长白山红松异龄叶光合生理对光斑的响应

　　

摘要： 为探究红松不同叶龄针叶沿冠层垂直梯度对光斑的光合响应特性,本研究依托长白山森林生态系统定位站林冠塔吊平台,以优势树种红松为研究对象,选取冠层上、中、下部(平均高度为23.26、16.55、11.15 m)的当年生和一年生针叶,利用Li-6400便携式光合仪模拟光斑出现到消退的动态变化过程(光合有效辐射PAR从50 μmol·m^-2·s^-1荫蔽态阶跃至1200 μmol·m^-2·s^-1光斑态,再降至50 μmol·m^-2·s^-1光斑消退),测定针叶的光合诱导、光合恢复响应特征及气孔动力学过程。结果表明: 叶龄与冠层高度显著影响光合生理过程,二者存在交互作用。在光合诱导阶段,冠层下部当年生针叶最大反应速率(RS_max)最高(18.41 nmol·m^-2·s^-1),而冠层上部一年生针叶RS_max最高(17.39 nmol·m^-2·s^-1);在光合恢复阶段,冠层下部当年生针叶RS_max最高(2.93 nmol·m^-2·s^-1),而冠层上部一年生针叶RS_max最高(0.66 nmol·m^-2·s^-1),表明不同叶龄针叶对光斑的响应在冠层间呈现互补策略。气孔动力学响应存在垂直梯度差异。在气孔打开阶段,冠层上部当年生和一年生针叶的RS_max分别比下部加快145.5%和104.4%;在气孔关闭阶段,冠层上部当年生和一年生针叶的RS_max分别比下部减慢40.2%和34.5%,表明上层针叶能更有效地利用光斑,这种互补的光斑利用策略有利于最大化阔叶红松林冠层整体的光合碳同化能力。