沙冬青几种光合特性的季节性变化的研究(英)

研究了沙冬青（Ammopiptanthusmongolicus（Maxim．）Chegf．）几种光合特性的季节性变化。在气温升高时,沙冬青净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）均呈现下降趋势,而胞间CO2浓度（Ci）却呈上升趋势。根据Farquhar和Sharkey提出的关于区分气孔限制的两个标准,结果表明Pn的下降可能是非气孔限制因素导致。研究还证明,Rubisco大亚基的相对含量以及光化学活性与Pn的季节性变化相关,表明CO2同化的季节性变化主要取决于上述两种因素的变化。     

青海高原小麦叶片净光合速率日变化的中午降低现象对环境中生态因素的响应

以土培盆栽和大田栽培小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）为研究材料,探讨了青海高原小麦在正常生长的自然条件下,出现的土壤水分含量（ＳＷＣ）的变化所引起的植物叶片相对含水量（ＲＷＣ）和叶水势（ｗｌ）的变化以及自然强光（ＰＦＤ;Ｑ）导致的高温（Ｔａ）所产生较低的空气相对温度（ＲＨ）对小麦叶片净光合速率（Ｐｎ）日变化的中午降低现象的影响。结果表明,在大田小麦正常生长的自然条件下,当ＳＷＣ等于或低干３０％时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ下降,气孔导度（Ｇｓ）变小,气孔阻力增大,ＣＯ＿２的供给受到了限制,从而也引起了小麦叶肉细胞进行光合作用的能力下降,Ｐｎ日变化就出现了明显的中午降低现象。当ＳＷＣ在８０％左右时,小麦叶片的ＲＷＣ和ｗｌ升高,Ｇｓ增大,气孔阻力变小,ＣＯ＿２供应充分,小麦叶肉细胞进行光合作用的能力增强,Ｐｎ日变化就没有出现中午降低现象（图１）,而青海高原偶然出现的自然强光（ＰＦＤ）导致较高的Ｔａ所产生较低的ＲＨ％和较低的ＳＷＣ一样也是晴天中午,小麦叶片Ｐｎ日变化产生中午降低现象的直接原因。所以说,晴天中午,青海高原大田ＳＷＣ的高低和ＲＨ％的大小是引起小麦叶片Ｐｎ日变化出现中午降低现象轻重与否的主要生态因素     

温州蜜柑叶片气体交换和叶绿素荧光对低温的响应

研究了低温对温州蜜柑叶片气体交换和叶绿素荧光的影响,结果表明：（１）８℃低温处理１１８ｈ对气体交换和叶绿纱荧光影响不大。（２）２℃低温处理１５ｈ后,净光合速率（Ｐｎ）、气孔导度（Ｇｓ）,羧化效应（ＣＥ）下降,胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）升高,表观量子效率（ＡＱＹ）和叶绿素荧光参数ＦＱ及Ｖｖ／Ｆｍ没有显著变化。（３）室外自然低温处理作７ｄ,Ｐｎ、Ｇｓ、ＣＥ饱和ＣＯ２光合速率、ＡＱＹ及Ｆｖ／Ｆｍ显著下降,Ｃ     

田间大白菜光合速率日变化与“午睡”现象的研究

以“鲁白３号”为材料,对共结球初期的光合速率、气孔导度日变化“午睡”现象进行了研究,表明,田间大白菜ＰｎП日变化呈双峰曲线,两峰分别出现在上午１０时３０分－１１时和下午１４时－１４时３０分,１３时有一低谷（午睡）。中午光合作用的气孔限制是引起“午睡”的重要原因之一,光强和ＣＯ２浓度对“午睡”现象有较大影响,降低光强,增加叶室中的Ｃ２２不出现“午睡”现象,此外,叶片与大气间水蒸气压亏缺,叶温、大气相     

水稻光合速率、气孔导度和Rubisco活力的日变化

在晴天有时有云天,水稻剑叶的最大光合速率出现在午前９：００左右。中午前后,无论光合量子通量（ＰＰＦ）等于或略低于９：００前后,净光合率（Ｐｎ）及Ｐｎ／ＰＰＦ比值均较低。ＲＯｂｉ８ＣＯ＆化活力有明显的日变化,无论以单位面积计算或以该酶蛋白为基数计算,其总活力和初始活力均呈日出前最低,中午最高,傍晚又下降的单峰曲线。中午Ｐｎ下降期间,Ｐｎ与Ｃｉ有极显著正相关,与ＲＯｂｉｓＣＯ初始活力无相关;而早晚,瞬时人工光照下Ｐｎ与Ｒｕｉｓｃｏ初始活力呈直线正相关,与Ｃｉ呈直线负相关。这表明中午光合下降来自气孔限制,而晚低光合主要由低Ｒｕｂｉｓｃｏ初始活力所致。     

