不同遮荫条件下罗布麻光合特性的初步研究

用便携式光合测定仪和叶绿素荧光仪测定了不同遮荫条件下罗布麻叶片的光合参数和叶绿素荧光参数.结果显示:遮荫50%和70%处理较全光照的罗布麻叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和光饱和点(LSP)分别降低47%和65%、45%和68%、20.41%和37.45%,而表观量子效率(AQY)分别提高33%和36%;不同遮荫下罗布麻的叶绿素荧光参数PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均比全光照降低.研究表明,罗布麻虽对弱光有一定适应能力,但遮荫仍产生明显的弱光抑制而显著降低其光合效率,影响其正常生长.     

渭北黄土区农林复合系统中大豆辣椒的光合生理特性

研究了农林复合系统不同处理对大豆、辣椒的光合特性和叶绿素荧光参数的影响.结果表明,从单作到距李子1m处,随着距李子树越近,遮光愈多.各处理大豆、辣椒的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)表现出与光合有效辐射(PAR)基本一致的日变化模式,且与单作相比,各处理大豆、辣椒的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的降低.相关性分析结果表明二者的光合速率、气孔导度及蒸腾速率均与光合有效辐射呈正相关关系.随着遮荫程度的提高,大豆、辣椒叶绿素含量和表观量子效率(Ф)升高,光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)降低.二者叶绿素荧光参数最大光能转换效率( Fv / Fm ) 、PSⅡ电子传递量子效率(ФPSⅡ ) 以及光化学猝灭系数( qP)均有不同程度的升高,而非光化学猝灭系数( qN P)却逐渐降低.说明大豆、辣椒能适应弱光环境,在较低的光照条件下正常生长.     

开顶式气室内外冬小麦光合特性差异比较

为探明开顶式气室(OTC)内外冬小麦光合特性的差异,测定了OTC内(T1处理组,冬小麦整个生育期生长在OTC内)和OTC外(T2处理组,大田自然环境组)冬小麦(扬麦16)不同生育期的气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光参数。结果表明,T1处理的净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci、最大光合速率Pm和半饱和光强Ik大部分生育期均大于T2;灌浆之前T1的表观量子效率AQY较高,蒸腾速率Tr和暗呼吸速率Rd较低,灌浆之后则出现逆转。大部分生育期T1处理叶绿素和类胡萝卜素含量均显著大于T2。T1处理的初始荧光Fo和最大荧光Fm均大于T2,而两者最大光量子产量Fv/Fm大部分生育期无显著差异,孕穗期和扬花期T1处理光化学淬灭系数q P显著低于T2。T1和T2处理PSⅡ的实际光化学量子效率Y(II)大部分生育期无显著差异,但灌浆期以后T1的非光化学淬灭系数NPQ和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)显著大于T2,而PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)显著低于T2。由此可见,OTC内冬小麦的气体交换能力和光响应能力均优于OTC外,光合色素含量也更高;OTC内外冬小麦内禀光能转换效率和实际光化学量子效率相当,但OTC内冬小麦过剩光能向调节性热耗散分配的比例较高而向非调节性热耗散分配的比例较低,其光保护能力更强,光能分配也更加合理。     

