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光强对金丝李幼苗生长及光合特性的影响

张俊杰  刘青  韦霄  张建军  郭庭鸿  
【摘要】:【目的】研究岩溶山地的珍稀濒危树种金丝李苗对光照的需求及适应规律,为其引种、迁地保护、种群复壮、规模化栽培和用于岩溶山体生态恢复提供依据。【方法】将3年生金丝李幼苗进行为期2年相对光强10%、25%、50%和100%处理(分别记为RI10%、RI25%、RI50%和RI100%),对其生长和叶片特征、生物量分配、光合特性、叶片光合色素含量及叶绿素荧光参数进行比较,分析其对不同光环境的适应机制。【结果】1)金丝李幼苗在4种光强下均能生长,2年后RI25%和RI50%的地径、株高和冠幅显著大于RI10%和RI100%处理。2) RI25%的单叶面积和叶片厚度显著大于其他处理,生物量、比叶面积和叶面积比随光强增加呈先增大后减小的趋势,RI100%的根生物量比与根冠比最大,显著大于RI10%处理。3)第1年,幼苗的最大净光合速率(P_(max))和表观量子效率(AQY)的排序为RI50%RI25%RI100%RI10%,光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)均随着光强的增加而增大;第2年RI50%、RI25%和RI10%的P_(max)和AQY值差异不显著,但均大于RI100%处理,除RI100%的LSP相比第1年降低外,RI10%、RI25%和RI50%处理的LSP均相较第1年增高;全天净光合速率(P_n)最高值排序为RI50%≈RI25%RI10%RI100%;在全天大部分时间里,RI100%的P_n、气孔限制值(L_s)、水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)均低于RI10%、RI25%和RI50%处理,胞间CO_2浓度(C_i)则高于其他光强处理。4)幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均随着光强的增加显著降低;RI100%的类胡萝卜素与叶绿素的比值显著大于其他3种光强处理。5)第2年,可变荧光(F_v)、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、表观电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(q_P)均以RI25%最高,与第1年相比变化显著,但RI100%的上述参数显著低于其他3种光强处理。【结论】金丝李幼苗在形态及光合生理上具有对光环境的调节和适应能力。全光环境下幼苗受胁迫导致生长缓慢;在重度遮荫下虽生长较慢但各项光合生理指标均正常,表明其对弱光有一定的适应能力;而在相对光照为25%~50%的环境下生长良好,其幼苗叶片可通过增加对光能的吸收能力及提高PSⅡ反应中心的光化学效率来充分利用光能。人工培育幼苗时需适度遮荫。森林过度采伐造成的强光胁迫可能是金丝李致濒的环境因子之一。
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