贝壳砂生境干旱胁迫下杠柳叶片光合光响应模型比较

以黄河三角洲贝壳堤岛3年生杠柳(Periploca sepium)苗木为试验材料,模拟设置贝壳砂生境下的4种水分梯度,利用CIRAS-2型光合作用系统测定杠柳叶片在不同干旱胁迫下的光合作用光响应过程,采用4种光响应模型进行拟合分析,以比较贝壳砂生境干旱胁迫下适宜的光响应模型,探讨最佳光响应模型参数对干旱胁迫的适应规律。结果表明:4种模型对杠柳叶片光合作用光响应过程拟合效果的优劣顺序为:直角双曲线修正模型>非直角双曲线模型>指数模型>直角双曲线模型,后3种模型均为没有极值的函数,故不能很好地拟合光响应曲线光抑制过程,并不能直接求解最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(LSP)。光响应参数拟合效果最佳表现为:非直角双曲线模型的暗呼吸速率(Rd),直角双曲线模型的光补偿点(LCP),直角双曲线修正模型的Pnmax和LSP。4种光响应模型对干旱胁迫具有不同的适应性,直角双曲线修正模型适应各种水分条件,直角双曲线模型和指数模型较适合轻度干旱胁迫条件,非直角双曲线模型较适合重度干旱胁迫条件。随干旱胁迫的加剧,光响应参数表观量子效率(AQY)、Rd和LCP先升高后下降,净光合速率(Pn)、Pnmax和LSP逐渐下降。轻度、中度和重度干旱胁迫下,LSP分别比对照下降5.2%、16.3%和34.5%,Pnmax分别比对照下降17.8%、39.0%和59.0%。水分充足条件下,杠柳叶片光能利用最强,光照生态幅最宽;重度干旱胁迫下,杠柳叶片表现出明显的光饱和、光抑制现象,光能利用减弱,光合能力受到较大限制。