冬小麦光合特性对CO2 浓度与土壤含水量的响应机制

摘要: 光合作用是衡量植物对环境响应的重要指标, 通过光响应曲线拟合量化光合特征, 可从生理机制方面揭示出植物在不同生长环境下自身的调节与适应机制。本文利用Li-6400 便携式光合仪测定了冬小麦在4 种不同处理条件下灌浆期旗叶的光响应曲线, 采用直角双曲线模型(RHM)、非直角双曲线模型(NRHM)、直角双曲线修正模型(RHMM)、指数模型(EM)和指数改进模型(MEM)对光响应数据进行拟合, 分析了不同CO2 浓度和土壤含水量对冬小麦光合特征的影响。结果表明, 直角双曲线修正模型对各处理下冬小麦光响应曲线和光响应曲线参数的拟合值都与实测值较为接近, 拟合效果最好; 随着CO2 浓度升高, 各水分处理下冬小麦表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)增大, 光补偿点(LCP)和暗呼吸(Rd)降低, 即CO2 浓度升高能有效增加冬小麦的光能转化率和光能利用范围, 提高冬小麦的光合能力; 随着土壤含水量的降低, 冬小麦光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)升高, 但表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)降低,即冬小麦虽然能通过提高初始光合效率抵消一部分干旱胁迫的影响, 但干旱胁迫仍会降低冬小麦光合能力;此外, CO2 浓度的增加能抵消部分冬小麦因干旱胁迫引起的光合能力降低。