毛乌素沙地植被恢复主要植物种的气体交换特性研究

使用Li-6400便携式气体分析系统,观测了自然条件下毛乌素沙地主要植物种小叶锦鸡儿、沙柳、羊柴和油蒿的气体交换特征.结果表明:4种植物的气体交换特征均显示出对干旱环境良好的适应特性.其中,油蒿净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)日变化为双峰型曲线,其它3种植物Pn和E日变化均为单峰型.沙柳和羊柴Pn和E的日均值显著高于小叶锦鸡儿和油蒿,并依赖高光合能力维持其水分利用效率(WUE).而小叶锦鸡儿和油蒿则更加依赖降低气孔导度(Gs)减少蒸腾来提高WUE.此外,沙柳和羊柴的最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)高于小叶锦鸡儿和油蒿,反映了其较强的光能利用和适应能力.同时,依据不同物种的适应特性,并基于自然生态系统原理,兼顾经济效益,提出了4种植物在植被恢复过程中科学配置的建议.     

黄褐毛忍冬光合特征和水分利用效率日变化研究

利用Li-6400便携式光合作用测定仪对夏季自然条件下黄褐毛忍冬的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率及相应环境因子进行测定.结果表明,黄褐毛忍冬蒸腾速率日变化呈双峰曲线,光合速率的日变化为单峰曲线,并受到光照强度、大气温度、大气相对湿度等环境因子综合作用的影响,其中温度对蒸腾速率的影响最大,相关系数为0.752,光照强度对光合速率的影响最大,相关系数为0.759,气孔开度的日进程与蒸腾速率日进程趋势相一致;黄褐毛忍冬水分利用效率最高值出现在上午8:00左右.     

腾格里沙漠南缘2种沙地灌木植物的光合特征

 对沙坡头地区人工自然植被中的主要植物种油蒿(Artemisia ordosica)和柠条(Caragana korshinskii)光合特征进行了研究,分析了2种沙地灌木植物光合速率(Pn)、微环境因子(光合有效辐射PAR、气温t、相对湿度RH)以及植物叶片气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度比(Ci)、气孔限制值(Ls)、蒸腾速率(E)及水分利用效率(WUE)等的变化特点.结果表明,2种沙地灌木植物的净光合速率日变化曲线呈双峰型.其中光合速率最大值出现在9:00左右,17:00左右出现第2峰值,这是沙地植物对强光照、高气温、低湿度的干旱自然环境条件的一种响应.2种沙地灌木植物光合作用的变化既受气孔因素的影响,也受非气孔因素的影响.其中在7:00~9:00与17:00~19:00时,两者光合速率的增加不仅仅是由于气孔导度的增加造成的,而9:00~15:00期间,植物光合速率下降的主要原因是气孔限制.以上各项光合特征指标的综合分析表明:在研究区自然环境条件下,油蒿比柠条具有更好的光合适应特性.     

牛角瓜与几种阔叶树光响应特征的对比

为明确牛角瓜这一新兴高价值经济植物的光合特性,将牛角瓜与广西几种常见的阔叶植物(宫粉紫荆、黑壳楠、观光木)进行对比,测定其光响应过程.结果发现,牛角瓜的净光合速率达到23.12 umol/(m2·s),远大于其他3种阔叶植物;较高的光饱和点和平均光合速率表明牛角瓜为典型的喜光植物;随着光强的增加,牛角瓜对气孔导度及蒸腾速率的调节都表现出优良的环境适应性.综合光能利用效率和水分利用效率可以判断牛角瓜相较于一般阔叶植物具有明显的优势.     

辽东山区主要造林树种气体交换特性及水分利用效率

以辽东山区7个主要造林树种为研究对象,测定了不同水分状态下光合速率、蒸腾速率、水分利用效率,对其日变化规律和相互关系进行研究,确定了水分利用效率的主要影响因子.结果表明:各树种光合速率和水分利用效率日变化规律均呈双峰型曲线,光合速率峰值分别出现在中午12:00和下午16:00,最终随着干旱程度的逐渐加大,水分利用效率逐渐降低;蒸腾速率日变化规律呈单峰型曲线,随着干旱程度的增加,峰值出现的时间由中午12:00提前到上午10:00.逐步回归分析表明,在水分充足状态下,水分利用效率变化的主要影响因子是胞间CO2浓度和气孔导度,与胞间CO2浓度呈极显著负相关,与气孔导度呈极显著正相关.     

