土壤干旱和强光交互作用对青藏高原高山嵩草光合功能的影响

植物对单一环境因子的响应常会因另一因子存在而被修饰。本文主要采用叶绿素荧光图像分析技术,研究了土壤干旱对高山嵩草(Kobresia pygmaea)叶片光合功能的影响及与强光的交互效应。结果表明:土壤干旱胁迫可引起叶绿素a(Chl a)含量和Chla/b比值的降低,对总叶绿素(Chl a+b)含量无影响。高光强可导致PSII最大效率(F_v'/F_m')、PSII运行效率(F_q'/F_m')和PSII效率因子(F_q'/F_v')的显著降低,且F_v'/F_m'和F_q'/F_m'的降低为土壤干旱所加剧;非光化学猝灭系数(NPQ)和光化学效率的相对限制(L(PFD))随光强增大显著增加,也为干旱胁迫所加剧;PSII反应中心开放比率(qL)随光强的增大而降低,土壤干旱时降低趋势较小。方差分析表明,光强是影响光合机构光能利用和耗散的主要因素;PSII非光化学能量耗散存在着两种胁迫因子的交互效应,但F_q'/F_m'和L(PFD)则无。证实,高山嵩草能快速响应环境光强的变化,并对土壤干旱胁迫具有较强的耐受性,非光化学能量耗散的加强是光合功能有效维系的保护策略。

夜间低温对青藏高原高寒草甸小嵩草光合活性的影响

昼夜温差大是青藏高原的典型气候特征。本文采用高寒草甸优势种小嵩草(Kobresia pygmaea),应用叶绿素荧光成像分析手段,研究了模拟0°C夜间低温对叶片PSII光化学效率和非光化学猝灭的影响及暗驰豫恢复。结果表明,1500μmol·m^(-2)·s^(-1)的高稳态作用光下,PSII实际光化学效率(Φ_(PSII))、光化学猝灭系数(qP)、PSII最大光化学效率(F_(v)’/F_(m)’)和非光化学猝灭(NPQ)均能很快趋于稳态;夜间低温可促使ΦPSII和qP的相对增高,以及F_(v)’/F_(m)’的略显增加和NPQ的略微降低。室内去除野外诸多逆境因素后,PSII最大光化学量子效率(F_(v)/F_(m))在得以提升的同时,持续夜间低温并没有引起F_(v)/F_(m)的明显降低。尽管暗弛豫恢复5 min时的PSII最大光化学量子效率(F_(v)^(r)/F_(m)^(r))显著低于对照,但经15min的暗恢复后F_(v)^(r)/F_(m)^(r)已无差异。因此,高山植物小嵩草具有抵御高寒逆境的较强适应能力,其日间光合作用受0℃夜间低温的影响很弱。