楸树无性系光合特性研究

以10个楸树无性系为试验材料,利用Li-6400光合测定仪对其光合特性进行了比较研究。结果表明:楸树净光合速率(Pn)日变化为典型的双峰曲线,气孔限制是光合"午休"的主要调节因素。楸树所有无性系光合作用对光照强度(PAR)单一生态因子水平的响应均可以用二次方程描述。楸树的光补偿点(LCP,11.37~57.4μmol.m-2.s-1)和CO2补偿点(CCP,57.73~77.06μmol.mol-1)在10个无性系间存在显著差异。10个楸树无性系的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和瞬时水分利用效率在无性系间存在极显著差异。在光饱和点(LSP)条件下,10个无性系净光合速率处于18.8~24.4μmol.m-2.s-1之间。环境因子与光合指标存在显著的相关关系,PAR和空气湿度(RH)对楸树无性系瞬时Pn影响最大。     

10个秋菊品种的光合特性及净光合速率与部分生理生态因子的相关性分析

用CIRAS-2便携式光合测定系统测定了9月至10月10个秋菊[Dendranthema morifolium (Ramat.) Tvzel.]品种叶片的光合特征参数;在此基础上,对叶片光响应参数和CO2响应参数以及部分光合特征参数的日变化进行了比较分析;此外,还对净光合速率(Pn)与部分生理生态因子的相关性进行了分析.结果表明:10个秋菊品种的光补偿点(LCP)为92.83～167.37 μmol·m-2·s-1,光饱和点(LSP)为962.51～1 077.53 μmol·m-2·s-1,说明它们均为喜光植物;10个秋菊品种的CO2饱和点为1 060.46 ～1 485.48μmol·mol-1,CO2补偿点为77.62 ～ 133.16μmo1·mol-1,远大于一般的C3植物;各品种Pn的日变化呈典型的双峰型曲线,首峰(11～19μmol·m-2·s-1)出现在10:00左右,次峰出现在16:00左右,有明显的“午休”现象.相关分析结果表明:10个品种的Pn与气孔导度呈极显著正相关,与蒸腾速率呈显著或极显著正相关(品种‘关东新侠’、‘云龙凤舞’和‘日本黄’除外),与胞间CO2浓度呈显著或极显著负相关,与光合有效辐射强度和大气温度呈不显著正相关,与大气相对湿度和大气CO2浓度呈不显著负相关.早花品种‘太平的小鼓’和‘铜雀春深’具有较高的LSP以及较低的LCP和表观量子效率(AQY),对光照强度的适应范围较大,可栽培在光照较强的环境中;品种‘早粉盘’和‘檀香狮子’具有较高的LCP、AQY和LSP,对强光的利用能力较强;晚花品种‘关东新侠’、‘绿牡丹’和‘星光灿烂’具有较高的LCP和AQY以及较低的LSP,具有一定的耐阴能力,可种植在光照较弱的环境中.     

Study on Leaf Anatomy and Photosynthesis of Cymbidium sinense

The leaf surface of Cymbidium sinense(Andr.) Willd was covered with cuticle and wax. The stomata were distributed in the dorsum of the leaf, the density being 100–130 mm-2 There was a stomatal cover on each stoma. The mesophyll was not differentiated into spongy tissue and palisade tissue. No chloroplast was observed in the vascular bundle sheath cells. The chloroplast in the mesophyll cells had well developed grana, with lightly stacked thylakoids and osmiophilic granules. The highest quantum yield of functional leaf was 0.082. The light compensation point of photosynthesis was about 5 μE·m-2·s-1, the light saturation point was about 200 μE·m-2·s-1. The photosynthetic ra,e of Cymbidium sinense was very low, generally 2.0–2.6 μmol CO2· m-2·s-1. The optimum temperature of photosynthesis of one-year-old leaf was 25℃. The photosynthe,ic rate of the three-year-old leaf declined with temperature rise. The ratio of chlorophyll a/b was about 2.7. The CO2 compensation point of photosynthesis was 105–220 ppm. All these data show that Cymbidium sinense belongs to the typical shade plants with low photosynthetic rate and high CO2 compensation point that explains that the growth of Cymbidium sinense is slow in nature.     

