原文以Photosynthetic and Growth Responses in a Pioneer Tree (Japanese White Birch) and Competitive Perennial Weeds (Eupatorium sp.) Grown Under Different Regimes With Limited Water Supply to Waterlogging 为标题发表在Frontiers in Plant Science上
作者 | Mitsutoshi Kitao等
翻译 | 祝介东、刘美玲
校对 | 子毅
为了确保日本白桦树（Betula platyphylla var. japonica）能够自然更新，需要对其竞争性植被进行管理。
基于植物生理生态学的研究方法，研究者们对日本白桦树和泽兰属植物做了室内实验和野外调查，阐述了土壤水分条件如何影响两者的竞争力。
研究者们模拟了多个土壤水分梯度：一周2次灌溉、一周3次灌溉、半积水和完全积水。调查了盆栽日本白桦幼苗和竞争性草本植物（Eupatorium makinoi）的光合和生长，对不同水分梯度的响应。结果发现，随着灌溉的增加，日本白桦幼苗与E. makinoi植株高度的比值呈下降趋势。表明随着土壤湿度增加，日本白桦对光能的竞争力在下降。
和一周2次以及一周3次的灌溉处理相比，积水处理使得日本白桦Rubisco最大羧化速率（Vc,max）（基于单位N）降低，而E. makinoi的表现则相反。
这表明日本白桦在土壤水分增加的过程中，N分配到Rubisco和/或Rubisco活化酶过程可能受到了抑制，而E. makinoi则会得到增强。
积水处理组，日本白桦叶片的光系统II的潜在光化学量子效率Fv/Fm较低。
在砍伐5年后，研究者们在积水条件下，对自然生长的日本白桦幼苗和E. glehnii（与E. makinoi密切相关）的Fv/Fm、地形湿度指数(TWI)之间的关系进行了野外调查。
随着地形湿度指数(TWI)增加，日本白桦幼苗的Fv/Fm降低；但对E. glehnii而言，则没有观测到这一趋势，这与在室内盆栽的实验数据一致。因此，确保土壤不要一直湿润，日本白桦幼苗对泽兰属植物的光合生长就会具备竞争优势。
LI-6800高级光合-荧光测量系统在此研究中的作用
LI-6800高级光合-荧光测量系统
使用LI-COR制造的LI-6800高级光合-荧光测量系统，测量了日本白桦和E. makinoi的净光合速率（A）、气孔导度（gsw）、胞间CO2浓度（Ci）以及叶绿素荧光参数。
设置CO2浓度400 μmol mol-1，光强1000 μmol m-2 s-1，叶片温度25℃，相对湿度约为70%。
对于每周2次到3次灌溉处理的植物样品，在测量前一天夜间进行充分灌溉。基于A和Ci，，使用25℃叶温的Rubisco动力学参数，利用“单点”法对Rubisco的最大羧化速率（Vc,max）进行计算。
经过整夜暗适应后，黎明前对叶绿素荧光参数Fm（暗适应下最大荧光值）和Fo（暗适应下最小荧光值）进行测量。
使用1000 μmol m-2 s-1的光强，叶片达到光合稳定后，测定Fs（稳态荧光值）和Fm’ （光下最大荧光值）和Fo’（ 光下最小荧光值）。
计算得到光系统II的潜在最大光化学量子效率Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm和实际光化学量子效率φPSII= (Fm’-Fs)/Fm’；计算ETR（电子传递速率），ETR=ABS×PAR×φPSII×0.5。
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原文中的主要数据图