定向种植对夏玉米群体内光环境及叶片光合性能的影响

为改善玉米群体内光环境,进一步提高玉米单株光合能力以获得高产,本研究以郑单958为试验材料,通过设置种子定向入土方式,研究了定向有序种植条件下群体内光分布特征,以及单株玉米穗位叶花后光合性能,并借助快速叶绿素荧光动力学曲线分析了与叶片光合性能有密切联系的光系统Ⅱ(PSⅡ)的性能特征.结果表明:叶片不同朝向显著改变夏玉米群体内穗位叶处光合有效辐射截获量,朝南处理(S)平均比朝北处理(N)高271.8%.不同朝向的叶片对高光与弱光的利用能力差异显著,朝南处理饱和光强下净光合速率(Pn)显著升高,表明其高光强利用能力显著提升;而朝北处理(N)表观量子效率(α)则随生育期推进显著增加,有利于叶片适应长期弱光环境.生育前期朝南处理PSⅡ电子供体侧和受体侧性能显著提高,进而改善了PSⅡ反应中心性能(PIABS)和荧光光化学淬灭系数(ψo),电子在电子传递链中转移效率(φEo)的提高增强了电子由PSⅡ向光系统Ⅰ(PSⅠ)的传递性能.生育前期叶片性能呈现出朝南>朝东>朝西>朝北的趋势.但成熟末期朝南处理对强光的利用效率显著降低,朝北处理在生育后期表现出较强的弱光利用能力,表观量子效率显著升高,花后40dPn与PSⅡ性能均表现为朝北>朝西>朝东>朝南的趋势.总体上,朝南与朝东处理群体内光环境改善显著,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,有利于夏玉米产量提高.     

两种不同生态型麻疯树夏季光合特性的比较

以来源于海南及贵州的两种不同生态型麻风树(Jatropha curcas L.)为试材,利用LI-6400便携式光合作用测量系统及PAM-2100调制叶绿素荧光仪,在夏季对其气体交换特性及叶绿素荧光参数等进行测定.光强-光合速率响应曲线显示两种不同生态型叶片最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(LSP)分别为18.9μmol · m-2 · s-1、1600μmol · m-2 · s-1(贵州型)和20.4μmol · m-2 · s-1、1700μmol · m-2 · s-1(海南型),而CO2光合速率响应曲线则显示两者的差异不大.两者的净光合速率(Pn)的日变化曲线都呈双峰型,主峰出现在10:00,在14:00左右出现低谷,次峰出现在16:00左右,有明显的光合"午休"现象.海南麻风树的Pmax、LSP、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)和暗呼吸速率(Rd)均高于贵州麻风树.两种生态型麻风树PSⅡ最大原初光化学效率(Fv/Fm)日变化无显著差异, 而实际光化学效率(ΦPSⅡ)变化趋势与Pn相同.这表明麻风树是一种具有较高的光合速率和强光适应性的木本能源植物,不同生态型麻风树的气体交换特性及叶绿素荧光参数有一定的差异,海南麻风树对强光的适应能力强于贵州麻风树.     

低氧胁迫下黄瓜植株热耗散途径

采用营养液栽培,研究了低氧(营养液溶氧浓度为0.9～1.1 mg·L-1)胁迫下黄瓜幼苗光合作用热耗散与叶黄素循环的关系.结果表明:低氧胁迫下,黄瓜叶片PSⅡ的实际光化学效率(φPSⅡ)、饱和光强下的净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)和PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)均显著降低,表明黄瓜植株的光合作用受到了光抑制;同时,光化学猝灭系数(qp)降低,而热耗散(NPQ)和天线耗散能量(D)的比值显著升高,说明黄瓜叶片热耗散增强;NPQ与叶黄素脱环氧化状态(DEPS)呈显著正相关,且两者均被抗坏血酸(AsA)所促进,被二硫苏糖醇(DTT)所抑制,说明低氧胁迫下,叶黄素循环是黄瓜植株光合作用热耗散的主要途径.     

茄子嫁接苗与自根苗光合特性比较

对茄子嫁接苗与自根苗的光合生理特性进行了比较研究。结果表明,不同时期嫁接苗功能叶片的净光合速率（Pn）均显著高于自根苗;茄子嫁接苗与自根苗功能叶片的Pn日变化均呈“双峰”曲线,但嫁接苗的“午休”程度较自根苗轻;嫁接苗比自根苗有较低的光补偿点（LCP）和CO2补偿点（CCP）,较高的光饱和点（LSP）和CO2饱和点（CSP）;有较低的光合冷限温度和较高的光合热限温度,光合最适温度两者之间没有明显的差别;有较高的光饱和、CO2饱和及最适温度时的Pn;嫁接苗Pn高是因为嫁接苗胞间的光合反应的底物浓度大（Ci高）,表观量子效率（AQY）、羧化效率（CE）和光合能力（A350）高的缘故。     

