沈阳城市森林主要绿化树种——丁香的光合特性研究

应用LI-6400红外气体分析仪对城市森林典型树种丁香不同季节光合作用的日变化规律进行研究,采用相关分析和多元逐步回归统计分析方法,得出净光合速率与光合有效辐射、气温、大气湿度、气孔导度等生理生态因子间的相关关系．结果表明,丁香春季和夏季光合速率呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线．春季影响光合速率的主要因子为光合有效辐射和气孔导度;夏季影响光合速率的主要因子为气孔导度和光合有效辐射;秋季为气孔导度和胞间CO2浓度,建立了相应的影响因子回归方程。     

西北干旱区葡萄净光合速率变化及其影响因素

葡萄作为西北干旱区主要经济作物之一,认识其光合生产过程对种植栽培至关重要。为探究大田自然条件下葡萄光合生理特征及影响葡萄光合作用的主要影响因子,该研究于2019年6—9月测定葡萄(品种:无核白)叶片光合作用及其生理生态因子日变化,采用通径分析方法分析各因子对叶片净光合速率的直接和间接作用,确定其主要影响因子,同时在全天分时段模式下进一步分析葡萄叶片净光合速率对各生理生态因子的响应。结果表明:(1)葡萄叶片净光合速率日变化总体呈现先升高、后下降的单峰型曲线变化特征。(2)葡萄叶片净光合速率与光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度、气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关,与相对湿度和胞间CO₂浓度呈极显著负相关。(3)各月影响葡萄叶片净光合速率变化的主要决定因子6月、8月和9月为蒸腾速率,而7月为气孔导度。(4)6—9月的葡萄叶片净光合速率与空气温度、光合有效辐射、饱和水汽压差的响应均呈“迟滞回环”关系,与蒸腾速率、气孔导度呈良好的线性关系(R²>0.85),与胞间CO₂浓度呈指数函数关系(R²=0.53)。研究认为,葡萄对西北干旱区环境具有较强的适应能力,可以通过控制蒸腾速率和气孔导度来优化管理并提高产量,此外还需要考虑其他因子的直接和间接作用。     

三种林-茶复合林分中环境因子和茶的光合特征参数的日变化规律

对栾树-茶(Koelreuteria paniculata-Camellia sinensis)、香樟-茶(Cinnamomum camphora-Camellia sinensis)和枫香-茶(Liquidambar formosana-Camellia sinensis)3种林-茶复合林分中环境因子的日变化及茶[Camellia sinensis (L. ) O. Ktze. ]的光合特征参数日变化和相关性进行了分析研究.结果显示,在3种林-茶复合林分中,光合有效辐射强度和气温的日变化呈单峰曲线,均在12:00达到最高值;空气相对湿度和大气CO2浓度呈先降后升的日变化趋势,分别在10:00和14:00达到最低值;各环境因子在全天不同时刻均有极显著差异(P<0.01).3种林-茶复合林分中茶的净光合速率日变化均表现为不对称的双峰型曲线,峰值分别出现在10:00和14:00,其中枫香-茶复合林分中茶的净光合速率日均值最高(0.80 μmol·m-2·s-1);茶的气孔导度与蒸腾速率均在每日的早、晚较低,并在10:00达到最高;胞间CO2浓度日变化整体呈"W"型曲线,每日的早、晚较高,在10:00最低,其中栾树-茶复合林分中茶的胞间CO2浓度的日均值最高;茶的净光合速率和蒸腾速率日均值在3种林-茶复合林分间有极显著差异(P<0.01),气孔导度和胞间CO2浓度日均值差异不显著.除气温与茶的净光合速率,以及光合有效辐射强度与茶的胞间CO2浓度、气温和空气相对湿度间相关性不显著外,其余环境因子与茶的净光合速率以及两两指标之间的相关性均达显著或极显著水平.综合分析结果表明,枫香-茶复合林分可改善茶的生长环境,促进茶生长,适合在安徽芜湖推广种植.     

