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.     

杨小舟蛾取食对杨树叶片光合生理特性的影响

研究了杨小舟蛾(Micromelalopha troglodyta)取食对杨树叶片光合作用的影响,并探讨了杨树叶片受取食影响后的光合补偿机制。结果表明:杨树叶片被杨小舟蛾取食后,叶片净光合速率(Pn)日动态波动变化幅度强于对照,呈单峰型曲线,峰值出现时间在上午12:00时,比对照滞后2 h,且峰值比对照提高了16.4%。单位面积受害叶片在上午(8:00—12:00)累积同化CO2的量比对照上升了9.6%,而下午(13:00—18:00)略有下降。1天中(8:00-18:00)累积同化CO2的量两者之间差异不显著(p>0.05)。蒸腾速率(Tr)的日动态为双峰曲线,分别在上午12:00和下午15:00出现蒸腾高峰;被取食叶片蒸腾速率及日累积蒸腾耗水量明显低于对照,而水分利用效率(WUE)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pn,max)分别比对照显著提高(p<0.05);暗呼吸速率(Rd)比对照高出10.33%。表观量子效率、光补偿点(LCP)等光合指标与对照差异不明显。分析表明,杨树对杨小舟蛾的取食危害存在光合补偿的适应机制。     

沙柳、黄柳和杞柳光合作用的日变化

利用Li-6400光合仪对沙柳、黄柳和杞柳3种杨柳科植物的光合作用日变化进行了研究.结果表明:(1)3种柳树的净光合速率Pn,蒸腾速率Tr,气孔导度Gs的日变化均为"双峰"型曲线,峰值出现在10:00和14:00点,12:00点左右存在明显的"午休"现象,但不同柳树Pn,Tr,Gs的高峰和谷底的高低不同.(2)3种柳树的WUE日变化均呈"双峰"曲线,8:00达到第一峰,之后逐渐降低,黄柳、杞柳在12:00点降到谷底,14:00达到第二峰,沙柳在14:00点降到谷底,16:00达到第二峰,峰值不明显.(3)根据Pn,Ci,Ls的变化方向,推测3种柳树的光合"午休"主要受气孔因素限制.(4)相关分析结果表明,对Pn影响最显著的因子是PAR,其次是Gs,Ci,Ta,RH;对Tr影响最显著的因子是PAR,其次是Ci,Ta,RH,Gs.     

24个不同种源雷公藤的光合特性比较

以24个不同地理种源雷公藤(Tripterygium wilfordii)为研究对象,测定了各种源叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)以及叶绿素相对含量(SPAD)等参数,为评价不同雷公藤种源对环境的适应能力和选择优良种源等提供依据.结果表明不同种源雷公藤的Pn、Tr、Gs、Ci、WUE、SPAD存在显著差异(p0.05);主成分分析表明,浙江武义种源在24个种源中具有最高光合特性,是光合性能最强的种源;聚类分析表明,24个种源雷公藤可分为4类:17个种源为高光合特性型,3个种源为较高光合特性型,3个种源为中等光合特性型,1个种源为低光合特性型.综合分析得出,大部分种源雷公藤的光合能力较好,尤以浙江武义和福建永安2个种源较优,为具有较高光能生产潜力的雷公藤种质资源.     

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。     

不同生长条件下多伞阿魏光合生理特性研究

运用LCPro+全自动便携式光合测定系统,比较研究了原生地和引种地两种生长条件下多伞阿魏(Ferulaferulaeoides)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳(Ci)、气孔限制值(Ls)等光合指标.结果表明:原生地多伞阿魏的净光合速率低于生长在较好环境条件下...     

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.     