广西八角莲与八角莲光响应特性的比较研究

为了解濒危植物广西八角莲对环境光强的适应性,该研究以广西八角莲同属渐危种八角莲为对照,采用Li-6400便携式光合测定系统对两种植物的光合光响应特性进行了比较研究,进而探讨广西八角莲的濒危机制。结果表明:广西八角莲与的八角莲的光饱和点分别为440和530μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为13.25和13.10μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率为3.62和6.81μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.065和0.042μmol·μmol~(-1),两种八角莲均具阴生草本植物的光合特性,但其光补偿点与饱和点均高于一般阴生草本,10%~30%阴蔽度的林下生境有利于两种八角莲的生长;两种植物相比较,广西八角莲的光合能力较弱,光饱和点较低,但其弱光下的量子效率较高。大部分光强下,八角莲的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均高于广西八角莲,但广西八角莲的瞬时水分利用效率却高于八角莲,表明广西八角莲的光合策略比较保守,以较低的光合积累为代价来维持较高的水分利用效率,以保持体内水分平衡。     

Structure and Photosynthetic Characteristics of Awns of Wheat and Barley

The surface and the cross section of awns of wheat and barley were examined by scanning electron microscopy,ultrastructure of cells were observed under a transmisson electron microscope and the photosynthetic rates were measured with an oxygen, electrode and infra-red CO2 analyser. The main results were as follows :The cross section of wheat awn appeared to be acutely trianglular whereas that of barley awn was obtusely triangular. There were rows of stomota on either side of epidermis in both wheat and barley awns. Under the stomatic band there were green tissues. The green cells in the awn were differentiated from the parenchyma cells . The mature green cells possessed papillae which were rich in chloroplasts and mitochondria. The tamella system in chloroplasts was well developed and contained many starch grains. There were three vascular bundles in each awn. The sheath cells near the green tissues contained chloroplasts. The photosynthate in the green cells might pass through the sheath cells and companion cells to sieve elements. The highest photosynthetic rate of the awn was seen at the flowering stage ,reaching about 20 μmol CO2·m-2·s-1. The light compensation point was 70—80 μE·m-2· s-1. The light saturation point was about 1500 μE·m-2·s-1. The CO2 compensation point was 50—60 ppm and the CO2 saturation point was about 900ppm . The photosynthetic rate and stomatal conductance were easily effected by CO2 concentration, light intensity and the duration of illumination . There was a positive correlation between the photosynthetic rate and the chloro-phyll content in the awns. The CO2-releasing rate in photorespiration of awn was about 4–5 μmol CO2·m-2·s-1.     

滇青冈幼苗的光合和生长对不同生长光强的适应

研究了3种光强(全日照的80%、20%和2%)下生长的滇青冈幼苗的光合-光强响应和生长状况。结果表明:3种光强生境滇青冈幼苗光饱和点和最大净光合速率没有显著差异,20%和2%生长光强下光补偿点显著低于80%生长光强。3种光强生境幼苗的光合饱和点在400~450μmol·m-2·s-1左右,光补偿点也很低(6~10μmol·m-2·s-1),表现出阴生植物的特征。但滇青冈幼苗较强的耐荫能力,是以牺牲生长为代价的。在2%的弱光生境中滇青冈幼苗比叶重显著降低,单位面积和单位干重叶绿素含量均显著增多,具有利用较强辐射的潜力,一旦林窗出现就可以利用增加的辐射提高光合速率,及时进入快速高生长。     