不同光环境对紫背天葵和白背三七生长及光合荧光特性的影响

以紫背天葵(Begonia fimbristipula)和白背三七(Gynura divaricata)两种优良野生蔬菜为研究对象,研究了自然全光照(L0)、郁闭度约50%林下(L1)、郁闭度约70%林下(L2)3种光环境下植株的生长及光合和荧光参数变化,以明确其耐荫性以及林下套种的可行性。结果显示:(1)紫背天葵和白背三七地径和株高在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。(2)两种野菜最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均随光照强度减弱逐渐降低,表观量子效率(AQY)在3种光环境下无显著差异;PSⅡ潜在最大量子产量(Fv/Fm)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)也随光照强度减弱而减小,非光化学荧光猝灭系数(NPQ)却随光照强度减弱而增加。(3)两种野菜光合和荧光参数在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。研究表明,在较大郁闭度林分下,紫背天葵和白背三七叶片叶绿素分子捕获激发能的效率降低,其PSⅡ吸收光能用于光化学电子传递的份额减少,而用于热耗散的份额增加,电子传递活性和通过电子传递链传递的能量降低,净光合速率下降,植株生长受到抑制;两种野菜均具有一定的耐阴性,可以在林分郁闭度50%左右的林下正常生长。     

云杉幼苗对气候变暖和UV-B辐射增强的光合响应

采用开顶式有机玻璃罩(OTCs)及紫外灯分别模拟气候变暖和紫外辐射B(UV-B)增强,对位于气候变暖和UV-B增强突出的青藏高原东缘、高山峡谷地云杉(Picea asperata)幼苗的光合气体交换和叶绿素荧光参数进行测定分析,探讨云杉幼苗对气候变暖和UV-B增强的光合响应特性。结果显示:(1)UV-B辐射增强显著抑制了云杉幼苗茎和根的伸长生长以及生物量的累积,显著降低了云杉幼苗的净光合速率(Pn)、最大光合速率(Pmax)和表观量子产量(Φ),但是提高了光补偿点(LCP);UV-B辐射增强导致了云杉幼苗光合系统Ⅱ(PSⅡ)的光抑制,使PSⅡ有效量子产量(ΦPSⅡ)显著降低。(2)单纯OTC模拟增温显著提高了云杉幼苗的Pn和Pmax,而对气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和Φ无显著影响。(3)模拟增温缓解了UV-B增强对云杉幼苗光合作用的抑制作用,显著提高了UV-B胁迫下幼苗的Pn、Pmax、PSⅡ的潜在量子效率(Fv/Fm)和有效量子产量(ΦPSⅡ),并且提高了UV-B胁迫下幼苗茎、根的生长以及生物量的累积。研究表明,在未来气候变暖和UV-B辐射增强同时存在时,气候变暖能够在一定程度上缓解UV-B增强对云杉林光合作用的抑制作用。     

商洛低山丘陵区农林复合生态系统中大豆与丹参的光合生理特性

农林复合系统作为一种传统而又新兴的土地利用和经营方式在改善商洛生态环境、增加该区农民收入、促进其生态和经济协调发展等方面发挥着非常重要的作用.为了研究林下作物的生理生态特性,对研究区农林复合系统中不同处理大豆、丹参的光合、叶绿素荧光参数进行了系统观测.结果表明,从单作到距核桃1m处,距核桃树越近,遮光愈多.各处理大豆的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)表现出与光合有效辐射(PAR)基本一致的日变化趋势.不同处理丹参光合速率日变化趋势各不相同,且出现“午休”现象.与单作相比,各处理大豆、丹参的光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的降低.随着遮荫程度的提高,大豆、丹参叶绿素含量和表观量子效率(Φ)升高,光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)降低.二者叶绿素荧光参数最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子效率(ΦPsⅡ)以及光化学猝灭系数(qP)均有不同程度的升高,而非光化学猝灭系数(qNP)却逐渐降低.说明大豆、丹参能适应弱光环境,在较低的光照条件下正常生长.     

