为了解烟草光合生理特性及同化产物的积累与分配对不同光环境的适应以及外源CaCl₂对强光胁迫下烤烟光合生理特性及同化产物的影响,本研究以盆栽烟草为试验对象,于河南农业大学许昌校区现代烟草农业科技园人工气候室连续进行两年盆栽试验,共包括两个单项试验:1、不同光环境对烤烟光合特性及同化产物积累与分配的适应性调节机制研究:光强设置为:处理一（T₁）,低光强(400-500±15μmol·m^-2·s^-1):人工气候室纱网遮阴（滤光45%）;处理二（T₂）,人工气候室自然光强(800-1000±15μmol·m^-2·s^-1);处理三（T₃）,人工气候室高光强处理(1500-1800±15μmol·m^-2·s^-1)。采用LI-6400光合仪与¹³C脉冲法同位素示踪技术,系统研究光照条件对烟草光合生理特性及光合碳在烟株-土壤系统分配的影响。2、外源CaCl₂对强光胁迫下烤烟光合生理特性及同化产物积累与分配机制的研究:移栽后15 d选取生长一致的烟株连续4 d施30 m mol·L^-11 CaCl₂后转至人工气候室进行10 d强光HL处理,同时以人工气候室自然光NL作为对照,测定叶片光合、荧光参数及超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）等相关生理指标测,分析外源CaCl₂对强光下光合特性、抗氧化酶活性影响,探讨CaCl₂对烟草叶片对强光适应能力和维持光合功能之间的关系。研究结果如下:（1）烟草净光合速率（Pn）、气孔导度（gs）、蒸腾速率（Tr）均随光照强度的减弱呈下降趋势,胞间CO₂浓度（Ci）升高;在强光条件下烟草最大净光合速率（Amax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rday）均达到最大值,弱光条件则具有较大的表观量子效率。随光照强度的增强,光系统Ⅱ最大光化学效率F_v/F_m、实际光化学效率ФPSⅡ及光化学猝灭系数q_P均呈现出先增加后降低的趋势,而烤烟叶片非化学猝灭系数NPQ则持续升高,说明在强光环境下,烤烟吸收的过剩光能较大比例都通过非化学过程而散失了,并没有伴随着光合速率的下降。（2）外界不同光环境变化对的烤烟抗氧化酶系统有明显的影响。遮阴处理T₁和强光处理T₃的SOD、POD、CAT活性均明显高于然光强T₂,T₁弱光环境下,烤烟叶片SOD、POD活性分别较T₂光强处理提高了16.53%和75.4%,有效缓解了对光照强度过低对烟草叶片带来的伤害;当光强达到1500-1800±15μmol·m^-2·s^-1时,三种保护酶活性均大幅度升高至最大值,说明高强光更有利于提高时烤烟的抗氧能力,确保光合作用正常进行。MDA含量和可溶性蛋白则随光照强度的增加呈现出“先降后升”的趋势,光照过低或者过高都能引起MDA含量和可溶性蛋白的增加,且遮阴处理增加的趋势更为明显,说明烤烟叶片受弱光胁迫的影响最为显著。（3）不同光照强度对烤后烟叶品质有显著影响,随光照强度的增加,烤烟还原糖、总糖含量呈增加趋势,而遮阴处理使得烤后烟叶含氮化合物含量增加,糖碱比降低,钾和氯的含量减少。不同光照处理对烤后烟叶中性致香物质总量及各致香物质类别的影响表现为:苯丙氨酸类、西柏烷类降解产物、除新植二烯以外的总量以T₂处理含量最低,T₁处理和T₃处理依次递增,说明遮阴和强光都有利于这几类致香物质含量的增加。棕色化反应产物、类胡萝卜素类降解产物、新植二烯及其它类则随光照程度的增加而增加,T₃处理达到最大值,分别比T₁处理增加了13.94%和58.18%,说明强光促进棕色化反应产物和类胡萝卜素、新植二烯及其它致香物质的形成,并以新植二烯含量增加最为显著。（4）随着光照强度的降低,烟草各组分生物量逐渐减小,根冠比降低。光照强度还影响烟草对¹³C的吸收、积累与分配,弱光条件下,烟草富集的¹³C进入到根部的比例明显较少,更多的分配到地上部;随取样时间延长,根际沉积效率呈现增加趋势,脉冲标记1 d后,¹³C-SOC根际沉积效率为0.009%-0.016%,到脉冲标记30 d,根际沉积效率升高到0.021%-0.037%。不同光环境下烤烟气体交换参数、光合光响应曲线与烟株-土壤系统中输入的δ¹³C值灰色关联度顺序表明叶中的¹³C丰度与光合作用关系最为密切,而影响烟株-土壤δ¹³C值输入最主要光合作用因子是净光合速率。此外,叶片中¹³C分配比例则随取样时间的延长逐渐降低,地下部分配比例均随生育期推进比例逐渐增高,由9.85%-13.54%升高到28.12-30.91%,可能与同化产物向地下部运输相关。由此可知,外界光环境的变化不仅显著影响烟草叶片的光合特性与生物量积累,也使光合碳在烟株-土壤系统的分配格局发生变化.（5）喷施CaCl₂的烤烟叶片与喷施蒸馏水的对照相比,叶绿素含量显著提高,类胡萝卜素有所下降,Pn、Gs、Tr均有所提高,胞间CO₂浓度Ci则较对照有所降低;光响应曲线参数AQY、Amax、LSP分别较喷施蒸馏水的对照CK提高了27.08%、16.17%和21.43%,碳同化速率显著提高;使光系统Ⅱ保持了较高的开放程度,Fv/Fm、ΦPSII、qP均显著提高,NPQ降低。说明预施外源CaCl₂可以有效保护烟草光合机构免于强光的伤害,减轻光抑制。同时,预施CaCl₂的处理明显激活了强光胁迫下烤烟叶片SOD、POD活性,有效抑制持续强光胁迫下CAT活性的降低;减少了丙二醛MDA、可溶性糖含量在强光下的积累（P<0.05）,增加了可溶性蛋白的含量,避免了膜质过氧化,在一定程度上保护了细胞的光合性能,增强了烤烟对强光的耐受性。（6）经CaCl₂处理的烟株,生物量、δ¹³C值、¹³C浓度与喷施蒸馏水的对照CK相比均呈现不同程度的增加趋势,同位素标记结束1d后强光条件和自然光强条件下δ¹³C的值分别比喷施蒸馏水的对照CK增加了10.08%和7.33%,表明外源CaCl₂在一定程度上促进了烟株的生长,提高了烤烟光合生产能力,进而促使烟株的光合碳同化产物积累量增加,且在强光下喷施CaCl₂较自然光处理下促进程度更为显著,烟株光合作用更强。