光强对两种硅藻光合作用、碳酸酐酶和RubisCO活性的影响

为研究海洋浮游硅藻光合固碳能力与光强的关系, 以三角褐指藻和威氏海链藻为实验材料, 测定了不同光强培养下三角褐指藻和威氏海链藻生长、光合特性、碳酸酐酶和核酮糖-1, 5-二磷酸羧化/氧化酶活性(RubisCO)的变化, 结果显示高光强促进两种硅藻的生长, 但对威氏海链藻的影响更明显。高光强导致两种硅藻叶绿素a、c含量、光系统Ⅱ的最大光化学效率和实际光化学效率明显下降, 非光化学淬灭系数明显升高, 但对光化学淬灭系数并没有明显影响。在高光下威氏海链藻和三角褐指藻胞内外碳酸酐酶活性明显升高。在高光强下培养的威氏海链藻RubisCO活性明显高于低光下培养, 但三角褐指藻正好相反, 不管高光还是低光培养威氏海链藻RubisCO活性始终高于三角褐指藻。以上结果表明不同硅藻对光强变化的响应存在差异, 它们可以通过调节光合生理特征、光合固碳关键酶和CO2供应以适应光强的变化。       

STEM理念下的中学生科学探究实践——低温和pH值对微囊藻叶绿素a及光合活性的影响

以铜绿微囊藻为实验材料,探究了低温(4℃)和pH值(pH分别为3、6和12)对蓝藻叶绿素含量及光合活性的影响。实验结果表明不同的处理条件都造成了叶绿素含量和光合活性的下降,pH为3时的影响尤为显著:叶绿素含量相比对照而言(pH为7)下降了95.5%,光合活性(F_v/F_m和F_v/F_o)相比对照分别下降了85.4%和90.6%,说明强酸条件使藻细胞光系统PSII活性中心受损严重。     

温度对裂片石莼生长及叶绿素荧光特性的影响北大核心CSCD

旨在研究裂片石莼(Ulva fasciata Delile)对温度适应机制,将藻体于5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、33℃、35℃培养7 d,再经过25℃培养2 d,通过测定不同温度下裂片石莼的生长变化、叶绿素含量、叶绿素荧参数及25℃再培养后叶绿素荧光参数探讨不同温度对裂片石莼的影响。结果显示,25℃培养的藻体的生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(F_v/F_m、F_v'/F_m'、α、q P)等最大;随着温度的升高或者降低,各项生理指标逐渐降低,而非光化学淬灭系数NPQ随着温度增大或者降低逐渐升高,10℃培养最大,5℃、35℃条件下的各项生理指标最低。5℃、10℃、15℃、20℃、30℃下的藻体经过25℃培养2 d后F_v/F_m、F_v'/F_m'都有所提高,10℃培养后的藻体提高最大,33℃、35℃再培养后F_v/F_m、F_v'/F_m'几乎没有变化。研究表明,裂片石莼生长和光合作的最适温度范围为15℃-30℃,5℃和35℃分别为其最高和最低耐受温度,裂片石莼对低温的耐受性大于高温。     

干旱胁迫下转ClNAC9基因露地菊品种‘纽9717’叶片光合及叶绿素荧光特性的比较

对干旱胁迫0~15 d露地菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种‘纽9717’(‘Niu 9717’)野生型和3个转ClNAC9基因株系(ClNAC9-5、ClNAC9-6和ClNAC9-13株系)叶片的叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数进行了比较和分析。结果表明:干旱胁迫0~15 d,野生型和3个转ClNAC9基因株系叶片中叶绿素含量总体上呈先升高后降低的变化趋势。与干旱胁迫0 d相比较,除初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(qN)外,干旱胁迫15 d时3个转ClNAC9基因株系叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在光化学活性(F_v/F_o)和光化学淬灭系数(qP)的降幅均小于野生型。总体上看,干旱胁迫15 d,3个转ClNAC9基因株系叶片的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、WUE、F_m、F_v、F_v/F_m、F_v/F_o、qP和qN值显著高于野生型,而F_o值显著低于野生型。研究结果显示:将ClNAC9基因转入露地菊品种‘纽9717’可以增强该品种对干旱胁迫的耐受性,其中,ClNAC9-5和ClNAC9-6株系对干旱胁迫的耐受性较强,ClNAC9-13株系对干旱胁迫的耐受性较弱,但均强于野生型。     