引种地被石竹光合特征与生理生态因子的关系

以上海地区引种的一年生地被石竹实生苗为材料,研究其苗高生长变化、生物量积累和分配、光合特性及其变化规律,并分析主要生理生态因子对其净光合速率的影响。结果表明:(1)3～6月份为地被石竹苗高生长速生期,生长量为年生长量的65.93%,实生苗各部分器官的生物量总体呈现上升的趋势;3～6月份苗木以地上部分生物量积累为主,其占总生物量的比例从46.89%升至65.60%,6月份以后地下部分生物量所占比例从34.40%升至53.11%。(2)地被石竹叶片净光合速率(Pn)日变化在春季和秋季呈单峰曲线型,而在夏季表现为双峰曲线,且具有典型的光合"午睡"现象。(3)影响光合变化的主要决定生理生态因子:春季为蒸腾速率和气温,夏季为气孔导度和大气CO2摩尔分数,秋季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射;限制地被石竹Pn日变化生理生态因子:春季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射,夏季为蒸腾速率和空气相对湿度,秋季为气孔导度和气温。(4)地被石竹具有较高水平的光补偿点(56.94μmol·m-2·s-1)和光饱和点(780.07μmol·m-2·s-1),应属于喜光植物。     

米瓦罐的光合特性研究

采用美国LI-COR生产的LI-6400便携式光合系统研究了米瓦罐的光合特性。结果表明,米瓦罐光 合速率的日变化呈单峰曲线,上午10:00时光合速率达到最大值;在大气CO2浓度下,米瓦罐的光饱和点为 1 800μmol·m-2·s-1,光补偿点为30μmol·m-2·s-1;在光饱和点的光强下,米瓦罐的CO2饱和点为1 200 μmolCO2·mol-1,CO2补偿点为40μmolCO2·mol-1。     

遮荫对牡丹光合特性及观赏品质的影响

于2008～2011年对牡丹栽培品种进行了不同程度的长期遮荫处理(100%、65%、45%及15%自然光强),并对其中5个品种(‘傲阳’、‘粉中冠’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’)进行了光合特性及观赏品质的测定。结果表明:牡丹各品种光饱和点及光补偿点较高,遮荫处理下光饱和点与光补偿点有不同程度降低。65%光照下,所有品种的净光合速率较对照明显提高,成花率高,花朵直径明显增大;45%光照下,各品种成花率高,‘傲阳’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’4个品种的净光合速率较对照明显提高,‘粉中冠’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’的花朵直径较对照不同程度增大;15%光照下,所有品种的净光合速率及成花率较对照显著降低,花朵直径显著减小。‘蓝宝石’在不同程度遮荫下花色较对照没有明显变化,‘傲阳’在轻中度遮荫下花色较对照没有明显变化;‘粉中冠’及‘迎日红’在65%光照下花色变深变红,45%光照下花色开始变浅;‘朱光墨润’在45%光照下花色开始变蓝变红。研究发现,牡丹是阳生植物,但光照生态幅较宽,适度遮荫能促进光合作用,成花率高,花朵直径增大,花色鲜艳,提高观赏品质,但不同色系品种的适宜遮荫程度各异。     

NaCl胁迫对互花米草细胞膜和光响应曲线特征参数的影响

以大米草的互花米草为材料,研究了不同盐浓度对其细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量和光响应曲线的特征参数的变化情况。结果表明:盐浓度低于300mmol·L-1时,互花米草细胞膜透性和MDA含量较对照组无显著差异;其较高的最大光合速率(>30μmol·m-2·s-1),表观量子效率(>0.05mol·mol-1Photons)以及较低的暗呼吸速率(<1.5μmolCO2·m-2·s-1)和光补偿点(<20μmol·m-2·s-1)为其有机物质积累、竞争、建立种群并扩散提供条件。盐浓度高于500mmol·L-1时,互花米草膜透性和MDA含量显著上升,最大光合速率(Amax)及表观量子效率(Q)显著下降,暗呼吸速率(Rday)和光补偿点(LCP)上升。表明细胞膜和光合作用有关酶受到迫害,抑制了其正常生长。盐胁迫下互花米草光合速率降低,但蒸腾速率的显著下降提高了单叶水分利用效率,从而部分缓解了渗透势变化对细胞的迫害,为其生存和生长提供条件。     

