氧對(duì)茄子光合特性的影響及其光合生化模型模擬研究.pdf

1、針對(duì)目前光合生化模型的缺乏實(shí)測(cè)參數(shù)的問題，該試驗(yàn)以茄子(SolanummelongenaL.)為試材，設(shè)計(jì)在不同O2濃度下，測(cè)定了茄子光合特性參數(shù)，包括CSP、CCP、CE、CUE、Topt等，并測(cè)定了在不同O2濃度、溫度、光強(qiáng)和CO2階梯式變化下，光合的瞬態(tài)變化過程。結(jié)果表明，茄子在飽和光強(qiáng)(1500μmol·m-2·s-1)和光合適溫(30℃)條件下，CO2飽和點(diǎn)在1000～1400μL·L-1之間；CO2飽和點(diǎn)和CO2補(bǔ)償點(diǎn)隨著O

2、2濃度的增加而增大，羧化速率為0.1054～0.4308，隨著O2濃度的增加而減?。籆O2利用效率在200～400μL·L-1范圍之間，并且隨著O2濃度的增加而明顯降低。 在不同的O2濃度與光強(qiáng)組合下，光合強(qiáng)度基本不會(huì)影響光合-溫度響應(yīng)曲線，低氧和高氧情況下，測(cè)得的凈光合速率值均高于在大氣O2濃度下的測(cè)定值，且在相同的情況下，低氧濃度下的Pn-T1響應(yīng)曲線的變化最為明顯。在弱光條件下，O2濃度為20、210、350μL·L-1下

3、的光合最適溫依次為25、30、20℃；在飽和光強(qiáng)下，光合最適溫則分別為35、30、30℃。 通過不同光強(qiáng)、溫度的組合，在不同的CO2階梯式變化的情況下，凈光合速率的瞬態(tài)變化進(jìn)程曲線呈現(xiàn)波動(dòng)式變化。通過利用由近似零CO2至不同濃度的階梯式，擬合得到不同O2濃度下的Acmax-Ca響應(yīng)曲線。在近似零氧的情況下，CO2半飽和點(diǎn)以下，Acmax值高于在大氣氧環(huán)境下，之后則明顯低于在大氣氧環(huán)境下。利用公式結(jié)合O2濃度變化下的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算

4、得到Г*=27.407PaCO2、Kc=473.64、Vcmax-Rd=40.92μmolL·L-1。30℃下得到零氧下Vcmax=68.973μmolL·L-1，Jmax=128.45μmolL·L-1，Vtpu=7.6526μmolL·L-1；12℃零氧下為Vmax=18.64μmolL·L11，Jmax=25.912μmolL·L-1，Vtpu=6.3845μmolL·L-1。 將不同O2濃度下Pn對(duì)CO2濃度響應(yīng)的測(cè)定結(jié)

5、果進(jìn)行FvCB模型模擬，其模擬值A(chǔ)與儀器的實(shí)測(cè)值Pn相關(guān)性很高，表明FvCB模型在不同的O2濃度下的擬合度較高。利用試驗(yàn)得到的參數(shù)代入FvCB模擬得到的結(jié)果A'與實(shí)測(cè)Pn的相關(guān)性相比較更高，說明試驗(yàn)所得到的參數(shù)和對(duì)于數(shù)據(jù)的計(jì)算更為有效。 利用得到參數(shù)和計(jì)算得到的Vc對(duì)Ci的響應(yīng)曲線，Wc與Wj的交點(diǎn)Ci(Cicj)隨著O2濃度的增加逐漸增加，說明O2在其中同樣是一個(gè)重要的限制因素。 通過對(duì)比利用FvCB模型模擬得到的零氧