林业科学
林業科學
임업과학
SCIENTIA SILVAE SINICAE
2015年
1期
29-41
,共13页
李金航%齐秀慧%徐程扬%王畅%刘海轩%孙鹏
李金航%齊秀慧%徐程颺%王暢%劉海軒%孫鵬
리금항%제수혜%서정양%왕창%류해헌%손붕
黄栌幼苗%干旱胁迫%叶片气体交换%叶肉扩散限制%气孔限制
黃櫨幼苗%榦旱脅迫%葉片氣體交換%葉肉擴散限製%氣孔限製
황로유묘%간한협박%협편기체교환%협육확산한제%기공한제
Cotinus coggygria seedlings%drought stress%leaf gas exchange%mesophyll diffusion limitation%stomatal limitation
[目的]本研究探讨不同产地黄栌苗木叶片气体交换特性对土壤水分胁迫的短期响应特点及规律.[方法]采用田间模拟试验,选取北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地的1年生黄栌幼苗为供试材料,设置对照(CK,土壤田间持水量的75％ ～ 80％)、中度胁迫(MS,土壤田间持水量的55％～ 65％)和重度胁迫(SS,土壤田间持水量的35％ ～45％)3个水分梯度,利用LI-6400便携式光合测定系统和SPSS 20.0统计分析软件测定和拟合幼苗成熟叶片的光响应曲线(Pn-PAR)及CO2响应曲线(Pn-Ci),根据非线性最小二乘法的Levenberg-Marquardt迭代原理计算各光合参数.[结果]1)黄栌幼苗的CO2同化能力随干旱胁迫程度的加剧及胁迫时间的增加显著(P＜0.05)下降,主要原因是持续干旱胁迫环境中幼苗叶片CO2传导及光合电子传递受阻、光能利用率下降.受重度胁迫处理幼苗的CO2气孔导度+叶肉导度(gsc+gm)、表观量子产量(AQY)、光饱和点-光补偿点(LSP-LCP)、最大电子传递速率(Jmax)和最大电子传递速率/最大羧化速率(Jmax/Vc,max)分别比对照低50.5％,12.0％,21.0％,37.9％和16.9％,干旱胁迫环境中幼苗的gsc,gm,AQY,LSP-LCP,Jmax/Vc,max在胁迫后期比胁迫中期分别低18.7％,81.0％,19.3％,4.6％,5.5％.2)水分亏缺可在一定程度上刺激黄栌幼苗提高弱光利用效率及CO2羧化速率.3)受中度胁迫处理黄栌苗木的CO2气孔限制值(ls)、叶肉扩散限制值(lm)分别比对照高36.9％和25.3％,而受重度胁迫处理幼苗的ls,lm分别比对照高9.7％和103.0％;干旱胁迫环境中黄栌幼苗的平均ls及平均lm在胁迫中期分别比对照高17.7％和46.0％,在胁迫后期则分别比对照高47.0％和71.1％,说明气孔限制和叶肉扩散限制分别是适度干旱胁迫和严重干旱胁迫环境中导致幼苗净光合速率下降的主要原因.4)重度胁迫环境中,山西产地幼苗光饱和时的最大净光合速率(Pn,max)、CO2饱和时的最大净光合速率(Amax)、Rubisco活性和数量限制的最大净光合速率(Ac,max)、RuBP再生限制的最大净光合速率(Aj,max)、Vc,max、磷酸丙糖利用速率(VTPU)的降幅(相对胁迫处理前)分别比北京产地和山东产地的幼苗高38.0％和50.3％、40.7％和46.3％、45.7％和51.2％、52.4％和54.2％、47.3％和55.8％、55.5％和82.6％,而山西产地受持续干旱胁迫处理幼苗的LCP和暗呼吸速率(Rd)分别比北京产地和山东产地的幼苗低31.2％和47.5％、27.2％和9.2％.[结论]北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地黄栌幼苗对持续干旱胁迫环境反应的敏感性具有显著差异.总体而言,重度胁迫环境中山东泰山幼苗叶片的碳同化能力显著高于北京产地和山西产地,而北京产地幼苗叶片的碳同化能力显著高于山西产地.持续干旱胁迫环境中山西产地幼苗的CO2扩散阻力及光合电子传递阻力显著高于其他两产地,而该产地的LCP及Rd均高于其他两产地,因此,山西产地黄栌幼苗光合参数对水分亏缺的反应较北京产地和山东产地剧烈,但该产地幼苗通过降低光补偿点及暗呼吸代谢水平以保证光合同化产物积累的能力相对较强.
