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。     

土壤水分含量对银杏光合特性的影响

应用温室盆栽试验方法,采用完全随机试验设计,研究了4个家系1年生银杏实生苗在不同土壤水分条件下的光合特性。试验共设16处理,即4种水分水平(田间持水量的80%,60%,40%和20%)、4个银杏家系,处理为100d。结果表明:(1)在前两种土壤水分条件下,银杏净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、蒸腾速率及Fv/Fm差异较少,而在后两种土壤水分条件下,5个指标明显降低;(2)测定的各项指标之间相关系数都较大,其中与Fv/Fm相关密切的为净光合速率,与净光合速率相关密切的为细胞间隙CO2浓度和蒸腾速率;(3)土壤水分供应不足(即干旱胁迫)的条件下,银杏净光合速率随着土壤水分含量的下降而下降,主要因气孔限制所致,同时直接影响了光合作用的电子传递和CO2同化过程。     

遮荫和土壤水分对毛红椿幼苗光合特性的影响

采用3种遮荫(全光照、60%遮荫、80%遮荫)和3种土壤水分(高、中和低)处理,研究了毛红椿幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Co)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素含量及叶面积等特性。结果表明:毛红椿净光合速率日进程曲线呈“双峰”型,高峰值出现在10:00和16:00,全光照和中度遮荫(60%)情况下有较明显的光合“午休”现象,而强度遮荫(80%)光合“午休”现象不明显。全光照下胞间CO2浓度日进程基本与净光合速率相反,当土壤含水量高时光合作用能力最强。气孔导度日变化呈下降趋势,胞间CO2浓度变化平缓,表明上午10:00以后净光合速率降低主要受非气孔限制因素的影响。在遮荫条件下,毛红椿苗木通过增大叶面积、提高叶绿素含量有效地利用较弱的光辐射,形成适应遮荫条件的生态生存对策。     

不同光照强度下玫瑰光合生理特性

为明确玫瑰光合生理变化规律,选择抗寒优良无性系1#为试验对象,利用紫外分光光度计和Li-6400测定L3(75％±3％)、L2(50％±3％)、L1(25％±3％)、L0(CK)等4种光照强度下的光合生理特性.结果表明:随着光照强度的减弱,玫瑰叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量上升,叶绿素a/b下降.L3、L...     

光照强度对贵州地宝兰光合特性的影响

为探讨极危植物贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)对光照强度的适应性,以贵州地宝兰成年盆栽植株为材料,通过人工遮阴的方法设置不同光照强度处理(8%、20%、45%和100%自然光照),测定不同光照强度下贵州地宝兰的气体交换参数日变化、光合-光响应曲线、叶绿素荧光参数,并对其叶片叶绿素含量及生长指标进行测定。结果表明：(1) 20%、45%和100%光照强度下贵州地宝兰的日均净光合速率(P_n)呈“双峰”型曲线,有明显的“午休”现象,而8%光照强度下的P_n呈“单峰”型曲线,20%光照强度下的日均P_n值最高,为(1.922±0.453) μmol·m^-2·s^-1;(2)贵州地宝兰叶片的最大净光合速率(P_max)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)在20%光照强度下最高,在此光照强度下的光合能力最强;(3)叶绿素荧光参数F_m、F_v、F_v/F_m和F_v/F₀在100%光照强度处理下显著低于其他3个处理,100%光照强度下贵州地宝兰遭受了严重的光抑制;(4)叶片叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿素(a+b)[Chl (a+b)]含量均随着光照强度的增大而逐渐降低,而Car/Chl (a+b)呈相反趋势;(5) 20%光照强度下贵州地宝兰的株高、基径、最大叶长和最大叶宽均最大,8%光照强度下次之,100%光照强度下最低。研究表明,贵州地宝兰对不同光环境有一定程度的适应性,20%光照强度最适宜其生长;在迁地保护中,可选择相对开阔且具有一定遮阴效果的环境进行苗木种植;在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔灌木,增加林下透光率,提高贵州地宝兰的生长速度,促进其自然更新。     

