干旱对干热河谷优势木本植物虾子花光能分配的影响

在中国西南干热河谷,广泛分布着河谷型萨王纳植被,然而对这类植被植物在干旱条件下的光保护研究非常缺乏.为了探讨干旱对干热河谷植物光合系统的影响,选取了中国最典型的元江干热河谷内典型的优势木本植物虾子花［Woodfordia fruticosa (L.) Kurz］作为研究对象,测定了雨季和干季虾子花的叶片水势、光合参数,光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅰ（PSⅡ）的光能分配特征.结果表明,随着虾子花叶片凌晨水势的显著下降,叶片的光合能力显著下降;虾子花PSⅠ比PSⅡ对干旱胁迫更加敏感,干旱条件下PSⅡ虽能保持较高的活性,但PSⅡ实际光量子效率［Y(Ⅱ)］和光化学淬灭调控热耗散比例［Y(NPQ)］都显著下降;干旱条件下PSⅠ受到了严重的光抑制,虾子花主要通过增强供体端热耗散效率［Y(ND)］来促进过剩光能的耗散;干旱胁迫条件下,虾子花PSⅠ和PSⅡ电子传递速率ETR(Ⅰ)和ETR(Ⅱ)都有所下降,最大的电子传递速率ETRmax(Ⅰ)和ETRmax(Ⅱ)分别下降了25.1%和30.0%.      

红壤坡地自然恢复生态系统黄檀叶片蒸腾特性与生理生态因子日变化

为了揭示红壤坡地自然恢复生态系统碳水耦合循环的生理生态机制,采用Licor-6400(LICOR Lincoln USA)便携式光合仪对中国科学院桃源农业生态试验站自然恢复生态系统中重要树种黄檀不同部位叶片的蒸腾速率以及主要生理生态因子进行了测定,分析了黄檀叶片蒸腾速率的日变化规律,估算了其水分利用效率,并对蒸腾速率、水分利用效率与生理生态因子进行了相关分析和回归分析.结果表明:(a)蒸腾速率日变化表现为单峰型曲线,同一生长季节不同部位叶片蒸腾速率的大小不同,6月下旬晴天,蒸腾速率大小排序依次为上层叶、中层叶和下层叶;(b)黄檀蒸腾作用与生理生态因子的关系随着叶片部位不同而有一定的差异,黄檀蒸腾速率与气温、叶温、气孔导度、光合有效辐射和水汽压亏缺呈正相关关系,与胞间CO2浓度和相对湿度呈负相关关系;(c)黄檀上层叶片水分利用效率日变化呈现单峰曲线,最大水分利用效率出现在14:00左右,中、下层叶片水分利用效率日变化都呈现双峰曲线,且各层叶片最大水分利用效率都出现在10:00左右.     

苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究

采用干旱胁迫及人工模拟冷冻试验 ,进行苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究 ,结果表明 :不同年龄苏铁的耐旱性、抗寒性及光合生理指标存在明显差异 ,随苏铁叶龄增加 ,苏铁叶片水势、冻害敏感指数和 NR活力下降 ,蒸腾速率、自然饱和亏和叶绿素含量增加 ,苏铁耐旱及抗寒性增强 ;苏铁水分及光合生理指标对干旱胁迫反应敏感 ,随干旱胁迫加剧 ,苏铁叶片水势、蒸腾速率、叶绿素、NR活力及净光合速率下降 ,而自然饱和亏增大 ,以适应胁迫环境 ,使苏铁表现出较强的抗旱性和生命力。     

宁夏地区引种葡萄的光合适应性研究

为了了解红提和摩尔多瓦的光合生理适应性,在大田条件下,使用Li-6400便携式光合仪测定了2个葡萄品种生长期内的光合作用日变化、光响应和CO2响应曲线.结果表明:①摩尔多瓦叶片的净光合速率(Pn)日变化规律在7月和8月为双峰型曲线,具有光合"午休"现象,在6月则为单峰曲线.红提在生长期内则均为单峰曲线;②除7月外,6月和8月摩尔多瓦的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)及水分利用效率(WUE)均高于红提;③红提具有较高的表观量子效率(AQY),而摩尔多瓦则具有较高的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和最大净光合速率(Pnmax);④摩尔多瓦叶片的光合能力(Amax)、CO2饱和点(CSP)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)以及光呼吸速率(Rp)均高于红提.总体上,在其生长期内,摩尔多瓦光合作用表现出对当地环境良好的适应特征,同时其光能利用能力和CO2利用能力也都高于红提,这些特性对其高产具有重要意义.     

