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相似文献
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1.
在水生与气生状态下石莼光合作用对光照和温度的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
如何对付由于高潮时的水生状态与低潮时的气生状态高频率循环所导致的不同环境条件,是潮间带海藻的光合作用所面临的独特问题。对采自汕头沿岸的石莼(Ulva lactuca)在水生和气生不同状态下光合作用对光照和温度的响应特性进行了测定,以探讨这种常见的潮间带绿藻在潮汐循环背景下的光合特性。在气生状态下,光饱和净光合速率(Pmax)随气生暴露时间的变化模式可以很好地用三次方程进行描述,而温度影响方程的系数;当水分损失为15%时,石莼的Pmax增加至最大值,然后Pmax随进一步脱水而下降,在水分损失为80%时下降至0。温度对Pmax的影响在水生状态下比在气生状态下更大。气生状态下(充分水化)Pmax在10℃时显著小于水生状态下的值,而在30%时则相反。在10℃时,气生干出时间在6h以内,或在20%时,气生干出时间在2.2h以内,石莼的净碳固定量在气生状态下比在水生状态下要大;而在30%时,在气生状态下的净碳固定量比总是小于在水生状态下的净碳固定量。认为石莼在低潮气生状态下与在高潮水生状态下光合特性及净碳固定存在差异,但这种差异与环境温度及叶状体的水分状态有关。  相似文献   

2.
在水生与气生状态下石莼光合作用对无机碳的响应   总被引:3,自引:0,他引:3  
潮间带海藻光合作用总是处于水生 (高潮时 )与气生 (低潮时 )两种连续变化的环境状态下进行。对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼 (UlvalactucaL .)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究。在水生状态下 ,现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和 (10℃和 2 0℃时 )或接近饱和 (30℃时 )石莼的光合作用 ;而在气生状态下 ,石莼光合作用受大气CO2 浓度的限制 ,且这种限制作用在较高温度 (2 0 - 30℃ )下比在低温(10℃ )下更严重。在 10℃和 2 0℃时 ,石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率 ;而在30℃时 ,石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似。石莼光合作用的Km(CO2 )值在气生状态下比在水生状态下高 ;而在气生状态下石莼对CO2 的表观光合导度远小于其在水生状态下的值。认为大气CO2 浓度升高将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力。  相似文献   

3.
潮间带海藻光合作用总是处于水生(高潮时)与气生(低潮时)两种连续变化的环境状态下进行.对汕头沿岸常见的潮间带海藻石莼(Ulva lactuca L.)在水生和气生不同状态下光合作用对无机碳的响应特性进行了比较研究.在水生状态下,现有海水中溶解性无机碳浓度能充分饱和(10 ℃和20 ℃时)或接近饱和(30 ℃时)石莼的光合作用;而在气生状态下,石莼光合作用受大气CO2浓度的限制,且这种限制作用在较高温度(20-30 ℃)下比在低温(10 ℃)下更严重.在10 ℃和20 ℃时,石莼在气生状态下比在水生状态下具有更高的碳饱和最大光合速率;而在30 ℃时,石莼在这两种状态下的碳饱和光合速率相似.石莼光合作用的Km (CO2)值在气生状态下比在水生状态下高;而在气生状态下石莼对CO2的表观光合导度远小于其在水生状态下的值.认为大气CO2浓度升高将通过促进石莼在气生状态下的光合作用而增加其初级生产力.  相似文献   

4.
低潮干出状态下石莼的光合作用特性(简报)   总被引:8,自引:1,他引:7  
在低潮时(即干出状态下)汕头广澳湾潮间带海藻石莼的光合速率和呼吸速率都有随水分损失增加而下降的趋势。PSⅡ光化学效率、表观量子产额、光饱和点、以及表观羧化效率都随水分损失增加而下降;而光补偿点、CO2补偿点则随水分损失增加而增高,低潮时的干出状态下空气中CO2浓度限制石莼的光合作用,如果大气CO2浓度升高,则会促进其暴露于空气中的光合作用。  相似文献   