环境因子对辣椒光合与蒸腾特性的影响

采用灰色关联分析方法研究环境因子对辣椒(Capsicum annuum Linn.)光合和蒸腾特性的影响.结果表明,在强光照下影响净光合速率的环境因子大小顺序为相对湿度、CO2浓度、温度、光照强度、气孔导度;净光合速率与相对湿度、叶温呈显著的负相关,与CO2浓度呈极显著的正相关;蒸腾速率与气温呈极显著的正相关,与相对湿度呈极显著的负相关;水分利用效率与相对湿度呈极显著的正相关,与温度呈极显著的负相关.弱光照时影响净光合速率的环境因子大小顺序为光照强度、温度、相对湿度、CO2浓度;净光合速率与光照强度、CO2浓度呈显著的正相关,与相对湿度呈显著的负相关.在强光照下适当遮阳、灌水、增施CO2肥,在弱光照下减少荫蔽、通风透气、降低相对湿度、增加温度可促进辣椒光合作用,提高辣椒产量.     

不同时期毛乌素沙区主要植物种光合作用和蒸腾作用的变化

 采用LI—6000便携式光合分析系统对毛乌素沙区主要植物种油蒿、中间锦鸡儿、旱柳进行了不同时期光合作用,蒸腾作用日进程的测定,并同步测定有效光辐射、空气相对湿度、叶温、气温、胞间CO2浓度、气孔阻力、叶片水势及土壤水势等因子;结果表明：不同时期、不同植物种其光合、蒸腾特征各异;植物的光合、蒸腾与环境因子和植物内部因子之间有密切关系,其中有效光辐射是影响光合作用、蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用;不同植物种间气孔对环境条件变化的响应程度不同,以中间锦鸡儿最为灵敏;3种植物的水分利用效率表明,中间锦鸡儿的水分利用效率较油蒿、旱柳为高。     

不同光强对越南抱茎茶光合及荧光特性日变化的影响

为研究不同光强对越南抱茎茶光合作用机理的影响,设置3种处理方式,即全光照(L1)、光强度45%(L2)、光强度15%(L3),分别在遮阴3个月后测定其光合荧光参数的变化。结果表明,不同光强处理下,净光合速率均呈单峰曲线,峰值出现在11:00左右;光合速率下降主要是气孔限制因素引起的;叶绿素荧光参数表明,强光条件下电子传递受阻,热耗散增加,PSII反应中心受到破坏,从而降低了茶花的光合效率;过度遮阴条件下受到光抑制,从而导致光合机构损伤;45%光照条件下光合效率较高。相关性分析表明,净光合速率(Pn)与空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、表观电子传递速率(ETR)呈极显著相关,与RH呈极显著负相关,与胞间CO2浓度(Ci)呈显著负相关。影响越南抱茎茶净光合速率的主要环境因子是空气温度和相对湿度。     

土壤温度与气温对紫花雪山报春光合作用和蒸腾作用的影响

在气候箱中研究了土壤温度、气温对高山草本植物紫花雪山报春光合作用和蒸腾作用的影响。结果显示 :1 0℃～ 2 5℃土壤温度范围内 ,净光合速率和蒸腾速率及气孔导度和胞间CO2 浓度随土壤温度的变化为“单峰”曲线。“峰”值及其位置受气温影响。在 1 0℃～ 35℃气温范围内 ,净光合速率随气温的变化曲线为“单峰”型 ,蒸腾速率、气孔导度和胞间 CO2 浓度随气温升高既有增加又有减少 ,增加或是减少及变化速率与土壤温度有关。土壤温度和气温对光合作用和蒸腾作用都有影响 ,各因子对光合作用和蒸腾作用的影响受到另一因子的促进或制约。其中一因子处于不利状态 ,光合作用和蒸腾作用都将受到严重损害。土壤温度和气温分别为 2 0℃和 2 5℃时 ,紫花雪山报春叶片净光合速率最大 ,为 1 4 .67μmol CO2 · m-2 · s-1 。光合作用的最适温度范围是土壤温度 1 5℃～ 2 0℃ ,气温 2 0℃～ 2 5℃。经相关系数分析表明 :在不同气温条件下 ,土壤温度变化时净光合速率、蒸腾速率与气孔导度、胞间 CO2 浓度的相关性不同 ;在不同土壤温度条件下 ,气温变化时它们之间的相关性也不同。不同气温下土壤温度影响光合作用、蒸腾作用或不同土壤温度下气温影响光合作用、蒸腾作用的生理机制不完全相同     