CO2浓度增高对大豆光合生理的影响

采用开顶式气室,研究CO2浓度增高对大豆(豫豆23)叶片CO2反应曲线、净光合速率日变化、瞬时水分利用效率日变化的影响,发现CO2浓度增高可以提高叶片的净光合速率和瞬时水分利用效率,但降低了叶片细胞的光合能力.     

土壤水分状况对浙江楠幼苗的影响

以完全随机试验设计对不同土壤水分条件下浙江楠幼苗生长及某些生理特性进行了研究。结果表明:随着土壤含水率的增加,单叶面积、单叶鲜重、单叶干重、比叶面积逐渐增大,但叶片厚度、肉质度减小;叶片的叶绿素含量对土壤水分状况较为敏感,5种水分处理下苗木叶片的叶绿素含量有较大的差异。土壤干旱和水涝均影响叶绿素a和叶绿素b的合成。在轻度干旱时,苗木的含水率、自然饱和亏缺和水势的变化不大,而在重度干旱时,苗木的含水率降低,自然饱和亏缺增大,水势降低,叶片的光合能力降低,苗木生长缓慢,生物量下降,说明土壤水分状况对净光合作用速率有重要影响。     

干旱和复水对大豆叶片光合生理特性及产量的影响

实验运用盆栽技术,选用豫豆29作为材料,对逐步干旱和旱后复水过程中大豆各项生理指标的变化及最后作物产量进行了研究.研究发现,在土壤相对含水量高于22%时,处理组大豆凌晨叶片水势和对照组相比基本没有下降,但当含水量低于22%时,处理组叶片水势急剧下降,表现为一定的阈值反应(约为-0.89 MPa),存在明显的凌晨叶片水势临界值.低于此临界值,叶片水势急剧下降,净光合速率也明显降低.复水后大豆叶片水分状况得到改善,大豆叶片的净光合速率和蒸腾速率都表现为接近于直线的上升,气孔导度的恢复也很快, 并在实验的最后接近对照组的水平,这表明豫豆29的叶片光合在水分胁迫解除后有迅速恢复的能力.成熟期,处理组与对照组的种子产量相差不大,所以适当的干旱胁迫并不影响最终的大豆产量.     

白羊草光合特性和水分利用效率对土壤水分响应的研究

为揭示黄土丘陵区乡土草种白羊草光合生理生态特征和其水分利用效率对土壤水分的响应关系,本研究采用盆栽控制实验,比较研究白羊草在充分供水、轻度水分胁迫、重度水分胁迫3个水分处理下的光合生理特征、瞬时水分利用效率及生物量的变化情况。结果表明:1充分供水和轻度水分胁迫处理下,光合速率日变化呈"双峰"型曲线并出现明显的光合"午休"现象;2干旱胁迫对地上部分的影响显著高于地下,重度水分胁迫显著增加白羊草根冠比和细根生物量,降低粗根生物量;3水分利用效率在充分供水时受叶片温度影响最大,在轻度水分胁迫时受大气饱和水汽压亏缺的影响最大,在重度水分胁迫时受大气温度的影响最大。     

整形和水分胁迫对紫香无核葡萄叶片光合特性的影响

为了认识干旱区葡萄整形方式和水分胁迫对葡萄叶片光合生理过程影响的规律,本文测定果实膨大期紫香无核葡萄在水分胁迫条件下传统树形和高"厂"树形叶片光合对光照、CO2响应曲线,应用光合模型拟合出葡萄在光合生理过程关键特征参数,并测定各处理叶片叶绿素、叶绿素荧光特性及果实品质。研究结果表明:水分胁迫可以降低紫香无核葡萄的气孔导度和蒸腾速率,进而降低叶片的净光合速率,且水分胁迫后高"厂"树形的水分利用率更高;水分胁迫显著降低2种树形葡萄叶片的最大光合速率,高"厂"树形叶片的最大光合速率和对弱光的利用能力以及对高浓度CO2的利用要优于传统树形,使传统树形的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量显著降低,而高"厂"树形未受影响;高"厂"树形的光化学效率总体高于传统树形;水分胁迫能够显著降低葡萄产量,高"厂"树形的单果重和果实品质最佳。由此得出以下结论:整形方式和水分胁迫对葡萄的光合特性都有显著影响;高"厂"树形在正常灌溉和水分胁迫后,其整体光合性能的表现以及果实品质优于传统树形。     

