中國云杉屬主要物種光系統(tǒng)Ⅱ熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）是植物光合器官對環(huán)境變化最敏感的部位之一，它的穩(wěn)定性決定了植物對光能吸收的能力和電子傳遞的速率，進(jìn)而影響植物有機(jī)物的積累。全球氣候變化帶來的溫度升高勢必會(huì)影響植物PSⅡ的穩(wěn)定性，最終影響植物的生長和生存。因此PSⅡ的結(jié)構(gòu)和功能對增溫的響應(yīng)常用來反映增溫對植物的影響。云杉屬物種是中國重要的森林建群樹種，主要分布于東北高緯度和西部中低緯度的高海拔濕冷地區(qū)，對溫度變化極為敏感，因此研究增溫對云杉屬物種PSⅡ的影響具有重要的科

2、學(xué)意義。本研究以中國分布的9種主要云杉屬物種為研究材料，通過快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方法，分析增溫對其PSⅡ的影響，揭示其PSⅡ熱穩(wěn)定性的差異及其主要影響因素，最后結(jié)合其原生境氣候因子了解云杉屬物種與其分布區(qū)氣候間的適應(yīng)性關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）隨著溫度的升高，不同云杉物種的最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、最大熒光（Fm）、活性反應(yīng)中心數(shù)量（RC/CSo）、單位反應(yīng)中心電子傳遞能量（ETo/RC）、PQ庫異質(zhì)性指數(shù)(Vi

3、)和PQ庫大小指數(shù)（Sm）均表現(xiàn)出下降趨勢；而其基礎(chǔ)熒光（Fo）、單位反應(yīng)中心吸收的能量（ABS/RC）、單位反應(yīng)中心耗散的能量（DIo/RC）、單位反應(yīng)中心捕獲的能量（TRo/RC）、相對可變熒光（Vj）表現(xiàn)出上升趨勢；此外，不同云杉物種的快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)曲線隨溫度升高未出現(xiàn)明顯的K點(diǎn)。綜上所述，增溫主要抑制了葉片PSⅡ反應(yīng)中心的活性和受體側(cè)電子傳遞，改變了PSⅡ反應(yīng)中心能量流動(dòng)分配，而對云杉屬物種PSⅡ供體側(cè)的影響較小。

4、r>　?。?）隨著溫度的升高，不同云杉物種間的Fv/Fm降低幅度存在明顯差異，表現(xiàn)為不同云杉物種的半致死溫度（FT50）不同，說明不同云杉物種的熱穩(wěn)定性不同。長葉云杉具有最高的FT50，熱穩(wěn)定性最高，與之相反紅皮云杉的FT50最低，熱穩(wěn)定性最低，其余云杉物種的熱穩(wěn)定性則介于二者之間。進(jìn)一步分析表明，PSⅡ響應(yīng)差異主要是由于PSⅡ反應(yīng)中心RC/CSo、DIo/RC以及受體側(cè)Vj響應(yīng)差異造成的。此外，F(xiàn)T50與不同云杉屬物種原生境年均溫呈顯