亚热带常绿人工针叶林冠层内光能利用率

Light use efficiency within the canopies of subtropical evergreen needle-leaf plantations

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摘要以我国南方主要造林树种湿地松(Pinus elliottii)、马尾松(P.massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,采用Li-6400便携式CO_2/H_2O红外气体分析仪测定生长中期(7月)和后期(10月)树冠内部不同层次(上层和下层)、方位(阳面和阴面)和叶龄(当年生和1年生)光环境、净光合速率(P_n),计算了光能利用效率(LUE).结果表明:光合有效辐射(PAR)在树冠不同层次和方位间存在显著差异(P<0.05);当年生叶所处环境PAR高于1年生叶所处环境PAR,即在一定光环境之下发育的叶片往往被后来形成的新叶所遮荫.两时期3树种上层针叶的P_n均高于下层针叶;生长中期下层针叶的LUE高于上层叶,而生长后期层次间LUE相近或下层针叶不及上层针叶.不同方位针叶P_n因树种不同而不同,湿地松和马尾松阳面叶P_n高于阴面叶,而杉木阴面叶P_n高于阳面叶;两时期3树种阴面叶LUE均高于阳面叶.总体而言,叶片P_n和LUE对森林树冠内部光环境做出较强的可塑性.由于当年生针叶生理机能和光环境均优于1年生针叶,两时期3树种当年生针叶P_n均高于1年生针叶;生长中期湿地松和马尾松当年生叶LUE高于1年生针叶,杉木不同年龄针叶LUE较为相近,生长后期马尾松当年生叶LUE高于1年生,湿地松和杉木1年生叶LUE与当年生叶相近.如果采用当年生针叶P_n推算整个树冠光合能力,生长中期湿地松和马尾松整个树冠光合能力分别将会高估7.4%和14.5%,生长后期2树种将分别高估14.2%和40.0%.光有效性与叶片年龄相互作用影响整个树冠光合水平,森林通过调整叶片LUE来适应冠层内部光环境以最大限度进行碳固定.