大针茅光合及水分生理生态特性研究

在非控制条件和控制条件下对大针茅的光合及水分生理生态特性进行了研究,结果表明:大针茅净光合速率(Pn)日变化表现为双峰曲线,第一个峰值出现在12:00,第二个峰值出现在16:00,出现了明显的"午休"现象.水分利用效率(WUE)变化规律与净光合速率(Pn)的变化规律一致.蒸腾速率(Tr)日变化曲线为单峰型,峰值出现在11:00时.研究大针茅在不同光合有效辐射强度及不同CO2浓度(CCO2)范围内叶片光合及水分生理生态参数的变化特征,结果表明:光合速率(Pn)与CO2浓度(CCO2)之间回归方程为Pn=-1.451+0.032CCO2-1.379×10-5 CCO22,CO2补偿点为46.27μmol·mol-1,CO2饱和点为1160.26μmol·mol-1;Pn与光合有效辐射(PAR)之间回归方程为y=-1.099+0.019x-5.461×10-6 x2,光补偿点为58.84μmol·m-2·s-1,光饱和点为1739.61μmol·m-2·s-1.     

不同水氮耦合对小麦旗叶主要光合特性的影响

在防雨水泥池栽条件下,以周麦18和济麦20为研究材料,研究水氮耦合对小麦旗叶主要光合特性的影响.试验结果表明:当土壤相对含水量低于40%时,施氮处理小麦旗叶气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,光合速率受非气孔因素制约而降低;当土壤相对含水量为45%~75%时,随着氮肥施用量的增加,小麦旗叶的光合速率、气孔导度不断增加,胞间CO2浓度逐渐减小,气孔因素制约了光合速率的提高;当土壤相对含水量高于75%时,氮素营养对小麦旗叶光合特性的促进作用减弱.     

干热河谷水电站弃渣场植被恢复技术研究

金沙江干热河谷水电站弃渣场采用保水保肥措施的植被恢复试验研究表明,弃渣场土壤采用保水剂＋保水缓释肥处理同其它对照相比,获得的效果最好．该处理可以促进新银合欢生长发育,提高旱季成活率．同空白处理相比,株高增长率、枝数增长率、最大叶面积增长率可分别达到32．74％、23．86％和11．51％×14．58％（长×宽）;平均单株重增加53．49％;叶绿素含量增加达7．88％;旱季成活率为94．97％．保水剂＋保水缓释肥处理在干热河谷水电站弃渣场植被恢复中具有一定的应用价值．     

锌肥对寒地春玉米幼苗生长发育及光合特性的影响

本文通过水培试验,研究不同锌浓度对寒地春玉米幼苗的形态指标及气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、胞间CO2浓度的影响。结果表明:寒地春玉米幼苗适宜锌浓度为0.01~1μmol?L-1。不同锌浓度对玉米生长的影响主要表现在地上部,而对地下部生长影响较小。在Zn浓度0.01~1μmol?L-1时锌的施用增加了玉米叶片气孔导度,提高了玉米叶片的净光合速率和蒸腾速率,提高了玉米幼苗瞬时水分利用率,从而增强了玉米幼苗的光合作用。     

北疆棉花光合,蒸腾作用基本特性与测试技术的探讨

在北疆大田自然条件下，棉叶光合晴天日变化呈双峰和单峰两种形式。光合速率上午大于下午。蒸腾速率呈单峰曲线，最大值出现在温度最高的１５：００－１６：００时，打顶前主茎自上而下第１和第４完全展开叶Ｐｎ最高，打顶后第１展开叶最高；Ｔｒ在打顶前后均是第１完全展开叶为最强。     

甜瓜光合特性研究——I单叶面积动态与光合性能

在田间生长条件下对甜瓜单叶光合特性进行了研究,结果表明：甜瓜叶片展出后叶面积呈对数模式扩展,幼叶光合能力也随叶龄呈对数型增长,单叶高效光合寿命期约4周;甜瓜单叶光合速率日变化曲线呈双峰型,品种间光合“午休”出现时间、成龄叶最大光合速率和光合水分利用效率有明显差异,气孔限制不是甜瓜光合“午体”的主要调节因素;扩大库容有利于提高甜瓜单株光合能力,但可能缩短叶片寿命。     

湿地松与茶树间作生态效应的研究

<正>本文对14～15年生湿地松与茶树间作茶园和单作茶园的研究表明:间作茶园光强减弱45.2～38.6％,气温低1～3 ℃,昼夜温差小,空气湿度夏季有明显提高;土壤养分含量,0～20cm土层内有降低趋势,20～60cm稍有提高;茶树叶片的净光合效率提高4％左右,蒸腾强度降低20.3～21.7％;叶片上表皮、栅状组织和全叶均较薄,叶质柔嫩,茶叶产量平均提高 8％左右;茶叶中的咖啡碱、氨基酸含量较高,酚、氨比值低,绿茶品质较好;林木蓄积量为3.3m~3/亩,综合经济效益可提高30％左右。     

