香榧不同叶龄叶片光合能力与氮含量及其分配关系的比较

【目的】比较香榧不同叶龄叶片光响应、二氧化碳(CO2)响应、比叶质量(SLW)、叶绿素(Chl)含量、叶片氮含量等的差异,探讨不同叶龄、不同叶位叶片之间的光合特性与氮含量及分配的关系,为进一步提高其丰产栽培技术提供理论依据。【方法】在自然林地条件下,以20年香榧顶枝(A)、侧枝(S)上的当年生(C)叶片、1年生叶片(C+1)和2年生(C+2)叶片为研究对象,测定不同叶位的不同叶龄香榧叶片的光响应曲线、CO2响应曲线、Chl含量、叶氮含量的变化。【结果】随着叶龄的增加,香榧叶片的光饱和点(LSP)、最大光合作用速率(Pmax)均呈降低趋势,Chl含量、以干质量为基础的叶氮含量(NM)、分配到羧化作用的N素(NC)、分配到能量代谢的N素(NB)、分配到捕光色素的N素(NL)、光合氮素利用效率(PNUE)均逐渐降低,但SLW却呈显著增加的趋势,且PNUE与SLW呈显著负相关性。同一叶龄不同叶位香榧叶片之间的Pmax、Chl含量、NM、NC、NB、NL、PNUE、SLW均无显著性差异。【结论】香榧不同叶龄叶片的光合特性存在差异,主要与其Chl含量、最大Ru BP羧化速率(Vcmax)及Ru BP再生的光合电子传递速率(Jmax)大小不同有关。随着叶龄的增加,香榧叶片对强光的适应性逐渐减弱;香榧叶片Pmax的降低是由于分配到细胞壁的氮素增加,使叶片增强抵御外界环境变化的能力,但分配到光合机构的氮素(Nc,NB和NL)降低,从而使叶片的光合速率、PNUE降低。同一叶龄不同叶位香榧叶片的光合特性无显著性差异。

香榧与榧树叶片光合特性及其光保护机制的比较

【目的】通过比较分析2个发育阶段的香榧和榧树叶片的气体交换参数、叶片氮含量及叶绿素荧光参数的差异,探讨香榧与榧树叶片光合特性及其光保护机制。【方法】以天然林中15年香榧和榧树的幼叶(即萌芽后10天)和成熟叶(即萌芽后50天)为研究对象,通过测定2个发育阶段香榧、榧树叶片的光响应曲线、光合色素含量、叶氮含量、比叶重(SLW)、叶绿素荧光参数的变化。【结果】1)香榧幼叶较榧树幼叶具有较低的最大净光合速率(Amax)、光饱和点(LSP)和较高的SLW,相对差值分别为40.3%,33.1%和29.7%(P≤0.05),而香榧成熟叶较榧树成熟叶具有较高的Amax,LSP和SLW,相对差值分别为26.3%,40.9%和44.8%(P≤0.05)。2)香榧幼叶和成熟叶较榧树叶片具有较高的氮含量,相对差值分别为32.5%和44.9%(P≤0.05),却具有较低的光合氮素利用效率(PNUE),相对差值分别为54.9%和12.8%(P≤0.05)。3)与9:00相比,13:00时(较高光强)香榧和榧树幼叶、成熟叶片的光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均显著降低,Pn的相对差值分别为33.7%,26.8%,35.1%和44.4%(P≤0.05),Gs的相对差值分别为27.7%,23.5%,38.7%和45.0%,但胞间CO2浓度(Ci)无显著变化(P≥0.05)。4)香榧幼叶较榧树幼叶具有较低的实际光化学量子效率(Y(II))(P≤0.05),及较高的△p H和叶黄素调节的热耗散量子效率(Y(NPQ))和类胡萝卜素/总叶绿素含量比值(Car/Chl)和叶绿素a/叶绿素b含量比值(Chla/Chlb)(P≤0.05);香榧成熟叶较榧树成熟叶具有较高的荧光和不依赖于光的非调节性热耗散量子效率(Y(NO))(P≤0.05)。【结论】具有较低Amax和LSP的香榧幼叶,在相同的高光强下较易发生光抑制,但较高光强下(13:00时)其光抑制程度小,主要是由于其能有效地通过增加Y(NPQ)、Car的形式进行过剩光能的热耗散及通过降低Chlb含量来减少光能的捕获;具有较高的Amax和LSP的香榧成熟叶还需通过Y(NO)进行过剩光能的耗散。香榧叶片较榧树叶片具有较高的氮含量和较低的光合氮素利用效率(PNUE),说明分配到非光合组分的氮素较多,因此香榧在生产中要注意氮肥的施用。