高浓度CO_2对红松(Pinuskoraiensis)针叶光合生理参数的影响

以开顶箱内经过6个生长季高浓度CO2处理的原位土壤种植的红松幼树为实验对象,研究了500μmolmol-1CO2对针叶光合作用及相应光合参数的影响。实地条件下测定了净光合速率(PN)对光合有效辐射(PAR)及胞间CO2浓度(Ci)的响应曲线,根据光合作用的生化模型,推算出了Rubisco活性或数量限制的最大羧化速率(VCmax)和光饱和条件下由RuBP再生能力限制的最大电子传递速率(Jmax),以及表观量子产量(AQY)和最大净光合速率(Pmax)等。500μmolmol-1CO2使红松针叶的VCmax降低了4%,Jmax和Jmax/VCmax比分别增加了27%和18%,均与对照差异不显著,所以红松针叶经过6个生长季高浓度CO2处理仍未发生光合驯化。在各自生长条件下测定的PN-PAR响应曲线表明,500μmolmol-1CO2使Pmax增加了94%,AQY增加了21%,Pmax增长高于AQY和Jmax的增加比例,说明500μmolmol-1CO2使红松针叶对光的利用效率增强。500μmolmol-1CO2下的最大气孔导度(gsmax)和最大蒸腾速率(Emax)与对照比增加了一倍,与Pmax增加的幅度接近。500μmol mol-1CO2下和对照条件下的Ci/Ca比均随环境CO2浓度(Ca)增加呈非线性下降趋势,在较低Ca处(Ca≤200μmol mol-1),500μmol mol-1CO2使Ci/Ca比下降了1%~7%,较高Ca处(Ca≥300μmol mol-1),500μmol mol-1CO2使Ci/Ca比增加了5%~20%。CO2浓度变化会改变Ci/Ca比,由于气孔的调节作用,Ci/Ca比最终还是要维持在一恒定范围,且气孔对较低的CO2浓度更敏感。