沙地赤松光合及叶绿素a快相荧光动力学特性

摘要

沙地赤松在科尔沁沙地南缘区已有50a的引种历史,但对其生长表现还知之甚少,对其光合生理还一无所知.为深入了解其光合生理特性及机理,以同龄樟子松为对照,对沙地赤松成熟林分生长指标以及光合和叶绿素a快相荧光动力学特性进行了研究.结果表明:与樟子松相比,成林阶段沙地赤松具有较大的生长量、生物量,这与其较强的光合作用密切相关.沙地赤松最大净光合速率Pmax(10.376μmolCO2m-2 s-1)和平均净光合速率Pn(4.902μmolCO2m-2 s-1)均高于樟子松,且具有较高的光饱和点LSP和较低的光补偿点LCP.暗呼吸速率(Rd)较低,导致其光合效率(Pmax/Rd)较高.JIP-测定揭示了沙地赤松较强光合作用的内在机制,在O相至P相范围内,其相对可变荧光值(Vt)总体较低,说明其在电子传递过程中耗散能量较低,而用于光化学的能量较高.比活性参数进一步表明沙地赤松单位激发态面积反应中心数目(RC/ CSo、RC/ CSm)、吸收的光量(ABS/ CSo、ABS/ CSm)、被反应中心捕获的光量(TRo/ CSo)、用于电子传递的能量均较高(ETo/CSo),也因此具有较高的性能指数,其PI(ABSCSo/ CSm)分别是樟子松的1.42、1.65和1.63倍.显然在沙地环境下沙地赤松生长表现和光合性能优于樟子松,研究结果为扩大该树种在沙地上的引种栽培提供了初步的理论依据.