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本实验以东北天然次生林的主要树种蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.)当年生幼苗为实验材料,在不同光强、光质条件下,测定了蒙古栎幼苗的光合能力、叶绿素荧光、色素含量以及生物量等生理指标和生长指标,综合分析各项指标,得出以下结论: 1.蒙古栎幼苗的光合能力随光照强度的增加呈规律性变化。中、低光条件下蒙古栎幼苗的最大净光合速率(Pmax)随光照强度的增加而增加,高光条件下随光照强度的增加而下降。表观量子效率(AQY)也表现出了与光合速率相同的规律。 2.高光强下幼苗表现出了强烈的光抑制现象。100%光强(约1200-1800μ mol m-2s-1)下蒙古栎幼苗Fv/Fm值显著下降,光抑制程度最为严重,但可随光适应时间的延长逐渐恢复。野外环境下生长的蒙古栎幼苗可在短时间内迅速恢复,第7天时Fv/Fm上升到了0.69,1个月时上升到了0.79,基本完成了光抑制的恢复过程;人工气候箱中生长的幼苗恢复速度则较慢,4个月时Fv/Fm上升到0.76,6个月时上升到0.78。 3.蒙古栎幼苗的叶绿素含量同光照强度成反比。Chla、Chlb、Chl均随光照强度的减弱而增加。相反,类胡萝卜素与叶绿素之比(Car/Chl)同光照强度成正比。Car/Chl随光照强度的增加而增加,并且幼苗受光抑制程度越严重,Car/Chl增加的越多。 4.高光强下蒙古栎幼苗为了抵御光抑制对光合机构的破坏,形成了两种保护机制。(1)减少光吸收。100%光强下蒙古栎幼苗通过降低单位鲜重叶绿素含量,来减少天线面积,以减少对光能的吸收。(2)增加热耗散。利用类胡萝卜素中的叶黄素循环方式来耗散热能。100%光强下蒙古栎幼苗的NPQ也显著高于其他光强。 5.不同光照强度下蒙古栎幼苗的生物量也有所不同。株高、基茎、总生物量均随光照强度的增加而增加。低光条件下,地下生物量分配比例明显高于高光条件,红光下低光比高光多9%,蓝光下低光比高光比多8%,白光下低光比高光比多12%。 6.光质对蒙古栎幼苗的影响比较显著。不同光质对幼苗生长发育过程中生物量分配和生物量积累有明显影响。红光促进蒙古栎幼苗的伸长生长,株高、根长、株高/基茎最大。.蓝光促进蒙古栎幼苗的加粗生长,基茎/株高最大。白光有利于生物量的积累,总生物量达到最大,分别为14.9 g和11.3 g,是红膜的1.8倍和2.7倍,蓝膜的9.7倍和9.6倍。 7.光质对幼苗光合色素积累和光合能力均有影响。蓝光促进蒙古栎幼苗叶片Chla、Chlb、Chl的增加。不同光质下幼苗光合能力表现为:高光条件下蓝光>红光>白光,低光条件下红光>蓝光>白光,但均表现出白光下的Pmax最低。