淮北棉区花铃期叶片光合特性高度差异研究

该论文《淮北棉区花铃期冠层不同高度叶片光合特性的差异》发表于2009年的《大气科学学报》第32卷第5期，由周晓冬、李永秀、张雪松等人合作完成，主要研究了中国淮北地区棉花在花铃期时，冠层内叶片光合作用特性在不同高度及光照条件下的对比。研究采用多层二叶模型，将棉花冠层分为上、中、下三个层次，并区分了接受直射光的阳叶和无直射光照射的阴叶。 核心发现包括： 1. 在同一高度上，阳叶的光量子通量密度和光合速率明显高于阴叶，这表明直射光对光合作用有显著促进作用。 2. 随着叶片位置从上到下，光量子通量密度和光合速率呈现出规律性变化，上层阳叶>中层阳叶>下层阳叶，上层阴叶>中层阴叶>下层阴叶，反映出光合作用受光照强度梯度的影响。 3. 上层阳叶的气孔导度大于阴叶，表明阳叶为了吸收更多的光能，其气孔开放程度较高。然而，在中、下层，不论是阳叶还是阴叶，气孔导度没有显著差异，可能是为了平衡水分蒸发和光合作用的需求。 4. 同一高度的阳叶，由于直射光的作用，胞间二氧化碳浓度显著低于阴叶。随着冠层深度的增加，这种差异进一步扩大。 5. 不同高度的叶片，无论阳叶还是阴叶，胞间二氧化碳浓度都随着冠层深度的增加呈现上升趋势，但阳叶之间的差异不显著，阴叶的差异则较为明显，这可能反映了阴叶对环境变化更为敏感。 这项研究对于理解棉花生长过程中的光合作用调控机制具有重要意义，对于优化种植管理策略、提高棉花产量和品质具有实用价值。通过分析不同高度叶片的光合特性，科研人员可以更好地了解如何利用光能，以及如何在不同生长阶段调节植物的生理活动，从而实现更有效的农业实践。