施氮和短时光辐射变化条件下毛竹幼苗光合限速因子分析

作者：黄润霞; 孟金柳; 周本智^*; 程信金; 羊美娟; 汤丽萍; 王利仙; 羊荣富

来源：广西植物, 2022, 42(03): 406-412.

• 毛竹
• 氮处理
• 光辐射变化
• 光合限速因子
• FvCB模型

为了解析施氮和短时光辐射变化下毛竹幼苗的光合限速因子，该文对毛竹幼苗进行施氮处理，并在不同光照辐射条件下(高光：1 200μmol·m-2·s-1,低光：200μmol·m-2·s-1)测定其光响应曲线和CO2响应曲线，并利用改进的FvCB模型研究了毛竹幼苗的光合特性。结果表明：(1)经过施氮处理的毛竹幼苗生物量显著高于对照，且光饱和最大净光合速率(PLmax)、表观羧化速率(CE)、最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax)均显著高于对照。(2)短时的高光照条件下，毛竹幼苗的CO2饱和最大净光合速率(PCmax)、CE、叶肉细胞导度(gm)、磷酸丙糖利用率(Tp)、CO2饱和点(CSP)均显著大于低光照水平的植株。(3)施氮处理并未改变毛竹幼苗的gm大小，而短时光辐射的降低则使得植株的gm减少了60.31%。因此，氮素处理可以通过较高的Vcmax和Jmax使得毛竹幼苗在光合作用过程中催化1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶(Rubisco)蛋白酶的数量和活性较高，促进了光合磷酸化和NADPH的合成，提高了1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的再生速率，促使毛竹幼苗能够充分进行光合碳同化，促进毛竹的高生长以及生物量积累。可以推断对未添加氮素的植株来说，Rubisco的含量、活性和RuBP的再生能力是其光合限速因子。综上所述，光照异质性影响了毛竹叶片内部的光合生理生化变化，光照强度的降低能够有效地调控gm和Tp的变化，毛竹幼苗的光合作用主要受到gm和Tp的限制。该研究表明，施氮和短时光辐射的改变影响了毛竹幼苗的光合作用和碳获取，同时对毛竹幼苗的生长和更新造成了影响。

• 单位
  中国林业科学研究院亚热带林业研究所