岩溶植物青冈和九龙藤叶片光学特性日变化研究

采用LI-6400便携式光合测定系统测定分析喀斯特生态系统重要乔木植物青冈(Cyclobalanopsis glauca)和藤本植物九龙藤(Bauhinia championii)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)等生理特性指标。结果表明:净光合速率日变化在青冈为双峰型,九龙藤则为单峰型,其中日均Pn、Tr值九龙藤(3.58μmolCO2·m-2·s-1、2.06 mmolH2O·m-2·s-1)>青冈(2.13μmolCO2·m-2·s-1、1.08mmolH2O·m-2·s-1),WUE值青冈(2.40mmol·mol-1)>九龙藤(1.83mmol·mol-1)。比较而言,乔木树种青冈为低Pn、弱Tr、高WUE的树种,而九龙藤则属高Pn、高Tr树种。     

白云杉光合特性对土壤水分含量和光照强度的响应

为了明确白云杉最适生长的光照强度和土壤水分含量,通过盆栽试验人工控制6组土壤水分含量,用红蓝光源模拟光照,设置11个光合有效辐射梯度,研究不同土壤水分含量和光照强度下白云杉叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)。结果表明:随着土壤水分含量的增加,白云杉的净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率都呈现先增长后下降的趋势,当土壤含水量为12%～17%时,既能保证白云杉有较高的净光合速率,又有较高的水分利用效率;随着光照强度的增加,白云杉的净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率都呈现先增长后下降的趋势,当光照强度为800～1 000μmol/(m~2·s)时,既能保证白云杉有较高的净光合速率,又有较高的水分利用效率。因此,当土壤水分含量为12%～17%、光照强度为800～1 000μmol/(m~2·s)时,白云杉的光合效果最佳。     

不同基因型斑兰叶光合日变化及环境因子的相关性分析

为了了解不同基因型斑兰叶(Pandanus amaryllifolius Roxb)光合生理特性与环境因子的相关性,采用LI-6400XT光合作用测定系统,在自然环境条件下测定了不同斑兰叶植株的光合日变化.结果表明:不同斑兰叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化均呈单峰曲线,其中大叶斑兰的Pn、Tr和Gs值均高于斑兰叶的Pn、Tr和Gs值,大叶斑兰的Pn与Gs值均在13:00时达到最高值,分别为12.98μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.41μmol·m~(-2)·s~(-1),而斑兰叶则在11:00时达到最高值,分别为5.55μmol·m~(-2)·s~(-1)与0.11μmol·m~(-2)·s~(-1),两者的Tr值在13:00时均达到最高值,大叶斑兰为3.37μmol·m~(-2)·s~(-1),斑兰叶为1.47μmol·m~(-2)·s~(-1),并且两者的Pn与Tr、Gs呈极显著正相关;大叶斑兰的水分利用率(WUE)日变化呈不断下降的趋势,斑兰叶呈先上升后下降的趋势,斑兰叶WUE值继续上升,在15:00时达到最高值4.96μmol·m~(-2)·s~(-1),并高于大叶斑兰,斑兰叶的WUE与Pn显著正相关,大叶斑兰无相关性;大叶斑兰的胞间隙CO_2含量(Ci)日变化呈不断上升趋势,斑兰叶呈先上升后下降然后再上升的趋势,在19:00时两者都上升到最高值,斑兰叶为561.04μmol·m~(-2)·s~(-1),大叶斑兰为378.15μmol·m~(-2)·s~(-1);大叶斑兰的气孔阻止值(SLR)日变化呈不断下降趋势,斑兰叶呈先下降后上升然后再下降的趋势,至15:00时达最高值0.37μmol·m~(-2)·s~(-1),13:00至17:00期间斑兰叶的SLR值都高于大叶斑兰的SLR值.另外,环境因子中的空气相对湿度(RH-H)与Pn极显著正相关,大气CO_2浓度(Ca)与Pn极显著负相关.综上所述,大叶斑兰和斑兰叶均适宜种植在阴暗湿润的环境下,虽然大叶斑兰具有比斑兰叶更强的光合能力,但斑兰叶的水分利用率要强于大叶斑兰的水分利用率,并具有更强的生长潜力.     