[目的]本研究探討不同產地黃櫨苗木葉片氣體交換特性對土壤水分脅迫的短期響應特點及規律.[方法]採用田間模擬試驗,選取北京西山、山東泰山和山西絳縣3箇產地的1年生黃櫨幼苗為供試材料,設置對照(CK,土壤田間持水量的75％ ～ 80％)、中度脅迫(MS,土壤田間持水量的55％～ 65％)和重度脅迫(SS,土壤田間持水量的35％ ～45％)3箇水分梯度,利用LI-6400便攜式光閤測定繫統和SPSS 20.0統計分析軟件測定和擬閤幼苗成熟葉片的光響應麯線(Pn-PAR)及CO2響應麯線(Pn-Ci),根據非線性最小二乘法的Levenberg-Marquardt迭代原理計算各光閤參數.[結果]1)黃櫨幼苗的CO2同化能力隨榦旱脅迫程度的加劇及脅迫時間的增加顯著(P＜0.05)下降,主要原因是持續榦旱脅迫環境中幼苗葉片CO2傳導及光閤電子傳遞受阻、光能利用率下降.受重度脅迫處理幼苗的CO2氣孔導度+葉肉導度(gsc+gm)、錶觀量子產量(AQY)、光飽和點-光補償點(LSP-LCP)、最大電子傳遞速率(Jmax)和最大電子傳遞速率/最大羧化速率(Jmax/Vc,max)分彆比對照低50.5％,12.0％,21.0％,37.9％和16.9％,榦旱脅迫環境中幼苗的gsc,gm,AQY,LSP-LCP,Jmax/Vc,max在脅迫後期比脅迫中期分彆低18.7％,81.0％,19.3％,4.6％,5.5％.2)水分虧缺可在一定程度上刺激黃櫨幼苗提高弱光利用效率及CO2羧化速率.3)受中度脅迫處理黃櫨苗木的CO2氣孔限製值(ls)、葉肉擴散限製值(lm)分彆比對照高36.9％和25.3％,而受重度脅迫處理幼苗的ls,lm分彆比對照高9.7％和103.0％;榦旱脅迫環境中黃櫨幼苗的平均ls及平均lm在脅迫中期分彆比對照高17.7％和46.0％,在脅迫後期則分彆比對照高47.0％和71.1％,說明氣孔限製和葉肉擴散限製分彆是適度榦旱脅迫和嚴重榦旱脅迫環境中導緻幼苗淨光閤速率下降的主要原因.4)重度脅迫環境中,山西產地幼苗光飽和時的最大淨光閤速率(Pn,max)、CO2飽和時的最大淨光閤速率(Amax)、Rubisco活性和數量限製的最大淨光閤速率(Ac,max)、RuBP再生限製的最大淨光閤速率(Aj,max)、Vc,max、燐痠丙糖利用速率(VTPU)的降幅(相對脅迫處理前)分彆比北京產地和山東產地的幼苗高38.0％和50.3％、40.7％和46.3％、45.7％和51.2％、52.4％和54.2％、47.3％和55.8％、55.5％和82.6％,而山西產地受持續榦旱脅迫處理幼苗的LCP和暗呼吸速率(Rd)分彆比北京產地和山東產地的幼苗低31.2％和47.5％、27.2％和9.2％.[結論]北京西山、山東泰山和山西絳縣3箇產地黃櫨幼苗對持續榦旱脅迫環境反應的敏感性具有顯著差異.總體而言,重度脅迫環境中山東泰山幼苗葉片的碳同化能力顯著高于北京產地和山西產地,而北京產地幼苗葉片的碳同化能力顯著高于山西產地.持續榦旱脅迫環境中山西產地幼苗的CO2擴散阻力及光閤電子傳遞阻力顯著高于其他兩產地,而該產地的LCP及Rd均高于其他兩產地,因此,山西產地黃櫨幼苗光閤參數對水分虧缺的反應較北京產地和山東產地劇烈,但該產地幼苗通過降低光補償點及暗呼吸代謝水平以保證光閤同化產物積纍的能力相對較彊.
