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香樟树

[香樟]浅谈桉树光合作用午休现象

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[香樟]浅谈桉树光合作用午休现象

  本文利用Li-6400XT便携式光合作用分析系统,测定了自然条件下从上午8:00到下午6:00,间隔2小时生长的樟树的光合作用。果表明:(1)l桉树表现出显着的光合作用。象“午休”。(2)高VPD对蒸腾速率有双重影响:一方面,孔隙封闭,蒸腾速率降低;另一方面,水蒸气的饱和梯度加到提高蒸腾速率。(3)水分利用效率(WUE)日变化趋势接近净光合速率日变化趋势,而日变化趋势与日内变化趋势相关。不明显。(4)由于饱和蒸气压差(VPD)和温度的升高,气孔导度关闭,中午前后光化学系统的活性降低,这是桉树“午休”现象的起源。光合速率;蒸腾速率;午休;用水效率引言自工业革命以来,大气中二氧化碳浓度的增加已成为不争的事实[1-2]。氧化碳浓度的增加是全球气候变化的主要原因[2]。

浅谈桉树光合作用午休现象_no.1

  气中二氧化碳浓度的变化是由全球碳循环中“碳库”之间的交换量变化引起的。林生态系统是陆地生态系统的主要组成部分,具有多种功能和益处。林生态系统植物利用光合作用,吸收CO2,释放O2,将大气CO2转化为有机物质,并将其作为生物质储存,从而通过植物光合作用进行碳封存。全球碳平衡中发挥着非常重要的作用。而,光合作用的速率受复杂的环境因素影响,如光照,相对湿度,温度,CO2浓度等。
  [4]。午或中午光合作用速率显着降低的现象称为光合作用“午休”,其现象在植物中以其天然状态广泛存在。而,对光合作用“午休”现象的研究主要集中在农作物上[5-7]。

浅谈桉树光合作用午休现象_no.68

  于森林物种的报道很少,特别是亚热带树木。树(Cinnamomum camphora)是典型的亚热带树种。广泛分布于中国中南部,对当地生态,水文环境和当地小气候产生重大影响。此同时,桉树也是城市绿化的绝佳精华。文以桉树为研究对象15年,在光合作用便携式仪器测量的基础上,探讨了桉树光合作用“午休”现象及其成因。料与方法观测地点观测地点位于长沙市西郊(112°5320E,香樟北纬28°0946,海拔70 m)。海)。附近的山上种植了一片亚热带硬木林,主要是桉树(Cinnamomum camphora)。),Liquidambar formosana,Castanopsis sclerophylla,Quercus manufact。地区属潮湿,亚热带季风湿润气候区,季节变化明显。季炎热,夏季炎热,四季分明:春,秋,冬,长夏,充分体现了亚热带大陆性季风气候的典型特征。于季风,该地区的季节性温度变化很重要。平均气温为17.2°C,1月份最冷,为4.7°C,7月份最冷,为29.4°C。降水量为1361.6毫米,当天年平均降雨量为152天,但降水主要集中在3月至5月。合作用测量的观察实验于2013年7月8日至10日在晴天和无云天气下进行。择10-12片成熟健康的叶子,在树冠的左上方进行使用由American Genetics制造的Li-Cor-6400XT便携式光合作用分析仪(Li-Cor Inc.,USA)测定。察要素包括净光合速率(An),​​气孔导度(gs),细胞间CO2浓度(Ci)和光合有效辐射(PAR)等参数。器参数稳定时记录读数。个测量值从3到5个相对稳定的值读取,并且重复上述操作一次。测量过程中,叶腔中的CO2浓度对应于环境CO2浓度。有光合作用测试均在高于1000μmol.m-2 s-1的光合有效辐射(PAR)下进行(光合有效辐射饱和的水平)。次测量的时间选自当天上午8:00至下午6:00,除了下午1:00,间隔2小时。据分析过程使用Excel执行统计。算每个周期的测量数据以计算其平均值和标准偏差。
  们由Excel建立并进行回归相关分析。果分析图1显示了净光合速率和蒸腾速率的净光合速率和蒸腾速率的日变化。1.光合作用净速率呈现“午休”现象,净光合速率在8:00左右最高(17μmol.m-2s-1),然后逐渐下降至最小值。14:00左右(10.3μolM-2s-1),光合作用在16:00缓慢增加至11.6μmol.m-2s-1,光合速率在18:00略有下降。而,蒸腾速率的日变化曲线显示单峰曲线,最大值约为12小时(5.5mmol H2Om-2s-1)。8:00到12:00,蒸腾速率从12:00到14:00逐渐增加。腾率:00急剧下降,然后从14:00缓慢下降到18:00。片的温度和叶片VPD的昼夜温度的变化和它们的昼夜温度是相似的,并且在单个峰值中显示曲线,也就是说它们先增加然后减少(图2)。它们似乎是最大的时间点是不同的。片温度的最大值出现在16:00左右,最大值为35.3℃。到VPD最大值的时刻是在温度之前,到14小时,最大值是约2.46千帕。
  片的温度变化很小,特别是从10:00到16:00,温度变化很小,从33,49°C到35.3°C,而VPD的日变化范围更大,其值从最小1.2 kPa到最大值。为2.46 kPa。孔导度(gs)和胞间CO2(Ci)的气孔导度曲线与净光合速率非常相似(图3),两者均显示减少时间点,然后增加最大值和最小值。出现。一致的。

