廣州帽峰山常綠闊葉林2個(gè)優(yōu)勢(shì)種光合特征的研究.pdf

1、本文使用LI-6400P便攜式光合測(cè)定儀，采用森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)、對(duì)比實(shí)驗(yàn)及系統(tǒng)分析的方法，對(duì)廣州市帽峰山常綠闊葉林兩個(gè)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的光合特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系開(kāi)展了季節(jié)性典型天氣自然狀態(tài)與控制狀態(tài)的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)段定位觀測(cè)研究。分析了兩個(gè)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種主要?dú)怏w交換參數(shù)及光響應(yīng)、CO2響應(yīng)參數(shù)的日變化規(guī)律及季節(jié)差異。研究了兩個(gè)優(yōu)勢(shì)樹(shù)種不同季節(jié)的氣體交換參數(shù)與生理生態(tài)因子的關(guān)系。對(duì)主要?dú)怏w交換參數(shù)與主要環(huán)境氣象因子的關(guān)系進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬。構(gòu)建了主要?dú)怏w

2、交換參數(shù)對(duì)光響應(yīng)的模型，比較了不同光合光響應(yīng)和CO2響應(yīng)模型的適用性。主要研究結(jié)果如下：
　　1、晴天天氣條件下，中華楠凈光合速率日變化曲線為單峰型，中華錐為雙峰型。中華楠雨季晴天平均凈光合速率為10.08μmol·m-2·s-1，最大值14.56μmol·m-2·s-1，夜晚平均暗呼吸速率1.25μmol·m-2·s-1；旱季晴天平均凈光合速率為6.76μmol·m-2·s-1，最大值11.31μmol·m-2·s-1，夜晚平均

3、暗呼吸速率0.57μmol·m-2·s-1。中華錐雨季晴天平均凈光合速率為8.52μmol·m-2·s-1，最大值12.94μmol·m-2·s-1；旱季晴天平均凈光合速率為7.28μmol·m-2·s-1，最大值12.95μmol·m-2·s-1。除光能利用效率差異不顯著外，兩個(gè)種的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和水分利用效率在旱季和雨季有顯著差異，雨季的光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度大于旱季，水分利用效率小于旱季。
　　2、中華錐

4、雨季光合作用的“午休”是由非氣孔因素造成的，而旱季的“午休”主要是氣孔限制的結(jié)果。
　　3、通過(guò)相關(guān)分析、逐步回歸分析與通徑分析相結(jié)合的方法研究了不同季節(jié)影響凈光合速率和蒸騰速率的生理生態(tài)因子，對(duì)主要影響因子排序，建立了最優(yōu)模型。影響中華楠凈光合速率的主要因子旱季是氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和光照強(qiáng)度，雨季是胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、大氣 CO2濃度和光照強(qiáng)度；影響中華楠蒸騰速率的主要因子旱季是光照強(qiáng)度、大氣溫度、氣孔導(dǎo)度和大氣CO

5、2濃度，雨季是相對(duì)濕度、氣孔導(dǎo)度和光照強(qiáng)度。影響中華錐凈光合速率的主要因子旱季是氣孔導(dǎo)度、水汽壓虧缺、光照強(qiáng)度和胞間 CO2濃度；雨季是胞間 CO2濃度、光照強(qiáng)度、大氣溫度、氣孔導(dǎo)度；影響中華錐蒸騰速率的主要因子旱季是氣孔導(dǎo)度和大氣溫度，雨季是氣孔導(dǎo)度和水汽壓虧缺。
　　4、分旱雨兩季分別對(duì)兩個(gè)種的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度與氣象環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行模擬，給出了適合不同季節(jié)不同種的模型的具體形式。通過(guò)不同模型的比較發(fā)現(xiàn)：中華楠旱

6、雨季凈光合速率分別可以通過(guò)二元二次方程和一元六次方程擬合，蒸騰速率分別可以通過(guò)建立一元三次方程和二元二次方程擬合，氣孔導(dǎo)度分別可以通過(guò)構(gòu)建的Jarvis模型和Ball-Berry修正模型；中華錐旱季凈光合速率和雨季蒸騰速率通過(guò)線性回歸方程可以較好的模擬凈光合速率的變化情況，旱雨季模擬氣孔導(dǎo)度的最佳模型分別是構(gòu)建的Jarvis模型和Ball-Berry修正模型。
　　5、兩個(gè)種的光合光響應(yīng)和光合CO2響應(yīng)參數(shù)在旱季和雨季存在較大差別

7、，其中光合能力（Pmax）、最大羧化速率（Vcmax）、最大電子傳遞速率（Jmax）、表觀量子效率（α）、光飽和點(diǎn)（Qsat）、光補(bǔ)償點(diǎn)（Qcomp）和CO2補(bǔ)償點(diǎn)（Ccomp）均為雨季大于旱季，羧化效率（CE）則均為旱季大于雨季。兩個(gè)種的暗呼吸速率（Rd）在旱雨季則有所差別，中華楠雨季大于旱季，而中華錐則旱季大于雨季。相同季節(jié)中華錐光合能力（Pmax）、最大羧化效率（Vcmax）、最大電子傳低效率（Jmax）、表觀量子效率（α）、光補(bǔ)

8、償點(diǎn)（Qcomp）和CO2補(bǔ)償點(diǎn)（Ccomp）要大于中華楠。在旱季中華錐的羧化效率（CE）和暗呼吸速率（Rd）要大于中華楠，而雨季則小于中華楠。相同季節(jié)兩個(gè)種的光飽和點(diǎn)（Qsat）相差不大。
　　6、光合光響應(yīng)參數(shù)在一天中也有明顯變化。中華錐雨季表觀量子效率（α）上午逐漸增加，11：00達(dá)到峰值，之后下降，13：00達(dá)到最低值，之后13：00-17：00又逐漸增加，光補(bǔ)償點(diǎn)（Qcomp）變化趨勢(shì)與表觀量子效率α正好相反。光和能力（

9、Pmax）在11：00達(dá)到最大值，暗呼吸速率（Rd）在13：00出現(xiàn)低谷。
　　7、不同光合光響應(yīng)和光合CO2響應(yīng)模型的比較發(fā)現(xiàn)光合光響應(yīng)新模型比常用的雙曲線模擬模型效果更好。
　　8、構(gòu)建了氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的光響應(yīng)模型，分析了主要響應(yīng)參數(shù)最大氣孔導(dǎo)度和最大蒸騰速率的日變化規(guī)律和季節(jié)差異。中華楠旱雨季最大氣孔導(dǎo)度分別是0.13 mol·m-2·s-1和0.57 mol·m-2·s-1，中華錐旱雨季最大氣孔導(dǎo)度分別是0.1