文档介绍：光照对菹草(Potamogeton cripus)幼苗生长发育
和光合荧光特性的影响
周晓红,王国祥*,冯冰冰
南京师范大学地理科学学院//江苏省环境演变及生态建设重点实验室,江苏南京 210046
摘要:用遮光法获得5%、1%、%、%、%全光照共5个不同光照强度的水体,将菹草(Potamogeton cripus)萌发幼苗置于上述水体,观测幼苗生长发育状况,并利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定其光合荧光特性。结果表明:(1)不同光照强度对菹草幼苗生长发育影响显著;随光强减弱,菹草幼苗株高、叶片数、生物量增长率显著降低(P<);(2)菹草幼苗的最大光化学量子产量(Fv/Fm)随光强减弱而降低,实验第16天时,%、%、%实验组Fv/Fm值仅为对照组的65%、53%和42%;(3)随光强减弱,幼苗吸收光能用于光化学电子传递的份额(qP)减少,第16天时,%、%、%实验组的qP值为对照组的68%、67%、53%;(4)%实验组qN先升高后降低,%、%实验组的qN值则表现出显著下降趋势,表明幼苗在较低光强条件下,叶片PSII光能转换效率显著下降,进入PSII光化学过程的激发能减少,热耗散激发能也相应减少;(5)光强减弱导致电子在光合链中的传递速率(ETR)显著下降,第16天时,1%、%、%、%实验组ETR分别为对照的70%、63%、56%、36%,导致参与CO2的电子减少,光合作用降低。快速光响应曲线测定结果表明,幼苗ETRmax随光强减弱呈下降趋势,光响应能力随光强的减弱显著下降。
关键词:光照;菹草;生长发育;荧光参数
中图分类号:+.1; 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1342-06
光照对水生高等植物的存活率和生长有重要影响[1-3]。对于富营养化引起的藻型湖泊而言,透明度降低导致的水下光照不足往往成为制约沉水植被恢复的重要限制因子[4-5]。
目前,就光照对沉水植物影响的研究主要是通过形态学特征和生物量的变化来间接反映[6],也有人采用碘量法[7]和氧电极法[8]对沉水植物的光合作用进行过研究,但这些测定均是在植株离体条件下进行,难以真实反映沉水植物的光合作用情况。近年来水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(DIVING-PAM)的出现使原位、无损伤测定沉水植物的光合作用成为可能[9-10]。本文将菹草(Potamogeton cripus)石芽萌发幼苗放置于不同光照强度的水体中,采用统计方法和水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定幼苗叶片的叶绿素荧光参数,研究光照对菹草幼苗光合系统PSII光合荧光特性的影响,为在富营养化水体中恢复、重建菹草群落提供一定的实验依据。
1 实验方法
植物材料
菹草(Potamageton crispus):眼子菜科多年生沉水草本植物,是一种典型的秋季发芽,越冬生长的沉水植物[11]。菹草石芽是菹草的繁殖鳞茎,其尖硬边缘具有锯齿,形如松果,初夏形成后待水温等条件适宜即开始萌发生长[12]。
实验所用石芽于2006年12月采自南京市玄武湖。选择大小一致的菹草石芽,平铺于塑料花盆(18 cm×14 cm×10 cm)内