华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性

【目的】森林生产力取决于树冠的整体光合能力,而树冠不同部位的光合作用具有差异性。深入了解华北落叶松冠层内光合作用的差异,为冠层水平模拟和准确估算森林生产力提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪对山西省太岳山20年生和40年生华北落叶松不同层次和不同方位的光合生理特性进行研究。【结果】20年生华北落叶松树冠中上层与下层的净光合速率(P_n)差异显著(P<0.05),而不同方位上的P_n差异不显著; 40年生华北落叶松树冠上、中、下3个层次的P_n差异显著(P<0.05),不同方位上的P_n差异也不显著。影响20年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是羧化效率(V_c)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r); 影响40年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是V_c、气孔导度(G_s)、水汽压亏缺(p_VPD)。20年生和40年生华北落叶松树冠不同层次、不同方位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量差异不显著。【结论】冠层光合空间异质性是冠层水平模拟和估算森林生产力时必须考虑的因素,这对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。     

脱落酸对檀香幼苗生长、光合及叶片 抗氧化酶活性的影响

为了探讨脱落酸对檀香幼苗生长的影响,以半年生檀香幼苗为试材,研究了盆栽条件下叶面喷施不同质量浓度脱落酸(ABA)(0、1、10、100 mg/L)对檀香幼苗生长、光合特性及抗氧化酶活性等生理指标的影响。结果表明:较低质量浓度的脱落酸(1 mg/L)可以显著增强檀香幼苗的苗木质量指数(QI),提高叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、和叶绿素a(Chl a)含量,降低叶片中丙二醛(MDA)含量; 较低浓度的ABA处理后叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均有所提高,檀香幼苗的生物量积累也得到增加。随着ABA施用量的增加(10～100 mg/L),檀香幼苗生物量、QI、P_n、Chl a含量等均降低,抗氧化物酶活性下降,幼苗生长在一定程度上受到抑制。结果说明:低浓度的外源ABA可通过提高檀香幼苗叶片抗氧化酶活性来降低膜脂过氧化,通过增加光合作用来提高檀香幼苗的长势和生物量积累,使苗木质量指数显著增强; 实验验证以1 mg/L的ABA处理效果最好。     

夏季淹水胁迫对北美枫香苗木叶色及光合荧光特性的影响

[目的]评价北美枫香(Liquidambar styraciflua)耐涝性,并从叶色与色素、光合荧光等生理指标间的协同性分析其耐涝机理,为沿海和涝害地区耐水湿观赏树种的筛选提供参考.[方法]模拟中国南方洪水季节性发生的特点,在夏季高温期间,对北美枫香1年生扦插苗进行60d的户外盆栽淹水处理,分析其在淹水过程中生长、叶...     

蓖麻杂交种光合特性初步研究

对大田栽培的347×2129、转1645×1987、27×2129、转4号×1987、转1号×2129、转2号×2129六个蓖麻材料光合特性进行了研究．结果表明：几种供试材料都不存在光合午休现象．蓖麻叶片净光合速率Pn与有效辐射强度PAR的日变化均呈单峰曲线．气孔导度从早上8：00就开始下降．材料347×2129、27×2129的净光合速率Pn显著高于其他6个品种．     

舟山海岛主要造林树种幼苗的光合特性

【目的】比较舟山海岛主要造林树种对光的适应性和耐阴性,探讨树种在海岛植被恢复过程中的配置依据。【方法】使用Li-6400便携式光合仪对普陀樟(Cinnamomum japonicum var. chenii)、舟山新木姜子(Neolitsea sericea)、红楠(Machilus thunbergii)、全缘冬青(Ilex integra)、滨柃(Eurya emarginata)、柃木(Eurya japonica)和厚叶石斑木(Raphiolepis umbellate)等7个树种幼苗叶片的光合日进程、光响应过程等进行测定,并对其光合特性和耐阴性进行比较分析。【结果】红楠净光合速率(P_n)日变化趋势呈双峰型,其他6个树种呈现单峰型,厚叶石斑木P_n显著高于其他树种(P<0.5),普陀樟P_n显著低于其他树种(P<0.5); 7个树种的气孔导度(G_s)与蒸腾速率(T_r)日变化趋势与P_n变化趋势相似,胞间CO₂浓度(C_i)日变化趋势与P_n变化趋势相反; 在光响应过程测定中,7个树种的P_n都随着光合有效辐射(PAR)的增强而增大,达到一定值后不同树种间的表现略有不同; 滨柃的光饱和点(LSP)最高,厚叶石斑木光补偿点(LCP)最高,普陀樟的光饱和点和光补偿点都最低; 对光饱和点和光补偿点进行聚类分析表明,滨柃属于强阳性树种,厚叶石斑木、全缘冬青、柃木、舟山新木姜子为阳性树种; 红楠、普陀樟为耐阴性树种。【结论】在舟山海岛植被恢复过程中,滨柃、厚叶石斑木应配置在全光环境下,全缘冬青、柃木应配置在疏林或灌丛下,红楠、普陀樟、舟山新木姜子应配置在弱光环境中。     

