连作障碍是普遍存在生产实践中的问题，随着经济的飞速发展以及人口的快速增加,这一问题严重制约了农业生产以及人工林经营的可持续发展。作物连作障碍引起产量降低和品质下降是全球性难题，给农作物的生产造成一定的损失。目前我国很多植物都存在连作现象，种植面积较广，并且有些植物的连作障碍问题非常严重。本文针对杨树长期连续栽植，以I-107杨树树种为试验试料，选取7年生杨树，于2013年8月在泰安市宁阳县高桥林场测定了两代种植杨树树种在种植代数逐渐加剧过程中各气体交换参数的光响应过程和不同生理生化指标的响应过程及变化规律。采用直角双曲线修正模型对两代杨树树种的光响应过程及光合作用生理参数进行拟合分析，测定了两代杨树树种8个生理生化指标的变化，明确在连作代数增加过程中主要生理生化指标水平的变化过程及其差别，探索连作对杨树的生产力的影响。通过对两代杨树树种光响应过程和生理生化指标连续降低的变化过程及响应特征的研究，为深入了解连作条件下树木的的光合作用能力和生理生态，为指导杨树的物种配置、合理栽培及系统构建提供一定的理论依据。结果表明：两代杨树叶片的各个生理指标响应不同，存在差异。杨树的净光合速率（Pn）、光合量子效率（Φ）、水分利用效率（WUE）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）对连作都具有明显阈值响应特征。两代下杨树叶片的丙二醛（MDA）含量变化趋势相似，均呈现双峰型的变化趋势即为先降低后升高再降低后再次升高后降低；且二代林叶片的丙二醛含量明显高于一代林叶片的丙二醛含量。全天中杨树叶片的叶绿素，杨树叶片Chl含量在试验前期均先上升，之后下降，但降低幅度不同，二代林降低的幅度明显大于一代林，在降低至全天最低值后一代林与二代林均再次上升直到最大值。一代林叶片的叶绿素总含量高于二代林叶片叶绿素含量。两代杨树叶片的可溶性糖含量趋势均为先下降后上升后下降再次上升；并且二代林叶片可溶性糖含量高于一代林叶片可溶性糖含量。两代杨树叶片的脯氨酸含量二代林叶片脯氨酸含量高于一代林叶片脯氨酸含量。两代杨树叶片SOD活性都呈先降后升再降的变化趋势，一代杨树叶片内的SOD含量高于二代杨树叶片内SOD含量；两代杨树叶片的POD活性都呈先降后升再降的变化趋势，一代杨树叶片内的POD含量高于二代杨树叶片内POD含量。两代杨树不同位置叶片的Pn、Tr、WUE对连作的响应有所不同。对于Pn对连作的响应，一代杨树上中下三层叶片Pn对PAR因叶片所在的位置不同而出现较大差别：即饱和光强是上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片。二代杨树上中下三层叶片Pn对PAR表现为饱和光强是上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片。对于Tr连作的响应，一代杨树上中下三层叶片Tr的饱和值表现为上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片。二代杨树上中下三层叶片Tr不同位置叶片的Tr值差别不大，Tr的饱和值表现为上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片。对于WUE对连作的响应，一代杨树上中下三层叶片WUE最大值分别为上层叶片﹥中层叶片﹥下层叶片。二代杨树上中下三层叶片WUE随着PAR的增强趋于稳定逐渐达到最大水分利用值，WUE最大值分别为中层叶片﹥上层叶片﹥下层叶片。杨树叶片WUE受叶片位置的影响较大，对强光胁迫的忍耐能力较强。对于一、二代杨树不同位置叶片的Pn对CO₂浓度的响应过程，两代杨树上中下三层叶片Pn的CO₂响应过程表现出大致相同的响应过程：表现为在较低胞间CO₂浓度（Ci≤200μmol·mol-1）时，不同位置叶片的Pn均随着Ci的增加迅速升高；此后，Pn随Ci的增加缓慢升高，至CSP出现Pnmax。一代杨树上中下三层叶片CSP是上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片；二代杨树上中下三层叶片的CSP是上层叶片﹥下层叶片﹥中层叶片；不同位置叶片的CSP差别较大。对于一、二代杨树不同位置叶片的Tr对CO₂浓度的响应过程，两代杨树不同位置叶片的Tr对CO₂响应过程基本接近。一代杨树上中下三层叶片的Tr随着CO₂浓度的增加，Tr变化稍有波动，变化幅度不明显，表明一代杨树不同位置叶片Tr对CO₂浓度的变化较为不敏感；二代杨树不同位置叶片的Tr随着CO₂浓度的增加，Tr有下降趋势，说明对CO₂浓度的变化的较为敏感。WUE对CO₂响应过程与净光合速率和蒸腾速率的影响有关，WUE对CO₂的响应过程，与Pn的CO₂响应过程相似。在低CO₂浓度下，即Ci小于200μmol·mol-1时，Pn随CO₂浓度的升高快速增加，Tr则随CO₂浓度的升高变化缓慢甚至无明显变化，而WUE是Pn与Tr的比值，因此，WUE随CO₂浓度的升高而快速增加；当CO₂浓度继续升高，高于600μmol·mol-1时，WUE随CO₂浓度的升高速度逐渐减缓。