三种林-茶复合林分中环境因子和茶的光合特征参数的EI变化规律

对栾树-茶（Koelreuteria paniculata—Camellia sinensis）、香樟-茶（Cinnamomum camphora—Camellia sinensis）和枫香-茶（Liquidambar formosana—Camellia sinensis）3种林-茶复合林分中环境因子的日变化及茶[Camellia sinensis（L．）O．Ktze．]的光合特征参数日变化和相关性进行了分析研究。结果显示,在3种林-茶复合林分中,光合有效辐射强度和气温的日变化呈单峰曲线,均在12：00达到最高值;空气相对湿度和大气CO2浓度呈先降后升的日变化趋势,分别在10：00和14：00达到最低值;各环境因子在全天不同时刻均有极显著差异（P〈0．01）。3种林-茶复合林分中茶的净光合速率日变化均表现为不对称的双峰型曲线,峰值分别出现在10：00和14：00,其中枫香-茶复合林分中茶的净光合速率日均值最高（0．80μmol&#183;m^-1&#183;s^-1）;茶的气孔导度与蒸腾速率均在每日的早、晚较低,并在10：00达到最高;胞间CO2浓度日变化整体呈“W”型曲线,每日的早、晚较高,在10：00最低,其中栾树-茶复合林分中茶的胞间CO2浓度的日均值最高;茶的净光合速率和蒸腾速率日均值在3种林-茶复合林分间有极显著差异（P〈0．01）,气孔导度和胞间CO2浓度日均值差异不显著。除气温与茶的净光合速率,以及光合有效辐射强度与茶的胞间CO2浓度、气温和空气相对湿度间相关性不显著外,其余环境因子与茶的净光合速率以及两两指标之间的相关性均达显著或极显著水平。综合分析结果表明,枫香-茶复合林分可改善茶的生长环境,促进茶生长,适合在安徽芜湖推广种植。     

沈阳城市森林主要绿化树种——丁香的光合特性研究

应用LI-6400红外气体分析仪对城市森林典型树种丁香不同季节光合作用的日变化规律进行研究,采用相关分析和多元逐步回归统计分析方法,得出净光合速率与光合有效辐射、气温、大气湿度、气孔导度等生理生态因子间的相关关系.结果表明,丁香春季和夏季光合速率呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线.春季影响光合速率的主要因子为光合有效辐射和气孔导度;夏季影响光合速率的主要因子为气孔导度和光合有效辐射;秋季为气孔导度和胞间CO₂浓度.建立了相应的影响因子回归方程.     

'金光杏梅'叶片净光合速率与生理生态因子的关系

以‘金光杏梅’成熟叶片为试验材料,采用CI-301型便携式CO2气体分析仪测定了其叶片净光合速率(Pn)日变化,并通过多元逐步回归和通径分析方法探讨了净光合速率与生理生态因子间的关系。结果表明:‘金光杏梅’叶片净光合速率日变化为双峰曲线,在上午10:00和下午15:00分别出现一次高峰,具有典型的"午休"现象,它是由气孔因素和非气孔因素两种因素造成的;叶片气孔导度和蒸腾速率日变化均与净光合速率日变化呈正相关,回归方程分别为yPn=0.947xGs2 0.2874xGs 57.945,(R2=0.8534)和yPn=0.8079xTr0.5421,(R2=0.5716);影响‘金光杏梅’叶片净光合速率的主要生态因子是光合有效辐射和大气CO2浓度,主要生理因子是气孔导度和蒸腾速率。     

