南京林业大学学报(自然科学版)

作者：李丽,张红星,李金玲,王效科,林树燕

单位：1.南京林业大学,南方现代林业协同创新中心, 竹类研究所,江苏 南京 210037,2.中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,3.广西生态工程职业技术学院林业工程学院, 柳州 530226

关键词：大气O3浓度升高,美丽箬竹,光合荧光,叶绿素,叶片年龄效应

基金：生态环境部昆嵛山质量综合监测站开放课题(NIES-KYS-202401),国家自然科学基金项目(031100028),江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师培育项目(2022-40)

【目的】不同叶龄竹类植物对大气臭氧(O3)污染的敏感性或响应可能存在一定差异,研究不同叶龄影响下的光合响应生理机制,为全面理解竹类植物对大气O3污染的响应机制提供参考。【方法】以美丽箬竹(Indocalamus decorus)为研究对象,开顶式静态箱内设置3种O3浓度处理:AA(大气背景),AA+70(增加70×10-9 O3)和AA+140(增加140×10-9 O3),检测老叶和新叶的叶绿素相对含量(SPAD)、气体交换及叶绿素荧光参数。【结果】①新老叶SPAD对O3浓度的响应不同,老叶SPAD在AA+70 和AA+140处理下分别下降了10.5%和7.8%(P<0.05),而新叶SPAD在AA+140处理下上升了6.3%。O3浓度升高(eO3)和叶龄对叶绿素SPAD存在交互作用,eO3增加了不同叶龄叶片SPAD的差异;②eO3显著降低了老叶的饱和光强下最大光合速率(Asat)和气孔导度(Gs),而对新叶无显著影响,可见导致老叶光合速率下降的主要原因是非气孔限制;③eO3显著降低了新叶和老叶的实际光量子产率(PhiPS2)、CO2同化的量子效率(PhiCO2)和光合电子传递效率(ETR),但是老叶下降的幅度大于新叶。另外,eO3降低了新叶的光化学猝灭系数(qP)。eO3和叶龄在PhiCO2具有显著交互作用,表现为eO3增加了新老叶龄的差异。【结论】新叶对eO3的响应要弱于老叶,叶龄是影响叶片气体交换和叶绿素荧光对eO3响应的重要因素,非气孔限制是美丽箬竹老叶Asat下降的主要原因。美丽箬竹在O3污染中存在对新叶明显的 “启动”和“补偿”效应,以保证植株的最大光合生长,这也是其生长迅速同时具有较强大气O3抗性的原因之一。美丽箬竹的抗O3特性和对新叶的快速补偿效应可提升其在污染地区的存活率,增加其作为“以竹代塑”原料的稳定性。

来源：2025年第4期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

查看南京林业大学学报(自然科学版)杂志2025年第4期