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遮光与淹水胁迫对白栎生理特性的影响

石玉波  
【摘要】: 本文以白栎(Quercus fabri)为研究对象,分别对2年生白栎实生苗进行遮光处理(设4个光照水平:全光照、30%遮光、60%遮光、80%遮光)和对1年生白栎实生苗进行淹水胁迫处理(设4个土壤水分水平,CK水平:对照水平,土壤含水量为田间持水量的75%左右;S1水平:水面在土壤表面以下15cm;S2水平:土壤含水量处于完全饱和状态;S3水平:土壤含水量过饱和,水面高于土面4cm左右),处理一定时间后对植株叶片的生理指标、光合特性进行研究,探讨白栎在不同光照强度以及淹水胁迫下的生理反应及适应性,为白栎栽培提供理论依据。本研究结果如下: (1)随着遮光程度的增加,白栎叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量升高。相关分析表明,叶绿素总量与可溶性糖含量成极显著负相关,与叶绿素a、叶绿素b和蛋白质成极显著正相关,与淀粉和叶片相对含水量无相关性。 (2)4种光照强度下白栎净光合速率(Pn)日变化曲线为单峰型,遮光处理降低了白栎叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs);叶片胞间CO2浓度(Ci)在200-400μmol·mol-1之间波动;随着遮光程度的增加光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)升高,光饱和点(LSP)、CO2饱和点(CSP)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、光饱和时最大净光合速率(Pn)和CO2饱和时最大净光合速率(Pn)均降低,全光照处理下CO2饱和点最高,为1320μmol·mol-1,80%遮光处理下CO2补偿点最高,为48.69μmol·mol-1,30%遮光处理下CO2补偿点最低,为23.43μmol·mol-1. (3)对不同光照条件下白栎叶片叶绿素a荧光参数进行测定。结果表明,随着遮光程度的增加,PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/Fo)值增加,光化学淬灭(qP)升高,非光化学淬灭(qN)降低;表观光合电子传递速率(ETR)全光照30%60%遮光80%遮光。不同遮光处理有限地提高了白栎叶片PSⅡ吸收光能的利用效率,60%遮光度以下白栎能通过自身调节适应弱光环境,具有一定的耐荫性,但严重遮光(80%遮光)时光合速率下降较多,不利于其正常生长。 (4)随着淹水胁迫程度的增加,白栎叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量降低。S3水平处理21天后白栎叶片失绿,胁迫35天后失绿现象严重,50%植株死亡。对各生理指标相关分析表明,叶绿素总量与可溶性糖含量、丙二醛含量、叶片相对含水量成极显著负相关,与电导率成显著负相关,与叶绿素a、叶绿素b成极显著正相关,与蛋白质含量无相关性。 (5)淹水胁迫降低了白栎净光合速率和气孔导度,提高了水分利用效率。4种水平下白栎净光合速率日变化趋势基本一致,呈“单峰”曲线;气孔导度在胁迫前后变化趋势相同,为上升-下降趋势,呈单峰型;水分利用效率日变化呈近“L”型,最高值均出现在早8:00。 (6)随着淹水胁迫程度的增加,白栎光补偿点、CO2补偿点升高;光饱和点、C02饱和点、表观量子效率、羧化效率、光饱和时最大净光合速率和C02饱和时最大净光合速率均降低;S3水平处理下PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)值最低,说明S3水平处理下光合电子传递效率最低,使白栎叶片反映中心捕获激发能效率降低,不利于植物进行光合作用。白栎在重度淹水胁迫下会使叶片失绿,降低叶片光能转换效率,失去一定的观赏效果,但植株本身具有很强的自我调节能力,能迅速调节自身的新陈代谢,作出生理响应,具有较强的耐涝性。


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