浅谈桉树光合作用午休现象_no.42

  孔导度的最大值出现在8:00左右,最小值出现在14:00左右。gs相比,Ci的日变化不显着,14:00的最低值为250-290μmol/ mol。论是叶片的气孔导度降低,进入细胞的CO2被阻断。绿体光合作用过程中CO2浓度的降低是导致叶片光合作用暂停的主要原因。树。分利用效率(WUE)和内在水效率(IWUE)水分利用效率(WUE)是光合速率与蒸腾速率(YUE)的比率。/ Tr)用于估算单位水消耗的二氧化碳量。有水效率(IWUE)定义为An / gs,用于评估孔隙效率。WUE和IWUE的日变化如图4所示.WUE的趋势与净光合速率相似:最大值出现在上午8点(4.26μmolCO2/ mmol H2O),最小值出现在14.00。(2.19μmolCO2/ mmol H2O),然后略微增加。是,IWUE呈现单峰曲线,其最大值出现在WUE为最小值的时间点。最大值为52.36μmolCO2/ mol H2O,而其他时间点的IWUE观测结果彼此接近,均为45μmolCO2/ mol H2O。为行动的一部分。
  过净光合速率与叶温和VPD的回归分析,分析了净光合速率与叶温和VPD之间的关系,揭示了它们之间的显着负相关。光合作用和VPD(p <0.01)。光合速率与叶片温度之间的相关性不显着(p = 0.11)。表明VPD是净光合速率降低的主要原因,但VPD的增加主要是由于温度的升高。此,温度和VPD有助于净光合速率。论与讨论夏季前后,光照强度强,中午光​​照强度超过2 000 umol.m-2s-1,温度高,最高温度35℃以上°C,VPD值高,此时容易发生光合“午休”现象。合作用“午休”出现的原因是不同的,因为研究人员的研究所选择的材料是不同的,并且进行研究的环境是不同的。慧源等[6]发现甘薯培养表明,光合作用暂停时光合羧化效率和气孔导度均显着降低,而CO2浓度则显着降低。胞间隔(Ci)下降,气孔阻力增加。表明气孔导度的降低是甘薯光合作用断裂的主要原因。新国等文献[8]也表明,高光胁迫下银杏净光合速率的降低主要是由于气孔导度的降低,而光抑制效应不是降低的主要原因。合速率。而,郭艳萍[9]指出,经过强烈的午间光照处理,温州柑橘叶片显示出最大荧光(Fm),香樟量子效率(AQY),光化学效率(Fv / Fm)。初始荧光(Fo)和电子传递。率(ETR)的降低表明中午净光合速率的降低是由光抑制引起的,而不是气孔导度的降低。些研究人员还认为,“光合作用暂停”是由某些植物固有的遗传特征引起的现象,构成了植物长期适应环境变化形成的内源节律。证据表明,在有利的天气条件下,中午的光合作用速率会降低。[10]格拉西研究人员[11]研究了在地中海气候下生长的杨梅植物,表明光合作用的断裂是由气孔和非气孔因素(包括羧化活性)引起的。Rubisco光合作用酶,电子传递速率)。量分析各种因素对光合作用“午休”效应的影响表明,每种因素的贡献随季节而变化。这项研究中,桉树的光合作用现象称为“午休”主要是由于VPD和温度。中午左右,温度升高,空气的相对湿度降低,饱和压力与水蒸气的差异迅速增加(图2)。防止水分过量,叶片的湿度保持在一定范围内,孔隙闭合,电导率降低(图2)。3),净光合速率降低。VPD的增加一方面降低了气孔导度,另一方面增加了托盘内外饱和水蒸气的差异,因此速率蒸腾作用随着VPD的增加而开始增加,随着孔闭合而减少(图1)。VPD的增加伴随着温度的升高,高温下植物光合作用速度的抑制主要是通过降低光合作用化学系统PSII的效率来实现的[12]。
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  香樟 http://www.jshmcyz.com

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