桂西北喀斯特主要先锋树种的光合生理生态特性研究
【摘要】：利用美国Li-6400便携式光合测定系统对桂西北喀斯特先锋树种黄荆条(Vitex negundo Linn)、盐肤木(Rhus chinensis Mill)、八角枫(Alangium chinense)和红背山麻杆(Alchornea trewioides)的光合生理生态进行研究,结果表明：
i 4种植物的净光合速率日变化特征存在差异,净光合速率日均值(μmolCO2/m2·s)大小顺序为：黄荆(11.46)红背山麻杆(9.33)盐肤木(7.81)八角枫(6.98),除黄荆与其余3种植物间存在显著差异外(P0.05),其余3种植物之间差异不显著(P0.05)；蒸腾速率均值大小排序与净光合速率的排序相同；水分利用效率日均值(μmolCO2·mmol-1H2O)(?)顺序为黄荆(2.60)红背山麻杆(1.89)八角枫(1.71)盐肤木(1.62),除八角枫与盐肤木之间不存在显著差异外,其余植物两两之间均存在显著差异；相关分析发现,净光合速率影响最为显著的因子为太阳辐射,其次为气孔导度、胞间CO2浓度、空气湿度和大气温度。
ii 4种植物的光合速率季节性变化差异较大,均表现为夏季秋季春季冬季,光合速率均值(μmolCO2/m2·s)呈现出红背山麻杆(9.34)盐肤木(9.33)黄荆(8.79)八角枫(8.24)的特点,但差异均不显著；蒸腾速率的季节变化和光合速率相似,均值(mmolm-2s-1)大小为黄荆(4.30)盐肤木(4.13)红背山麻杆(3.74)八角枫(3.45),但差异均不显著；植物水分利用效率季节变化总体上和光合速率、蒸腾速率季节变化呈相反趋势,越靠近冬季水分利用效率越高,其次为春季、夏季和秋季,水分利用效率(μmolCO2·mmol-1H2O)总体上呈红背山麻杆(2.67)八角枫(2.55)盐肤木(2.53)黄荆(2.12),树种之间也无显著差异。
iii八角枫、盐肤木、黄荆和红背山麻杆的光补偿点(μmol·m-2·s-1)分别为19.45、19.29、11.46和11.46；其光合量子效率大小排序为盐肤木(0.054)黄荆(0.052)红背山麻杆(0.052)八角枫(0.045)；其光合速率均值大小为红背山麻杆黄荆盐肤木八角枫；表明4种植物均为阳性植物,对光环境的适应范围以红背山麻杆和黄荆为最宽,其次为盐肤木,八角枫的最窄。
iv红背山麻杆、盐肤木、黄荆和八角枫的CO2补偿点(μmolCO2·mol-1)分别为47.92、65.43、68.21和84.95,其光合碳同化效率大小顺序为红背山麻杆(0.085)盐肤木(0.081)黄荆(0.075)八角枫(0.036)。
v对4种植物的光合速率日均值、不同季节的光合能力、相同太阳辐射下的最大净光合速率、表光量子效率及羧化效率进行综合比较分析,认为4种植物均属于高光合植物,其光合效率以红背山麻杆为最高、盐肤木和黄荆次之、八角枫最小,生态适应性的强弱顺序为红背麻杆盐肤木黄荆八角枫。
【关键词】：喀斯特 先锋树种 光合作用 生理生态因子 适应性 【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S718.43
【目录】：
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 1 前言12-18
- 1.1 研究背景13-14
- 1.2 植物光合作用及其研究概况14-18
- 1.2.1 植物光合作用14-15
- 1.2.2 植物光合生理生态研究的主要内容15
- 1.2.3 植物光合生理生态研究的具体方法15-16
- 1.2.4 植物光合生理生态研究问题和进展16-17
- 1.2.5 立项依据和目的意义17-18
- 2 植物光合速率的主要影响因素18-22
- 2.1 植物内部因素18-19
- 2.1.1 植物种性18
- 2.1.2 叶龄、叶位18-19
- 2.1.3 生长发育19
- 2.2 外部环境因19-22
- 2.2.1 光照19
- 2.2.2 水分、温度19-20
- 2.2.3 空气20
- 2.2.4 土壤养分20-22
- 3 研究区概况及研究方法22-26
- 3.1 实验地自然概况22-23
- 3.1.1 地质地貌22
- 3.1.2 气候水文22
- 3.1.3 土壤22
- 3.1.4 植被22-23
- 3.2 供试材料23
- 3.3 研究方法23-25
- 3.3.1 光合作用日动态测定方法23-24
- 3.3.2 光合光响应的测定方法24
- 3.3.3 光合CO_2响应的测定方法24-25
- 3.4 数据处理25-26
- 4 植物光合作用动态特征及分析26-46
- 4.1 叶片净光合速率日变化26-30
- 4.1.1 光合速率影响因子分析27-28
- 4.1.2 植物中午"光合午休"现象及原因探讨28-30
- 4.2 蒸腾速率日变化30-33
- 4.2.1 蒸腾速率影响因子分析31-32
- 4.2.2 蒸腾速率与大气温度、空气湿度、气孔导度的关系32-33
- 4.3 水分利用效率日变化33-36
- 4.3.1 水分利用效率影响因子分析34-35
- 4.3.2 水分利用效率与净光合速率、蒸腾速率的关系35-36
- 4.4 植物光合生理生态指标日变化特征36-39
- 4.4.1 气孔导度、胞间CO_2浓度日变化36-37
- 4.4.2 光合生态因子日变化37-39
- 4.5 植物光合作用的季节变化39-44
- 4.5.1 叶片净光合速效率季节变化39-41
- 4.5.2 蒸腾速率季节变化41-42
- 4.5.3 水分利用效率季节变化42-44
- 4.6 小结44-46
- 5 植物光合作用对光和CO_2的响应46-58
- 5.1 光合作用的光响应46-51
- 5.1.1 净光合速率的光响应46-48
- 5.1.2 4种先锋树种光合效率特征比较分析48
- 5.1.3 蒸腾速率、水分利用效率的光响应48-51
- 5.2 光合作用对CO_2的响应51-56
- 5.2.1 净光合速率对CO_2的响应51-53
- 5.2.2 蒸腾速率、水分利用效率对CO_2的响应53-56
- 5.3 小结56-58
- 6 讨论58-64
- 6.1 太阳辐射对植物光合生理生态的影响58-60
- 6.2 大气CO_2浓度对植物生理生态的影响60-61
- 6.3 温度对光合作用的影响61-62
- 6.4 气孔限制对光合作用的影响62-64
- 7 结论64-66
- 参考文献66-72
- 附录: 实验区地貌、植被等72-76
- 致谢76-78
- 攻读学位期间发表论文情况78
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