6种常见绿化树种气体交换特征比较研究

在自然条件下,测定了6种常见绿化树种珍珠梅、榆叶梅、垂柳、旱柳、国槐和龙爪槐叶片的气体交换参数并对其进行了比较.结果表明,6个树种叶片的净光合速率在中午出现了较明显的光合"午休"现象,经分析6个树种的光合午休主要由气孔因素引起.6个树种叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)和潜在水分利用效率(WUEi)的种间差异达极显著水平(P0.01),指示了不同树种间的光合能力及水分利用能力差别较大.2种杨柳科植物的Pn,Tr,WUE,WUEi和LUE平均值均高于2种豆科植物,说明杨柳科植物的光合能力较强,对吸收的光能和水分利用较高.2种杨柳科植物Pn,Tr和LUE日均值均高于2种蔷薇科植物,但是WUE却相反,说明蔷薇科植物的高WUE是在牺牲LUE的情况下获得的.比较同科植物的WUE,珍珠梅抗旱能力比榆叶梅高;垂柳比旱柳高;国槐比龙爪槐高.比较同科植物的LUE,珍珠梅比榆叶梅对光的要求严格;垂柳比旱柳严格;国槐比龙爪槐严格.相关分析表明,6个树种叶片的Pn与Tr,Gs均呈极显著正相关(P0.01),而Tr、Gs与WUE、WUEi均呈极显著负相关(P0.01).环境因子与气体交换参数间存在相关关系,但不同物种间存在差异.     

额济纳旗柽柳气体交换与水分利用效率日变化研究

对柽柳的若干生理、生态学特性进行初步研究.用LI-6400便携式气体分析系统对内蒙古额济纳旗七道桥＂天然胡杨林自然保护区＂内自然状态下柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb）的净光合速率、蒸腾作用、水分利用效率及相应环境因子进行测定.结果表明,柽柳净光合速率日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率日变化曲线呈单峰型,水分利用效率最高值出现在上午时分.根据光合作用的气孔限制与非气孔限制两个标准,柽柳从11：00开始光合速率下降主要由气孔因素引起,14：00之后光合速率下降主要由非气孔因素引起,即主要由叶肉细胞的光合活性降低造成.     

木荷夏季气体交换、光能和水分利用效率的日变化

木荷叶片净光合速率日进程曲线为“双峰”型，光合效率午间明显降低，主要由非气孔限制引起．蒸腾速率的日变化为“单峰型”，午间最高．光能利用效率和水分利用效率早晚较高，午间较低．利用多元逐步回归方法分别得到了净光合速率、蒸腾速率、气孔阻力、光能利用效率和水分利用效率与环境因子的最优方程．     

两种冰草属植物光合生理特性研究

 采用Li-6400便携式光合测定系统,测定旱作条件下引种栽培的两种冰草属植物光合生理特性。结果表明,净光合速率Pn日变化均为双峰型,第1峰值均出现在10:00左右,第2峰值均出现在16:00。在午后14:00,由于气孔限制因素所致,出现了不同程度的光合“午休”现象,PAR是引起“午休”的间接因素。蒸腾速率Tr和气孔导度Gs日变化均为双峰曲线,峰值时间与净光合速率一致。胞间CO₂浓度Ci日变化近似V字形,14:00左右降至最低。两种植物叶片水压亏缺VPD变化趋势一致,而水分利用效率WUE日变化相反。上述各光合生理参数日均值大小表现为蒙古冰草高于沙生冰草。环境因子Ca和Ta对蒙古冰草的Pn日变化影响较大;Ca和RH对沙生冰草的Pn日变化影响较大,同时对两种植物的Tr日变化影响也较大;两种植物的Pn和Tr的主要生理影响因子是Gs和VPD。     

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.     

氮水平对水稻光合特性的影响

用缺氮(ON)、低氮(LN)、中氮(MN)、高氮(HN)、超高氮(SN)盆栽土培的杂交水稻汕优64和金南风为材料,测定植株和叶片的生长状况、叶片总N含量、光合速率、光呼吸速率、气孔导度和叶肉导度的变化.结果表明:供试两品种随着施N量的增加,植株的分蘖数增多,株高增加,气孔密度减少, 叶片总N含量、叶绿素含量、光呼吸速率、叶肉导度等均增加.供试两品种的净光合速率变化存在差异,金南风叶片的净光合速率是随着施N量的增加而增加,但汕优64在HN和SN的条件下净光合速率反而下降,说明在HN和SN的水平上光合碳代谢的途径发生了变化,即光氧化环增加的幅度大于光合还原环.     

水分胁迫对梭梭叶片气体交换特征的影响

对梭梭叶片在自然水分胁迫下的气体交换特征进行了研究。结果表明,梭梭在旱季与雨季时的光合作用日变化曲线均呈双峰型,具有光合午休现象。在旱季,植物气孔开度减小,从而减少了水分的散失,而严重的水分胁迫引起叶肉细胞光合活性的降低。根据Farquhar和Sharkey提出的关于区分光合作用的气孔限制与非气孔限制的两个标准,在水分亏缺较严重的旱季,光合午休主要是由非气孔因素引起的;而在雨季,光合午休主要是由气孔因素导致的。通过光合午休、梭梭叶片1天中的气体交换主要发生在上、下午光合较高而蒸腾较低的那部分时间里,从而使水分利用效率比较高,这是梭梭对干旱生境的一种适应方式。     