采煤塌陷影响下土壤含水量变化对柠条气孔导度、蒸腾与光合作用速率的影响

采煤塌陷引起的土壤环境因子的变化对矿区植物生长的影响越来越受到人们的关注,气孔导度、蒸腾与光合作用作为环境变化响应的敏感因子,研究植物气孔导度、蒸腾与光合作用的变化是揭示荒漠矿区自然环境变化及其规律的重要手段之一。研究采煤塌陷条件下植物光合生理的变化是探究煤炭开采对植物叶片水分蒸腾散失和CO_2同化速率影响的关键环节,是探讨采煤塌陷影响下植物能量与水分交换动态的基础,而采煤矿区植物叶片气孔导度、蒸腾与光合作用速率对采煤塌陷影响下土壤含水量变化的响应如何尚不清楚。选取神东煤田大柳塔矿区52302工作面为实验场地,以生态修复物种柠条为研究对象,对采煤塌陷区和对照区柠条叶片气孔导度、蒸腾和光合作用速率以及土壤体积含水量进行监测,分析了采煤塌陷条件下土壤含水量的变化以及其对柠条叶片气孔导度、蒸腾与光合作用速率的影响。结果显示:(1)煤炭井工开采在地表形成大量裂缝,破坏了土体结构,潜水位埋深降低,土壤含水量均低于沉陷初期,相对于对照区,硬梁和风沙塌陷区土壤含水量分别降低了18.61%、21.12%;(2)柠条叶片气孔导度、蒸腾和光合作用速率均与土壤含水量呈正相关关系;煤炭开采沉陷增加了地表水分散失,加剧了土壤水分胁迫程度,为了减少蒸腾导致的水分散失,柠条叶片气孔阻力增加,从而气孔导度降低,阻碍了光合作用CO_2的供应,从而导致柠条叶片光合作用速率的降低,蒸腾速率也显著降低。     

On the Characteristics of Transpiration and Its Responses to Shade in Ginkgo biloba

With a CI-301PS portable photosynthesis system as a measuring device, a field study on the characteristics of transpiration and the responses of transpiration (E), stomatal resistance (R) and water use efficiency (WUE) to shade in Ginkgo biloba L. grown in Mt. Lushan was conducted. The results showed that with sufficient water in soil, the highest transpiration rate in a sunny summer day appeared in the afternoon. The WUE was maximum at about 8 a.m. and then decreased at noon remarkably. Different responses of E, R and WUE to shade were noticed which indicated that G. biloba was very suitable to the present climate. Moreover, the temperature of air, photosynthetic active radiation and R were the dominant factors affecting transpiration.     

Photosynthesis and Transpiration as a Function of Gaseous Diffusive Resistances in Orange Leaves

The CO₂ and H₂O vapour exchange of single attached orange, Citrus sinensis (L.), leaves was measured under laboratory conditions using infrared gas analysis. Gaseous diffusive resistances were derived from measurements at a saturating irradiance and at a leaf temperature optimum for photosynthesis. Variation in leaf resistance (within the range 1.6 to 60 s cm^-1) induced by moisture status, or by cyclic oscillations in stomatal aperture, was associated with changes in both photosynthesis and transpiration. At low leaf resistance (ri less than 10 s cm^-1) the ratio of transpiration to photosynthesis declined with reduced stomatal aperture, indicating a tighter stomatal control over H₂O vapour loss than over CO₂ assimilation. At higher leaf resistance (ri greater than 10 s cm^-1) changes in transpiration and photosynthesis were linearly related, but leaf resistance and mesophyll resistance were also positively correlated, so that strictly stomatal control of photosynthesis became more apparent than real. This evidence, combined with direct measurements of CO₂ diffusive resistances (in a -O₂ gas stream) emphasised the presence of a significant mesophyll resistance; i.e., an additional and rate limiting resistance to CO₂ assimilation over and above that encountered by H₂O vapour escaping from the leaf.     

沙埋对沙米幼苗生长、存活及光合蒸腾特性的影响

沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010-2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%-100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。     

华南丘陵人工马占相思林下灌木湿润季节蒸腾与小气候的关系

在湿润季节测定了广东丘陵常见的人工马占相思林内６种灌木的蒸腾日变化, 描述其蒸腾日变化的规律．并分析叶片蒸腾与林内的光、气温、湿度等小气候因子及叶温、 叶片气孔扩散阻力的回归关系．所有被观测灌木的蒸腾耗水日变化格局相似,阳性种类桃 金娘在人工林的隐蔽条件下生长良好．其蒸腾速率最高,山苍子的蒸腾速率次之,其它种 类的蒸腾表现较为适中．回归分析结果表明,灌木蒸腾变化与空气相对湿度呈负相关,与 林内气温、全光照、光合有效辐射呈正相关．叶温和叶片气孔扩散阻力与灌木蒸腾变化分 别呈正、负相关．     

Differences in gas exchange contribute to habitat differentiation in Iberian columbines from contrasting light and water environments

