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杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook.）是我国南方重要的用材与造林树种之一,市场需求广泛,对我国的木材经济有重要影响。要实现杉木人工林速生、丰产、优质,提高杉木光合作用能力是有效途径之一。本论文以1 a生优良无性系020扦插苗为实验材料,选取植物光受体吸收的主要光质红光和蓝光进行组合,利用LED光质,设置4个不同光质配比（W、R:B=1:0、R:B=0:1、R:B=1:1,其中W、R、B分别代表白光、红光、蓝光）,通过室内模拟生物培养试验,研究在不同光质处理下杉木幼苗新叶不同发育天数抗氧化酶活性及MDA含量、光合色素含量、叶绿素荧光参数、光合参数及叶绿体超微结构等部分光合生理指标及养分积累的变化,研究结果不仅从植物生理学、植物营养学及细胞学等角度探明不同光质处理下杉木幼苗新叶发育生物学过程及揭示不同光质在杉木幼苗新叶发育过程中的作用与地位,而且也为提高杉木光合作用与杉木人工林生产力提供理论参考依据。主要研究结果主要如下:（1）光质对抗氧化酶及MDA含量的影响存在差异。白光处理下SOD、POD、CAT活性均降低,但有利于MDA含量积累。红光处理下导致MDA含量积累少,但POD活性显著升高。蓝光处理下有利于MDA含量的积累以及引起SOD、CAT活性的暂时性升高。红蓝组合光处理下SOD、CAT活性也升高,但是不利于MDA含量的积累。这说明蓝光处理下叶片衰老速度快于其他处理,而红蓝组合光处理延缓了叶片衰老。相比于白光处理,红蓝组合光、蓝光、红光处理都可提高杉木幼苗新叶的抗氧化酶活性,其中红蓝组合光更利于增强杉木幼苗新叶抗氧化酶活性。蓝光处理下细胞产生自由基使膜质中不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,结构受到一定破坏,会引起MDA含量积累,而红光处理下活性氧与自由基清除能力有所提升,降低了MDA含量的积累,延缓了叶片的衰老。不同光质处理下新叶MDA含量与POD活性呈负相关,与SOD、CAT活性呈正相关。（2）随着杉木幼苗新叶的发育,不同光质处理下杉木幼苗新叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素、叶绿素a/b差异逐渐增大。随着新叶发育各个处理间叶绿素a的差异性达到显著水平（P<0.05）,除了白光处理,红光处理下叶绿素a最大。叶绿素b在发育初期各个处理间差异不明显（P>0.05）,从整个发育天数看红光处理下叶绿素b高于其他各个处理。白光处理下叶绿素总量新叶发育后期上升明显,至180 d时显著高于其他处理（P<0.05）。白光处理下类胡萝卜素总体较高,尤其是在新叶发育60 d、180 d时显著高于其他处理（P<0.05）。红光处理下叶绿素a/b在杉木新叶发育整个时期较低。总体来看红光有利于杉木幼苗新叶叶绿素b的合成。对于叶绿素a,除白光处理外,红光处理下也更有利于杉木幼苗新叶叶绿素a的合成。而叶绿素a/b在红光处理下最小。白光处理下则有利于叶绿素含量与类胡萝卜素的合成。（3）不同光质处理下叶绿素荧光参数Fm、Fv、Ft、Fv/Fm、Fv/Fo在不同发育天数有着不同的变化。白光处理下Fm在杉木幼苗新叶发育整个时期均较高,尤其在发育中期时显著高于其他处理（P<0.05）,这说明白光处理下最利于PSⅡ电子传递。红蓝组合光处理下Fv在杉木幼苗新叶发育的整个时期都低于其他处理,说明红蓝组合光处理下会对PSⅡ原始电子受体QA的还原均产生了不同水平的抑制作用。红光处理下Ft总体上都较高,尤其在杉木幼苗新叶发育150 d、180 d时极显著高于其他处理（P<0.01）,说明光合作用在暗反应与光反应达到平衡时红光处理下的荧光产量最大。白光处理下Fv/Fm、Fv/Fo在杉木幼苗新叶发育的整个时期均高于其他处理,在新叶发育至180 d时与蓝光、红蓝组合光处理的差异性达到极显著水平（P<0.01）,红光处理次之。即除白光处理外,红光处理下杉木幼苗新叶的光合反应中心Ⅱ有更高的原初光能转化效率和潜在活性,即在红光处理下杉木幼苗新叶具有较高的光化学效率和潜在活性。（4）叶绿素荧光参数NPQ、Rfd、qP在杉木幼苗新叶发育过程中受不同光质的调控。