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为探究林下植物生存优势,研究人员对三种树种研究,发现槭属在光环境下有优势,意义重大。
在美国东部阔叶林,林冠和林下环境之间的再生不匹配现象日益明显,这使得林下森林的组成发生了新变化。美国宾夕法尼亚州东南部森林林下有三种共生的耐荫树种,分别是本土的红花槭(Acer rubrum)、美国山毛榉(Fagus grandifolia)以及非本土的挪威槭(Acer platanoides)。目前,对于这些树种在林下动态光环境中取得相对成功的生理特性,人们了解得还很少。研究人员从三个地点采集了每个树种的三棵树苗,以此来研究它们的光合诱导(Photosynthetic induction)和光脉冲响应(Lightfleck responses),同时还探究了光脉冲期间光合作用(A)和气孔导度(g
s)的预测因子。
研究发现,这些树种的光合诱导速率和幅度相似,和耐荫树种的预期一样,它们都能快速完成光合诱导。不过,不同树种支持诱导反应的生理策略有所不同。红花槭的气孔反应更灵敏,诱导过程中的气孔限制显著更低,完全诱导时的 A/gs值也显著更高。令人惊讶的是,两种槭属树种的光脉冲响应与光合诱导反应不同,它们在光脉冲期间的累积碳同化(Carbon assimilation)明显高于持续饱和光照下,尤其是在短时光脉冲期间。叶片氮含量和气孔导度(gs)是光脉冲响应的重要预测因子,而树种本身并不是。
虽然所有树种在饱和光照下都能快速完成光合诱导,但多变的光脉冲响应让槭属树种在林下间歇性光照条件下更具优势。随着东部阔叶林组成因各种压力持续变化,槭属树种很可能继续在这片森林中生存下去。