林下生境对多花黄精光合和叶绿素荧光特征的影响

doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.019

湖北农业科学 ›› 2024, Vol. 63 ›› Issue (12): 105-109.doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.019

林下生境对多花黄精光合和叶绿素荧光特征的影响

姜霞^1,2, 何佳丽¹, 袁丛军¹, 罗永飞³, 丁访军¹

1.贵州省林业科学研究院,贵阳 550005;
2.贵州黎平石漠生态系统国家定位观测研究站,贵州黎平 556200;
3.赤水市长期镇林业站,贵州赤水 564711

收稿日期:2024-02-22 出版日期:2024-12-25 发布日期:2025-01-08
通讯作者: 丁访军（1969-）,男,研究员,博士,主要从事森林生态、林下经济研究,（电子信箱）842346405@qq.com。
作者简介:姜霞（1981-）,女,重庆人,副研究员,硕士,主要从事森林生态、林下经济研究,（电话）18984146188（电子信箱）43644135@qq.com。
基金资助:
黔科合服企项目（[2020]4010）

Effects of understory habitats on photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of Polygonatum cyrtonema Hua

JIANG Xia^1,2, HE Jia-li¹, YUAN Cong-jun¹, LUO Yong-fei³, DING Fang-jun¹

1. Guizhou Academy of Forestry,Guiyang 550005, China;
2. Guizhou Liping Rocky Desertification Ecosystem National Observation and Research Station,Liping 556200,Guizhou, China;
3. Chishui Changqi Town Forestry Station,Chishui 564711,Guizhou, China

Received:2024-02-22 Published:2024-12-25 Online:2025-01-08

摘要/Abstract

摘要： 以林窗、林缘、林阴生境多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua）为研究对象,通过研究其光合和叶绿素荧光特征,揭示其在林下环境的适应机制。选择长势基本一致的3年生多花黄精,测定其光合参数净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、表观量子效率（AQY）、暗呼吸速率（R_d）、最大光合速率（P_n_max）、光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）和叶绿素荧光动力学参数初始荧光（F_o）、最大荧光（F_m）、可变荧光（F_v）、光化学淬灭系数（qP）、实际光化学量子效率（φPSⅡ）、非光化学淬灭系数（NPQ）、电子传递速率（ETR）、最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、PSⅡ有效光化学效率（F_v′/F_m′）。结果表明,不同生境多花黄精的P_n、T_r、G_s、F_o、F_m、F_v、F_v/F_m、F_v/F_o、F_v′/F_m′差异显著,以林窗最大;LSP、LCP、P_n_max均表现为林窗>林缘>林阴,林窗多花黄精的LSP、LCP、P_n_max分别为1 256、17、6.10 μmol/（m²·s）;qP与φPSⅡ变化趋势一致,随着PAR的增大均呈下降趋势;NPQ随着PAR的增大呈增大趋势;ETR随着PAR的增大呈先增大后减小的趋势。多花黄精在林下生境生长均未受到抑制,但其光合和叶绿素荧光特征存在显著差异,表现为林窗更有利于多花黄精有机物质的积累。

关键词: 多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua）, 光合特征, 叶绿素荧光特征, 林下生境

Abstract: The photosynthetic and chlorophyll fluorescence characteristics of Polygonatum cyrtonema Hua in forest gap（FG）, forest edge （FE） and forest canopy （FC） were studied to reveal its adaptation mechanism. The 3-year-old Polygonatum cyrtonema Hua with basically the same growth was selected. The photosynthetic parameters including the net photosynthetic rate （P_n）, transpiration rate （T_r） and stomatal conductance（G_s）, apparent quantum efficiency（AQY）, dark respiration rate（R_d）, maximum photosynthetic rate （P_n_max）, light compensation point （LCP） and light saturation point （LSP）, as well as chlorophyll fluorescence kinetic parameters including the initial fluorescence（F_o）, the maximum fluorescence（F_m）, the variable fluorescence（F_v）, the photochemical quenching coefficient（qP）, photochemical quantum efficiency（φPSⅡ）, non-photochemical quenching coefficient（NPQ）, electron transfer rate（ETR）, the maximal photochemical efficiency（F_v/F_m）, the potential activity of PSⅡ（F_v/F_o）, and the effective quantum efficiency of PSⅡ（F_v′/F_m′）, were measured by LI-6800. The results showed there were significant differences in P_n,T_r, G_s, F_o, F_m, F_v, F_v/F_m, F_v/F_o, F_v′/F_m′ of Polygonatum cyrtonema Hua in different habitats, their values of Polygonatum cyrtonema Hua in FG were the largest. The P_n_max, LCP and LSP of Polygonatum cyrtonema Hua in different habitats were different too, the order of values was FG>FE>FC. The LSP, LCP, P_n_maxof Polygonatum cyrtonema Hua in FG were 1 256, 17, 6.10 μmol/（m²·s）, respectively. The trend of qP and φPSⅡ was consistent, which decreased with the increase of PAR; NPQ increased with the increase of PAR. ETR increased first and then decreased with the increase of PAR. The growth of Polygonatum cyrtonema Hua in understory habitats light condition was not inhibited. However, there were significant differences in photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics, which showed that Polygonatum cyrtonema Hua in FG was more conducive to the accumulation of organic matter.

Key words: Polygonatum cyrtonema Hua, photosynthetic characteristics, chlorophyll fluorescence characteristics, understory habitats

中图分类号:

S567.23⁺9

姜霞, 何佳丽, 袁丛军, 罗永飞, 丁访军. 林下生境对多花黄精光合和叶绿素荧光特征的影响[J]. 湖北农业科学, 2024, 63(12): 105-109.

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Effects of understory habitats on photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of Polygonatum cyrtonema Hua

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