[목적]본연구탐토불동산지황로묘목협편기체교환특성대토양수분협박적단기향응특점급규률.[방법]채용전간모의시험,선취북경서산、산동태산화산서강현3개산지적1년생황로유묘위공시재료,설치대조(CK,토양전간지수량적75％ ～ 80％)、중도협박(MS,토양전간지수량적55％～ 65％)화중도협박(SS,토양전간지수량적35％ ～45％)3개수분제도,이용LI-6400편휴식광합측정계통화SPSS 20.0통계분석연건측정화의합유묘성숙협편적광향응곡선(Pn-PAR)급CO2향응곡선(Pn-Ci),근거비선성최소이승법적Levenberg-Marquardt질대원리계산각광합삼수.[결과]1)황로유묘적CO2동화능력수간한협박정도적가극급협박시간적증가현저(P＜0.05)하강,주요원인시지속간한협박배경중유묘협편CO2전도급광합전자전체수조、광능이용솔하강.수중도협박처리유묘적CO2기공도도+협육도도(gsc+gm)、표관양자산량(AQY)、광포화점-광보상점(LSP-LCP)、최대전자전체속솔(Jmax)화최대전자전체속솔/최대최화속솔(Jmax/Vc,max)분별비대조저50.5％,12.0％,21.0％,37.9％화16.9％,간한협박배경중유묘적gsc,gm,AQY,LSP-LCP,Jmax/Vc,max재협박후기비협박중기분별저18.7％,81.0％,19.3％,4.6％,5.5％.2)수분우결가재일정정도상자격황로유묘제고약광이용효솔급CO2최화속솔.3)수중도협박처리황로묘목적CO2기공한제치(ls)、협육확산한제치(lm)분별비대조고36.9％화25.3％,이수중도협박처리유묘적ls,lm분별비대조고9.7％화103.0％;간한협박배경중황로유묘적평균ls급평균lm재협박중기분별비대조고17.7％화46.0％,재협박후기칙분별비대조고47.0％화71.1％,설명기공한제화협육확산한제분별시괄도간한협박화엄중간한협박배경중도치유묘정광합속솔하강적주요원인.4)중도협박배경중,산서산지유묘광포화시적최대정광합속솔(Pn,max)、CO2포화시적최대정광합속솔(Amax)、Rubisco활성화수량한제적최대정광합속솔(Ac,max)、RuBP재생한제적최대정광합속솔(Aj,max)、Vc,max、린산병당이용속솔(VTPU)적강폭(상대협박처리전)분별비북경산지화산동산지적유묘고38.0％화50.3％、40.7％화46.3％、45.7％화51.2％、52.4％화54.2％、47.3％화55.8％、55.5％화82.6％,이산서산지수지속간한협박처리유묘적LCP화암호흡속솔(Rd)분별비북경산지화산동산지적유묘저31.2％화47.5％、27.2％화9.2％.[결론]북경서산、산동태산화산서강현3개산지황로유묘대지속간한협박배경반응적민감성구유현저차이.총체이언,중도협박배경중산동태산유묘협편적탄동화능력현저고우북경산지화산서산지,이북경산지유묘협편적탄동화능력현저고우산서산지.지속간한협박배경중산서산지유묘적CO2확산조력급광합전자전체조력현저고우기타량산지,이해산지적LCP급Rd균고우기타량산지,인차,산서산지황로유묘광합삼수대수분우결적반응교북경산지화산동산지극렬,단해산지유묘통과강저광보상점급암호흡대사수평이보증광합동화산물적루적능력상대교강.