土壤水分胁迫对曼地亚红豆杉光合特性的影响

以引种栽培的3年生曼地亚红豆杉为材料，研究了土壤水分胁迫对光合作用的影响。结果表明，水分胁迫使曼地亚红豆杉叶绿素含量下降，叶绿素a的降幅比叶绿素b大；光合速率、光饱和点降低，光补偿点和CO2补偿点升高。土壤含水量维持在田间最大持水量的80％以上，有利于曼地亚红豆杉光合作用的正常进行。     

光照强度对3种金花茶光合生理特性及生物量的影响

四季花金花茶(Camellia perpetua)、淡黄金花茶(C.flavida)和东兴金花茶(C.tunghinensis)隶属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)金花茶组(Camellia Sect.Chrysantha),为国家二级重点保护野生植物。这3个物种分布范围狭窄,野生资源濒临灭绝,探索其对不同光照环境的适应性,寻找适宜其生长的光照强度,可为这3种金花茶的人工繁育、种群恢复及迁地保护提供理论依据,也可为其野生种群生境差异的原因提供部分解释。本研究以上述3种金花茶3年生扦插苗为试验材料,采用人工遮阴方法研究不同光照强度(8%、20%、45%、100%)对其光合生理特性和生物量的影响。结果表明：(1)3种金花茶在低光照环境(8%和20%光照强度)下有较大的最大净光合速率(P_max)、表观量子效率(AQY)、最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光合电子传递速率(ETR),表明其对低光照环境有较好的适应性。(2)四季花金花茶的P     

光照强度对西藏虎头兰幼苗生长及光合特性的影响

探究西藏虎头兰(Cymbidium tracyanum L.Castle)幼苗对不同光照强度的适应性,明确其生长的适宜光照强度,为该物种资源保育及驯化提供科学依据。以苗龄为2 a的西藏虎头兰为研究对象,测定了不同光照强度下(8%、20%、45%、100%全光照)西藏虎头兰的生长状况、叶绿素含量和光合参数等的变化。结果表明：西藏虎头兰在20%光照强度下长势最好,其株高、分株基径、冠幅和最大叶长最大。随着光照强度的升高,西藏虎头兰叶片的叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)、类胡萝卜素(Car)和叶绿素(a+b)[Chl (a+b)]含量均显著降低,Car/Chl(a+b)升高,Chl a/ Chl b无明显变化。8%和20%光照强度下西藏虎头兰的净光合速率(P_n)呈现“单峰”曲线,45%光照强度下呈现“双峰”曲线;日均P_n大小表现为20%光照强度(0.78 μmol·m^-2·s^-1)＞8%光照强度(0.55 μmol·m^-2·s^-1)＞45%光照强度(0.23 μmol·m^-2·s^-1)。20%光照强度下西藏虎头兰的光补偿点(LCP,8.86 μmol·m^-2·s^-1)最低,光饱和点(LSP,607.67 μmol·m^-2·s^-1)、表观量子效率(AQY,0.041)和最大净光合速率(P_max,2.91 μmol·m^-2·s^-1)最高。本研究中,西藏虎头兰在20%光照强度下植株长势最好、光合作用能力最强,因此在进行引种栽培时应提供适当的光照,有助于其生长。     

光照强度对美花石斛试管苗生长及光合特性的影响

为探究光照强度对美花石斛（Dendrobium loddigesii）试管苗生长及光合特性的影响,研究对不同光照强度处理2个月和4个月的美花石斛试管苗的生长情况、多糖含量、光合特性和荧光特性进行测定和分析。结果显示,随着光照强度的增大,处理2个月和4个月的美花石斛试管苗的生长指标和多糖含量均显著增大;在光照处理2个月时,36 μmol·m^-2·s^-1的光照强度有助于试管苗光系统Ⅱ （PSⅡ）最大光化学效率的提高和热耗散能力的增强,而54 μmol·m^-2·s^-1的光照强度有助于试管苗碳循环系统的完善;在光照处理4个月时,54 μmol·m^-2·s^-1光照强度有利于试管苗光反应系统的完善和热耗散能力的增强。研究结果表明,美花石斛试管苗在不同发育时期对光照强度的要求不同,培育过程中可根据试管苗的生长节律进行光照强度的调节。     