蜡梅光合与蒸腾速率日变化的初步研究

对野生蜡梅在不同天气中的净光合速率 (Pn)和蒸腾速率 (Tr)日变化及其与环境因子的关系进行了初步研究 ,结果如下 :(1)蜡梅在晴天和阴天的 Pn日进程均呈一双峰型曲线。但晴天的两个峰值比在阴天出现要早 ,Pn的总体水平要高于阴天 ,且在午后发生明显的光合“午休”现象。 (2 )Tr在晴天的日变化呈单峰型曲线 ,在午后强光和高温条件下 ,Tr可高达 10 mmol H2 O m-2 s-1以上。在阴天 ,Tr日进程波动很小 ,且蒸腾作用微弱 ,全天大多保持在 0 .8mmol H2 O m-2 s-1以下的水平。(3)在光合有效辐射 (PAR)为 80 0～ 90 0 μmol m-2 s-1、大气温度 (TA) 2 8℃左右、相对湿度 (RH)约75%的条件下 ,野生蜡梅的 Pn可高达 2 3.6 μmol CO2 m-2 s-1。但蜡梅的光饱和点与光补偿点均较低 ,分别约为 90 0μmol m-2 s-1和 2 0μmol m-2 s-1。 (4 ) PAR和 TA是影响蜡梅光合与蒸腾速率日进程的主导生态因子。蜡梅对强光和高温反应敏感 ,在超过光饱和点且气温高达 4 2℃以上时 ,其蒸腾作用强烈 ,能量转换与水分利用效率 (WUE)大大降低 ,光合能力减弱 ,导致 Pn急剧下降     

西藏半干旱区3种柏树对干旱胁迫的生理响应特征

以巨柏、大果圆柏和香柏3年生盆栽苗为材料,采用自然干燥法控水,在4个土壤含水量梯度(T1、T2、T3、T4)下测定了3种柏树光合-光响应曲线、光合作用参数和保护酶的活性,以探讨它们对干旱胁迫的生理响应特征。结果显示:(1)3种柏树光合-光响应曲线随干旱胁迫加剧的变化趋势基本相同,当光量子通量密度(PFD)<200μmol.m-2.s-1,净光合速率随PFD的增强基本呈直线增长;当PFD达到1 200μmol.m-2.s-1左右时,净光合速率达到最大。(2)随着干旱胁迫的加剧,3种柏树的光饱和点下降而光补偿点升高,表观量子效率降低;水分利用效率在巨柏和大果圆柏中呈持续下降趋势,而香柏为先上升后下降,但水分利用效率平均值以香柏最大。(3)随着干旱胁迫的加剧,3种柏树SOD活性先升高后降低;巨柏和大果圆柏POD活性呈持续上升趋势,而香柏为先升高后降低;巨柏和大果圆柏的CAT活性先升高后降低,而香柏呈持续上升趋势;3种柏树的MDA含量均呈现逐渐升高趋势,但香柏的脂质过氧化程度远低于巨柏和大果圆柏。研究表明,香柏比巨柏和大果圆柏具有更强的抗旱适应性。     

Study on the Photosynthetic Characteristics of Eucommia ulmoides Leaves

A field study on the photosynthetic characteristics in Eucommia ulmoides Oliv. was conducted using a LI-6200 Portable Photosynthesis Analysis System as a measuring device and the modified half-leaf method. It was revealed that the light-saturating photosynthetic rate measured in leaves was in a range of 6~10 μmol CO2 · m-2 · s-1, and the lowest apparent quantum requirement was about 17. The CO2 compensation concentration of photosynthesis was a little more than 100μmol · mol-1 indicating that E. ulmoides was a C3 type plant. Besides stomatal limitation, photoinhibition of photosynthesis was a possible cause of the midday depression in photosynthetic rate. Only about 14 percent of the photosynthetic product was transported from the leaves during photosynthesis.     