蒙古沙冬青光合作用特征及其影响因素

通过测定不同季节蒙古沙冬青的气体交换参数,探讨其光合作用的日变化和季节变化特征,旨在为蒙古沙冬青天然种群的保护和恢复工作提供理论依据和参考。结果表明:蒙古沙冬青光合作用具有显著的季节变化特征,总体呈春夏高、秋冬低的趋势;3—9月期间,蒙古沙冬青净光合速率(P_n)在10:00—13:00时均显著下降,但其机制具有季节差异;多元线性回归结果表明,影响蒙古沙冬青P_n的主要生理因子是气孔导度、胞间CO_2浓度和气孔限制值,主要环境因子是空气湿度、大气CO_2浓度和光照强度。本研究认为,蒙古沙冬青生长关键季节是春夏两季,干旱引起的气孔关闭是其光合作用的主要限制因子;建议利用春夏两季进行蒙古沙冬青种群的恢复和重建工作,重点关注其旱季和冬季的保护工作。     

沙漠地区沙冬青的气体交换特征研究

研究了在沙漠地区典型的高温低湿条件下,沙冬青的气体交换特征。结果表明：沙冬青叶片具有典型的以峰净光合速率曲线,即在中午表现出气孔关闭半伴随着光合速率的大幅度下降。,但中午光合速率下降期间,沙冬青叶片胞间ＣＯ２浓度不但没有下降,反而大幅度增加,继而保护相对稳定。     

田间在豆叶片光合作用与活性氧清除酶的日变化

开花期大豆叶片光合速率（Ｐｎ）在晴天中午伴随气孔导度（Ｇｓ）下降而降低,而叶温（ＴＬ）、光呼吸速率（Ｐｒ）以及Ｐｒ／Ｐｎ比值在中等前后明显上升。胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）在上午下降,之后则逐渐增加。在最高光量子密度（ＰＦＤ）低于１．２ｍｍｏｌ·ｍ＾－２·ｓ＾－１的多云天气,大豆叶片Ｐｎ与Ｐｒ的日变化依赖于ＰＦＤ、Ｃｉ与ＰｒＰｎ比值在一天中基本恒定。晴天与多云天气大豆叶片细胞活性氧清除系统的超氧物歧化酶     

大豆叶片结构对CO2浓度升高的反应

应用光学显微镜和扫描电镜研究了ＣＯ２浓度对大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ）叶片形态和解剖特征的影响。结果表明,叶片外部形态没有显变化,而叶片气孔密度随ＣＯ２浓度升高呈下降趋势。对照组叶片上下表面和处理组的上表面均无表面角质蜡层,而处理组的下表面覆盖有大量星状的表面角质蜡层,它们在气孔区和非气孔区的数量基本差不多。此外,还发现叶肉中增加了一层栅栏组织,从而使叶片明显增厚,结果证实,ＣＯ２浓度增加将促     

杜仲光合特性的研究

杜仲（Ｅｕｃｏｍ ｍｉａ ｕｌｍ ｏｉｄｅｓＯｌｉｖ．）叶片的光饱和光合速率为６～１０ μｍ ｏｌＣＯ２·ｍ － ２·ｓ－ １,表观光合量子需要量最低约为１７。光合作用的ＣＯ２ 补偿点略大于１００ μｍ ｏｌＣＯ２·ｍ ｏｌ－ １,属Ｃ３ 型光合作用类型。其光合日变化有明显的中午降低现象,降低的原因除气孔限制外可能还有光抑制等其它因素。光合作用进行时光合产物只有约１４％ 输出叶片     

大豆叶片结构对CO_2浓度升高的反应(英)

应用光学显微镜和扫描电镜研究了ＣＯ２ 浓度对大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍ ａｘ）叶片形态和解剖特征的影响。结果表明,叶片外部形态没有显著变化,而叶片气孔密度随ＣＯ２ 浓度升高呈下降趋势。对照组叶片上下表面和处理组的上表面均无表面角质蜡层,而处理组的下表面覆盖有大量星状的表面角质蜡层,它们在气孔区和非气孔区的数量基本差不多。此外,还发现叶肉中增加了一层栅栏组织,从而使叶片明显增厚。结果证实,ＣＯ２ 浓度增加将促进细胞分裂和表面角质蜡层的产生     

