大青山山区白桦、土庄绣线菊等树种光合特征及其与环境因子的关系
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摘要
本文通过在野外自然环境下和室内土壤水分控制条件下对大青山山区白桦、山杨、辽东栎、土庄绣线菊、灰栒子五种树种的光合作用、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度和叶绿素荧光参数进行测定,研究了被试树种光合特性和叶绿素荧光特征及其与主要环境影响因子的关系,结果如下:
(1)在对野外光合速率与环境因子相关分析和逐步回归分析指出,主要环境影响因子为光照强度和温度,即使在同一立地条件下,同一环境因子对不同树种的作用也不相同,环境因子对树种的影响也具有树木生长月份差异。
(2)被试树木的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素荧光指标NPQ、ETR与光强的关系与呈正相关关系,可模拟为方程y=a+b(1-e~(-Kx)),而叶绿素荧光指标Fv’/Fm’和qP与光强呈负相关关系。
(3)被试树种光合速率与土壤含水量关系可模拟为方程y=a+b(1-e~(-Kx))。白桦、辽东栎、土庄绣线菊和灰栒子光合速率初始下降的土壤含水量分别为：8.99%、15.63%、11.12%和13.89%;辽东栎、土庄绣线菊、灰栒子和白桦光合作用土壤水分补偿点为：5.63%、8.05%、5.27%和5.18%。叶绿素荧光指标初始下降点土壤含水量值从大到小排序Fv/Fm为土庄绣线菊(7.11%)>灰栒子（5.43%)>白桦(5.03%)>辽东栎(4.43%);Fv’/Fm’为:灰栒子（9.46%)>土庄绣线菊(8.10%)>辽东栎(5.52%)>白桦(5.37%)。
(4)以树种光合作用土壤水分补偿点和Fv/Fm、Fv’/Fm’初始下降点土壤含水量作为树木对土壤水分适应能力的评价指标,被试树种对土壤水分胁迫适应能力排序为:辽东栎(5.19%)>白桦(5.20%)>灰栒子（6.72%)>土庄绣线菊(7.75%)。
In this paper, photosynthesis, stomatal conductance, transpiration rate, intercellular CO_2 concentration and chlorophyll fluorescence indexes of five tree species such as Betula platyphylla suk., Populus davidiana Dode., Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz., Cotoneaster acutifolius Turcz. under the soil water controlled in the room and the field natural conditions in Daqing Moutain were measured to study the relationship between photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics and environmental factors, the main results are as follows:
(1) The related analysis and stepwise regression analysis on the field photosynthetic rate and environmental factors pointed that the major environmental factors are light intensity and temperature, even in the same site conditions; the same environmental factors play the different role on species and environmental factors’influence on species with month difference.
(2) The net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and NPQ and ETR of chlorophyll fluorescence indexes of the trees tested and light intensity relationships is a positive correlation, it can be simulated for the equation y=a+b(1-e~(-kx)), the chlorophyll fluorescence index Fv'/Fm' and qP and light intensity presents a negative correlation.
(3) The relationship between photosynthetic rate of the tested trees and the soil moisture can be modeled as equation y=a+b(1-e~(-kx)). The soil moisture of Betula platyphylla suk., Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz. and Cotoneaster acutifolius Turcz. at the initial decline of photosynthetic rate are respectively 8.99%, 15.63%, 11.12% and 13.89%; the soil moisture compensation point of Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz., Cotoneaster acutifolius Turcz. and Betula platyphylla suk. photosynthesis are respectively 5.63%, 8.05%, 5.27% and 5.18%. The soil moisture at initial decline in Fv/Fm of chlorophyll fluorescence indexes: Spiraea pubescens Trucz.(7.11%)> Cotoneaster acutifolius Turcz.(5.43%)>Betula platyphylla suk.(5.03%)>Quercus wutaishanica Blume.(4.43%); that in Fv'/Fm': Cotoneaster acutifolius Turcz.(9.46%)>Spiraea pubescens Trucz.(8.10%)>Quercus wutaishanica Blume.(5.52%)>Betula platyphylla suk.(5.37%).
