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1 引 言1

1.1 国内外相关研究进展4

1.1.1 国内外藤本植物研究综述4

1.1.2 植物光合生理与生态因子之间的关系13

1.1.3 土壤水分对植物生理生态特性的影响19

1.1.4 CO2浓度升高对植物生理特性的影响26

1.1.5 植物叶绿素荧光动力学研究进展28

1.2 试验地概况与藤本植物简介31

1.2.1 试验地概况31

1.2.2 试验藤本植物简介31

2 不同土壤水分下藤本植物光合效率的光响应特征35

2.1 实验设计与测定方法35

2.1.1 土壤水分梯度控制35

2.1.2 光合效率的光响应测定36

2.1.3 数据处理与模型模拟分析37

2.2 藤本植物光合光响应曲线特征参数38

2.2.1 美国凌霄光响应曲线特征参数38

2.2.2 紫藤光响应曲线特征参数40

2.2.3 小叶扶芳藤光响应曲线特征参数41

2.2.4 秧花光响应曲线特征参数42

2.3 藤本植物净光合速率的光响应过程43

2.3.1 美国凌霄净光合速率的光响应43

2.3.2 紫藤净光合速率的光响应46

2.3.3 小叶扶芳藤净光合速率的光响应47

2.3.4 秧花净光合速率的光响应48

2.3.5 弱光下藤本植物净光合速率的光响应48

2.3.6 适宜藤本植物光合作用的土壤水分阈值及光照条件54

2.3.7 适宜水分条件下藤本植物净光合速率的光响应特征56

2.4 藤本植物蒸腾速率的光响应过程58

2.4.1 美国凌霄蒸腾速率的光响应58

2.4.2 紫藤和小叶扶芳藤蒸腾速率的光响应60

2.4.3 五叶地锦和秧花蒸腾速率的光响应61

2.4.4 维持藤本植物正常蒸腾速率的适宜水分和光照条件62

2.4.5 适宜水分条件下藤本植物蒸腾速率的光响应特征63

2.5 藤本植物水分利用效率的光响应过程65

2.5.1 美国凌霄水分利用效率的光响应65

2.5.2 紫藤和小叶扶芳藤水分利用效率的光响应65

2.5.3 五叶地锦和秧花水分利用效率的光响应68

2.5.4 维持藤本植物高水分利用效率的适宜水分和光照条件69

2.5.5 适宜水分条件下藤本植物水分利用效率的光响应特征70

2.6 藤本植物光能利用效率的光响应过程72

2.6.1 美国凌霄光能利用效率的光响应72

2.6.2 紫藤和小叶扶芳藤光能利用效率的光响应74

2.6.3 五叶地锦光能利用效率的光响应75

2.6.4 维持藤本植物高光能利用效率的适宜水分和光照条件76

2.6.5 适宜水分条件下藤本植物光能利用效率的光响应特征77

2.7 藤本植物胞间CO2浓度和气孔限制值的光响应过程78

2.7.1 美国凌霄胞间CO2浓度和气孔限制值的光响应78

2.7.2 紫藤胞间CO2浓度和气孔限制值的光响应82

2.7.3 五叶地锦胞间CO2浓度和气孔限制值的光响应83

2.8 不同土壤水分条件下藤本植物光合作用参数类型间差异分析84

2.8.1 美国凌霄光合作用参数类型间差异84

2.8.2 紫藤光合作用参数类型间差异85

2.8.3 小叶扶芳藤光合作用参数类型间差异86

2.8.4 秧花光合作用参数类型间差异87

2.8.5 适宜土壤水分条件下14种藤本植物光合作用参数类型间差异88

2.9 结论89

2.9.1 光合作用效率参数对土壤水分与光照强度的阈值响应特性89

2.9.2 光合作用效率参数对土壤水分与光照强度的响应过程90

2.9.3 藤本植物光合特性的分析比较91

3 土壤干旱胁迫下藤本植物光合作用对CO2浓度的响应特征93

3.1 试验设计与测定方法94

3.1.1 干旱胁迫处理与测定94

3.1.2 光合作用的CO2响应过程测定94

3.2 干旱胁迫下藤本植物净光合速率的CO2浓度响应过程95

3.2.1 常春藤净光合速率的CO2浓度响应95

3.2.2 藤本植物净光合速率的CO2响应规律97

3.2.3 藤本植物净光合速率的CO2饱和点98

3.2.4 对照条件下藤本植物净光合速率的CO2响应99

3.2.5 中度干旱胁迫下藤本植物净光合速率的CO2响应101

3.2.6 干旱胁迫下藤本植物在不同CO2浓度下的Pn值聚类分析102

3.3 藤本植物净光合速率对低浓度CO2的响应规律105

3.3.1 常春藤净光合速率对低浓度CO2的响应规律105

3.3.2 藤本植物在低CO2浓度下的光合响应参数分析108

3.4 结论110

4 土壤干旱胁迫下藤本植物光合生理参数的日动态111

4.1 试验设计与测定方法111

4.1.1 干旱胁迫处理与测定111

4.1.2 叶片气体交换参数日动态测定111

4.2 干旱胁迫下藤本植物净光合速率的日动态112

4.2.1 常春藤和大叶扶芳藤净光合速率的日动态112

4.2.2 其他藤本植物净光合速率的日变化特征115

4.2.3 干旱胁迫下常春藤光合作用午休原因分析118

4.2.4 常春藤净光合速率影响因子的相关分析119

4.2.5 常春藤净光合速率影响因子的逐步回归分析121

4.2.6 常春藤净光合速率影响因子的主成分分析124

4.2.7 常春藤净光合速率日动态的影响因子分析132