5.
温度变化对烟草光合作用光响应特征的影响   总被引:4,自引:1,他引:3  
通过Li-6400光合测定系统控温,研究了大田条件下,烟草脚叶采烤期腰叶在17、20、25、30和35℃下的光合作用光响应特征。结果表明:随温度升高,净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pnmax)、初始斜率(α)和气孔导度(Gs)先上升后下降,在20℃下达最大值,35℃下净光合速率受强光的抑制作用明显;光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)随温度升高而上升,但35℃下二者较30℃时有所下降;光饱和点(LSP)随温度升高而呈下降-上升-下降的变化,30℃和17℃时LSP较高;蒸腾速率(Tr)随温度上升而增强,水分利用效率(WUE)则随温度升高而下降,但20℃时水分利用效率在强光下明显较其他温度下的高。结果说明,20℃最适合烟草光合作用,此温度下气孔的水、气调节能力最强,温度高于30℃则对烟草光合作用不利。  相似文献   

6.
低潮干出状态下潮间带海藻的某些光合生理特性   总被引:5,自引:0,他引:5  
生长在潮间带的海藻总是处于低潮时干出和高潮时淹没于海水这两种状态的循环之中.本文介绍了低潮干出状态下潮间带海藻有关光合生理特性,并对今后的研究作了展望.  相似文献   

7.
光合产物水平与光合机构运转关系的探讨   总被引:8,自引:0,他引:8  
在作了增加或减少光合产物含量的处理之后测定了菠菜叶片的净光合作用速率及其离体叶绿体的希尔反应、光合磷酸化与碳固定活力和叶片的蔗糖、淀粉含量。 光合产物的短期(6小时)积累对叶片的净光合作用速率和离体叶绿体的 CO_2固定没有明显影响。但是,处理叶片离体叶绿体的光合磷酸化活力往往稍低于对照。光合产物的较长期(3~5天)积累引起叶片净光合作用速率、离休叶绿体的希尔反应、光合磷酸化和碳固定活力的明显下降,而处理叶片的呼吸速率比对照增加二倍多。由遮阴而引起光合产物亏缺后,叶片净光合作用速率和离体叶绿体希尔反应、光合磷酸化活力也下降。在遮阴时将离体叶片的叶柄插在0.1M的蔗糖溶液中,其后来的净光合作用速率比叶柄插在水中的对照提高20%之多。 叶片光合产物含量与净光合作用速率之间的关系,可以用一条钟罩形的曲线来表示。当光合产物含量远低于或高于一个最适值时,光合产物水平与净光合速率之间分别有正相关或负相关;而当光合产物含量处于这个最适值附近的一定范围内时,似乎没有仟么明显的相关。这种曲线可以解释其他作者获得的许多相互矛盾的结果。  相似文献   

8.
3种落叶松幼苗对CO_2升高的光合生理响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用Li-6400便携式光合作用测定系统研究CO2升高对长白落叶松(Larix olgensisHerry.),日本落叶松(Larix kaempferiCarr.)和兴安落叶松(LarixgmeliniRupr.)当年生和1年生幼苗的光合特性的影响。结果表明:CO2升高使3种落叶松光饱和光合速率(Pmax)和呼吸速率均有不同程度的增加,其中,长白落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了91%和83%,日本落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了71%和94%,而兴安落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了32%和106%。除兴安落叶松外,CO2升高使所有落叶松当年生幼苗的光补偿点(LCP)下降,说明当年生幼苗对CO2浓度升高的反应更敏感。CO2升高使日本落叶松当年生和1年生幼苗光饱和点(LSP)都升高,反映了其光合作用提高的潜力较大。CO2升高条件下,除1年生兴安落叶松外,其他处理的落叶松最大量子效率(AQYmax)均增加。比较分析表明,在未来大气CO2浓度升高条件下,日本落叶松的生长潜能可能最大,具有较强的生态优势,长白落叶松次之,兴安落叶松最小。  相似文献   

