水分胁迫对刨花楠润幼苗光合作用及生长的影响

摘要

本文以1年生的刨花润楠进行盆栽试验，采用称重法控制不同土壤含水率，研究水分胁迫对刨花润楠幼苗的生长及光合特性日变化、叶绿素含量、光合酶活性、叶绿素荧光参数的影响，同时分析了刨花润楠幼苗净光合速率和生理生态因子之间的相关性，为揭示刨花润楠幼苗抗旱性提供理论依据，也为刨花润楠幼苗的栽培管理提供参考。主要研究结果如下:
　　1.水分胁迫影响了刨花润楠幼苗的正常生长，轻度干旱(LS)对刨花润楠幼苗的苗高、地径、叶片总数、地上鲜重及地下鲜干重影响不显著(P＞0.05);中度干旱(MS)及重度干旱(SS)使刨花润楠幼苗的苗高、地径、叶片总数、分枝数、地上干重、地上鲜重、地下干重及地下鲜重显著降低(P＜0.05)。
　　2.在4种水分胁迫下，刨花润楠幼苗的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度的日变化均呈双峰曲线，胞间CO2浓度呈不规则的V型，净光合速率日变化平均值大小排序为:对照(CK)4.87μmol·m-2·s-1＞轻度干旱(LS)4.16μmol·m-2·s-1＞中度干旱(MS)3.37μmol· m-2·s-1＞重度干旱(SS)2.18μmol·m-2·s-1;随着水分胁迫的加重，刨花润楠幼苗的气孔导度、蒸腾速率及胞间CO2浓度逐渐降低，水分利用效率明显升高(P＜0.05)。
　　3.正常供水条件下，刨花润楠幼苗的光饱和点为878μmol·m-2·s-1，轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)、重度干旱(SS)使刨花润楠幼苗的光饱和点分别降低了10.77％、17.43％、20.73％(P＜0.05)，差异显著;水分胁迫使刨花润楠幼苗的光补偿点从17μmol· m-2·s-1升高到33μmol·m-2·s-1;水分胁迫使刨花润楠幼苗的表观量子效率降低，暗呼吸速率升高。随着水分胁迫的加重，刨花润楠幼苗的CO2饱和点及补偿点均升高，羧化效率及光呼吸逐渐降低，且CO2补偿点在95μmol·m-2·s-1以上，刨花润楠具有C3植物的光合特性。
　　4.轻度干旱(LS)对刨花润楠幼苗的叶绿素含量及RuBP羧化酶活性影响不显著(P＞0.05);中度干旱(MS)使刨花润楠幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及RuBP羧化酶活性分别降低了37.26％、28.94％、35.07％、39.21％(P＜0.05)，差异显著;重度干旱(SS)使刨花润楠幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及RuBP羧化酶活性分别降低了51.89％、47.37％、50.69％、73.68％(P＜0.01)，差异极显著。
　　5.在轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)及重度干旱(SS)下，刨花润楠幼苗的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ的潜在活性(F/Fo)、电子传递速率(ETR)及光化学猝灭系数(qP)均下降(P＜0.05)，差异显著。初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)显著升高(P＜0.05)，差异显著。
　　6.影响刨花润楠幼苗净光合速率的生理生态因子依次为气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、光合有效辐射等。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 刨花润楠简介

1．2 光合作用研究进展

1．2．1 光合作用的研究意义

1．2．2 光合作用的国内外研究现状

1．2．3 影响光合作用的因素

1．3 水分胁迫对植物光合作用及叶绿素荧光的研究

1．3．1 水分胁迫对植物光合作用的研究

1．3．2 水分胁迫对植物叶绿素荧光的研究

1．4 研究内容目的意义

2 材料与方法

2．1 研究方法

2．1．1 试验材料及试验地概况

2．1．2 试验设计

2．2 测定指标及方法

2．2．1 生长量及生物量的测定

2．2．2 叶绿素含量测定

2．2．3 RuBP羧化酶活性

2．2．4 光合作用日变化测定

2．2．5 光合-光响应曲线测定

2．2．6 光合作用CO2响应曲线测定

2．2．7 叶绿素荧光测定

2．3 数据处理

3 水分胁迫对刨花润楠光合作用及生长的影响

3．1 环境因子日变化

3．1．1 光合有效辐射PAR的日变化

3．1．2 大气CO2浓度的日变化

3．1．3 大气温度的日变化

3．1．4 大气相对湿度的日变化

3．2 光合作用的日变化

3．2．1 净光合速率(Pn)的日变化

3．2．2 蒸腾速率(Tr)的日变化

3．2．3 气孔导度(Gs)的日变化

3．2．4 胞间CO2浓度(Ci)的日变化

3．2．5 水分利用效率(WUE)的日变化

3．2．6 刨花润楠幼苗的Pn与其Tr、G、Ci、WUE及PAR的相关性分析

3．3 水分胁迫对刨花润楠幼苗光合-光响应曲线的影响

3．3．1 水分胁迫下刨花润楠幼苗净光合速率对光的响应曲线

3．3．2 水分胁迫对刨花润楠幼苗最大净光合速率(Pmax)的影响

3．3．3 水分胁迫对刨花润楠幼苗光饱和点(LSP)的影响

3．3．4 水分胁迫对刨花润楠幼苗光补偿点∞CP)的影响

3．3．5 水分胁迫对刨花润楠幼苗表观量子效率(AQY)功的影响

3．3．6 水分胁迫对刨花润楠幼苗暗呼吸速率(Rd)的影响

3．4 水分胁迫对刨花润楠幼苗CO2响应曲线的影响

3．4．1 水分胁迫对刨花润楠幼苗CO2饱和点的影响

3．4．2 水分胁迫对刨花润楠幼苗CO2补偿点的影响

3．4．3 水分胁迫对刨花润楠幼苗羧化效率的影响

3．4．4 水分胁迫对刨花润楠幼苗光呼吸的影响

3．5 水分胁迫对刨花润楠幼苗生长的影响

3．6 刨花润楠幼苗Pn与其生长指标的相关性分析

3．7 讨论

4 水分胁迫对刨花润楠幼苗生理指标及叶绿素荧光参数的影响

4．1 水分胁迫对叶绿素含量的影响

4．2 水分胁迫对刨花润楠幼苗RuBP羧化酶活性的影响

4．3 水分胁迫对刨花润楠幼苗叶绿素荧光参数的影响

4．3．1 水分胁迫对初始荧光Fo的影响

4．3．2 水分胁迫对最大荧光Fm的影响

4．3．3 水分胁迫对PSⅡ最大光化学效率Fv／Fm的影响

4．3．4 水分胁迫对PSⅡ的潜在活性Fv／Fo的影响

4．3．5 水分胁迫对有效光化学量子产量Fv'／Fm'的影响

4．3．6 水分胁迫对PSII的实际光化学效率ΦPSII的影响

4．3．7 水分胁迫对电子传递速率ETR的影响

4．3．8 水分胁迫对光化学猝灭系数qP的影响

4．3．9 水分胁迫对非光化学猝灭系数NPQ的影响

4．4 讨论

5 结论

6 创新点

参考文献

致谢