生态学杂志 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (9): 2623-2631.
陈庆达1,2,3,4,刁思月1,5,胡菁格1,2,6,肇同斌7,祝成瑶8,李秀芬1,2*
CHEN Qingda1,2,3,4, DIAO Siyue1,5, HU Jingge1,2,6, ZHAO Tongbin7, ZHU Chengyao8, LI Xiufen1,2*
摘要: 在全球气候变暖背景下,提早萌发生长的红松幼苗极易遭受春季低温的危害,进而影响其更新。为探究春季极端低温对红松幼苗早期生长的影响,本研究从光合特性方面探讨了一年生红松幼苗对不同低温(T1:10 ℃、T2:6 ℃、T3:2 ℃、T4:-2 ℃、T5:-6 ℃)和不同光照(L1:150 μmol·m-2·s-1、L2:750 μmol·m-2·s-1、L3:1500 μmol·m-2·s-1)胁迫的生理响应机制。结果表明:(1)随温度降低,各光合指标基本呈现逐渐降低的趋势。6 ℃和10 ℃时,红松幼苗的光合能力(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr))在中等光强(750 μmol·m-2·s-1)处理下显著高于低光强处理(150 μmol·m-2·s-1)和高光强处理(1500 μmol·m-2·s-1);(2)最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)均随胁迫温度的降低而显著降低,初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)则逐渐升高。在光照750 μmol·m-2·s-1下的PSⅡ光合系统受损最小,在温度低于2 ℃时以L3(1500 μmol·m-2·s-1)光强对PSⅡ光合系统的伤害最大;(3)低温胁迫下,低光和高光环境均加剧了红松幼苗光合系统的破坏程度,由气孔和非气孔限制因素共同造成了净光合速率的下降,且以高光下的损害降低最为严重。基于上述研究结果,我们提出了遮荫保温、营造针阔混交林、抚育间伐等早期预防低温灾害的经营管理措施,旨在为红松幼苗的早期生长更新提供科学参考。