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重庆缙云山马尾松光合生理特性

张向峰  
【摘要】:土壤水分会对植物的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等生理机制产生较大的影响,适当的土壤含水量能保证植物生理过程及有机物积累的顺利进行。重庆受酸雨污染严重,酸雨通过叶片、土壤等途径对植物造成损伤甚至导致其凋亡。本研究于2011至2012年,在重庆市北碚区缙云山国家级自然保护区,以盆栽马尾松苗木为试验材料,采用LI-6400便携式光合仪,测定其光合作用的日变化、季节变化、以及酸雨和土壤水分对其影响,探究该地区马尾松的光合特性、及其抗旱和抗酸雨的能力,为该地区人们栽培和管理提供科学理论依据。研究结果表明: 自然环境条件下,马尾松净光合速率和蒸腾速率均呈现明显的日变化和季节变化,马尾松光响应曲线也呈现出一定的季节变化。在春季,均呈现单峰曲线,最大值分别为6.69μmol·m-2s-1和1.59mmol·m-2s-1;在夏季,均呈现双峰曲线,最大值分别为7.65μmol·m-2s-1和2.75mmol·m-2s-1。春季和夏季马尾松光响应曲线有一定的差异,夏季最大净光合速率、光饱和点要比春季高;马尾松具有较高的光补偿点和光饱和点,适应强光能力比较强,属于阳生植物。 在正常(70%~80%)和轻度(50%~60%)干旱胁迫下,马尾松净光合速率呈双峰曲线,呈现明显的日变化,这主要受气孔因素限制;在中度(35%-45%)和重度(20%-30%)干旱胁迫下,净光合速率和蒸腾速率均明显下降,尤其是重度干旱胁迫下,高达5.36μmol·m-2s-1和2.85mmol·m-2s-1。在正常、轻度和中度干旱胁迫下,马尾松气孔导度和净光合速率日变化趋势基本一致;在重度胁迫条件下,气孔导度呈现逐渐下降的趋势,但下降趋势不明显。在正常、轻度和中度干旱胁迫下,马尾松水分利用效率差异性不明显(p0.05),轻度和中度干旱胁迫下水分利用效率比较高,重度干旱胁迫下水分利用效率低于其它3种处理,轻度胁迫下,马尾松水分利用效率效果最好。 pH3.5到pH5.6的酸雨处理条件下,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度受酸雨影响不明显,从pH3.0或pH2.5开始出现明显的降低趋势,降低高达2.51μmol·m-2s-1、0.66mmol·m-2s-1和0.04mol·m-2s-1;从水分利用效率角度来,酸雨胁迫对其影响不明显;pH4.0到pH5.6的酸雨处理条件下,最大净光合速率、光饱和点和光补偿点变化不明显,从pH3.5开始出现显著降低的趋势,且在pH2.0时候受酸雨影响已经非常明显,不能模拟出最大净光合速率、光饱和点和光补偿点;总体分析,酸雨对马尾松叶片光合特性的影响临界范围为pH3.5到pH4.0之间。


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