亚热带六种常见榕属植物日间呼吸特征

植物呼吸作用是生态系统碳循环的一个关键过程。陆地植被每年通过光合作用固定的碳有一半被呼吸作用释放,而释放的这部分又有大约一半来自叶片呼吸。植物不仅在夜晚进行呼吸作用(R_(d),Dark respiration),白天也在呼吸,即日间呼吸(R_(L),Light respiration)。有研究表明光照条件下植物叶片呼吸低于黑暗环境下叶片呼吸速率,通常受到的光照抑制程度为30%-40%左右。但在实际研究中,经常忽视植物叶片日间呼吸的光抑制,进而大幅高估生态系统呼吸,从而使得生态系统总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)被高估,因此有必要对植物的日间呼吸特性进行研究。以中国南方亚热带六种常见榕属植物(垂叶榕、高山榕、黄金榕、菩提树、细叶榕、小叶榕)为研究对象,测量其叶片的日间呼吸速率(R_(L),Kok方法)、暗呼吸速率(R_(d))、比叶重(LMA)、叶片氮含量(N)、磷含量(P)、最大光合速率(A)、1800及80μmol m^(-2)s^(-1)光强下Rubisco酶氧化速率(V_(o80),V_(o1800))及Rubisco酶羧化速率(V_(c80),V_(c1800))。采用皮尔逊相关分析R_(L)与叶片其他性状间的关系,并运用逐步回归分析建立RL相关预测模型。研究结果表明:六种榕属植物R_(L)均低于R_(d),存在光抑制现象,光抑制率为24.1%-61.2%,平均为38.4%,其R_(L)及光抑制率均存在种间差异;R_(L)与_(Rd、N)、A、V_(o80)、V_(c80)、V_(o1800)及V_(c1800)成显著正相关,与LMA成显著负相关,与P无统计学相关关系。R_(L)可以用逐步线性回归方程来解释,R_(d)、N和Rubisco酶羧化速率(V_(c80))的可以解释96.5%的RL变异,而V_(c80)与N可以共同解释74.5%的R_(L)/R_(d)。叶片日间呼吸及其光抑制受到N和Rubisco酶羧化速率的影响,这可能是由光合速率与呼吸速率的耦合引起的。本研究建立了亚热带榕属植物叶片日间呼吸相关预测模型,为揭示日间呼吸光抑制机制提供依据,对准确评估叶片碳循环及GPP具有重要作用。