9.
为探讨海藻养分吸收能力并以高效养分过滤器筛选为目标,以N饥饿和N饱和的石莼为材料,研究了3种光照及温度因子及其交互作用对不同N素营养限制状态下石莼NO3-吸收动力学特征的影响。结果表明:N饱和条件下,随着光照的增强,石莼对NO3-的最大吸收速率也增加;30℃条件下,光照强度的增加虽然使得其最大吸收速率提高,但Vmax/Km在中等光强下最大;20℃最有利于石莼对NO3-的吸收。N饥饿条件下,石莼对NO3-的吸收速率显著大于非饥饿状态。在10℃和20℃条件下,呈现与N饱和条件下相似的规律,但在30℃条件下,中等光强石莼对NO3-的最大吸收速率最高。在10℃和20℃条件下,增加光强促进石莼对NO3-的吸收,但30℃条件下光强的增加并未起到促进作用。饥饿状态下的石莼的NO3-吸收速率较高,当石莼吸收NO3-饱和时,依然可以以较低的速率继续吸收环境中的NO3-。  相似文献   

10.
水分对番茄不同叶龄叶片光合作用的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
以番茄品种"金棚1号"为材料,采用盆栽方式,按照蒸腾蒸发量(ET)的50%、75%、100%和125%作为补充灌溉量研究了不同水分下番茄结果期叶片气体交换特性和光响应特征参数随叶龄的变化。结果表明:番茄叶片随着叶龄的增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐降低,水分利用效率(WUE)呈先上升后下降趋势;叶龄为18 d和29 d的叶片最大净光合速率(Pmax)随灌溉量的增加均先增加后降低,分别在75%ET和100%ET处理达到最大值。叶龄为38 d和47 d的叶片Pmax均以125%ET处理最大。表观量子效率(α)随叶龄的增大也先升高后下降,在叶龄为38 d时最大;番茄叶片的光饱和点(LSP)随叶龄的加大而减小。不同水分处理下不同叶龄叶片的光响应特征参数为:叶片在叶龄为18 d时,Pmax为20.64—26.73μmol.m-.2s-1,α为0.0518—0.0556;叶龄为29 d时,Pmax为11.00—24.24μmol.m-.2s-1,α为0.0522—0.0594;叶龄为38 d时,Pmax为11.77—18.18μmol.m-.2s-1,α为0.0619—0.0693;叶龄为47 d时,Pmax为9.09—18.17μmol.m-.2s-1,α为0.0538—0.0606。随叶龄加大,增加补充灌溉量有利于延缓叶片光合能力的降低。气孔限制是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素,气孔限制与非气孔限制因素是番茄叶片Pn随叶龄变化的原因。  相似文献   

11.
实验针对曲浒苔(Ulva flexuosa)光合作用系统对光照与温度变化的响应进行分子水平探究, 从原初反应、电子传递、光合磷酸化到碳的固定等方面对曲浒苔光合作用响应机制进行解析。叶绿素合成基因在高温高光[30℃、400 μmol/(m2·s)]环境下表达下调。类胡萝卜素合成基因在低温高光[4℃、400 μmol/(m2·s)]环境下表达下调。电子传递链、CF1F0-ATP合酶等基因对温度和光照变化的适应能力较弱, 各实验组的相关基因表达量均呈现下调趋势。聚光复合体基因表达量上调。各实验组的光系统Ⅱ反应中心基因均下调, 锰稳定蛋白则普遍上调。不同C4途径关键酶基因在各个环境中的变化趋势不一致。综合实验结果可以发现曲浒苔对于温度和光照变化具有一定的耐受度, 分析得出温度对曲浒苔光合作用基因的影响较大, 而且高温高光对曲浒苔的影响最显著。  相似文献   

12.
温度对铁皮石斛生长及生理特性的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
通过不同温度下的控制实验,研究了铁皮石斛光合作用与生长对温度的响应,以期为铁皮石斛的栽培提供理论依据。温度对铁皮石斛的光合速率(Pn)有明显影响,30℃处理的植株具有最高的饱和光合速率(Pmax),其较高的光合速率与RuBP电子传递速率与羧化速率间相对平衡有关。温度对铁皮石斛茎的生长及多糖含量有明显影响,20℃处理的石斛多糖含量显著性的高于其他两个处理,而茎长、茎节数、茎鲜重等则是在30℃下最高。结果表明,30℃的温度对铁皮石斛的光合作用较为适宜,但在20℃条件下植株具有更高的多糖含量。  相似文献   

