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基于FvCB模型的3种亚热带阔叶树种光合生理生化特性对短期光强变化的响应

Photosynthetic physiological and biochemical response of three subtropical broadleaved tree species to short-term changes in light intensity based on FvCB model

摘要为探讨亚热带阔叶树种光适应的生理生态策略,采用直角双曲线修正模型和FvCB模型拟合了乌桕(Sapium sebiferum)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)在不同光照强度(200、500、800和1100μmol·m-2·s-1)下的荧光CO2响应曲线(A/Ci),并对其光合生理生化特征进行研究.结果表明:当胞间CO2浓度(Ci)＜30 Pa时,3种植物叶片净光合速率(A)几乎呈线性增加,而且光照强度越大,A的增幅越大;当Ci＞30 Pa时,A增加趋于缓慢,且相同C;下,A随着光照强度的增大而显著增加.叶片气孔导度(gs)随Ci的增大而减小;相同Ci下,gs随光照强度的增大而显著增加.当Ci＜35 Pa时,光系统Ⅱ电子传递速率(J)随Ci的增大而显著增加;当Ci＞35 Pa时,J均随着Ci增大而趋于平稳.在3个光照强度(500、800和1100 μmol·m-2·s-1)下,初始羧化效率(Φc)均显著大于200 μmol·m-2·s-1光照强度.高光照强度下(＞500μmol·m-2·s-1),3种植物叶片的光合能力(Pnmax)均大于低光照强度.随着光照强度的增大,叶肉导度(gm)呈显著上升趋势,而最大电子传递速率(Jmax)、Rubisco酶最大羧化速率(Vcmax)以及光照条件下的暗呼吸速率(Rd)均不受光照强度的影响.研究表明,亚热带阔叶树种乌桕、青冈和苦槠在高光照强度下通过增强gm和光能利用效率提升光合固碳能力,且其光合生理生化特性对光照强度变化响应明显,为亚热带人工林树种选育及全球气候变化背景下森林碳汇动态预测提供了重要理论依据.