从杉木幼苗新叶发育的整个阶段来红光处理下NPQ、Rfd均低于其他处理,而红蓝组合光处理下均高于其他处理。白光处理下qP在杉木幼苗新叶发育的整个时期均低于其他处理,蓝光处理下的qP在整个发育天数最大。总体上看红光处理下杉木幼苗新叶的NPQ、Rfd值显著低于其他处理,所以可以推测红光处理下杉木幼苗新叶热耗散能力低,不能将过剩的能量消耗。因此红光处理下可能对它的光合系统及新叶正常生长发育造成了一定的破坏与抑制。而红蓝组合光处理下杉木幼苗新叶加大了耗散,这有利于光合反应中心的保护。蓝光处理下杉木幼苗新叶qP值最大,即光合反应中心Ⅱ的开放程度大,QA重新氧化形成QA的量越大,也反映新叶光合反应中心Ⅱ的传递活性大,白光处理则降低了活性。说明蓝光处理下杉木幼苗新叶能耗散过剩的能量来保护光合系统免受光伤害的能力较强。（5）在杉木幼苗新叶发育过程中,与其他处理相比,白光处理下促进了杉木幼苗新叶气孔的开放、使得进入叶片中的CO2增多,从而使得Ci、Tr增加,同时也伴随着Pn的升高,说明白光处理下光合速率的变化是气孔因素作用的结果。红光处理下杉木幼苗新叶Gs低于其他各个处理,而Ci仅次于白光处理;红蓝组合光处理下Gs仅次于白光处理,但是Ci却低于其他各个处理。即Gs与Ci的变化方向相反,此时光合速率的变化是非气孔因素作用的结果。这也从另一方面说明了在红光与红蓝组合光处理下光合作用能力下降主要是由光合色素、叶绿素荧光、光合关键酶活性等几个方面综合作用的结果。（6）光质影响光合关键酶Rubisco的活性。而Rubisco作为植物光合作用中的一个关键酶,既影响C3植物光合碳代谢的方向也影响光合代谢的效率,同时Rubisco活性也与光合速率密切相关。杉木幼苗新叶发育过程中,光合参数与Rubisco活性存在较强相关性。白光处理下Rubisco活性升高,红光处理下Rubisco活性下降,在白光处理下光合速率最大,红光处理下光合速率最小,说明Rubisco活性变化会影响光合速率。（7）在杉木幼苗新叶发育过程中光质对新叶叶绿体超微结构的影响,在新叶发育的各个时期表现出不同的变化。白光处理下,杉木幼苗新叶发育60 d时,淀粉粒体积比较大;发育120 d时,嗜锇颗粒出现较多,且分布广泛;发育180 d时,淀粉粒体积变大,嗜锇颗粒大量出现基粒片层与基质片层数量增多,基粒与基质片层结构明显。红蓝光处理下,杉木幼苗新叶发育60 d时,基粒片层与基质片层结构清晰可见,基粒垛叠整齐且紧密有序;发育120 d时,叶绿体的数量明显增加,其次叶绿体中淀粉粒的数量减少;发育180 d时,细胞壁结构更为完整,嗜锇颗粒大量出现。从整个发育天数来看,白光、红蓝组合光处理下基粒、基质数量多,基粒与基质片层结构清晰且排列整齐,说明白光、红蓝组合光处理有利于维持叶绿体的正常发育。（8）光质对养分元素的积累与吸收有一定的影响。蓝光利于杉木幼苗新叶Mn、Zn、Cu、Fe、N元素的积累;红光处理下杉木幼苗新叶的Ca含量、Mg含量分别在60～120 d、90～120 d期间显著高于其他各个处理（P<0.05）,表明红光提高了杉木幼苗新叶Ca、Mg养分的含量;白光处理下杉木幼苗新叶的P含量、K含量在120～150 d、90～150 d期间显著高于其他发育天数（P<0.05）,且也显著高于同一发育天数的其他各个处理（P<0.05）,说明白光处理对养分元素P、K含量有一定的促进作用,且白光处理下,光合活性增强,说明P、K活化了光合酶,促进了光合作用。养分元素P含量、K含量与光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr存在显著或极显著正相关关系。综上所述,光质对植物的影响机制较为复杂,光会影响植物生长、光合酶活、光合色素、光合特性、叶绿体超微结构、抗逆与衰老等。本研究发现白光处理下有利于部分养分的积累,促进杉木幼苗新叶的生长;也有利于光合速率提高,利于杉木幼苗新叶类胡萝卜素含量增加,同时也可以活化光合关键酶,促进杉木幼苗新叶叶绿体超微结构的正常发育。而红蓝组合光可以增强杉木幼苗新叶的抗氧化酶活性,延缓叶片衰老,同时红蓝组合光处理下加大了杉木幼苗新叶的耗散,有利于保护光合反应中心,促进光合速率的提高,在一定程度上也促进了杉木幼苗新叶叶绿体超微结构的正常发育。综合分析,相比于红光、蓝光,白光和一定配比的红蓝组合光更有利于杉木幼苗新叶的生长。