蒙古沙冬青气孔及保卫细胞内向钾离子通道特性研究

蒙古沙冬青是一种豆科,常绿灌木,主要分布在我国西北地区。蒙古沙冬青作为沙生植物的一种,有很强抗旱能力。蒙古沙冬青具有很低的蒸腾强度,其蒸腾作用与气孔的活动密切相关。气孔开放过程,保卫细胞质膜上的内向钾离子通道介导钾离子进入保卫细胞。本研究通过观测蒙古沙冬青和拟南芥气孔及保卫细胞原生质体,结果显示,蒙古沙冬青气孔密度明显比拟南芥气孔密度要低;蒙古沙冬青气孔保卫细胞周长是拟南芥的1.7倍;而蒙古沙冬青保卫细胞的体积约是拟南芥的3倍。通过膜片钳技术,记录蒙古沙冬青和拟南芥保卫细胞原生质体内向钾离子通道电流,膜电位为-180 m V时,蒙古沙冬青电流密度明显小于拟南芥。蒙古沙冬青保卫细胞内向钾离子通道转运钾离子的能力比较弱,可推测蒙古沙冬青气孔不易开放。通过比较发现,旱生植物蒙古沙冬青低的气孔密度和保卫细胞弱的转运钾离子能力,是其具有低的蒸腾强度关键。     

不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布——基于生态位模型预测

沙冬青属（Ammopiptanthus）植物是古地中海第三纪孑遗濒危物种,包括沙冬青（Ammopiptanthus mgolicus）和矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）,主要分布在我国西北干旱、半干旱地区,其不仅具有较高的研究价值,同时对我国西北干旱地区生态环境具有十分重要的作用。近年来由于全球气候变化及人为干扰等因素,沙冬青属植物天然分布面积骤缩,濒临灭绝。本研究利用MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型对沙冬青属植物在我国末次间冰期（Last Interglacial）、末次冰盛期（Last Glacial Maximum）、当代和2050年（RCP4.5和RCP8.5）4个时期气候情景下的潜在适生区进行预测。结果表明：MaxEnt模型对沙冬青属植物潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积（AUC测试值）均高于0.80。当代沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.78%,主要集中在内蒙古中部、宁夏北部和甘肃北部等地;未来沙冬青最佳及高适生区在现有分布范围呈现向外扩张的趋势,主要分布在内蒙古鄂托克旗、鄂尔多斯、阿拉善左旗、宁夏吴忠和甘肃民勒县等地。当代矮沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.23%,主要集中在新疆南部;未来矮沙冬青最佳及高适生区向新疆乌恰县南部、乌鲁木齐北部移动和扩大,主要分布在新疆乌恰县、乌苏市、吐鲁番市和乌鲁木齐市。未来2050年（RCP4.5和RCP8.5）两种气候情景下沙冬青和矮沙冬青的潜在分布总面积均有所增加,与当代相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,在更高的CO₂排放量（RCP8.5）情景下沙冬青和矮冬青的最佳及高适生区范围的预测结果都将减少。从气候因素角度考虑,研究表明未来气候情景下沙冬青属植物的适生区变化过程中,年均温（Bio1）、最湿月降水量（Bio13）和温度季节性变化（Bio4）是影响沙冬青属植物分布的关键因子,并为我国西北干旱半干旱地区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。     

紫花苜蓿对CO2倍增的反应：生态生理研究和模型拟合

研究了紫花苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ）在ＣＯ２ 倍增下光合作用、蒸腾作用、气孔导度、水分利用效率的生态生理变化,并在此基础上对苜蓿进行了生态生理模型化的研究。在倍增（７００ μｍ ｏｌ·ｍ ｏｌ－ １）和对照（３５０ μｍ ｏｌ·ｍ ｏｌ－ １） ＣＯ２ 浓度下,对紫花苜蓿的生态生理学的研究表明,光合作用有效辐射是影响瞬时表观光合速率的主要环境因子,而气孔导度主要受相对湿度的限制。以整个生育期计,倍增组的表观光合作用比对照组可提高１８．７％ ,气孔导度略有下降（２％ ）,蒸腾作用减少了２．７％ ,水分利用效率提高了３０．１％ 。还对生理指标的实测数据进行了模型化的研究。对光合作用模型和气孔导度模型中参数的拟合结果表明,ＣＯ２ 倍增条件下,紫花苜蓿的光能转化效率（α）、电子传递速率（Ｊｍ ａｘ）比对照组都有明显的提高,最大气孔开度略有下降     

人类活动对亚热带森林大气CO2浓度及两种木本植物碳水化合物含…

研究了包括旅游,宗教活动及工厂废气等不同类型的人类活动对亚热带森林大气ＣＯ２浓度及两种木本植物荷木和马尾松碳水化合物代谢的影响,结果表明,人类不同形式的活动不但影响了ＣＯ２日进程变化,而且使ＣＯ２的垂直分布发生了改变,与对照相比,人类活动引起森林大气（５～１５ｍ）ＣＯ２上升了４～１１μｌ．Ｌ＾－１马尾松和荷木叶片的可溶性糖和非结构性碳水化合物随人类活动的加强而下降,其下降趋势与ＣＯ２上升趋势基本一     

