干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

Arid

	黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制
其他题名	Relative changes and regulation of photosynthetic energy partitioning components in Artemisia ordosica during growing season
	靳川; 李鑫豪; 蒋燕; 徐铭泽; 田赟; 刘鹏; 贾昕; 查天山
来源期刊	植物生态学报
ISSN	1005-264X
出版年	2021
卷号	45 期号:8 页码:870-879
中文摘要	为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿,Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制,该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地,同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m')、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定,在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_(area))、叶绿素含量(C_(Chl))和叶绿素a/b(Chl a/b),分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Phi_A)、光呼吸耗能占比(Phi_(PR))、调节性热耗散耗能占比(Phi_(NPQ))和非调节性热耗散耗能占比(Phi_(NO))与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明,光化学反应组分(Phi_A、Phi_(PR))和热耗散组分(Phi_(NPQ)、Phi_(NO))之间呈负相关竞争关系,两组分内部呈正相关协同关系,E和Phi_A、Phi_(PR)正相关,和Phi_(NPQ)、Phi_(NO)负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下,黑沙蒿Phi_A、Phi_(PR)和SLA显著降低,Phi_(NPQ)和Phi_(NO)显著增加。研究认为,在长期干旱或高蒸散条件下,黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失,同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制,反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。
英文摘要	Aims This study is to examine the relative changes and regulation in photosynthetic energy partitioning components of a typical desert shrub Artemisia ordosica in Northwest China.Methods The minimum fluorescence yield (F_o),maximal fluorescence yield (F_m),actual fluorescence yield (F_s),maximal fluorescence yield in the light-adapted state (F_m'),net photosynthetic rate (P_n),dark respiration (R_d),transpiration rate (E)and stomatal conductance (g_s)of A.ordosica were investigated from April to October,2018 using a multi-channel fluorometer and a portable photosynthesis analyzer.The specific leaf area (SLA),nitrogen per leaf area (N_(area)),chlorophyll content (C_(Chl))and the ratio of chlorophyll a to chlorophyll b content (Chl a/b)were also measured.We analyzed the fraction of energy used for CO_2 assimilation (Phi_A),the fraction of energy used for photorespiration (Phi_(PR)),the fraction of regulate heat dissipation (Phi_(NPQ))and the fraction of non-regulate heat dissipation in energy allocation (Phi_(NO))during the photosynthetic process in A.ordosica and their responses to fluctuating environment.Important finding_s The photochemical reaction component (Phi_A and Phi_(PR))and the heat dissipation component (Phi_(NPQ) and Phi_(NO))showed a negative competition relationship,and exhibited positive synergistic relationship within components.E was positively correlated with Phi_A and Phi_(PR),and negatively correlated with Phi_(NPQ) and Phi_(NO).Under low soil water content (SWC)and high saturated water vapor pressure (VPD)conditions,Phi_A,Phi_(PR) and SLA were significantly decreased,while Phi_(NPQ) and Phi_(NO) were significantly increased.The results indicate that A.ordosica avoids excessive loss of water under the condition of the long drought or high evapotranspiration via reducing SLA.Synergistically,excessive light energy is transferred from photorespiration to thermal dissipation pathway.The relative changes and long-term regulation of photosynthetic energy partitioning in A.ordosica under fluctuating environment,fully reflect the acclimation of plants to adversity via its synergistic morphologic and physiological plasticity.
中文关键词	荒漠植物 ; 光合作用 ; 能量分配 ; 光呼吸 ; 热耗散
英文关键词	desert plant photosynthesis energy partitioning photorespiration heat dissipation
类型	Article
语种	中文
开放获取类型	gold
收录类别	CSCD
WOS类目	Plant Sciences
CSCD记录号	CSCD:7101571
资源类型	期刊论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/378050
作者单位	靳川, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 李鑫豪, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 蒋燕, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 徐铭泽, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 田赟, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 刘鹏, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站, ;;, 北京;;北京 100083;;100083, 中国.; 贾昕, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站;;北京林业大学, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站;;水土保持国家林业局重点实验室, ;;;;, 北京;;北京;;北京 100083;;100083;;100083, 中国.; 查天山, 北京林业大学水土保持学院;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站;;北京林业大学, ;;宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站;;水土保持国家林业局重点实验室, ;;;;, 北京;;北京;;北京 100083;;100083;;100083, 中国.
推荐引用方式 GB/T 7714	靳川,李鑫豪,蒋燕,等. 黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制[J],2021,45(8):870-879.
APA	靳川.,李鑫豪.,蒋燕.,徐铭泽.,田赟.,...&查天山.(2021).黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制.植物生态学报,45(8),870-879.
MLA	靳川,et al."黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制".植物生态学报 45.8(2021):870-879.