13.
In this paper, we studied the response of photosynthesis and growth in Dendrobium officinale to temperature under the control experiment to provide a theoretical basis for its cultivation. Temperature had a significant effect on the photosynthetic rate (Pn) of Dofficinale. The light saturated photosynthesis at ambient CO2 concentration (Pmax) of the plants were highest at 30℃. High photosynthetic rate at 30℃ were related to the more balance between the maximum rate of electron transport and maximum rate of RuBP mediated carboxylation. Moreover temperature also showed a significant effect on the growth and polysaccharide content of D.officinale′s stem. The polysaccharide content of Dofficinale at 20℃ was significantly higher than that at other temperatures, while the stem length, stem node number, stem fresh weight and stem dry weight were achieved the highest point at 30℃. The results showed that, the temperature of 30℃ was more appropriate for the photosynthesis of Dofficinale, while the plants at 20℃ have higher polysaccharide content.  相似文献   

14.
Bischof K  Kräbs G  Wiencke C  Hanelt D 《Planta》2002,215(3):502-509
The effect of solar UV radiation on the physiology of the intertidal green macroalga Ulva lactuca L. was investigated. A natural Ulva community at the shore of Helgoland was covered with screening foils, excluding UV-B or UV-B + UV-A from the solar spectrum. In the sampled material, changes in the activity and concentration of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase (Rubisco), and the concentration of photosynthetic and xanthophyll cycle pigments were determined. Exclusion of UV radiation from the natural solar spectrum resulted in an elevated overall activity of Rubisco, related to an increase in its cellular concentration. Among the photosynthetic pigments, lutein concentration was substantially elevated under UV exclusion. In addition, marked UV effects on the xanthophyll cycle were found: exclusion of solar UV radiation (and particularly UV-B) resulted in an increased ratio of zeaxanthin concentration to the total xanthophyll content, indicating adverse effects of UV-B on the efficiency of photoprotection under high irradiances of photosynthetically active radiation. The results confirm a marked impact of present UV-B levels on macroalgal physiology under field conditions.  相似文献   

15.
羊草叶片气体交换参数对温度和土壤水分的响应   总被引:19,自引:4,他引:15       下载免费PDF全文
 采用生长箱控制的方法研究了羊草(Leymus chinensis)幼苗叶片光合参数对5个温度和5个水分梯度的响应和适应。结果表明:轻度、中度土壤干旱并没有限制羊草叶片的生长,对气体交换参数亦无显著影响,反映了羊草幼苗对土壤水分胁迫的较高耐性。叶片生物量以26 ℃时最大,其它依次为23 ℃、20 ℃、29 ℃和32 ℃。温度升高使气孔导度和蒸腾速率增加, 却使光合速率和水分利用效率降低。水分和温度对叶片生物量、光合速率、气孔导度和蒸腾速率存在显著的交互作用,表明高温加强了干旱对叶片生长和气体交换的影响, 降低了羊草对土壤干旱的适应能力。高温和干旱的交互作用将显著减少我国半干旱地区草原的羊草生产力。  相似文献   

16.
The photosynthetic performance of the intertidal alga Petalonia fascia (0. F. Muller) Kuntze (Scytosiphona-ceae, Phaeophyta) has been investigated, both in air and water, by analyzing the relationship between apparent photosynthesis rate and photon irradiance and inorganic carbon. In relation to the use of photon irradiance, it was found that the net photosynthetic capacity in water was 5.7 times that in air (fully hydrated thallus). The light compensation point was achieved at 5.9 and 3.0 μmol photons m?2 s?1 in air and water, respectively. The light onset-saturation parameter and the photosynthetic efficiency were 77% and 25% greater in water than in air, respectively. The dark respiration rate was one-third greater when emersed in comparison to submersion conditions. These data suggest that the photosynthetic response to irradiance in P. fascia is similar to that in infralittoral species rather than the intertidal species. This assessment can be explained by the winter seasonality of the bladed stage of growth, when storms and waves permit a permanent hydrated status of P. fascia that in the intertidal zone. Moreover, the minimum tissue water content that permitted active photosynthesis in the alga was around 20%. The net photosynthetic capacity as a function of inorganic carbon (C) concentration in water was 1.5 times that in air. Photosynthesis was saturated in both media with respect to the availability of inorganic C in natural conditions. The affinity to inorganic C, and the carbon conductance, were two orders of magnitude higher in air than in water. However, the higher photosynthetic capacity when submerged in comparison to emersion conditions suggests that P. fascia can assimilate the external HCO3,– or the occurrence of a CO2 concentrating mechanism in this species.  相似文献   

