论文摘要
光在水中的衰减依赖于波长和水体中的悬浮物质。在富营养化浅水湖泊中,溶解性有机物和浮游植物等悬浮物质对红蓝波谱光吸收和散射作用较大,使得入射光在水体传播过程中光强以及其光谱组成均发生改变。植物光合作用的有效光主要是蓝光和红光,水体中红光和蓝光的衰减,势必会影响沉水植物的生长和分布。本文采用滤光膜遮光处理,模拟藻型、泥沙型水体对光质的影响,研究弱光条件下光质对菹草萌发、菹草和苦草幼苗生长、叶绿素荧光特性等的影响。实验结果表明:(1)光质对菹草石芽萌发率没有显著影响,但显著影响石芽萌发速率以及菹草萌发苗株高及根系生长。其中,红光下菹草石芽的萌发速率较快,蓝光下最慢,且红光下菹草萌发苗株高最高,是蓝光和白光的2.24倍和2.06倍,蓝光则显著抑制了菹草萌发苗根系的生长,其根长仅是红光的34.2%,是白光的64.7%。(2)光质对菹草幼苗光合色素含量和叶绿素荧光参数影响显著。菹草幼苗通过滤光膜遮光处理20d后,红光叶片叶绿素(Chl)含量最高,蓝光叶片Chl含量最低,红光和白光叶片类胡萝卜素(Caro)含量较高,但二者差异不显著(P>0.05),而蓝光叶片Caro含量最低,分别为红光和白光的67.4%和63.8%。同时对叶片光化学淬灭系数(qP)、质子产量(Yield)和相对表观光合电子传递速率(rETR)等荧光参数数值的分析,结果显示,红光下叶片光合效率最高,白光次之,蓝光最低,可见红光显著提高了菹草幼苗的光合作用效率,表明在菹草石芽萌发及幼苗生长过程中可能存在一种“红光效应”。(3)光质对苦草幼苗叶长及叶宽有明显影响。白光和蓝光下苦草幼苗的叶长随光照强度降低而减小,30%光照强度下,白光叶长最大。红光下苦草幼苗叶长随光照强度降低出现先增大后减小的变化规律,且在10%光照强度下叶长最大。白光和蓝光下,幼苗叶宽随光照强度降低出现先增大后减小的变化趋势,而红光下叶宽随光照强度降低而增加。白光和红光的强度对叶宽无显著影响(p>0.05),蓝光的强度对幼苗叶宽影响显著(p<0.05)。在相同光照强度下,红光、蓝光和白光对叶宽的影响差异显著(P<0.05)。(4)光质对苦草幼苗光合色素含量影响差异显著。相同光质下,苦草幼苗色素含量随光照强度降低而减少。相同光照强度下,光质对色素含量影响显著,30%和10%光照强度下,蓝光色素含量最高,红光次之,白光最小;而5%光照强度下,红光的色素含量最高,蓝光次之,白光最小。(5)光质对苦草幼苗叶片叶绿素荧光参数显著影响。30%光照强度下,白光叶片光合能力最强。10%光照强度下,红光叶片F_v/F_m、Yield、qP较高,表明红光叶片的潜在量子效率、实际的量子效率最高,qP高,表明光化学淬灭最大,即PSⅡ开放的反应中心所占的比例最大,反映其电子传递的量子效率最高,叶片的光合能力最强。