Page 67 - 《广西植物》2022年第3期

３ 期 黄润霞等: 施氮和短时光辐射变化条件下毛竹幼苗光合限速因子分析 ４ １ １

表 ２ 短时高光和低光水平下毛竹对照植株 光环境下的毛竹幼苗ꎬ叶肉细胞导度和磷酸丙糖的
光合参数差异性比较 转运速率是其光合限速因子ꎮ 研究表明ꎬ短时间内
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ｏｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ (几分钟内)ꎬ光照强度的降低能够有效地调控 ｇ 的
ｍ
Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｅｄｕｌｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｔｓ ｕｎｄｅｒ
大小(Ｄｏｕｔｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１ꎬ２０１２ꎻＸｉｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻ
ｈｉｇｈ ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｌｏｗ ｌｉｇｈｔ ｌｅｖｅｌｓ
Ｆｉｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 我们的研究也发现光照强度从 １
独立样本 ２００ μｍｏｌｍ ｓ 降低至 ２００ μｍｏｌｍ ｓ 使得
￣２
￣２
￣１
￣１
光合参数 高光 低光 ｔ 检验 自由度 Ｐ 值
Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｈｉｇｈ ｌｉｇｈｔ Ｌｏｗ ｌｉｇｈｔ 统计量 ｄｆ Ｐ ｖａｌｕｅ 毛竹幼苗的 ｇ 平均降低了 ６０.３１％ꎮ 前人的研究表
ｍ
ｔ
明ꎬ光照对 ｇ 的影响ꎬ可能是通过影响叶绿体的运
ｍ
６６.６± ６９.９４± －０.１１１ ２ ０.９２２
Ｖ ｃｍａｘ 动、膨胀或者缩小造成的(Ｌｏｒｅｔｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９)ꎻ也有
￣２
￣１
(μｍｏｌｍ ｓ ) ８.３４ １１.８２
７２.６２± ５６.５９± ０.５１０ ２ ０.６６１ 研 究 认 为 光 呼 吸 显 著 影 响 ｇ ( Ｔｈｏｌｅｎ ＆ Ｚｈｕꎬ
Ｊ ｍａｘ ｍ
￣１
￣２
(μｍｏｌｍ ｓ ) ３.９８ ９.１４
２０１１)ꎬ低光照条件下ꎬ光呼吸减小ꎬ导致表观 ｇ 降
１.２８± ２.１１± －０.７１８ ２ ０.５４７ ｍ
Ｒ ｄ
￣２ ￣１ ０.２ ０.８１
(μｍｏｌｍ ｓ ) 低ꎬ但是不能影响 ｇ 对光照的响应( Ｄｏｕｔｈｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ｍ
１.３１± ０.５２± ４.８２８ ２ ０.０４０
ｇ ｍ ２０１１)ꎮ 探讨光照异质性对植物幼苗的影响ꎬ有助
￣２ ￣１ ０.２ ０.０３
(μｍｏｌｍ ｓ )
于更好地了解植物幼苗更新和生长对光环境改变
５.３４± ２.８６± １３.２１６ ２ ０.００６
Ｔ ｐ
￣２
￣１
(μｍｏｌｍ ｓ ) ０.５１ ０.３３ 的响应ꎬ对森林群落的更新演替ꎬ生物多样性的维
ＣＣＰ ４４.３４± ８６.２７± －１１.２１５ ２ ０.００８
￣１
(μｍｏｌｍｏｌ ) ４.２３ ４.４３ 持等具有重要的意义ꎮ
ＣＳＰ １０６４.９７± ８２３.５９± ４.２０２ ２ ０.０５２ 通过对氮素添加的毛竹和对照毛竹幼苗光合
￣１
(μｍｏｌｍｏｌ ) ５６.７ ４１.６１
特性的比较ꎬ发现(１) 氮素处理的毛竹幼苗 Ｐ 和
１２.２１± ５.５４± １５.４７７ ２ ０.００４
Ｐ Ｃｍａｘ Ｌｍａｘ
￣２ ￣１ ０.８７ ０.４５
(μｍｏｌｍ ｓ ) ＣＥ 显著大于对照幼苗ꎬ说明其在饱和光强下同化
ＣＥ ０.０１９± ０.０１２± ７.７３８ ２ ０.０１６
￣１ ＣＯ 能力更强ꎬ通过其较大的 Ｖ 和 Ｊ 获得优于对
(μｍｏｌｍｏｌ ) ０.００１ ０.００２
２ ｃｍａｘ ｍａｘ
照植株的生长ꎻ(２)氮素处理的毛竹幼苗 Ｐ 和对
注: 表格中缩写具体见图 １ꎮ Ｃｍａｘ
照幼苗差异不显著ꎬ说明高浓度的 ＣＯ 可弥补氮素
Ｎｏｔｅ: Ａｂｂｒｅｖｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔａｂｌｅ ａｒｅ ｓｈｏｗｎ ｉｎ Ｆｉｇ. １.
