香樟冠层光环境对叶片功能性状和光合特性的影响

为了解香樟冠层不同光环境叶片光合能力的适应机制,提升冠层碳汇功能,本文选取香樟单株冠层南向外侧(100%全光)、南向内侧(34%全光)和北向(21%全光)3个方位的叶片,研究光环境对叶片形态结构、营养和生理性状以及光合特性的影响,分析弱光环境下导致光合能力下调的主要限制因子。结果表明:随着冠层光强减弱,叶片的比叶重、表皮角质层厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织细胞数和细胞宽度、栅栏组织与海绵组织的厚度比、细胞结构紧密度均显著降低,而海绵组织厚度、栅栏组织细胞长宽比、细胞结构疏松度均显著升高。与全光环境相比,2个弱光环境下叶片的碳含量、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均显著降低,而氮含量在北向显著升高。弱光导致净光合速率(P_(n))、暗呼吸速率、CO_(2)气孔导度(g_(sc))、叶肉导度(g_(m))、CO_(2)总导度(g_(tot))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、叶绿体CO_(2)浓度(C_(c))等气体交换参数显著下降,且P_(n)与g_(sc)、g_(m)、g_(tot)、C_(c)呈显著正相关。尽管最大光化学量子效率、实际光化学量子效率、光化学猝灭系数、最大羧化效率(V_(c max))和最大电子传递速率(J_(max))在不同光环境间均无显著差异,但V_(c max)和J_(max)与P_(n)呈显著正相关。g_(m)是弱光下光合速率降低的主要限制因子,且随着光照的进一步减弱,g_(sc)限制逐渐增强,而生化限制对净光合速率的影响相对较小。综上,全光照可以提升香樟冠层叶片的光合潜力,降低g_(m)和g_(sc)对光合性能的限制,增强碳同化能力。