模拟干旱环境下伐桩注水对毛竹光合蒸腾特性的影响

【目的】研究干旱条件下伐桩注水对毛竹光合蒸腾特性的影响及其与环境因子间的关系,为毛竹林节水灌溉提供理论参考。【方法】在试验毛竹林中选取10 m×20 m样地9块,设置3个伐桩注水处理CK(0个)、T1(12个)和T2(18个),测定各处理2年生立竹的光合蒸腾生理指标及各主要环境因子。【结果】①不同处理下毛竹净光合速率(P_n)与蒸腾速率(T_r)日变化趋势基本相同,均为单峰曲线,均无“光合午休”现象,净光合速率与蒸腾速率日变化均表现为T2>T1>CK。②各处理下毛竹水分利用效率(E_WUE)均为双峰曲线,随着注水伐桩数量的增加而降低,全天基本表现为CK>T1>T2。③不同处理下对毛竹净光合速率起最大直接作用的环境因子不同,CK处理为空气相对湿度(φ),T1和T2处理为光合有效辐射(R_PAR); 各处理下对毛竹蒸腾速率起最大直接作用的环境因子均为大气CO₂浓度(C_a)。④各处理下毛竹净光合速率和蒸腾速率的主要决定变量均为R_PAR; T1和T2处理下毛竹净光合速率、蒸腾速率的主要限制变量均分别为空气温度(t_a)、φ,而CK处理分别为φ、C_a。【结论】注水伐桩数量与毛竹净光速率和蒸腾速率正相关,而与水分利用效率负相关。增加注水伐桩能够显著提高毛竹的光合蒸腾能力,增加毛竹光合产物的积累,并且可以改变环境因子对毛竹净光合速率与蒸腾速率的影响作用。     

干旱胁迫对两种沙地灌木能源树种光合特性的影响

为了研究干旱胁迫对两种灌木能源树种光合特性的影响,选择沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)1年生实生苗和多花柽柳(Tamarix hohenackeri Bunge)1年生扦插苗为试验材料,通过4个不同土壤水分条件下的盆栽试验,测定叶片叶绿素含量和光合参数。结果表明:多花柽柳在各个土壤水分条件下叶片叶绿素含量均低于沙枣,多花柽柳在中度干旱胁迫条件下叶绿素含量增加,沙枣在重度干旱胁迫条件下叶绿素仍然有较高含量。随着干旱胁迫程度加重,2个树种净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈下降的趋势,在中度干旱条件下净光合速率和蒸腾速率下降更明显,但胞间CO₂浓度呈上升趋势。多花柽柳净光合速率和蒸腾速率日变化均呈现出“双峰”曲线,11:00时出现“光合午休”现象,气孔导度呈现“单峰”曲线; 沙枣净光合速率日变化呈“单峰”曲线,上午明显高于下午。两树种蒸腾速率日变化和气孔导度日变化均表现为“双峰”曲线,呈现正相关性。     