２
的缺失带来的影响ꎻ(３) 分析高低两种光合有效辐
行光合碳同化ꎮ 反之ꎬ对未获得氮素添加的植株 射条件下对照植株的 Ａ/ Ｃ 曲线可知ꎬ高光强下植株
ｉ
而言ꎬＲｕｂｉｓｃｏ 的含量、活性和 ＲｕＢＰ 的再生速率则 的 Ｐ 、ＣＥ、ｇ 、Ｔ 、ＣＳＰ 均显著大于低光照水平的
Ｃｍａｘ ｍ ｐ
是其光合的限速因子ꎮ 植株ꎬ结果表明低光照水平下植物较低的光合能力
光是植物生长、发育最重要的环境因子之一ꎬ 是由于较小的 ｇ 和 Ｔ 所致ꎻ(４)氮素处理并未改变
ｍ ｐ
因此ꎬ一直被认为是植物群落特别是森林演替过程 毛竹幼苗的 ｇ 大小ꎬ而短时光辐射的降低则使植株
ｍ
中促 进 物 种 替 代 的 主 要 因 子 之 一 ( 姚 志 刚 等ꎬ 的 ｇ 减少了 ６０.３１％ꎬ其机理还有待于进一步研究ꎮ
ｍ
２０１０)ꎮ 一般认为光照增加可以促进光合作用ꎬ有
利于幼苗积累生物量ꎬ但是光照强度的不同会导致
生物量分配的差异ꎮ 在弱光条件下ꎬ植物幼苗为了 参考文献:
增加对光的捕获ꎬ将更多的生物量分配到叶片中来
ＢＯＷＮ ＨＥꎬ ＷＡＴＴ ＭＳꎬ ＭＡＳＯＮ ＥＧꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９. Ｔｈｅ
(Ｋｉｎｇꎬ ２００３)ꎻ而在高光强条件下ꎬ随着蒸腾作用的 ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｇｅｎｏｔｙｐｅ ｏｎ
增强ꎬ植物幼苗为了满足对水分的需求ꎬ将更多的 ｍｅｓｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｐｉｎｕｓ
ｒａｄｉａｔｅ [Ｊ]. Ｔｒｅｅ Ｐｈｙｓｉｏｌꎬ ２９(９): １１４３－１１５１.
生物量分配到植物根部(Ｐｏｏｒｔｅｒꎬ １９９９)ꎮ 短时光辐 ＣＡＯ ＹＨꎬ ＸＩＡＯ ＪＨꎬ ＣＨＥＮ ＳＬꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７. Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｏｉｌ
射的改变ꎬ影响了毛竹幼苗的光合作用进程ꎬ这对 ｎｕｔｒｉｅｎｔ ａｒｏｕｎｄ ｂｒｏａｄ￣ｌｅａｖｅｄ ｔｒｅｅｓ ｏｎ Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｅｄｕｌｉｓ
ｇｒｏｗｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｆｏｒｅｓｔ [Ｊ]. Ｊ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒ Ｕｎｉｖ (Ｎａｔ Ｓｃｉ
于毛竹幼苗的碳获取及其存活和生长具有重要的
Ｅｄ)ꎬ ３１(６): ４３－ ４７. [曹永慧ꎬ 萧江华ꎬ 陈双林ꎬ 等.
作用ꎮ 在高低两种有效光合辐射下ꎬ毛竹幼苗的一 ２００７. 竹阔混交林阔叶树下土壤养分对毛竹生长的影响
[Ｊ]. 南京林业大学学报(自然科学版)ꎬ ３１(６): ４３－４７.]
些光合参数表现出显著的差异(表 ３)ꎬ表现为高光
ＣＨＥＮ ＧＹꎬ ＹＯＮＧ ＺＨꎬ ＬＩＡＯ Ｙꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５. Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
强下植株的 Ｐ 、ＣＥ、ｇ 、Ｔ 、ＣＳＰ 均显著大于低光 ａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｉｃｅ ｌｅａｖｅｓ ｔｏ ｆｒｅｅ ａｉｒ ＣＯ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｒｅｌａｔｅｄ
Ｃｍａｘ ｍ ｐ ２
照水平的植株ꎬ结果表明低光照水平下植物较低的 ｔｏ ｂｏｔｈ ｒｉｂｕｌｏｓｅ￣ｌꎬ ５￣ｂｉｓｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｒｉｂｕｌｏｓｅ￣ｌꎬ ５￣ｂｉｓｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ
光合能力是由于较小的 ｇ 和 Ｔ 导致的ꎬ即处于不利
ｍ ｐ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉｏｌꎬ ４６(７): １０３６－１０４５.