温度对裂片石莼生长及叶绿素荧光特性的影响

旨在研究裂片石莼(Ulva fasciata Delile)对温度适应机制,将藻体于5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、33℃、35℃培养7 d,再经过25℃培养2 d,通过测定不同温度下裂片石莼的生长变化、叶绿素含量、叶绿素荧参数及25℃再培养后叶绿素荧光参数探讨不同温度对裂片石莼的影响。结果显示,25℃培养的藻体的生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数(F_v/F_m、F_v'/F_m'、α、q P)等最大;随着温度的升高或者降低,各项生理指标逐渐降低,而非光化学淬灭系数NPQ随着温度增大或者降低逐渐升高,10℃培养最大,5℃、35℃条件下的各项生理指标最低。5℃、10℃、15℃、20℃、30℃下的藻体经过25℃培养2 d后F_v/F_m、F_v'/F_m'都有所提高,10℃培养后的藻体提高最大,33℃、35℃再培养后F_v/F_m、F_v'/F_m'几乎没有变化。研究表明,裂片石莼生长和光合作的最适温度范围为15℃-30℃,5℃和35℃分别为其最高和最低耐受温度,裂片石莼对低温的耐受性大于高温。     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。     

施肥对银叶树幼苗生长及光合特性的影响

为探讨不同施肥水平对银叶树幼苗生长和光合作用的影响,该文以2年生实生幼苗为试验材料,设置对照CK(0 g·株~(-1))、N1(10 g·株~(-1))、N2(15 g·株~(-1))、N3(20 g·株~(-1))、N4(25 g·株~(-1))及N5(30 g·株~(-1)) 6个施肥水平的盆栽实验,经140 d施肥试验,研究了不同施肥水平下银叶树幼苗的生长量、生物量、叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明:(1)银叶树幼苗生长指标(株高与地径)、生物量(叶、茎和根生物量)、叶片叶绿素含量[Chl a、Chl b、Chl(a+b)]、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)及光化学猝灭系数(q_P)随施肥量的增加呈先升后降的变化趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)和非光化学猝灭参数(NPQ)则呈下降趋势。(2)幼苗叶绿素含量、根生物量及总生物量达到最大值的适宜施肥量为10 g·株~(-1),幼苗生长指标(株高与地径)、叶生物量及茎生物量达到最大值的适宜施肥量为20 g·株~(-1),而幼苗气体交换参数(P_n、T_r及G_s)、叶绿素荧光参数(F_v/F_m、ΦPSⅡ、ETR及q_P)达到最大值的适宜施肥量为30 g·株~(-1),银叶树幼苗生长指标、生物量、气体交换参数及叶绿素荧光参数对不同施肥水平的响应不一致。综上所述,适量施肥能够显著增加银叶树幼苗叶片叶绿素含量、气孔导度、光化学效率及电子传递速率,降低光能的热耗散,提高银叶树幼苗的光合能力,而过量施肥导致银叶树幼苗产生光抑制,光化学效率下降,不利于银叶树幼苗正常生长。     

调制式荧光影像新技术:叶片内部最大光化学量子效率及其异质性的活体测定

研究叶片内部光合能力及其异质性,是光合作用生化模型、光抑制机理、光保护机理等光合生理生态热点问题的重要前提,但目前缺少可以进行活体测定的装置。该文作者对Vogelmann和Evans(2002)的装置进行了改进,获得了叶片内部光系统II(PSII)最大光化学量子效率(F_v/F_m)及其异质性影像,并采用基于Matlab软件自编的图像处理程序对其进行了分析,研究了不同时间光抑制处理导致的叶内F_v/F_m及其异质性的变化。研究发现:叶片内部不同层叶肉组织F_v/F_m存在异质性。强光照射导致叶片内部不同层叶肉组织F_v/F_m值下降,但靠近上表皮的栅栏组织具有较强的抗光抑制能力。光抑制导致叶片内部F_v/F_m异质性的变化,短期光抑制导致F_v/F_m异质性变大,这可能与部分叶绿体避光运动相关,长期光抑制导致F_v/F_m异质性变小,说明叶绿体避光运动这种光保护机制已经失效。相比于其他类型叶绿素荧光仪,此装置可以完整获得活体叶片内部F_v/F_m及其异质性影像数据,这对于系统研究叶片内部光合能力及其异质性机制,以及为进一步研究一些光合生理生态热点问题提供了有力工具,具有进一步研发和应用的前景。     

