4种湿地植物光合作用特性的比较研究

摘要

以4种湿地植物鸢尾、菖蒲、水葱和千屈菜为材料,在水平潜流人工湿地处理单元中,采用便携式LI-6400光合作用测定仪在晴朗天气下测定了各材料成熟叶片净光合速率(Pn)以及光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、细胞问CO2浓度(CI)、叶温(Tl)、叶周围气温(Ta)和蒸腾速率(Tr),以探讨其光合生理生态特性.结果表明:(1)4种湿地植物叶片净光合速率(Pn)日变化均呈不对称的双峰曲线,光合"午休"现象明显,它们的净光合速率日均值表现为水葱>菖蒲>鸢尾>千屈菜,但种间差异不显著.(2)Gs、PAR、CI和Tr与湿地植物Pn的日变化有着极显著或显著的相关关系,其中Gs、PAR、CI是影响鸢尾Pn的主要因子,影响大小的顺序为GI>PAR>CI >;Gs和Tr是影响菖蒲和千屈菜Pn的主要因子,影响大小的顺序为Gs>Tr;而Gs是影响水葱Pn的主要因子.(3)4种湿地植物Pn-PFD响应曲线及Pn-CO2响应曲线都具有相似的二次方程曲线变化规律;光补偿点表现为千屈菜>水葱>鸢尾>菖蒲,光饱和点表现为水葱>菖蒲>千屈菜>鸢尾;CO2补偿点表现为水葱>鸢尾>菖蒲>千屈菜,CO2饱和点表现为菖蒲>千屈菜>鸢尾>水葱.(4)4种湿地植物的表观量子效率为0.019 8～0.038 3 mol·mol-1,羧化效率为0.042 6～0.064 8 mol·m-2·s-1.研究发现,4种湿地植物在给定条件下的日平均净光合速率、光能利用效率和CO2同化能力无显著差异,且气孔限制是产生光合"午休"的主要原因;影响它们光合速率的主要生理生态因子各不相同,但气孔导度均为主要因子.