摘要：以塔里木盆地胡楊3種典型異形葉(條形葉、卵形葉與鋸齒闊卵形葉)為材料,利用光合與葉綠素熒光測定技術(shù)測量胡楊異形葉氣體交換與葉綠素熒光動力學(xué)參數(shù),探討異形葉光合機構(gòu)對太陽輻射光能的利用、能量分配與耗散特性及影響其光合能力的主要因素,揭示胡楊異形葉光合生理功能的差異與生理生態(tài)適應(yīng)機制。結(jié)果表明:(1)晴天正午胡楊異形葉凈光合速率(Pn)、PSⅡ有效光化學(xué)量子效率(Fv′/Fm′)、實際光化學(xué)量子效率(ΦPSⅡ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)顯著降低,而PSⅡ激發(fā)能壓力(1-qP)、光合功能相對限制(LPFD)則顯著增大,至傍晚Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP與光化學(xué)反應(yīng)能量(P)恢復(fù),表明荒漠強太陽輻射導(dǎo)致正午胡楊異形葉光合作用發(fā)生了光抑制,但并未造成PSⅡ反應(yīng)中心的不可逆破壞。(2)3種異形葉采取了不同的適應(yīng)方式來適應(yīng)荒漠強光環(huán)境。卵形葉通過提高光能捕獲與轉(zhuǎn)化效率、光化學(xué)反應(yīng)能量來保持葉片高光合能力以消耗多余能量、降低過剩激發(fā)能對光合機構(gòu)的影響;鋸齒葉通過保持高光合電子傳遞能力來緩解光合膜上的還原態(tài)壓力并以熱耗散清除過剩激發(fā)能,二者協(xié)同保護光合機構(gòu)免受強光損傷從而維持較高的Pn;條形葉不耐強光,但可以通過降低光能捕獲與轉(zhuǎn)化效率并將吸收的光能更多用于熱能和熒光輻射耗散過剩激發(fā)能來適應(yīng)強光環(huán)境。(3)逐步回歸分析表明,鋸齒葉光合能力主要受PSⅡ反應(yīng)中心光合電子傳遞速率和非光化學(xué)猝滅過程中的非輻射能量耗散的影響;卵形葉、條形葉分別受PSⅡ反應(yīng)中心光能捕獲與轉(zhuǎn)化效率和非光化學(xué)猝滅過程中的過剩激發(fā)能耗散的影響。綜上所述,胡楊異形葉在生長發(fā)育過程中采取了不同的生態(tài)策略來適應(yīng)荒漠環(huán)境。
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