毛竹快速生长期不同竹龄冠层PSⅡ叶绿素荧光特性的动态响应研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:asdxxx123
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本研究以临安青山毛竹生态监测样地为实验地点,以毛竹(Phyllostachys edulis)1~6年生为实验材料,运用调制式便携叶绿素荧光仪PAM-2100和相对叶绿素仪SPAD-502,于毛竹生长大年(2014年)快速生长期(4~7月)和毛竹生长小年(2015年)换叶期(4~7月)动态监测毛竹的荧光参数月、年际动态变化,旨在详细了解成竹过程各竹龄荧光生理、光合变化情况,为竹林经营管理、结构优化、固碳特征、林地施肥等研究提供一定的科学参考。研究主要结果如下:(1)研究毛竹叶绿素荧光日变化表明Ft、Fo、Fm 3个荧光参数日变化趋势显著,均为“V”型,Yield近似“W”型,表明各毛竹竹龄在6月正午都不同程度的出现了光合“午休”现象;日变化荧光各参数中Yield和ETR受PAR影响最大,分别达到极显着负相关(R=-0.960,P<0.01)和极显着正相关(R=0.959,P<0.01);PCA分析显示,毛竹叶绿素荧光参数从荧光产量和能量耗散(Fm、Fo、Ft、Yield)、暗适应下的光能利用效率(Fv/Fm、Fv/Fo)、相对电子传递速率(ETR)3个主要方面,涵盖了荧光光合的主要信息,可以代表荧光的主要参数。(2)毛竹SPAD值表现出明显时空异质性,即时间尺度上随年龄增大而增加(大年:2年生<4年生<6年生,小年:1年生<3年生<5年生)、空间尺度上随层次降低而增加(冠层<中层<下层)的总体趋势,推测其原因主要由于毛竹林生长过程中光合分层显着、叶绿素分布、降解不均造成。(3)快速响应曲线(RLC)利用ETR随PAR变化规律,反映了竹叶对光强的响应,蕴含丰富的信息,可以作为毛竹荧光监测的重要手段;利用直角双曲线修正模型拟合得到的最大电子(Jmax)、饱和光强(PARsat)、决定系数(R2)参数大大优于传统的非直角双曲线模型和双指数方程,因而最适宜作为毛竹叶绿素荧光RLC实测值的拟合方程。(4)快速生长期Fv/Fm、Fv/Fo、Ft等参数月变化、及大小年趋势表明的毛竹生大小年光合能力高峰出现在5月,生长小年则推后至6月,说明小年毛竹换叶期受到的环境胁迫时间较大年长,同时毛竹换叶后提高了叶片PSⅡ反映中心电子传递能力。(5)在毛竹快速生长期,相同的光照环境下,毛竹生长大年总体光能的利用效率和耐光抑制能力均为4年生>2年生>6年生,生长小年毛竹光能的利用效率为3龄>1龄>5龄。毛竹幼龄在成竹期对光适应更敏感具有较大光合潜能,是竹林更新的后备力量;毛竹竹中龄光合能力最强,是竹林更新的主力军;老龄竹光合能力最差。从竹林集约经营的角度,应维持各竹龄的适当比例,提高毛竹4年生(或Ⅱ度竹)在竹林中的比重,及时择伐毛竹6年生(或Ⅲ度竹)以上老竹,同时于毛竹大年4~5月(快速生长前期、中期)对竹林追施氮肥,通过优化毛竹立竹结构和林肥管理来提高毛竹林经营综合效益。
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