(4) The soil moisture compensation point of photosynthesis and soil water content of at initial decline point of Fv / Fm and Fv '/ Fm' can be as the evaluation index of trees to adapt to the soil moisture, and the order of adaptation:of the tested trees to soil moisture stress is:Quercus wutaishanica Blume.(5.19%),Betula platyphylla suk.(5.20%),Cotonea- ster acutifolius Turcz.(6.72%) and Spiraea pubescens Trucz. (7.75%).
(1)在对野外光合速率与环境因子相关分析和逐步回归分析指出,主要环境影响因子为光照强度和温度,即使在同一立地条件下,同一环境因子对不同树种的作用也不相同,环境因子对树种的影响也具有树木生长月份差异。
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(3)被试树种光合速率与土壤含水量关系可模拟为方程y=a+b(1-e~(-Kx))。白桦、辽东栎、土庄绣线菊和灰栒子光合速率初始下降的土壤含水量分别为：8.99%、15.63%、11.12%和13.89%;辽东栎、土庄绣线菊、灰栒子和白桦光合作用土壤水分补偿点为：5.63%、8.05%、5.27%和5.18%。叶绿素荧光指标初始下降点土壤含水量值从大到小排序Fv/Fm为土庄绣线菊(7.11%)>灰栒子（5.43%)>白桦(5.03%)>辽东栎(4.43%);Fv’/Fm’为:灰栒子（9.46%)>土庄绣线菊(8.10%)>辽东栎(5.52%)>白桦(5.37%)。
(4)以树种光合作用土壤水分补偿点和Fv/Fm、Fv’/Fm’初始下降点土壤含水量作为树木对土壤水分适应能力的评价指标,被试树种对土壤水分胁迫适应能力排序为:辽东栎(5.19%)>白桦(5.20%)>灰栒子（6.72%)>土庄绣线菊(7.75%)。
In this paper, photosynthesis, stomatal conductance, transpiration rate, intercellular CO_2 concentration and chlorophyll fluorescence indexes of five tree species such as Betula platyphylla suk., Populus davidiana Dode., Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz., Cotoneaster acutifolius Turcz. under the soil water controlled in the room and the field natural conditions in Daqing Moutain were measured to study the relationship between photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics and environmental factors, the main results are as follows:
(1) The related analysis and stepwise regression analysis on the field photosynthetic rate and environmental factors pointed that the major environmental factors are light intensity and temperature, even in the same site conditions; the same environmental factors play the different role on species and environmental factors’influence on species with month difference.
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(3) The relationship between photosynthetic rate of the tested trees and the soil moisture can be modeled as equation y=a+b(1-e~(-kx)). The soil moisture of Betula platyphylla suk., Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz. and Cotoneaster acutifolius Turcz. at the initial decline of photosynthetic rate are respectively 8.99%, 15.63%, 11.12% and 13.89%; the soil moisture compensation point of Quercus wutaishanica Blume., Spiraea pubescens Trucz., Cotoneaster acutifolius Turcz. and Betula platyphylla suk. photosynthesis are respectively 5.63%, 8.05%, 5.27% and 5.18%. The soil moisture at initial decline in Fv/Fm of chlorophyll fluorescence indexes: Spiraea pubescens Trucz.(7.11%)> Cotoneaster acutifolius Turcz.(5.43%)>Betula platyphylla suk.(5.03%)>Quercus wutaishanica Blume.(4.43%); that in Fv'/Fm': Cotoneaster acutifolius Turcz.(9.46%)>Spiraea pubescens Trucz.(8.10%)>Quercus wutaishanica Blume.(5.52%)>Betula platyphylla suk.(5.37%).
(4) The soil moisture compensation point of photosynthesis and soil water content of at initial decline point of Fv / Fm and Fv '/ Fm' can be as the evaluation index of trees to adapt to the soil moisture, and the order of adaptation:of the tested trees to soil moisture stress is:Quercus wutaishanica Blume.(5.19%),Betula platyphylla suk.(5.20%),Cotonea- ster acutifolius Turcz.(6.72%) and Spiraea pubescens Trucz. (7.75%).
引文
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