亚热带人工针叶林叶绿素荧光参数日变化及其与植被生产力的关系

作者：陈敬华; 王绍强^*; 李悦; 王辉民; 杨风亭; 居为民; 张乾; 梁琛

来源：生态学报, 2019, 39(15): 5603-5615.

• 亚热带针叶林
• 荧光参数
• 日变化
• 环境因子
• 植被生产力

叶绿素荧光技术能够快速、灵敏、无损地测定植物光合功能对环境变化的响应,已成为当前植物光合能力测定的重要技术手段之一,但是探讨亚热带森林叶绿素荧光参数在不同季节日变化特征受环境因子影响的研究较少,更缺乏与植被生产力关系的研究。以亚热带人工针叶林为研究对象,利用2016年叶绿素荧光测量和涡度相关通量观测数据,分析了不同季节湿地松和马尾松叶片荧光参数实际光化学效率(Photochemical efficiency of PSⅡ,ΦPSⅡ)和非光化学淬灭(Non-photochemical quenching,NPQ)的日变化特征,并结合增强回归树等统计方法,定量化环境因子对其影响,最后探讨了荧光参数与总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和光能利用率(Light use efficiency,LUE)的关系。结果表明,ΦPSⅡ日变化总体上呈现"U型",早晚高午间低,而NPQ先升后降,午间达到峰值,与ΦPSⅡ的日变化显著负相关。研究发现,光照是影响亚热带人工针叶林ΦPSⅡ日变化最主要的环境因子,ΦPSⅡ随着光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的升高而降低,PAR对湿地松和马尾松叶片ΦPSⅡ的相对贡献率分别为83.0%和51.1%。PAR对湿地松叶片NPQ日变化的相对贡献率也最高(77.2%),但马尾松的NPQ主要受叶片温度(Leaf temperature,Tleaf)的影响(59.6%)。此外,GPP与ΦPSⅡ显著负相关,而与NPQ有显著的正相关关系。LUE随着ΦPSⅡ增长,但存在ΦPSⅡ高而LUE低的情况,LUE与NPQ显著负相关,热耗散的比例越高,光能利用效率也相应降低。

• 出版日期2019
• 单位中国科学院大学; 南京大学; 中国科学院地理科学与资源研究所