遮荫处理对铁尾矿基质臭柏实生苗快速叶绿素荧光特性的影响

【目的】通过比较分析铁尾矿基质下不同遮荫处理间臭柏实生苗叶片原初光化学反应的差异，揭示臭柏在不同光照条件下的光保护机制，从理论上解释其天然更新过程，为臭柏光胁迫的研究提供理论依据，也为臭柏在铁尾矿废弃地造林提供技术依据。【方法】以唐山迁安铁尾矿为基质，通过盆栽遮荫试验，利用快速叶绿荧光诱导动力学测定与 JIP-test数据分析方法，分别测定0，25%，50%，75%和90%5个遮荫处理下臭柏叶绿素8项荧光参数。【结果】1)全光照条件下Fo 增大，Fm 减小，而叶片光合系统量子产额和能量分配比率(φPo，Ψo和φEo)、单位面积光合机构的比活性参数(Fm，ETo/CSm和 TRo/CSm)和单位面积内反应中心的数量(RC/CSm)均最小，且各个遮荫处理组间差异均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01)，表明全光照条件下臭柏实生苗反应中心失活，受到光抑制，而全光照下快速叶绿素荧光诱导动力学曲线中 K 点与 J 点明显高于其他遮荫处理，而且光抑制对臭柏叶片PSⅡ的供体侧(OEC)有伤害，造成PSⅡ受体侧(Q －A )的大量积累，阻碍电子传递链向Q －A 下游传递。2)全光照条件下叶片热耗散的量子比率(φDo )和单位面积光合机构的比活性参数( DIo/CSm )均最大，且与其他遮荫处理组间差异也均达到显著(P＜0.05)或极显著水平(P＜0.01)，表明全光照条件下臭柏在遭受光抑制后，通过增加天线色素的热耗散，增加非辐射能量耗散等一系列机制来保护光合机构免受过量光能的危害。3)随着遮荫率增加，φPo ，Ψo和φEo，Fm(ABS/CSm)，ETo/CSm和TRo/CSm，RC/CSm随之上升，而φDo和Fo(ABS/CSo)，DIo/CSm随之下降，90%遮荫处理表现出明显的光捕捉特征，50%遮荫处理 Fm ，PIABS的平均值最大，说明该遮荫条件下臭柏叶片光抑制最小，光合能力最强，其他参数在不同遮荫处理组间无明显差异( P＜0.05)。【结论】臭柏幼苗若无遮荫措施，受到光胁迫，而其通过增加非辐射能量耗散途径达到光抑制防御的机制。因此臭柏天然更新从乌柳灌丛下开始，逐渐脱离乌柳灌丛的保护，完全暴露在全光照条件下，进而实现自身的不断生长、壮大，但在废弃地上植苗造林初期尚需采取一定的遮荫措施，以提高造林成活率。

Effects of Shading Treatments on Chlorophyll Fluorescence Characteristics of Sabina vulgaris Seedlings Grown in Iron Tailings Media