17.
Throughout the summer, abundance of Ulva lactuca L. declined while biomass of Cladophora vagabunda (L.) van den Hoek and Gracilaria tikvahiae McLachlan increased in a New England embayment undergoing eu-trophication (Waquoit Bay, Massachusetts). We investigated the physiological basis for the summer dieback, focusing on temporal variations in photosynthetic performance and tissue nitrogen (N). We also compared photosynthetic and N uptake capabilities of U. lactuca with other abundant species in this eutrophic system. Photosynthetic egiciency and capacity of U. lactuca declined markedly at 25°C, compared with a spring (15°C) peak in photosynthetic performance; Pmax was 4.6 ± 0.3 and 1.8 ± 0.6 μmol O2.m?2.s?1 during spring and summer, respectively. Notably, summer pmax of other abundant species of the embayment was 1.5–3 × higher than that measured for U. lactuca. Ulva lactuca showed a signifciant photosynthetic response to dissolved inorganic carbon enrichment during summer, when water-column-dissolved CO2 levels were 20% of spring values. Although ammonium uptake rates of U. lactuca were extremely high at both subsaturating (15μM) and saturating (75 μM) N concentrations, as predicted by the functional-form hypothesis, tissue N fell to 1% by late summer. We suggest that a carbon imbalance, initiated by rising water temperatures and declining water-column N; thermal stress; and biological factors (competition, grazing) all contribute to the recurrent summer decline of U. lactuca in this shallow, eutrophic embayment. Thus, while the morphology of U. lactuca might be considered a successful strategy for disturbed, or “stressed” (sensu Littler and Littler 1980), habitats, its inability to persist and flourish in this environment emphasizes the complexity of factors at work in natural systems.  相似文献   

18.
通过测定净光合放氧速率,研究了温度、光照和pH对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和玫瑰拟衣藻(Chloromonas rosae)光合作用的影响。两种藻的光合放氧速率都随着温度的升高而加快,在10~35℃范围内,铜绿微囊藻净光合放氧速率随温度升高而直线上升,其最适温度高于35℃,而当温度高于30℃后玫瑰拟衣藻的净光合放氧速率迅速下降;两种微藻的光合放氧速率-光强变化曲线有所不同,铜绿微囊藻光饱和点在500μmol·m-2·s-1附近,光强达到900μmol·m-2·s-1时仍无光抑制现象发生,玫瑰拟衣藻光饱和点在630μmol·m-2·s-1附近,当光强进一步升高,光合放氧速率开始下降;铜绿微囊藻最适pH值是10.0,在pH值6.5~11.5范围内,光合放氧都很活跃,变化幅度不大,玫瑰拟衣藻最适pH值7.0,偏酸或偏碱光合放氧都迅速地下降,pH高于10.0出现了负值。比较两种藻的光合作用特性,铜绿微囊藻光合作用具有3个特点:(1)适应温度范围宽,对高温具有良好的适应性,并且光合作用随温度的升高显著提高;(2)光饱和点低,光合作用活性高,能在弱光环境中高效地进行光合作用,并且抗强光伤害;(3)对pH变化具有超强的适应能力,在中性和碱性环境中,都能进行活跃的光合作用。铜绿微囊藻在光能利用、温度和pH适应性方面的特点,可以使其快速生长繁殖,积累大量的生物量,在与其它藻类的竞争中占据显著的优势。  相似文献   

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