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20种湿地植物的叶绿素荧光特性

【摘要】:湿地植物是湿地生态系统中的主要生产者,在湿地生态系统中起着关键作用。湿地植物的生态功能得到广泛重视,而湿地植物的生长过程和光合作用研究还十分薄弱。针对这一问题,本文利用调制叶绿素荧光成像系统IMAGING-PAM和便携式调制叶绿素荧光仪PAM-2100,从叶片光合作用的异质性、植物光合活性的比较和光合作用的日变化三个方面,较为系统地研究了20种湿地植物的光合作用特性。 (1) 利用全叶片叶绿素荧光成像技术,分析了这20种湿地植物叶片光合作用的横向异质性,并用变异系数表达这种异质性。PSⅡ最大量子产量Fv/Fm在20种植物叶片中具有很高的匀质性(即变异较小,CV=0.50%~1.79%),而其它荧光参数都具有不同程度的异质性。不同植物中PSⅡ实际量子产量Y和光化学淬灭qP的异质性变化趋势基本相同,而非光化学淬灭NPQ的异质性变化趋势则与Y和qP相反。吸光系数Abs和相对电子传递速率rETR的变化可分三种情况:在凤眼莲、大藻、梭鱼草、水竹芋和紫芋中,Abs的异质性(CV=2.58%~6.32%)相对较小,因此rETR主要受Y的影响;在荇菜、酸模叶蓼、空心莲子草、大花水蓑衣、老鼠勒、秋茄中,Y的异质性(CV=2.06%~4.51%)相对较小,因此rETR主要受Abs的影响,后二者变化趋势基本相同;在水龙、黄花水龙、空心菜、慈姑、竹叶小蓼、鸭趾草、聚花草、海桑和无瓣海桑中,Abs和Y对rETR都有显著影响。 (2) 从荧光诱导、快速光曲线和暗弛豫3方面对20种湿地植物的全叶片荧光参数做了比较。20种湿地植物的吸光系数差别较大,在0.465±0.061~0.852±0.014间变化,按高低顺序依次为紫芋、老鼠勒、无瓣海桑、空心菜、凤眼莲、海桑、大藻、酸模叶蓼、水竹芋、聚花草、黄花水龙、水龙、空心莲子草、秋茄、梭鱼草、鸭趾草、竹叶小蓼、慈姑、大花水蓑衣和荇菜。通过测量荧光诱导曲线可以看出,20种湿地植物的Fv/Fm均介于0.800~0.850之间,表明这些植物未受到明显环境胁迫。照射186μmol·m~(-2)·s~(-1)的光化光10min后,酸模叶蓼的光合效率最高,而紫芋的光合效率最低;同时酸模叶蓼也具有最高的光合速率(电子传递速率),而荇菜的光合速率最低,紫芋次之。在这20种湿地植物间,Y和qP的变化一致,而NPQ与Y和qP的变化基本相反。除荇菜和空心菜外,在其它18种植物间,rETR

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