杂种金叶银杏叶片光合特性分析

【目的】 分析杂种金叶银杏子代光合特性,为进一步获得具有较强环境适应能力的金叶银杏材料提供依据。【方法】 以杂种金叶银杏(‘万年金’ב南林1号’)1年生实生苗为材料,同一母本自然授粉(父本不确定)金叶银杏1年生实生苗为对照,测定叶片光合基本参数及光响应曲线,比较二者光合能力的变化情况。【结果】 杂种金叶银杏净光合速率、气孔导度、水分利用效率均明显高于对照,表现出对季节变化更强的适应性。光响应曲线拟合结果表明:杂种金叶银杏的最大净光合速率较高,光合能力较强;同时光饱和点、内禀量子效率、光补偿点处量子效率以及表观量子效率也较高,光补偿点、暗呼吸速率也均高于对照,有机物消耗较快。相关性分析结果表明:杂种金叶银杏净光合速率与气孔导度、水分利用效率呈极显著的正相关性;气孔导度与表观量子效率、蒸腾速率呈正相关。【结论】 杂交改变了金叶银杏的光合参数,有效提高了后代对光能利用的潜能及光转化的能力,可以更好地利用全日照光,因此可以培育出对光环境适应能力更强的金叶银杏品种。     

紫茉莉光合生理特性及其影响因子研究

自然条件下利用Li-6400便携式光合测定系统测定紫茉莉（Mirabilis jalapa L.）的光合-光响应及CO2 响应数据;同时测定蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Cond）、胞间CO2浓度（Ci）等光合参数,对生理因子和环境因子进行相关性分析.结果表明：由改进指数模型拟合得出紫茉莉的光合生理参数,其表明紫茉莉具有较强的耐荫性及净化空气的能力.相关性分析表明,环境因子中光合有效辐射（PAR）、大气CO2浓度及空气相对湿度（RH）和生理因子中胞间CO2浓度与气孔导度是影响紫茉莉光合作用的主要影响因子.因此,在栽培种植时,应采取遮阴或雾灌方式,提高光合作用效率.     

枣树抗旱性研究初报

以盆栽2年生的蒙山脆枣和沾化冬枣为试材，对不同干旱胁迫程度下的叶片相对含水量、叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、叶片光合水分利用效率等生理指标进行了研究，并对2个枣品种的抗旱性进行了评价，结果表明：尽管品种间的变化存在着差异，但随着干旱胁迫程度的加重；其叶片相对含水量、叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率及净光合速率均呈下降趋势，而单叶水分利用效率呈上升趋势；其永久萎蔫系数均低于3％。表明这二种枣树的抗旱能力较强。     

马鹿花光合和水分生理生态特性的日变化

 为研究马鹿花光合参数的日变化规律及其与空气相对湿度RH、大气CO₂浓度C_a、大气温度T_a、叶温T_l、光合有效辐射PAR、叶面水汽压亏缺VPD等主要影响因子间的关系,使用Li-6400便携式光合测定仪对马鹿花光合作用和水分生理生态特征参数进行测定.结果表明,马鹿花净光合速率P_n的日变化呈双峰型,峰值分别出现在12:00前后和16:00前后,出现"光合午休"现象;蒸腾速率T_r呈单峰型,在16:00达到峰值;水分利用效率WUE呈双峰型,上午高于下午.P_n对PAR、T_a和RH的响应程度不同,但均达到显著水平.马鹿花各参数间存在复杂的相关性,随着蒸腾速率增大,气孔导度增大,胞间CO₂浓度减小,净光合速率升高,且影响马鹿花P_n下降的因素主要是非气孔因素.     

水分胁迫对欧李光合速率日变化的影响

通过不同程度的水分胁迫对欧李叶水势、气孔导度、蒸腾速率和光合速率日变化影响的研究。结果表明在水分胁迫下,欧李叶水势、气孔导度、蒸腾速率的光合速率降低,且随胁迫程度加剧而增大。水分胁迫使欧李光合速率日变化曲线由单峰型变成双峰型。     

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.     

甜瓜叶片气体交换特性和幼苗生长对土壤水分和大气湿度的响应

采用温室盆栽试验,研究了土壤水分和大气湿度及其交互作用对甜瓜壮龄叶光合作用特性的影响.结果表明:轻度土壤水分胁迫下,气孔因素是导致甜瓜叶片光合速率下降的主要原因.土壤水分严重亏缺使甜瓜叶肉光合能力降低,引起胞间CO2积累,叶片光合速率与蒸腾速率同步下降.在土壤湿度极低时,较高的空气湿度有助于诱导气孔开张.土壤水分充足时,过高的空气湿度导致甜瓜叶片气孔导度下降,叶肉细胞CO2供应不足,光合速率降低.甜瓜生产中土壤湿度应不低于最大持水量的50%,空气湿度宜控制在70%以下.