银杏的蒸腾特性及其对遮荫的响应

在夏季晴天土壤供水充足的条件下,生长在庐山山地上的银杏（ＧｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａＬ．）,其向阳叶片蒸腾速率的日变化属午后高峰型,日平均蒸腾速率约为１．８６ｍｍｏｌＨ２Ｏ·ｍ－２·ｓ－１,最大蒸腾速率约为３．８ｍｍｏｌＨ２Ｏ·ｍ－２·ｓ－１;其水分利用率日平均约为２．９ｍｍｏｌＣＯ２·ｍｏｌ－１Ｈ２Ｏ,最高可达８．６ｍｍｏｌＣＯ２·ｍｏｌ－１Ｈ２Ｏ。银杏叶片的蒸腾速率、气孔阻力和水分利用率等对遮荫的响应在一天的不同时间各不相同,表明了银杏的生长对当地变化的光照条件是适应的。气温、光合有效辐射和气孔阻力等因素对银杏蒸腾速率的影响显著。     

两种沙生植物抗旱生理指标的比较研究

以沙坡头地区自然生长和人工灌溉条件下的沙冬青（Ａｍｍｏｐｉｐｔａｎｔｈｕｓ ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｓ）和柠条（Ｃａｒａｇａｎａ ｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉ）为材料,对它们部分抗旱生理指标的变化进行了研究,结果表明,沙冬青对干办迫最敏感,这些生理指标随着个体发育阶段的不同变化,并具种间差异性。可溶性糖和游离氨基酸（特别是Ｐｒｏ）在干旱环境植物中均有较高含量,沙冬青有较高的热值,类黄酮水平未见差异性变化。     

小麦和大豆叶片的报孔不均匀关闭现象

用＾１４ＣＯ２放射自显影方法的研究了是小玫和大豆叶天水分胁迫下的气孔关闭状况。正常浇水的小麦和大豆叶呈现了对＾１４ＣＯ２的均匀吸收。在上麦与大豆叶片不对－１．７５和－１．３２ＭＰａ的土壤干旱条件下，两种作物叶片翥敢孔不均匀关闭。离休吾片在空气中乐易引起气孔不均匀关闭。正常供水小麦叶片在晴天中竿明显的光合竿休时，无ＣＯ２的不均匀吸收。某些明天中竿，在大豆光合行休低谷时段以较明显的气孔不均匀关闭。用气     

鹅掌楸(Liriodendron chinense)苗期光合特性的研究

用ＣＩＤ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪的开放系统研究了生长于庐山山地上的鹅掌楸苗期叶片的光合特性及其对遮荫的响应与适应性。结果表明：①在夏季晴天、土壤供水充足的条件下,鹅掌楸苗期向阳叶片的光合速率有明显的午休现象,这可能与气孔限制和光抑制有关。②鹅掌楸苗期的光饱和点为１２００μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２ｓ左右,光补偿点为２０μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２·ｓ左右。说明鹅掌楸苗期是具有一定耐荫能力的阳性植物。③鹅掌楸苗期叶片的羧化效率为０．０２左右,ＣＯ２补偿点为６０μｍｏｌ／ｍｏｌ。说明鹅掌楸为Ｃ３型植物。④鹅掌楸向阳叶片的光能利用率较低,约为０．９４％。⑤鹅掌楸苗期叶片的蒸腾速率、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度对遮荫的响应在一天中随时间而变化。⑥逐步回归分析表明：光合有效辐射、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度等对鹅掌楸叶片光合速率的影响最大。     

冬季小麦叶片光合作用对温度响应方式的变化

冬季田间生长的小麦离体叶片净光合速率（Ｐｎ）对温度的响应有两种方式。在１２月上旬可以观测到第一种方式。在离体叶片周围空气温度从１０℃逐步升到３０℃后的１ｈ内Ｐｎ逐渐升高,在随后气温逐步降低到１０℃的过程中,Ｐｎ都比先前升温过程中同样温度下的数值高。３０℃下叶片胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）降低和叶片无机磷含量增高表明,这种响应方式可能起因于一些光合碳同化酶活性的增高。在１２月中旬以后可以观测到第二种方式。Ｐｎ在３０℃下的１ｈ内逐步下降,在随后的降温过程中Ｐｎ都比升温过程中同样温度下的数值低。３０℃下叶片Ｃｉ和膜透性增高表明,这种响应方式可能是适应冬季低温的光合机构膜系统在高温下遭受破坏的结果。