金桔秋季光合特性初步研究

采用Li-6400型便携式光合测定系统对多年生金桔的光合特性进行研究。结果表明,金桔净光合速率日变化呈双峰曲线,存在光合"午休"现象,最高峰出现在11:00左右,次峰出现在14:00,日最大净光合速率为3.4467 μmol/m²·s。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度之间呈正相关,与胞间CO₂浓度呈负相关;在400 μmol/mol CO₂浓度下,光补偿点为67 μmol/m²·s,光饱和点为672 μmol/m²·s。金桔的光合特性表现为典型的阳性耐荫植物,对光照的适应性较强。     

地毯草的光合特性研究

地毯草是一种典型的暖季型草坪草。用Li 6400便携式光合分析仪测定地毯草的光合特性。地毯草的光合日进程呈单峰型,无"午休"现象且受非气孔限制,最大净光合速率出现在14∶00,变化趋势与光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)、蒸腾速率(Tr)等因子相同,与空气相对湿度(RH)、胞间CO2浓度(Ci)等相反;其光饱合点超过2000μmol.m 2s 1,最大净光合速率达22μmol.m 2s 1,暗呼吸速率为1.34μmol.m 2s 1,CO2补偿点为0.97μmol.mol 1,光补偿点为22.2μmol.m 2s 1,羧化效率为0.2539μmol.m 2s 1,表观光量子效率高达0.0592μmol.mol 1;表明地毯草是一种具有较强耐荫性的C4型阳性的暖季型草坪草,除了在园林中可以广泛用作草坪地被外还可以在一些较荫湿的特殊地带作为绿化和防护之用。     

巨尾桉在岩溶石山生境中的适应性研究（Ⅰ）：春季光合生理生态学特性

以岩溶石山生境的3年生巨尾桉人工林为研究对象,采用LI-6400型便携式光合仪测定巨尾桉在春季的叶片净光合速率(Pn)及其他生理生态因子日变化,同时测定巨尾桉光合-光响应曲线,并通过相关分析和通径分析探讨净光合速率与其他生理生态因子的关系。结果表明:巨尾桉光合-光响应曲线符合Walker的非直线双曲线模型。巨尾桉的光饱和点为1 340μmol.m-2.s-1,光补偿点为14.68μmol.m-2.s-1,表观量子效率(AQY)为0.06mol.mol-1,具有阳生植物的特点。净光合速率日变化呈现"单峰型"的特点。蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和大气CO2浓度(Ca)是影响巨尾桉叶片净光合速率日变化的重要因子。巨尾桉有较高的水分利用效率,说明巨尾桉具有适应岩溶石山干旱的特征或避旱策略。     

两种土壤含水率下匙羹藤的光合及水分利用率的初步研究

采用便携式LI-6400光合测定系统,对生长于两种土壤含水率下的当年生匙羹藤光合特性及其水分利用率进行研究。结果表明:(1)匙羹藤叶片的光饱和点(LSP)200～400μmol.m-2.s-1,光补偿点(LCP)12.1880～12.5593μmol.m-2.s-1,表观量子利用效率(α)0.0472～0.0508mol.mol-1,为阳生植物,但具有较强的弱光利用能力。(2)叶片CO2补偿点为70.97～73.75μmol.mol-1,CO2饱和点在1115.51～1687.99μmol.mol-1,羧化效率7.35×10-3～8.64×10-3μmol.m-2.s-1,表明匙羹藤为C3型植物。(3)上午10:00左右和下午4:00左右是匙羹藤水分利用率的最高时段。(4)含水率高时饱和净光合速率(Pm)、表观光合量子利用效率(α)、光饱和点都比含水率低时高,但光补偿点却比含水率低时低,说明匙羹藤利用弱光的能力较强,能有效地利用全日照的强光,光合潜力较大,生长较好;含水率低时匙羹藤的CO2补偿点较低,说明匙羹藤能利用较低的外界CO2浓度;最大水分利用效率较高,表明含水率低时匙羹藤的节水潜力较大。     

