模拟SO_2湿沉降对桑树幼苗生长和光系统Ⅱ的影响

为探明SO_2湿沉降对桑树(Morus alba)幼苗生长和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,本研究利用Na2SO3和NaHSO3的混合液(浓度比为3∶1)模拟SO_2湿沉降,连续处理两年龄的桑树幼苗28d。结果表明,经浓度为50和100mmol·L^(-1)的混合液处理后,桑树幼苗的叶片出现明显的灼烧伤斑,叶片光合能力显著低于对照(P<0.05),株高、分枝数、叶片数也明显比对照低。而20mmol·L^(-1)模拟SO_2湿沉降显著提高了桑树幼苗叶片光合能力(P<0.05),增加了株高、分枝数和叶片数(P<0.05),促进了桑树的生长。快速叶绿素荧光动力学参数分析表明,50和100mmol·L^(-1)混合液处理桑树幼苗,PSⅡ单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、反应中心消耗的能量(DIo/RC)和反应中心用于还原QA的能量(TRo/RC)与对照差异不显著(P>0.05),而反应中心用于电子传递的能量(ETo/RC)、照光2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)值和吸收光能用QA-以后的电子传递的量子产额(φEo)值均较对照略有下降(P>0.05),同时非光化学淬灭的最大量子产额(φDo)值则上升(P<0.05),说明50和100mmol·L^(-1) SO_2湿沉降并未影响PSⅡ反应中心对光能的吸收,过剩的光能用于非光化学淬灭,光合性能指数PIABS显著下降(P<0.05),是因为PSⅡ中电子传递到受到了抑制。本研究结果证明,浓度≤20mmol·L^(-1)SO_2湿沉降有利于PSⅡ功能和活性提高,提高了桑树光合速率,促进了桑树生长。

模拟SO_2湿沉降对桑树叶片光合日变化和生长的影响

为研究桑树生长及叶片光合气体交换参数日变化对SO2湿沉降的响应情况,以一年生桑树(Morus alba L.)作为试验材料,利用亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液模拟不同浓度的SO2湿沉降。结果表明:与未进行SO2湿沉降处理(CK)相比,浓度为50 mmol/L和100 mmol/L SO2处理,净光合速率全天均明显低于CK,尤其是"光合午休"期间,气孔导度值下降,气孔限制值升高,胞间CO2浓度升高,说明导致高浓度SO2对桑树"光合午休"期间光合抑制的原因在于气孔和非气孔因素共同限制。而20 mmol/L SO2处理,相应参数日变化趋势与CK相同,其中气孔导度值高于CK,胞间CO2浓度较CK低,说明20 mmol/L SO2可促进"光合午休"期间桑树叶片的气孔开度和CO2同化,有效缓解"光合午休"的光抑制。相关性分析结果表明,桑树叶片CO2同化受到抑制的主要原因在于水分的匮乏,而20 mmol/L SO2湿沉降处理,蒸腾速率和水分利用效率均高于CK,叶面饱和水汽压亏缺显著低于CK,说明20 mmol/L SO2湿沉降可促进桑树光合作用中水分的供应,有利于桑树的生长,最终体现在桑树株高显著高于CK。