长期结实和不结实红松针叶光合生理参数的差异

摘要

【目的】选择营养生长基本一致而结实状况差异很大的红松(Pinus koraiensis)个体,分析其光合生理指标差异情况,为红松果材兼用培育提供科学依据。【方法】以吉林省露水河林业局种子园内30年生红松为研究对象,通过对不同结实特性及环境差异下红松个体光合指标进行连续观测,分析其生长季内叶绿素含量、比叶面积(SLA)、光响应参数、非结构性碳水化合物(NSC)含量等指标的变化情况。【结果】(1)不同结实状况红松叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl T)含量存在显著差异。在生长季期间,不结实红松中的Chl a、Chl b、Car和Chl T含量显著高于结实红松,而叶绿素a与b质量比(Chl a/b)相反,除7月外SLA均表现为结实红松>不结实红松。两种结实特性红松各指标在不同月份之间差异显著。两种结实特性红松叶绿素含量和比叶面积变化趋势一致,Chl a、Chl b、Car和Chl T含量呈下降趋势,而SLA则上升,Chl a/b先下降后上升;(2)两种结实特性的红松只有光饱和点(LSP)存在显著差异,表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(n,max))、暗呼吸速率(R_(d))等均不显著。在整个生长季,除LCP外,两种结实特性红松各指标变化趋势基本一致,AQY和R_(d)表现为上升趋势,P_(n,max)、LCP、LSP则表现为下降趋势。除5月外,其他月份两种结实特性红松针叶AQY均为结实红松不结实红松,LCP在5、7月份中为结实红松不结实红松,9月份趋于持平。同时,LCP和LSP随冠层升高而逐渐增大,且各指标在月份之间差异显著;(3)两种结实特性的红松个体针叶中可溶性糖、淀粉和NSC含量之间差异不显著,在生长季均表现为下降趋势且月份之间差异显著,可溶性糖和淀粉含量在不同生境下差异显著,针叶可溶性糖和NSC含量除4、8月外,均表现为结实红松>不结实红松,淀粉含量除6月外均表现为结实红松<不结实红松。【结论】吉林省红松林区的结实红松具有更高的光合潜力和物质消耗能力,因此在光照条件下会同化更多的碳,并提高了能量转换效率,以便在生长季存储更多的淀粉和NSC为果实发育提供营养支撑。