氮素水平对不同品种茶树光合及叶绿素荧光特性的影响

为探明氮素水平对不同品种茶树的光合系统的影响机制,以‘福鼎大白茶’、‘保靖黄金茶1号’、‘白毫早’两年生茶苗为材料,设置不施氮N_0(0g)、低氮N_1(11g)、中氮N_2(22g)和高氮N_3(33g)4个氮素[(NH_4)_2SO_4]水平的盆栽实验,研究了铵态氮对3个品种茶树的生长势、叶片叶绿素含量、光合参数与叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)施氮处理能够显著促进茶树的生长,提高茶树叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO_2浓度(Ci),并以N_2处理最好,但水分利用率(WUE)在3个品种茶树间表现不同。(2)在N_2处理下,3个茶树品种的叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)暗适应下的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ的相对电子传递速率(rETR)亦增加最大,非光化学淬灭系数(NPQ)降低。(3)茶树叶片叶绿素含量与光合参数间存在着一定的联系,并且具有品种特异性。研究发现,适量施氮能够显著增加茶树叶绿素含量、气孔导度、光合活性,从而使得各品种茶树净光合速率增加;氮素水平对各茶树品种的光合及荧光特性影响存在差异,水分利用率亦具有品种特异性;生产中应综合叶绿素含量、光合作用参数、叶绿素荧光参数,可快速、直观地评价不同品种茶树对氮素营养的内在需求,为茶园施肥管理提供指导。     

经济海藻红毛菜原位光合作用日变化

利用光合气体交换和叶绿素a荧光技术测定了原位沉水和干出条件下红毛菜光合作用的日变化,结果显示与沉水藻体相比,中午干出藻体光合速率、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP),光响应曲线初始斜率(ɑETR)和相对电子传递速率(rETR)值下降更明显。干出藻体重新入水后,其叶绿素a荧光参数在两个小时内可以完全恢复到沉水藻体的水平。红毛菜叶绿素a、类胡萝卜素、藻红蛋白的含量在一天中并没有出现明显变化。以上结果表明红毛菜日生长在中午要经历光抑制过程,干出状态下光抑制更严重;干出和沉水藻体光合速率都可以在傍晚得以恢复;红毛菜光系统II反应中心可以通过增加热耗散和降低光合电子传递速率等策略来应对光抑制。     

三角褐指藻和小角毛藻对UV-B辐射增强的生理生化响应

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了UV-B辐射对三角褐指藻和小角毛藻的生长、叶绿素a、类胡萝卜素、丙二醛、可溶性蛋白含量和抗氧化物酶活性的影响。结果表明:(1) UV-B辐射增强抑制了2种微藻的生长,低剂量(0.75J/m²)UV-B辐射对三角褐指藻的生长具有一定刺激作用。(2) 三角褐指藻的叶绿素a含量随辐射剂量的增加先上升后下降,小角毛藻chl-a含量缓慢下降。2种微藻MDA含量随UV-B辐射剂量的增加而升高。(3) 随着辐射剂量的增加,三角褐指藻可溶性蛋白含量先稍有升高后较快下降。小角毛藻可溶性蛋白含量始终呈下降趋势。(4) UV-B辐射增强使2种微藻的SOD 、POD和CAT活性先升高后下降,小角毛藻的酶活性变化相对稳定。     

