论文部分内容阅读
森林生态系统中植物的光合作用对全球碳平衡具有重要的贡献,然而植物光合作用受到多种环境因素的制约。因此,在全球气候变化的背景下,研究植物光合作用过程如何受环境因子的影响显得尤为重要,它为应对全球变化对植物生长和产量所产生的影响提供了必要的理论和数据支持。本文以生长在亚热带气候区的常绿阔叶树种桂花树作为研究对象,基于野外观测从土壤水分条件,光照,温度和水汽饱和差亏缺(VPD)对桂花树光合作用产生影响的四个因子来分析桂花树的光合作用特征与环境因子之间的关系,得出如下结论1)在不同的温度下桂花树光反应曲线光饱和点不同,但是都在光照强度为800μmolm-2s左右下达到饱和状态。温度对表观量子效率没明显的影响,但是能显著影响在光饱和点下的最大净光合速率。2)桂花树的光合温度反应曲线呈不对称的抛物曲线。在实验的温度范围内(0-27℃)最适温度范围与日温差幅度呈显著的正相关性;最适温度与其生长温度呈线性正相关,随着其生长环境温度的上升,最适温度升高;最大光合速率与最适温度呈线性正相关,随温度的上升最大光合速率增加。3)土壤水势和VPD都能显著地影响净光合速率,升高VPD或减小土壤水势都导致净光合速率的减小。净光合速率和土壤水势之间为呈非线性关系,在土壤水势高时,光合速率随土壤水势降低显著,随着土壤水势进一步减小,净光合速率随土壤水势降低缓慢。4)与净光合作用相似,土壤水势和VPD都能影响蒸腾作用。但不同的是升高VPD蒸腾作用加快。蒸腾作用与土壤水势呈现出非线性关系,在土壤水分条件好时,蒸腾速率随土壤水势降低而减小显著,当土壤变得干燥时,蒸腾速率随土壤水势减小而基本保持不变。5)土壤水势与水分利用效率(water use efficiency, WUE)以及内在水分利用效率(intrinsic water use efficiency, IWUE)之间关系表现为两相关系曲线,在土壤水分条件良好时,土壤水势减小造成气孔导度降低,WUE和IWUE随土壤水势的降低而升高。在土壤极端干燥条件下,干旱导致的光合作用能力下降,WUE或IWUE随土壤水势的降低而降低。同时WUE以及IWUE受VPD的影响,较高VPD值能显著降低WUE和IWUE值.6)Van Genuchten提出的S型曲线能够很好地拟合桂花树光合作用速率对土壤水分胁迫地响应。