崖柏与侧柏光合特性和叶绿素荧光参数的比较研究

以盆栽的中国特有濒危植物崖柏及其近缘广布种侧柏幼苗为材料,测定了二者的光照和二氧化碳响应特征参数、光合作用气体交换参数和叶绿素荧光参数,比较分析两者间差异并探讨崖柏异地保存的可行性。结果显示:(1)在光响应参数方面,崖柏和侧柏的表观量子效率分别为0.039和0.027 mol.mol-1,但二者差异不显著;崖柏的光补偿点(81.04μmol.m-2.s-1)显著高于侧柏(59.72μmol.m-2.s-1),但二者的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)均无显著差异;崖柏的CO2补偿点(129.17μmol.mol-1)显著高于侧柏(95.86μmol.mol-1),而光呼吸速率则崖柏略高于侧柏,但二者的羧化效率相当。(2)气体交换参数方面,崖柏的叶片气孔导度和蒸腾速率均低于侧柏,而瞬时水分利用效率和气孔限制值则略高于侧柏;随着光照强度增加,崖柏和侧柏的净光合速率和胞间CO2浓度增加,而气孔限制值则降低。(3)2个树种的叶绿素荧光参数,如初始荧光、最大荧光、可变荧光、光系统Ⅱ原初光能转换效率、光系统Ⅱ实际光化学量子效率、非光化学猝灭等均无显著差异,但崖柏光化学猝灭系数(0.218)显著低于侧柏(0.322)。研究表明,崖柏与侧柏在光合特性和叶绿素荧光参数方面具有较大的相似性,也表明崖柏在生长季对北迁环境具有较强的适应性。     

西藏高原田间冬小麦旗叶光合作用研究

 西藏高原冬小麦旗叶光合速率日变化曲线为平坦或单峰型,没有明显“午睡”现象。净光合速率日最高值可与平原接近。光合日总量最高值出现在灌浆中期,其值比平原低4％～34％。净光合速率达20μmolCO2·m-2·s-1以上的环境因子组合是光合有效辐射光量子通量密度2000μmol·m-2·s-1以上,气温25～29℃,近地层大气CO2密度0.41mg·dm-3以上,0cm地温18～23℃、5cm地温15～19℃。这样的因子组合在高原同时满足的机率不高,由于CO2浓度与光温因子高值出现时间不同步,更由于CO2密度比内陆平原低1/3,严重制约了光合日总量值,高原冬小麦旗叶光合作用的特点是净光合速率日最高值可与平原接近,但光合日总量却明显低于平原。     

不同光照强度和温度对金钗石斛生长的影响

为了系统地研究不同光照强度下温度对金钗石斛(Dendrobium nobile)生长的影响,在金钗石斛分蘖期,于80μmol·m-2·s-1、160μmol·m-2·s-1、320μmol·m-2·s-1、640μmol·m-2·s-1的不同光强下,各设置5个温度(15℃、20℃、25℃、30℃、35℃)梯度对石斛进行处理。结果表明：石斛的生长与代谢随温度由低到高,表现出弱—强—弱的变化规律;80μmol·m-2·S-1光强下,石斛生长以25～30℃较为适宜;160μmol·m-2·s-1光强下则以20～25℃为适宜温度范围;320μmol·m-2·s-1与640μmol·m-2·s-1的中、强光照下,25℃处理石斛的生长优势尤为明显;不同光强下,石斛鲜重的增长大多以25℃处理更快,繁殖力则以20℃与25℃处理较高,各光强下的MDA含量随温度升高而先降后升,且均以25℃最低;可溶性蛋白质、可溶性总糖及叶绿素含量则表现出随温度由低到高而先增后减的趋势,其含量最高点均出现在25℃左右;净光合速率和叶绿素含量随光强和温度的变化趋势基本一致;各种光强下的暗呼吸速率均随温度升高而增大。因此,在不同的光照条件下,石斛生长的适宜温度均在25℃左右。光温处理引起石斛生理生化过程明显的相应变化表现出：高温和弱光照条件有利于石斛的株高增长,但不利于产量和质量提高;石斛的生长与MDA含量呈显著负相关(r80＝-0.9082、r160＝-0.9816、r320＝-0.8075、r640＝-0.8586),与可溶性糖含量呈一定正相关(r80＝0.7673、r160＝0.8892、r320＝0.8179、r640＝0.9278),并且石斛的生长与可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、光合速率之间的变化趋势基本一致。