4.2.8 干旱胁迫下藤本植物净光合速率日动态值的聚类分析134

4.3 干旱胁迫下藤本植物蒸腾速率的日动态136

4.3.1 美国凌霄和紫藤蒸腾速率的日动态136

4.3.2 其他藤本植物蒸腾速率的日变化特征139

4.3.3 美国凌霄和紫藤蒸腾速率影响因子的相关分析143

4.3.4 美国凌霄和紫藤蒸腾速率影响因子的逐步回归分析147

4.4 干旱胁迫下藤本植物水分利用效率的日动态155

4.4.1 常春藤和美国凌霄水分利用效率的日动态155

4.4.2 其他藤本植物水分利用效率的日变化特征159

4.4.3 美国凌霄和常春藤水分利用效率影响因子的相关分析163

4.4.4 美国凌霄和常春藤水分利用效率影响因子的逐步回归分析166

4.4.5 干旱胁迫下美国凌霄水分利用效率日动态因素综合分析176

4.4.6 干旱胁迫下藤本植物光合、蒸腾及水分利用效率日均值及聚类分析176

4.5 干旱胁迫下藤本植物气孔导度、胞间CO2浓度和气孔限制值的日动态181

4.5.1 美国凌霄和紫藤气孔导度的日动态181

4.5.2 美国凌霄及紫藤胞间CO2浓度和气孔限制值的日动态184

4.5.3 其他藤本植物气孔导度、胞间CO2浓度和气孔限制值的日动态185

4.6 结论190

4.6.1 干旱胁迫下藤本植物光合作用效率参数的日过程190

4.6.2 干旱胁迫下藤本植物的光合能力191

5 土壤干旱胁迫下藤本植物叶绿素荧光参数的日动态192

5.1 试验设计与测定方法192

5.1.1 干旱胁迫处理与测定192

5.1.2 叶绿素荧光参数的测定192

5.2 干旱胁迫下藤本植物Fv/Fm的日变化规律193

5.2.1 美国凌霄Fv/Fm的日变化规律193

5.2.2 紫藤Fv/Fm的日变化规律196

5.2.3 其他藤本植物Fv/Fm的日变化规律196

5.2.4 藤本植物Fv/Fm的日均值分析197

5.3 干旱胁迫下藤本植物φPSⅡ的日变化规律199

5.3.1 美国凌霄φPSⅡ的日变化规律199

5.3.2 紫藤φPSⅡ的日变化规律202

5.3.3 其他藤本植物φPSⅡ的日变化规律202

5.3.4 藤本植物φPSⅡ的日均值分析204

5.4 干旱胁迫下藤本植物NPQ的日变化规律205

5.4.1 美国凌霄NPQ的日变化规律205

5.4.2 紫藤NPQ的日变化规律208

5.4.3 其他藤本植物NPQ的日变化规律208

5.4.4 藤本植物NPQ的日均值分析210

5.5 干旱胁迫下藤本植物ETR的日变化规律212

5.5.1 美国凌霄ETR的日变化规律212

5.5.2 紫藤ETR的日变化规律215

5.5.3 其他藤本植物ETR的日变化规律215

5.5.4 藤本植物ETR的日均值分析217

5.6 结论218

5.6.1 干旱胁迫影响藤本植物的Fv/Fm和φPSⅡ218

5.6.2 干旱胁迫影响藤本植物的NPQ和ETR219

5.6.3 重度干旱胁迫显著影响藤本植物吸收过剩光能的耗散途径219

6 藤本植物光合效率与土壤水分和光照强度的响应关系221

6.1 藤本植物光合效率对水分与光照的响应特征221

6.1.1 藤本植物光合生产力的土壤水分适应性评价221

6.1.2 藤本植物光能利用效率的土壤水分适应性评价223

6.1.3 藤本植物水分利用效率的土壤水分适应性评价224

6.2 藤本植物光合作用潜力与蒸腾耗水能力225

6.2.1 藤本植物的最大净光合速率225

6.2.2 藤本植物的日平均及日累计净光合速率227

6.2.3 藤本植物的最大蒸腾速率228

6.2.4 藤本植物的日平均及日累计蒸腾速率230

6.3 藤本植物的水分利用及光能利用效率231

6.3.1 藤本植物的最大水分利用效率232

6.3.2 藤本植物的日平均水分利用效率233

6.3.3 不同藤本植物的光能利用效率234

6.4 藤本植物光合作用效率参数与土壤水分的关系235

6.4.1 不同藤本植物的表观光量子效率235

6.4.2 不同藤本植物光合作用的光补偿点和光饱和点237

6.4.3 不同藤本植物的暗呼吸速率239

6.4.4 不同藤本植物光合作用的气孔与非气孔机制241

6.4.5 不同藤本植物的RuBP最大再生速率242

6.4.6 不同藤本植物光合作用的CO2补偿点和CO2饱和点244

6.4.7 不同藤本植物的羧化效率和光呼吸速率247

6.4.8 不同藤本植物的原初光能转化效率248

6.4.9 不同藤本植物的实际光化学效率250

6.4.10 不同藤本植物的非光化学猝灭250

6.4.11 不同藤本植物的表观光合电子传递速率251

6.4.12 重度干旱胁迫下藤本植物叶绿素荧光参数综合讨论252

6.5 不同藤本植物光合作用对土壤水分的适应性254

6.5.1 藤本植物光合作用的水分适应性254

6.5.2 藤本植物蒸腾作用的水分适应性257

6.5.3 藤本植物水分利用效率的水分适应性258

6.6 不同藤本植物光合作用对光照强度的适应性260

6.6.1 藤本植物光合作用、蒸腾作用的光适应性260

6.6.2 藤本植物水分利用效率的光适应性262

参考文献265