土壤加砷对大豆叶绿素、脯氨酸和过氧化氢酶活性的影响

为了认识土壤砷污染对大豆生理指标的影响,设置土壤加砷0、5、10、30、50和100mg kg-1共6个水平的盆栽大豆试验,测定大豆生长期间叶片的叶绿素、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性等生理指标.结果表明,土壤砷污染影响大豆的叶绿素、脯氨酸、过氧化氢酶等生理指标.土壤加砷对大豆叶绿素的影响随生长期而不同,在结荚期,土壤加砷对叶绿素含量的影响不显著,但是高砷水平降低了叶绿素a与b的比值;在鼓粒期,高砷水平增加了大豆的叶绿素含量,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素总量的最大增加率分别达119.8%、111.0%、105.6%和117.2%.在大豆结荚期,土壤加砷30～100mg kg-1使大豆脯氨酸的含量降低了23.4%～31.4%,而所有加砷处理的过氧化氢酶活性都显著低于对照,土壤加砷使大豆过氧化氢酶活性降低了10.7%～46.6%.总之,土壤砷污染会通过影响叶绿素的构成和含量改变大豆光合作用、降低大豆抗逆性和破坏大豆抗氧化系统来妨碍大豆的生长.     

濒危植物新疆沙冬青叶解剖结构及其光合特性

运用常规石蜡切片法研究了濒危植物新疆沙冬青叶片的解剖学特征,发现该植物形成了适应于干旱荒漠生境的超旱生结构;利用Li-6400便携式光合作用测定仪,测定了新疆沙冬青的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合生理指标,结果表明：新疆沙冬青叶片的日间净光合速率、蒸腾速率与气孔导度均呈现出典型的三峰型变化式样,日间有两次明显的光合“午休”发生,均与气孔导度的下降有明显关系.新疆沙冬青适应干旱荒漠生境的光合生理机制是以降低气孔导度作出响应,以调节植物的水分利用方式.其之所以不耐樵采和放牧啃食,种群自我恢复能力差的原因之一可能是由于其叶片净光合速率不高造成的.     

异源表达花生基因AhGLK1对拟南芥glk1glk2突变体表型特征及抗旱性的影响

为探讨花生基因AhGLK1对拟南芥表型特征和抗旱能力的影响,以glk1glk2突变体为实验材料,异源表达AhGLK1,观察转基因拟南芥表型特征,包括叶色、叶片数量和形态等;利用共聚焦显微镜观察叶绿体;测定拟南芥叶片失水率和旱后存活率;利用荧光测定仪检测干旱和复水恢复过程中,拟南芥叶片叶绿素荧光参数的变化.结果表明:AhGLK1/glk1glk2回复株系拟南芥叶片呈绿色,叶片数量增加,叶片卷曲,叶柄增长,叶绿体发育完善,气孔增多,叶片保水性提高,旱后存活率显著升高.叶绿素荧光参数在干旱胁迫下显著降低,而复水时恢复.证明AhGLK1通过影响叶片数量、形态发育以及光合作用等提高拟南芥的抗旱能力.     

金沙江干热河谷乡土草本植物根系固土能力原位测定

研究采用野外原位剪切试验的方法,对金沙江干热河谷分布较广的扭黄茅(Heteropogon contortus)、莎草(Eulaliopsis binata)、芸香草(Cymbopogon distans)、旱茅(Schizachyrium delavayi)等4种乡土草本植物的根系固土能力进行了研究.结果表明:① 草本植物根系能提高土壤的抗剪强度,起到固土作用.在受试的4种草本植物中旱茅根系提高土壤的抗剪能力最强达72.5%,扭黄茅最低为2.8%;② 在特殊情况下,根系会降低土壤的抗剪强度,起到疏松土壤的作用.在研究中,扭黄茅根系第1样方出现了抗剪强度低于裸土样方的情况;③ 植物根系在提高土壤抗剪强度的同时,也提高了土壤的破坏位移.在受试的4种草本植物中,破坏位移最大是莎草、最小是芸香草,分别比裸土样方提高了109.4%、32.7%,草本植物根系提高土壤剪切破坏位移的幅度比提高抗剪强度的幅度大;④ 在受试的4种草本植物中,旱茅固土能力最强,又是优良的牧草,在金沙江干热河谷生态恢复、边坡防护、植物篱等生态工程中可作为优先选用的植物.