変動する光条件下における植物の光合成誘導反応とその生態学的意義

不同光照条件下植物光合作用诱导的反应及其生态意义

• 批准号: 07740604
• 负责人: 唐 艶鴻
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740604/
• 关键词: 光合成; 光環境; 蒸散; 光合成誘導反応; 水利用効率; 陽葉; 陰葉; 熱帯植物

温帯稚樹三種(Camellia japonica, Quercus myrsinaefolia, Q.serrata)と熱帯稚樹三種(Shorea hypochra, Styrax benzoin, Aegle marmelos)を二つの光条件(50と500μmolm^<-2>s^<-1>)下で生育させ、陰葉と陽葉について光合成誘導反応を測定し、以下のような実験結果を得た。まず、光強度を50から500μmolm^<-2>s^<-1>まで上昇させてから約20分から40分以内に光合成が強光に応じた光合成速度の98%に達した。誘導時間は陽葉より陰葉の方が短いが、種間の差が明瞭ではなかった。変動光環境下で稚樹の炭素収支を評価するため、光強度を上昇させてから実測した積算光合成量と理想状態下で予測した積算光合成量を比較し、光合成誘導反応効率を検討した。熱帯稚樹のA.marmelosでは陰葉と陽葉の騒動効率がほぼ同じような値を示すが、他のすべて樹種では陰葉の誘導効率が陽葉より明らかに高いことが示された。次に、光合成誘導反応の水収支を評価するため、水利用効率の時間変化を求めた。S.hypochraの陽葉では光強度の上昇に伴って水利用効率が一時的に上昇し、その後徐々に低下し、50μmol CO_2mol^<-1>H_2Oの前後で一定になった、一方、陰葉では光強度が上昇してすぐに水利用効率が一定の高い値になることが示された。他の樹種について同じ様な水利用効率の時間的変化パターンが認められたが、樹種によって水利用効率の変動範囲は大きく異なることが示された。さらに、環境湿度を変えて稚樹の誘導反応を測定したところ、熱帯稚樹三種では相対湿度が65-80%の間に誘導反応がもっとも速いことが明らかになった。以上の結果から、温度、湿度などの環境要因が各樹種の誘動反応への影響をさらに研究する必要があると考えている。

Three species (Camellia japonica, Quercus myrsinaefolia, Q.serrata) of warm and three species (Shorea hypochra, Styrax benzoin, Aegle marmelos) of warm and hot young trees were tested under two light conditions (50 500μ mol m ^<-2>s^<-1>). Photosynthesis-induced reactions in shade leaves and sun leaves were measured. Light intensity from 50 to 500μ mol m ^<-2>s <-1>rises from about 20 to 40 minutes, photosynthesis from strong light, photosynthesis rate reaches 98%. The induction time is short and the difference between species is clear. Under dynamic light environment, the carbon emission of young trees is evaluated, the light intensity is increased, the integrated light synthesis amount is measured, and the integrated light synthesis amount is predicted under ideal conditions. A.marmelos has the same effect on shade and sun leaves, and the effect on shade leaves of other trees has the same effect on sun leaves. Second, photosynthesis-induced degradation of water is evaluated and time-dependent degradation of water utilization is evaluated. The increase of light intensity of S.hypochra leaves was accompanied by an increase of water use efficiency for a while, and a decrease of water use efficiency for a while. Before and after 50μmol CO_2mol^<-1>H_2O, the light intensity of S. hypochra leaves increased, and water use efficiency for a certain period of time. The variation of water use efficiency of other species is different from that of other species. In addition, the humidity of the environment is different from that of the temperature of the trees. It is necessary to study the influence of temperature, humidity and environmental factors on induced reaction of tree species.