环剥对黄柏光合作用及14C同化物运输、分配的影响

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1、摘要本文以黄柏(Phellodendron．chinenseSchneid．vat．glabfiusculum)2年生苗木为研究对象，在匹川农业大学教学农场和原予能农业应用研究室进行。研究内容：(1)采用Li．6400光合测定系统，对正常植株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞问C02浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合、蒸腾参数的日变化规律及光响应曲线进行了灏定，初步探讨黄柏的光合生理特性；以环剥再生的植株为研究对象研究了剥皮再生对黄柏蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、光系统II最大量子效率(啷o)、作用光

2、下的实际量子效率(邮，)、光化学猝灭系数(qP)的影响；(2)应用同位素示踪技术，对黄柏的光合同化物进行14C标记，探讨环剥对黄柏同化物运输、分配的影响。结果表明：(1)通过对黄柏光合、蒸腾速率日变化的测定表明，黄柏叶片净光合速率日变化在生长中后期呈单峰曲线，无光合“午休”现象，峰值出现在10：00左右，为26肛m01．m-2．s-1；蒸腾速率与光合速率间存在相同的变化趋势，峰值出现在11：00，为9．5t001．m-2‘s-l；叶片气孔导度与叶片净光合速率的日变化正相关，呈平行变化趋势：胞间C02浓度早晚高，中午低，呈‘

3、‘U”型曲线；黄柏的水分利用效率(WI厄)日变化以早上10：00最高，为3．6pmolC02．mmol～H20，日平均为2．17I_tmolC02．mmol。HzO；黄柏叶片光能利用率(SUE)以早上8：00和下午15：00左右为最高，为3．12和3．44mmolC02Jmolphotons；全天平均为2．171mmolC02／molphotons；光响应曲线测定得出黄柏的光补偿点(LCP)为29“m01．m’2．s-I，光饱和点(LsP)为1491肛m01．m’2．s．1，暗呼吸速率(Rd)为1．86141．tm01．m

4、-2．s-1。初步研究表明黄柏属阳性C3植物。(2)通过剥皮再生对黄柏气体交换和叶绿素荧光的研究得出：在剥皮后15d内，光合作用显著下降，第15d达到最低值3．75士1．241．tm01．m-2．∥，随后光合作用较迅速地恢复，至第20d恢复至10．87土1．201．24pm01．m-2．s-J，与剥皮后第1d无显著差异；剥皮对蒸腾作用的影响也十分显著，剥皮前蒸腾速率为5．89-a：0．37m01．m。’s．1，剥皮后第1d就大幅下降至2．6蛀0．3lt001．m-2’s．1，剥皮后第15d，蒸腾作用较第1d和第5d有显著提

5、高，恢复到3．85士0．82m01．1．i1-2+s．1，至第20d蒸腾作用恢复到剥皮前的正常水平；在整个剥皮再生过程中原初光化学反应的最大量子效率mPo除第15d显著降低外，其他时间均无显著差异；光下实际量子效率邮’在剥皮后的15d内明显下降，第20d在第15d的基础上有显著的升高，与光合速率在剥皮的先下降，再回升的结果一致；光化学猝灭系数qP在剥皮后显著下降，至第15d达到最低值0．67：t：0．05，剥皮后第20dqP和哪。相对于第15d均显著增加，这与光合作用测定结果相吻合。光合和荧光参数都在剥皮后15天左右达到低

6、谷，在剥后20天左右基本恢复。剥皮不仅直接截断了碳水化合物由枝叶向根系的转运，而且显著降低蒸腾作用，打破植株的水分平衡。剥皮后光合作用在～定时间内下降的原因，不是由于剥皮对光系统结构的破坏，而是由于光合产物对光合过程的反馈抑制造成的。一旦光合碳同化物向下运输的功能恢复，这种反馈抑制随即解除，光合、蒸腾作用就迅速恢复。(3)正常生长的2年生黄柏韧皮部14C一同化物的运输速率为43．2,--57．5em／h，平均50．2cm／h，说明树高为l，5～1．8m的2年生黄柏，其叶片合成的光合同化物3---4h后可运输到根部。(4)黄

7、柏在环状剥皮后“c一同化物在韧皮部向下运输通道被阻断，随着新生韧皮部组织的形成，“C一同化物的向下运输在逐渐恢复，在11d出现的新生韧皮部组织中检测到了14C一同化物的存在，在15d，观察到新生韧皮都组织上下连通后，不仅在新生组织中检测到“C一同化物，在下剥口以下的韧皮部和根系中也出现了14C一同化物。证明在新生韧皮部连通后，14C一同化物在黄柏韧皮部的运输恢复。(5)未剥皮黄柏树冠不同部位叶片的同化物分配为：中部功能叶>上部功能叶>下部功能叶，在1～15d保持稳定状态；剥皮树从剥皮当天直到第15天，同化物的分配为上部功能

8、叶>中部功能叶>下部功能叶。(6)未剥皮黄柏在标记1-15d时树皮和根系中均有14C一同化物，第l天的含量分别为11．3％和9．1％，以后基本呈一条直线，表明叶片制造的光合同化物呈稳定态通过韧皮部运输至根系。剥皮树主干有20era长的树皮被剥去，从l～lld，只能在剥口上方检测到HC一同化物，新生皮和根