杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较

Comparison of Solar-induced Chlorophyll Fluorescence and Light Use Efficiency between Poplar and Cork Oak

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摘要为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(Pn)与LUEp/LUEf对光合有效辐射(PAR)响应的异同.结果表明:(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R2)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUEf;Pn随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmolCO2·m?2·s?1.(2)杨树和栓皮栎Pn均随着SIF的增大呈先上升变化,之后杨树的Pn逐渐饱和,栓皮栎则缓慢下降.(3)LUEp与LUEf呈显著负线性相关关系,LUEp/LUEf随光强的增加呈指数型逐渐下降趋势,变化规律及大小在树种间不存在明显差异.研究结果说明,在日内随PAR的升高,LUEf变化较小,而LUEp则下降明显,光能分配向碳固定的比例下降,因此,Pn在强光下饱和,SIF与GPP在日内尺度表现出指数型相关关系,且该指数型关系在树种间一致.

作者程向芬 ^[1] 任成昊 ^[2] 张劲松 ^[1] 胡美均 ^[1] 蒋丽娅 ^[3] 胡海洋 ^[4] 黄辉 ^[1] 乔永胜 ^[5] 学术成果认领

作者单位中国林业科学研究院林业研究所/国家林业和草原局林木培育重点实验室,北京 100091;河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站,济源 459007 ^[1] 青岛农业大学机电工程学院,青岛 266109 ^[2] 河南农业大学林学院,郑州 450002 ^[3] 北京林业大学生态与自然保护学院,北京 100083 ^[4] 国有济源市南山林场,济源 459000 ^[5]

关键词日光诱导叶绿素荧光净光合速率光能利用率光合有效辐射

栏目名称

农业生物气象

DOI 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.004

发布时间 2023-05-08

基金项目

科技基础资源调查专项（2021FY100701）