光照强度对两种彩叶玉簪生长及光合特性的影响

在全光照和透光率50%、30%、10%的4种光照条件下,对‘黄金叶’和‘金鹰’两种彩叶玉簪的生长及光合特性进行了研究。结果表明:4种光照条件下,两种彩叶玉簪Pn、Gs、Tr及Ci的日变化均呈双峰型曲线;不同程度的遮阴均能增加两种彩叶玉簪的叶片长度、宽度、植株高度及叶面积,并使植株的地上部及地下部的生物量也增加,其中‘黄金叶’玉簪植株在透光率30%条件下生长最好,透光率50%条件下更有利于‘金鹰’玉簪的干物质积累,这两种处理均与全光照处理呈显著差异(p<0.05)。可见,30%和50%透光条件是两种彩叶玉簪生长发育较好的环境条件,更有利于其光合效率的提高及光合产物的积累。     

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.     

黄栌光合和呈色特性对重庆阴雨天气的响应

【目的】探讨重庆地区阳性植物黄栌的光合和呈色特性对当地阴雨天气的响应,为黄栌人工抚育提供科学依据。【方法】以黄栌为研究对象,于2019年4—11月定期监测(避开雨天)自然条件下控根容器内种植的4年生黄栌的光合特性、叶片色素含量、叶色参数等,并与2018年所测数据进行比较;收集2016—2019年重庆市气象数据,分析重庆地区2019年阴雨天气占比、降水量、日照时间、相对湿度等特征与2016—2018年的差异性,了解气象因子与黄栌叶片光合、呈色特性间的相关关系。【结果】2019年4—11月(黄栌生长期),重庆遭遇罕见的连绵阴雨天气,监测期超过半数时间为阴雨天气。相比2016—2018年,2019年日照时间减少10%~25%,最大日降水量增加30%~37%,平均降水量增加12.5%~25.0%,平均气温(Q)降低1%~2%。高湿、多雨、寡日照环境不利于黄栌光合色素合成,导致其净光合速率(P_n)降低,叶片呈色质量较差。相关性分析表明:P_n与日照时间(SD)和Q极显著正相关(P<0.01),与光合有效辐射(PAR)显著正相关(P<0.05),与日降水量≥0.1 mm天数(DPD)极显著负相关(P<0.01);蒸腾速率(T_r)与SD和Q极显著正相关(P<0.01),与PAR显著正相关(P<0.05),与DPD极显著负相关(P<0.01),与大气CO₂浓度(C_a)显著负相关(P<0.05)。叶绿素a(Chla)含量与Q显著正相关(P<0.05);花青素含量与DPD显著负相关(P<0.05)。叶色亮度(L^*)与叶绿素b(Chlb)含量极显著正相关(P<0.01),与Chla含量显著正相关(P<0.05);红/绿属性色相(a^*)与Chla、Chlb含量极显著负相关(P<0.01);其他色素含量与叶色参数间相关性均不显著(P>0.05)。a^*与T_r、P_n、气孔导度(G_s)极显著负相关(P<0.01);黄/蓝属性色相(b^*)与T_r、P_n、G_s极显著负相关(P<0.01);彩度(C^*)与T_r、P_n极显著负相关(P<0.01)与G_s显著负相关(P<0.05)。【结论】在2019年4—11月的连绵阴雨天气条件下,重庆地区黄栌表观量子效率(AQY)和P_n降低,利用弱光的能力和叶片呈色质量较差,但具有较宽的CO₂生态利用幅度与光照耐受范围,叶片Chlb含量的增加提高了对散射光的利用能力,从而增强对连绵阴雨天气的适应与耐受能力。研究结果可为我国黄栌引种栽培及科学管理提供参考。     

