巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应

摘要

【目的】研究巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应,为巨桉适宜立地条件的选择提供参考。【方法】以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置CK(0 mg/kg)、T1(12.5 mg/kg)、T2(25 mg/kg)、T3(50 mg/kg)、T4(100 mg/kg)5个镉(Cd)处理水平,每个处理重复3次,将每个处理Cd用量等分为5份,分别于2018年5-9月施入,10月底测定各处理植株的光合色素含量及光合特性、光合-光响应曲线和叶绿素荧光参数。【结果】随着Cd施入水平的升高,巨桉幼树叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素Chl(a+b)和类胡萝卜素(Car)含量均呈下降趋势,Chl a/b呈先升后降趋势;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐减小,胞间二氧化碳浓度(Ci)逐渐增大;表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pmax)和暗呼吸速率(Rd)均逐渐降低,光补偿点(LCP)则逐渐上升;初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)均逐渐降低,电子传递效率(ETR)先降低后升高,PSⅡ潜在活性(Fv/F0)先升高后降低,而光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)无显著变化;天线热耗散能量(D)和光化学反应耗散能量(P)降低,而非光化学反应耗散能量(Ex)增加。【结论】土壤中较高的镉含量对巨桉幼树的光合生理具有明显抑制作用,应尽量避免在镉污染严重地区发展巨桉人工林,也不宜选择巨桉作为镉富集植物用于污染区的生态修复。但在镉污染程度较轻的地区,如土壤中Cd含量在12.5 mg/kg以下时,种植巨桉还是可行的。