大田威廉斯香蕉叶片光合特性研究

用Li-6400型便携式光合作用测定系统研究大田威廉斯香蕉叶片光合日变化、光响应曲线和CO₂响应曲线,运用非直角双曲线模型并结合SPSS软件的非线性回归估算其光合作用参数。结果表明,香蕉叶片光合日进程呈单峰曲线,没有明显的午休现象,最大净光合速率出现在10:20左右;光饱和点与光补偿点分别为778.19和61.09μmol/m²·s,表观量子效率为0.0414;CO₂饱和点与补偿点分别为608.97和72.13μmol/mol,羧化效率为0.094。此外,对影响香蕉光合速率的主要环境因子分析表明,在土壤供水充分的条件下,限制光合速率的因子是光合有效辐射而非气孔导度。     

广西4个种源蚬木苗木光合特性的比较

以广西4个不同种源蚬木Excentrodendron hsienmu苗为研究材料, 测定及分析其光响应曲线及光合参数日变化规律, 以期为蚬木引种和优选提供理论依据。结果表明: 武鸣种源具最高的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP), 具有较好的适应强光的能力。靖西种源具有较高的最大光合速率(Pmax)、LSP和斜率(AQY), 以及较低的LCP和暗呼吸速率(Rd), 因此可能具有较强的同化能力。大新种源虽LSP最低, 但其具有最高的Pmax和最低的Rd, 以及较低的LCP, 这可能也赋予了该种源具有较强的同化能力。4个种源蚬木均有明显的光合午休现象, 并且净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)在不同种源间均存在显著差异, 其中武鸣种源具有较低的Tr和较高的WUE, 靖西种源表现了较高的Gs和Tr。因此, 在相对保水性较好的赤红壤土地上种植蚬木, 可优先选择靖西和大新种源。     

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.     

杭州湾湿地不同演替阶段优势物种光合生理生态特性

采用LI-6400光合作用系统测定了杭州湾滨海湿地不同演替阶段6种优势植物-包括早期植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和糙叶苔草(Carex scabrifolia)、中期植物芦苇(Phragmites communis)和柽柳(Tamarixchinensis)、后期植物白茅(Imperata cylindrica)和旱柳(Salix matsudana)的光合作用光响应曲线(LRC)和CO2响应曲线(A/Ci),并拟合得出多个光合生理指标.结果表明,6种优势植物LRC净光合速率(Pn)大小顺序为海三棱藨草>糙叶苔草>芦苇>柽柳>白茅>旱柳,且早期植物显著大于后期植物(P<0.05);光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Amax)、和暗呼吸速率(Rd)变化与Pn相同,也表现出演替早期植物>中期植物>后期植物;而表观量子效率(AQY)则表现出相反趋势.由A/Ci曲线可以发现,演替早期优势植物较后期植物具有更低的CO2羧化效率(CCE)和相对较高的CO2补偿点(CCP).可见群落演替与各阶段优势植物的光合生理特征密切相关.     

盐碱地马蔺光合生理特性的研究

研究了盐碱地生长的马蔺叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）以及环境因素的日变化。结果表明,马蔺叶片Pn和Tr均呈现双峰曲线,具有光合午休现象。这种现象出现的原因是由于较高的太阳辐射引起叶片温度的升高,叶片的羧化效率(CE)和表观量子产额(AQY)的下降造成的。     