毛乌素沙地中国沙棘克隆生长对土壤水分含量的响应

通过生物量测定和跟踪挖掘法,研究了毛乌素沙地中国沙棘克隆种群生长特征和形态特征对土壤水分条件的可塑性反应 。结果表明:低水分条件下,植株个体和种群都较小,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较少,而隔离区较长,种群趋向于游击型 ; 高水分条件下,植株个体和种群都较大,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较多,而隔离区较短,种群趋向于集团型。在生物 量分配方面,低水分条件下,枝条、叶片、根系和地上生物量分配比例较大; 高水分条件下,树干、萌蘖根和地下生物量分配比 例较大。土壤水分条件差异引起中国沙棘个体大小和种群大小的分化,进而导致了种群适合度的差异。     

黄檗家系幼龄期生长对光照强度的响应

对黄檗6个家系幼树进行盆栽遮光试验,研究光照强度对黄檗家系幼龄期生长的影响.结果表明:轻度遮光有利于黄檗幼树生长,光照强度很弱时黄檗生长受到抑制;同一光照条件下,不同黄檗家系间生长量差异达到极显著水平,家系H14-2-3树高和地径生长量最大,显著高于其他家系,家系H17-9-5树高和地径生长量较小;不同光照强度间黄檗家...     

不同灌溉方式对樟子松生长、光合特性及土壤水分运移的影响

【目的】研究滴灌、漫灌和对照3种处理方式下樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长状况和土壤水分运移规律,探讨其生长、光合、蒸腾特性和水分运移对不同灌溉技术的响应,为在干旱、半干旱地区高效栽培樟子松提供参考。【方法】以内蒙古大青山国家级自然保护区的樟子松林为研究对象,基于单因素方差分析比较不同灌溉方式下樟子松的生长(地径、树高、冠幅、抽穗长和生物量)与光合特性[光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和水分利用效率(E_WUE)];采用土壤剖面观测法比较不同灌溉方式和灌溉时间下土壤水分垂直和水平运移的变化规律,并利用经验模型对土壤水分运移轮廓进行模拟。【结果】①滴灌处理下樟子松的地径、树高、冠幅、抽穗长和生物量分别比漫灌方式下高1.5 cm、0.5 m、10.0 cm、5.9 cm和11.5 kg,分别比对照高3.4 cm、0.9 m、60.0 cm、7.2 cm和2.5 kg;②滴灌处理下樟子松的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度显著高于漫灌和对照(P < 0.05),各种灌溉方式下的上述指标大小具体表现为滴灌>漫灌>对照;水分利用效率大小表现为对照>滴灌>漫灌,表明樟子松可在较低的土壤含水量条件下生长;③在灌溉2、4和6 h后,樟子松林地滴灌比漫灌处理下土壤湿润锋的垂直运移距离和停灌后最终垂直运移距离深,两种灌溉方式下3种不同灌溉时长的土壤湿润锋的最大水平运移距离都出现在0~20 cm土层,然而停灌后的垂直运移距离以滴灌>漫灌;④利用经验模型对土壤湿润体轮廓进行模拟,设定:为垂直方向上任意位置处土壤水分水平运移距离(i=1,2,3,4);L_MR为土壤水分水平最大运移距离;R_MH为垂直方向上任意位置处土壤水分垂直运移相对距离;a_i为模型参数。则滴灌和漫灌的最优模型分别为多项式模型(M_R1)和Baldwin模型(M_R4), $M_{mathrm{R} 1}=L_{mathrm{MR}}left[a_{1}left(R_{mathrm{MH}}-1right)+a_{2}left(R_{mathrm{MH}}^{2}-1right)+a_{3}left(R_{mathrm{MH}}{ }^{3}-1right)+a_{4}left(R_{mathrm{MH}}^{4}-1right)right]$; $M_{mathrm{R} 4}=a_{1}+left[left(R_{mathrm{MH}}-1right) /left(R_{mathrm{MH}}+1right)right]+a_{2}left(R_{mathrm{MH}}-1right)$。【结论】在北方干旱区,滴灌区樟子松的生长和光合特性明显优于漫灌;在持续灌溉2、4和6 h后,滴灌试验区60 cm土层以上的土壤湿润锋在最终水平运移距离上均大于漫灌区。将滴灌技术应用于樟子松林木培育,有利于根系吸收水分和促进树木生长,且樟子松的光合特性受水分利用效率影响,合理的灌溉可改善林木的生长机制。     

