云杉净光合速率日变化规律及其影响因子的研究

减小字体 增大字体 作者:土建民 赵震虎  来源:www.zhonghualunwen.com  发布时间:2009-09-01 15:55:00

关键词:云杉 净光合速率 日变化
摘要:采用美国产CI-340便携式光合测定系统对云杉光合特性进行分析,测定指标包括净光合速率(Pn)、气孔导度(C)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)、气温、空气湿度。结果表明:云杉具有午休现象。早8:00时出现全天光合速率最高峰,净光合速率为5.16umol/m2/s。第二个高峰出现在下午14:00,净光合速率为4.08umol/m2/s。两峰之间11:00时净光合速率达到最低值,形成波谷。而午休现象是气孔限制与非气孔因素共同作用的结果。
   云杉是哈尔滨市常用的绿化树种,分布于城区的大街小巷,本试验于云杉旺盛生长结束后对其光合特性进行研究,以便为夏季云杉的合理栽培提供理论依据。
  
  1.材料与方法
  
  1.1 材料:试验于2007年6月18日在哈尔滨市农业科学研究院院内进行。选取长势良好、无病虫害的云杉3株作为试材。
  1.2 方法:光合作用测定采用美国产CI-340便携式光合测定系统。测定时每株选取东南方向外围中上部当年生小枝5枝进行测定,每枝测定3次,以平均值作为测定结果。测定指标包括净光合速率(Pn)、气孔导度(C)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)、气温、空气湿度等。
  从8:00~18:00每隔1个小时测定1次,最后用Excel软件对数据进行统计分析。
  
  2.结果与分析
  
  2.1 净光合速率的日变化
  从图1可以看出,云杉具有午休现象。早8:00时出现全天光合速率最高峰,净光合速率为5.16umol/m2/s。第二个高峰出现在下午14:00,净光合速率为4.08umol/m2/s。两峰之间11:00时净光合速率达到最低值,形成波谷。 

  2.2 蒸腾速率的日变化
  从图2可以看出,云杉是蒸腾速率最高峰出现在上午10:00,蒸腾速率为1.13mmol/m2/s,第二个高峰出现在下午13:00,蒸腾速率为0.86mmol/m2/s。两峰之间12:00时蒸腾速率达到最低值,为0.84mmol/m2/s,形成波谷。 

  2.3 气孔导度的日变化
  从图3可以看出,气孔导度从8:00至11:00一直处于下降趋势,自12:00至15:00一直处于上升趋势,从16:00又开始下降。一天内的最高气孔导度值为33.51mmol/m2/s,出现在下午15:00;最低值为12.48mmol/m2/s,出现在下午16:00,比最高值减少21.03。另一个小的波谷出现在上午11:00,与净光合速率出现波谷的时间一致。 

  2.4 胞间CO2浓度的日变化
  从图4可以看出,胞间CO2浓度的日变化一直处于上升趋势,从14:00到15:00上升幅度最大,从227.68ppm上升到323.29ppm,上升了95.91。
  2.5 气温和空气湿度对净光合速率的影响
  从图5可以看出,一天中温度最高值出现在上午10:00,为36.7℃。空气湿度最高值出现在下午16:00,为39.2%;最低值出现在上午10:00,为23%。
  高温干旱的时间与净光合速率低谷值时间接近,因此对净光合速率会产生一定影响,但影响不大。
  
  3.结论
  
  光合作用中午降低的现象是由多种因素同时控制的,只由一种因子很难说明光合作用中午降低的现象。净光合速率在11:00出现午休现象,而此时气温高、相对湿度小,但均不是日测最低值,气孔导度出现小的波谷,但也不是最低值。说明午休现象是气孔限制与非气孔因素共同作用的结果。
  目前有观点认为,一方面是高温、强光、低湿等引起的气孔因素导致午休现象,另一方面就是光合机构的受损和有关酶活性下降等非气孔因素导致午休现象发生。Salvucci间指出光合作用关键酶-Rubisco的最适活化温度为25~30℃,活性高低直接影响光合速率。而本试验气温较高,最高值为36.7℃,所以气温对光合速率的影响有待于进一步研究。
  由于云杉的快速生长多集中于春季夏初,为了提高其光合速率,在夏季高温季节应加强栽培管理,降温增湿,延迟叶片衰老,提高其光合速率,使其保持强壮的树势,提高抗病虫能力。
  
  参考文献
  [1] 孙磊,张铁等.柿树光合速率日变化及其影响因子的研究[A]北方果树,2006.(2):4-6.
 

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