份较高,12-3月份含量较低,与Pn值季节变化大致相似,不同梯度木麻黄叶绿素含量均值在1.2-1.4mg﹒g-1之间,第一梯度的叶绿素含量明显低于其它梯度。