水分胁迫和温度对夏蜡梅叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响

夏蜡梅是浙江省特有的濒危单种属物种.本文研究了不同程度土壤水分胁迫和不同温度处理对2年生盆栽夏蜡梅光合作用的影响.结果表明:轻度和中度水分胁迫下夏蜡梅净光合速率分别下降至对照的92.3%和74.3%,净光合速率的降低主要由气孔限制引起;重度水分胁迫下,净光合速率仅为对照的44.4%,主要由非气孔限制引起.夏季夏蜡梅的光合适宜温度范围在20 ℃～28 ℃,39 ℃下其净光合速率、水分利用效率和最大光化学效率显著降低,暗呼吸速率和蒸腾速率显著升高.随着水分胁迫的加重及处理温度的升高,夏蜡梅光补偿点上升,光饱和点、表观量子效率和最大净光合速率下降.重度水分胁迫及高温是制约夏蜡梅生存的重要环境因子.     

弱光对不结球白菜光合特性与叶绿体超微结构的影响

研究了不结球白菜耐弱光品种“矮王”和不耐弱光品种“绿优”经弱光处理后,光合特性和叶绿体超微结构的变化.结果表明:遮荫处理后,“矮王”的总叶绿素和叶绿素b含量大幅度上升;2个品种的净光合速率（P_n）、光补偿点（LCP）、光饱和点（(LSP）、表观量子效率（AQY）、羧化效率（CE）均呈下降趋势;除光补偿点外,“矮王”的下降幅度均小于“绿优”.叶绿素荧光参数分析表明,在弱光条件下,“绿优”的光系统Ⅱ（PSII）受到伤害,F_v/F_m、ETR、Φ_PSⅡ和q_P的下降幅度均大于耐弱光品种“矮王”.电镜超微观察结果显示:“绿优”的叶绿体内部出现裂缝和孔洞,多数基质片层断裂,基粒片层解体,线粒体出现内含物减少、发生空洞的现象;而“矮王”的叶绿体结构良好,线粒体发育正常.表明弱光处理可以影响植物的光合机构,但对不同品种的影响不同.     

遮荫处理对秋枫幼苗生理生态特性的影响

为了解遮荫对秋枫(Bischofia javanica)幼苗生长的影响,对夏季1年生秋枫幼苗在4种遮荫(透光率分别为自然光的100%、41.3%、14.6%和3.6%)处理150 d后的生理指标变化进行了研究。结果表明,1年生秋枫幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)随着遮荫程度加重而减小,表观量子效率(AQY)则增大,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO_2浓度(Ci)的日变化表明秋枫有明显的"午休"现象,遮荫引起光合速率降低的主要原因是非气孔限制,而全光照条件下则是气孔限制。叶绿素、可溶性糖含量随遮荫程度的增大呈先升后降的变化趋势;相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性则呈先降后升的趋势,以41.3%透光率的最小;可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性随遮荫程度的增大而降低。因此,秋枫幼苗主要通过提高Pn、抗氧化酶活性(SOD和CAT)、叶绿素含量,降低LSP、LCP和Rd,增大AQY来提高弱光利用能力;适度遮荫(41.3%NS)更有利于1年生秋枫幼苗在夏季的生长。     

油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片线粒体、叶绿体超微结构及光合的影响

在水培条件下,研究24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫下黄瓜幼苗叶片叶绿体和线粒体超微结构及光合的影响.结果表明:与正常通气条件相比,低氧胁迫下表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)显著降低,而光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和CO2补偿点(CCP)显著升高;低氧胁迫并添加油菜素内酯处理下,CE与低氧胁迫处理相比显著提高29.4％,而LCP和Rd分别显著下降15.0％和14.4％.光响应Pn-PPFD曲线和CO2响应Pn-Ci曲线表明,低氧胁迫下净光合速率(Pn)增幅降低,而添加油菜素内酯有利于Pn增幅的提高.低氧胁迫下叶绿体和线粒体结构受到伤害,而油菜素内酯可以缓解低氧胁迫对黄瓜幼苗叶绿体和线粒体超微结构的不良影响,使叶片维持较好的光合性能.