浙南人工红树林秋茄叶片光合作用与荧光特性动态研究

doi:10.3969/j.issn.1000-5641.2022.03.010

摘要/Abstract

摘要：

探讨了浙江南部人工红树林秋茄叶片光合作用与叶绿素荧光动态变化特征, 以此为该物种近期北移引种生态恢复应用提供科学依据. 利用LI-6800F便携式光合-荧光自动测量系统, 测量了不同月份秋茄叶片光合作用、叶绿素荧光的日变化, 并分析了它们之间的关系. 结果表明: 除了水利用效率、非光化学淬灭以外, 各参数的日变化曲线大体上呈U型或倒U型, 如蒸腾速率、气孔导度、电子传递速率、最大光化学反应量子效率; 且夏季7月、8月部分参数值明显高于11月、12月, 如净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、电子传递速率. 此外, 单日上, 除水利用效率分别与实际光化学量子效率、光化学淬灭系数、非光化学淬灭系数的相关性不显著外, 光合因子与荧光因子的相关性显著, 而各月上, 仅净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水利用效率、电子传递速率之间的相关性显著. 以上说明, 单日上, 中午前后是秋茄叶片光合能力最强的时候, 而各月上, 夏季是秋茄光合能力最强的季节, 春季与秋季次之, 冬季最弱; 秋茄叶片光合与叶绿素荧光在单日上的相关性比在各月上的更高.

关键词: 红树林秋茄, 动态变化, 光合作用, 叶绿素荧光, 相关性

Abstract:

In this paper, we explore the dynamic changes in photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Kandelia candel leaves from restored mangroves in southern Zhejiang Province to provide a scientific basis for the ecological restoration and northward migration of Kandelia candel. Using a LI-6800F portable, automatic photosynthesis-fluorescence measurement system, the diurnal variation of photosynthesis and chlorophyll fluorescence of Kandelia candel were measured for one day each month in 2019; the data was then used to analyze the relationship between the two parameters. The results showed that, except for water use efficiency (W_UE) and non-photochemical quenching (N_PQ), the diurnal variation curves of the parameters were generally u-shaped or inverted u-shaped; examples of these parameters included transpiration rate (E), stomatal conductance (G_sw), electron transfer rate (E_TR), and maximum photochemical reaction quantum efficiency ( $F_{\rm {v}}' $ / $F_{\rm {m}}'$ ). Some parameters, such as net photosynthetic rate (A), E, G_sw, and E_TR, were found to be significantly higher in July and August than in November and December. In addition, except for W_UE, the correlation between photosynthetic factors and fluorescence factors was significant on a daily basis, and the correlation between A, E, G_sw, W_UE, and E_TR was significant on a monthly basis. The results also demonstrated that the photosynthetic capacity of Kandelia candel leaves was the strongest around noon on any given day; at the monthly level, the strongest capacity was observed in the summer, followed by spring and autumn, and lastly winter. The correlation between photosynthesis and chlorophyll fluorescence of Kandelia candel leaves on individual days was higher than that at the monthly level.

Key words: mangrove Kandelia candel, dynamic variation, photosynthesis, chlorophyll fluorescence, correlation

中图分类号:

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图/表 14

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参考文献 25

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因子	净光合速率	蒸腾速率	气孔导度	胞间CO₂ 浓度	水利用效率	实际光化学量子效率	电子传递速率	光适应下最大光化学量子效率	非光化学淬灭系数	光化学淬灭系数
净光合速率	1	0.956^**	0.985^**	–0.962^**	0.759^*	–0.979^**	0.985^**	–0.989^**	0.881^**	–0.980^**
蒸腾速率		1	0.989^**	–0.915^**	0.572	–0.966^**	0.950^**	–0.966^**	0.864^**	–0.978^**
气孔导度			1	–0.929^**	0.657	–0.973^**	0.971^**	–0.979^**	0.858^**	–0.982^**
胞间CO₂浓度				1	–0.779^*	0.978^**	–0.963^**	0.982^**	–0.949^**	0.968^**
水利用效率					1	–0.687	0.774^*	–0.717^*	0.619	–0.669
实际光化学量子效率						1	–0.960^**	0.996^**	–0.944^**	0.998^**
电子传递速率							1	–0.977^**	0.863^*	–0.961^**
光适应下最大光化学量子效率								1	–0.936^**	0.994^**
非光化学淬灭系数									1	–0.925^**
光化学淬灭系数										1

因子	净光合速率	蒸腾速率	气孔导度	胞间CO₂ 浓度	水利用效率	实际光化学量子效率	电子传递速率	光适应下最大光化学量子效率	非光化学淬灭系数	光化学淬灭系数
净光合速率	1	0.981^**	0.932^**	0.033	–0.894^**	0.538	0.950^**	0.177	–0.058	0.128
蒸腾速率		1	0.957^**	0.117	–0.901^**	0.583	0.951^**	0.140	–0.067	0.238
气孔导度			1	0.224	–0.776^*	0.574	0.834^*	0.300	–0.061	0.081
胞间CO₂浓度				1	0.136	0.330	–0.065	0.507	–0.684	–0.211
水利用效率					1	–0.277	–0.941^**	0.266	–0.154	–0.305
实际光化学量子效率						1	0.566	0.618	–0.363	0.470
电子传递速率							1	0.003	0.042	0.389
光适应下最大光化学量子效率								1	–0.465	–0.328
非光化学淬灭系数									1	0.176
光化学淬灭系数										1

因子	净光合速率	蒸腾速率	气孔导度	胞间CO₂浓度	水利用效率
光照	0.958^**	0.952^**	0.866^**	–0.115	–0.939^**
气温	0.963^**	0.977^**	0.917^**	0.068	–0.926^**
空气湿度	–0.563	–0.530	–0.386	0.081	0.677

地区	树龄/a	类型	净光合速率/ (μmol·m^–2·s^–1)	气孔导度/ ( mol·m^–2·s^–1)	蒸腾速率/ (mmol·m^–2·s^–1)	水利用效率/ (μmol·mmol^–1)	最大净光合速率/ (μmol·m^–2·s^–1)	光饱和点/ (μmol·m^–2·s^–1)	参考文献
浙江鳌江口	4	人工	10.5	0.147	2.06	6.39	13.2	1514	本文
福建漳江口	30	天然	8.5	0.098	2.70	3.65	9.6	1520	文献[11]
福建漳江口	50	天然	9.3	0.164	5.39	1.74			文献[25]
福建泉州湾河口		人工	8.0	0.178	6.62	1.24	9.8	930	文献[24]
福建九龙江口		温室	19.1	0.359	5.40	3.58			文献[23]

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