不同光照条件下芒萁(Dicranopteris dichotoma)的光合生理响应特征分析

摘要

为探究不同光照条件下自然芒萁层片与控制试验下盆栽芒萁之间的差异，本研究模拟不同类型群落下层的光环境，测定不同光强条件下盆栽芒萁光响应特征与叶绿素荧光、色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、酶活性之间的变化差异，探究其内在联系;并从光斑的角度，模拟不同光强条件，与野外自然生长的芒萁相比较，分析其光合生理生态响应特征和光合诱导维持能力。旨在进一步揭示芒萁生长发育及分布特征与光照条件的关系，为林下地被的应用、亚热带低山丘陵地区森林群落更新与演替提供理论依据。本研究的主要结果如下:　　(1)盆栽芒萁有很强的光适应性，但7-9月高温强光条件不适合其生长。各处理下的盆栽芒萁对遮光的响应体现在对光的需求，最大净光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均在35.96％透光处理下达到最大;9月各光合参数值相比于7月较高，表明温度也是影响盆栽芒萁差异变化的因素之一。　　(2)4.75％透光处理下盆栽芒萁的荧光强度最大，且7月遭受的高温强光胁迫较高。盆栽芒萁通过增加反应中心密度(RC/CSo)、暗反应后的最大光化学效率(ψPo)、电子传递效率（Ψo）和性能指数(PIABS)，降低电子传递量子产额(ψEo)和热耗散的量子比率(ψDo)、比活性参数(ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC)来适应弱光环境。　　(3)遮光有利于盆栽芒萁色素的合成及促进其在弱光下的光合作用。相对叶绿素含量(SPAD值)同叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Ct)、类胡萝卜素(Car)含量一样随光强的减弱而增加，并与各色素含量呈线性函数关系，回归方程拟合度变化于0.78-1.00之间。　　(4)光强的增加是导致盆栽芒萁叶片可溶性蛋白合成和积累的重要因素之一，全光处理对盆栽芒萁膜脂过氧化的影响比弱光更为严重;在透光4.75％处理和全光处理下，盆栽芒萁的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性较高，且POD和CAT活性的增加对SOD活性的降低存在一定的补偿协调。　　(5)与野外自然生长的芒萁相比，控制处理下盆栽芒萁对光斑的响应相对较快，但维持光合诱导的能力均较弱，35.96％透光处理下具有较强的光合利用力和光合诱导维持能力。因此，生长环境不同可能是造成芒萁对光斑响应差异的重要原因。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 光强对植物影响的研究概况

1．1．1 光强对植物生长发育的影响

1．1．2 光强对植物光合生理特性的影响

1．2 光斑对植物研究的概况

1．2．1 光斑概况及对植物的重要性

1．2．2 光斑对植物光合生理特性的影响

1．3 芒萁的研究概况

1．3．1 芒萁的概述

1．3．2 芒萁光合方面的研究进展

1．3．3 芒萁化感方面的研究进展

1．3．4 芒萁园林应用方面的研究进展

1．3．5 芒萁其他方面的研究进展

1．4 研究目的与意义

1．5 研究内容与关键问题

1．5．1 研究内容

1．5．2 拟解决的关键问题

1．6 科学创新与技术路线

1．6．1 科学创新

1．6．2 技术路线

2 光强对盆栽芒萁光响应过程的影响

2．1 试验地概况及方法

2．1．1 试验地概况

2．1．2 试验设计

2．1．3 测定方法

2．1．4 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 光强对盆栽芒萁光合参数拟合值的影响

2．2．2 光强对盆栽芒萁气体交换参数的影响

2．3 小结

3 光强对盆栽芒萁叶绿素荧光参数与色素含量的影响

3．1 试验地概况及方法

3．1．1 试验地概况

3．1．2 试验设计

3．1．3 测定方法

3．1．4 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 光强对盆栽芒萁叶绿素荧光参数的影响

3．2．2 光强对盆栽芒萁光合色素含量的影响

3．3 小结

4 光强对盆栽芒萁抗氧化酶系统、可溶性蛋白与丙二醛含量的影响

4．1 试验地概况及方法

4．1．1 试验地概况

4．1．2 试验设计

4．1．3 测定方法

4．2 结果与分析

4．2．1 光强对盆栽芒萁抗氧化酶系统的影响

4．2．2 光强对盆栽芒萁可溶性蛋白和丙二醛含量的影响

4．3 小结

5 模拟光斑对不同光强处理下盆栽芒萁光合生理特性的影响

5．1 试验地概况及方法

5．1．1 试验地概况

5．1．2 试验设计

5．1．3 测定方法

5．1．4 数据分析

5．2 结果与分析

5．2．1 不同光强处理的盆栽芒萁对光合诱导的响应

5．2．3 不同光强处理的盆栽芒其对光合诱导状态的维持

5．3 小结

6 讨论与结论

6．1 讨论

6．1．1 光强对盆栽芒萁光响应过程的影响

6．1．2 光强对盆栽芒萁叶绿素荧光与色素含量的影响

6．1．3 光强对盆栽芒萁抗氧化酶系统、可溶性蛋白与丙二醛含量的影响

6．1．4 模拟光斑对不同光强处理盆栽芒萁光合生理特性的影响

6．2 结论

参考文献

附录

个人简介

致谢