高羊茅对不同磷肥施用量的生长及光合特性响应

在磷肥(P)施用量分别为0.00、3.50、7.00、14.00、28.00g/m2的样地(0.50m×0.50m)上,播种4.00g高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev)种子,重复4次,研究了不同磷肥施用量对高羊茅株高、分蘖数、叶片数、生物量、光合速率以及叶绿素含量的影响.结果表明:高羊茅的株高与施磷量呈正相关,施磷量为28.00g/m2时株高达到最大值,为10.10cm;磷肥能促进高羊茅的分蘖,施用磷肥的高羊茅在一个月后的分蘖数是不施磷肥对照的1.13~1.33倍;施磷量为7.00g/m2时,高羊茅的叶片数、分蘖数、生物量达到最大值;磷肥能促进高羊茅的光合作用,施磷量为28.00g/m2时净光合速率达到最大值,为4.23μmol·m-2·s-1,磷肥对高羊茅的蒸腾速率影响不显著;不同磷处理样地的高羊茅在施磷肥一个月后其叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和叶绿素(Chl)含量均无显著差异.综合分析认为,结合宜昌的地力情况和高羊茅草坪的养护特点,在施用基肥(N 15.00g/m2,K2O 12.00g/m2)的基础上,高羊茅草坪的磷肥施用量以3.50~7.00g/m2为宜.     

土壤盐分及水分含量对落羽杉光合特性的影响

应用温室盆栽试验方法，采用完全随机试验设计，研究了1年生落羽杉实生苗在不同土壤盐分和水分条件下的光合特性。结果表明，在各种土壤水分条件下，落羽杉净光合速率、气孔导度、叶绿素a和叶绿素b的浓度、叶绿素含量都随着土壤盐分浓度的增加逐渐减少，细胞间隙CO2浓度、叶绿素a与叶绿素b比值逐渐增大，蒸腾速率和呼吸速率因土壤水分的不同随土壤盐分浓度的增加表现出不同的变化趋势；在各种土壤盐分条件下，随着土壤水分含量的降低，落羽杉净七合速率逐渐下降，细胞间隙CO2浓度、叶绿素a浓度和叶绿素含量均在土壤含水量为田间持水量的75％处理下最高，蒸腾速率、气孔导度、呼吸速率、叶绿素b浓度和叶绿素a与叶绿素b比值因土壤盐分的不同随土壤水分含量的降低有不同的变化趋势；在土壤水分供应充足的条件下，落羽杉净光合速率随着土壤盐分浓度的升高而下降主要是非气孔限制所致，而在干旱条件下，落羽杉净光合速率随着土壤盐分浓度的升高而下降则有气孔限制和非气孔限制两种原因，盐胁迫导致叶绿素a浓度的下降也是落羽杉在盐胁迫下净光合速率下降的原因之一。     

不同土壤水分处理对木枣光合性能的影响

采用室外人工控水方法,通过测定木枣叶片的净光合速率、叶面积、叶绿素a、叶绿素b、总量的含量、气孔密度及大小、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、生物量等各项指标,研究了不同土壤水分处理(重度缺水、中度缺水、正常含水)对木枣光合性能的影响。结果表明:不同土壤水分处理对木枣的光合性能影响显著,随着缺水程度的增加,木枣叶片的净光合速率、叶面积、叶绿素a、叶绿素b、总量的含量、气孔密度及大小、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、生物量均降低,其中,与正常供水相比较,中度缺水时木枣叶面积大小和气孔大小没有显著差异,重度缺水时差异极显著;而木枣叶片的净光合速率、叶绿素a和叶绿素b含量及总量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、生物量,无论在中度缺水还是重度缺水时,与正常供水均存在显著差异,显著降低了木枣的光合性能。表明水分对在气孔限制和非气孔限制两个方面均影响木枣的光合作用,水分不足能显著木枣的光合作用。