During photosynthesis, respiration and transpiration, gas exchange occurs via the stomata and so plants face a trade‐off between maximising photosynthesis while minimising transpiration (expressed as water use efficiency, WUE). The ability to cope with this trade‐off and regulate photosynthetic rate and stomatal conductance may be related to niche differentiation between closely related species. The present study explored this as a possible mechanism for habitat differentiation in Iberian columbines. The roles of irradiance and water stress were assessed to determine niche differentiation among Iberian columbines via distinct gas exchange processes. Photosynthesis–irradiance curves (P–I curves) were obtained for four taxa, and common garden experiments were conducted to examine plant responses to water and irradiance stress, by measuring instantaneous gas exchange and plant performance. Gas exchange was also measured in ten individuals using two to four field populations per taxon. The taxa had different P–I curves and gas exchange in the field. At the species level, water stress and irradiance explained habitat differentiation. Within each species, a combination of irradiance and water stress explained the between‐subspecies habitat differentiation. Despite differences in stomatal conductance and CO₂ assimilation, taxa did not have different WUE under field conditions, which suggests that the environment equally modifies photosynthesis and transpiration. The P–I curves, gas exchange in the field and plant responses to experimental water and irradiance stresses support the hypothesis that habitat differentiation is associated with differences among taxa in tolerance to abiotic stress mediated by distinct gas exchange responses.     

岩溶石漠化地区几种生态恢复植物的生理生态学特征

选择石漠化地区树种任豆树、金银花和苦丁茶的植株为对象,测定其光响应曲线和光合、蒸腾、气孔导度的日变化,研究其光合、蒸腾、气孔导度与环境因子间的关系。在岩石裸露率高、地表水缺乏、白天温度极高的石漠化地区,对任豆和苦丁茶进行光响应模拟表明,两者的最大净光合速率分别为15.88μmol.m-2.s-1、4.58μmol.m-2.s-1。从气体交换特征日变化看出,这三种植物均有光合午休现象,任豆午休程度最弱而苦丁茶最强,光合与气孔导度均呈显著的正相关关系;通过对胞间CO2浓度Ci与气孔限制Ls关系分析,任豆和金银花的光合作用上午以气孔限制为主,下午有非气孔因素影响,而苦丁茶则以非气孔限制为主。任豆树具有较高的水分利用效率,金银花次之,而苦丁茶最小。通过综合分析,认为地表缺水并不是石漠化地区简单唯一的限制因子,高温胁迫也造成该区植物同化CO2减少的原因。根系的下扎能力也应是石漠化地区植物长期存活的关键。因此通过人工诱导构建石漠化地区植物群落时一定要考虑植物本身的根系遗传性状。     

作物光合、蒸腾与水分高效利用的试验研究

通过田间试验,对作物光合、蒸腾、气孔行为及其影响因素进行了研究。结果表明,光合与蒸腾的非线性关系可以用抛物线方程表述,其中光合速率最高时的蒸腾速率为临界值,超出该值即为奢侈蒸腾,干旱处理的临界值较低,通过合适的调控措施,抑制奢侈蒸腾并不影响光合生产,综合分析光合速率、蒸腾速率与气孔导度的关系,气孑L导度大于0．12mol·m^-2·s^-1,实施提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施,既节约水分又促进光合作用,增加产量．光合速率基本上随光合有效辐射的增加而提高,并有光饱和点存在,水分条件影响叶片光合作用达到饱和的早晚,干旱处理的光饱和点远远低于湿润处理,强光需要水分充足相耦合,才能充分发挥光能利用率,蒸腾与辐射的线性关系十分显著。从光合有效辐射入手,在光合有效辐射大于1000μmol·m^-2·s^-1时实施措施,既可大大降低蒸腾,又可改善光合,节水增产效果不言而喻。     

桂林岩溶区青冈栎光合速率与环境因子关系初步研究

在自然条件下,对桂林岩溶区青冈栎光合速率与环境因子的关系研究表明,初夏季节青冈栎蒸腾速率日变化为"单峰"曲线,光合速率日变化为"双峰"型曲线,午间光合速率明显降低。青冈栎光合"午休"主要由气孔导度降低引起;通径分析表明,环境因子中空气相对湿度和空气温度对青冈栎光合速率直接影响最大;光合有效辐射对青冈栎光合速率直接影响不显著,而主要是通过其它因子间接影响光合速率。