珍稀濒危植物毛果木莲幼苗光合特性及对遮阴处理的响应

【目的】光是植物生长发育过程中重要的环境因子,可通过光敏色素等途径来调节植物的生长、发育。毛果木莲(Manglietia ventii)为中国特有种,是国家Ⅱ级重点保护植物。笔者采取人工遮阴方式,对毛果木莲幼苗的光合及叶绿素荧光参数等指标进行测定,探讨毛果木莲幼苗对光环境变化的生理响应和适应性,为开展其保护生物学研究提供理论依据,同时为濒危植物的保护及繁衍提供科学指导。【方法】利用黑色遮阴网进行人工遮阴处理,使用照度计反复测量以准确建立相对光照率(RI)分别为8%、30%和100%(全光照)的生境。待毛果木莲幼苗在3种光照生境中生长6个月后,应用Li-6400 XT型便携式光合-荧光测定仪(Licor-6400, Lincoln, USA),随机选取不同遮阴条件下日照充足的连体叶(每个生境梯度5株,每株2叶片,共30个重复,取其平均值)。于8:30—11:30进行光合-光响应曲线的测定。日变化前,暗适应30 min后进行3种生境下幼苗的PSⅡ最大光化学效率(F_v/ F_m)测定。天气晴朗时连续3 d,从7:00—19:00每隔2 h进行日变化的测定,测定净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、光合有效辐射(PAR)等光合参数;光化学淬灭系数(q_P)、非光化学淬灭系数(q_N)、PS Ⅱ有效光化学量子产量( F_v'/F_m')、电子传递速率(ETR)等荧光参数。【结果】在限定条件下毛果木莲幼苗P_n对PAR的响应过程在不同遮阴程度下大致相同,且毛果木莲幼苗最大净光合速率(P_{n, max})、光饱和点(P_LSP)和光补偿点(P_LCP)随遮阴程度的增大而降低,表明毛果木莲幼苗具有一定的耐阴性,能够通过降低P_{n, max}、P_LSP和P_LCP来增强对弱光的利用能力。光合速率日变化呈现单峰型曲线,P_n、T_r、G_s均随遮阴程度增大而降低,且均无“光合午休”现象,说明毛果木莲幼苗在水分充足的条件下能适应多光环境。q_N、F_v'/F_m'和ETR日变化皆呈现单峰型曲线,均随遮阴程度增大而降低;但q_P的日变化随遮阴程度的增大而增加,说明遮阴促进光合作用与增强光能利用率和刺激叶肉细胞的光化学活性有关,主要通过增加PSⅡ反应中心的开放比例和降热耗散比例等途径适应弱光生境。而F_v/F_m随遮阴程度增加而增大,且RI为100%生境下其值低于正常值,具有强光抑制现象。说明长时间强光处理导致毛果木莲幼苗的光合机构受损,光化学活性降低。【结论】RI为100%时F_v/F_m显著低于其他两个遮阴处理(RI为30%、8%)(P<0.05,F=18.979, df=2),具有强光抑制现象,适当遮阴更利于毛果木莲幼苗生长,以RI为30%生境光强最佳。     

濒危植物翅果油树的光合生理特性研究

采用Li-6400便携式光合仪对自然生长的翅果油树的光合特性进行研究,结果表明：（1）翅果油树叶片的净光合速率（Pn）日变化呈双峰曲线,高峰值出现在11：00和15：00,存在明显的光合“午休”现象．（2）翅果油树的光补偿点（LCP）为46．1085μmol·m^-2·s^-1,光饱和点（LSP）在1400μmol·m^-2·s^-1左右,光补偿点和光饱和点都比较高,表明其是典型的阳生植物,对光适应的生态幅度较窄,这可能是其濒危的原因之一;表观量子效率日变化范围在0．0355μmol·mol^-1 -0．0534μmol·mol^-1之间．（3）翅果油树的CO2补偿点为83．1914μmol·m^-1,CO2饱和点在700μmol·mol^-1左右,预测环境CO2浓度的升高对翅果油树光合作用的促进作用会很小;羧化效率日变化与净光合速率（Pn）日变化趋势基本一致,变化范围为-0．0040μmol·m^-2·s^-1 -0．0298μmol·m^-2·s^-1．