极小种群海南假韶子叶片光合特性和叶绿素荧光参数的动态变化

探讨海南省极小种群物种海南假韶子(Paranephelium hainanensis)的光合生理特性,以期为该物种的保护和利用提供科学依据。应用Li-COR便携式光合仪和FC1000-H便携式植物荧光成像系统测定海南假韶子的光合特性、叶绿素荧光参数的动态变化。结果表明:海南假韶子成年树和林下幼苗在7月和11月时净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)的日变化均呈明显"双峰"曲线,成年树的最大P_n达9.24μmol·m~(-2)·s~(-1),最大T_r为3.34μmol·m~(-2)·s~(-1),其光合能力显著强于幼苗;海南假韶子成年树初始荧光值(F_0)在7月和11月最大值分别为323.04和135.87,F_m在7月和11月最大值分别为502.78和307.76,但幼苗的F_0和F_m均低于成年树;成年树F_v/F_m在7月呈单谷型,在11月时呈先降后升再降的日变化趋势;相关性分析结果表明,在7月,成年树的P_n与T_r、F_v/F_m呈极显著正相关,幼苗P_n与F_0呈极显著正相关;在11月,成年树的P_n与T_r、F_m呈极显著正相关,与F_v/F_m呈显著负相关;幼苗的P_n与F_m呈显著正相关。以上结果表明,海南假韶子为阳性树种,在7月和11月表现出不同的光合特性和叶绿素荧光参数来适应环境,水分可能是引起海南假韶子光合速率和叶绿素荧光参数动态变化的关键因子。     

壬基酚对三角褐指藻的毒性效应及其机理

为了探讨壬基酚(Nonylphenol,NP)对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择三角褐指藻(Phaeodactylum triconutum Bohlin)作为受试对象,设置7 个NP 质量浓度梯度(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 和2.0 mg·L^-1),测定了不同浓度处理下三角褐指藻的生长情况、光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及最大光能转化效率(Fv/Fm)以及24 h,48 h,72 h,96 hEC₅₀ 等指标。结果表明,NP 对三角褐指藻的96 h EC50 为0.84 mg·L^-1;当NP 暴露浓度在0.4 mg·L^-1 以上时对三角褐指藻生长表现抑制效应,而且随着NP 质量浓度的增加,生长抑制效应加强,当暴露浓度≥1.0mg·L^-1 时即可造成藻细胞大量死亡,当NP暴露浓度≥2.0mg·L^-1 时,藻细胞基本不能生长。三角褐指藻的细胞密度、可溶性蛋白含量、光合色素含量以及Fv/Fm 等指标随NP 暴露浓度质量浓度的增加而下降的幅度更加显著,暴露处理24 h,MDA 含量随NP 质量浓度的增加而上升,表明较高质量浓度的NP 胁迫,使藻细胞膜脂过氧化程度增强,可能会导致细胞膜结构的破坏和功能的丧失。NP 对三角褐指藻的生长具有明显的毒性效应,并可以造成抗氧化酶系统和光合系统的损伤。     

不同氮素水平对产油尖状栅藻生长及光合生理的影响

在300μmol photons·m^-2·ｓ^-1光照下,以不同初始氮素营养条件的改良BG-11培养基为基础培养基,在Ø6 cm的玻璃柱状光生物反应器通气(加富1.5% CO₂)培养绿藻尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus),分析探讨藻细胞的生长及光合生理与氮素营养的关系。结果表明,不同氮素实验组藻细胞的最大生物量有差异,氮浓度为6mmol/L实验组的生物量最高,为5.19g/L。与初始氮浓度18 mmol/L相比,较低的氮浓度9 mmol/L、和 6 mmol/L 在培养前期对尖状栅藻的生长具有明显的促进作用。藻细胞叶绿素a、b及总类胡萝卜素含量与培养液的氮素营养水平呈正相关。低氮条件有利于总脂积累,总脂含量和单位体积总脂产率显著高于全氮组(P<0.05),3.6 mmol/L实验组的总脂含量最高,为干重的54%,比全氮组高17%(P<0.05)。培养后期随着藻细胞总脂的积累,总碳水化合物和总蛋白含量明显下降(P<0.05)。PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(Yield)以及相对电子传递效率(ETR)均随氮素限制而显著下降(P<0.05),光合速率在不同生长阶段呈先上升后下降的趋势,呼吸速率在培养周期内缓慢上升,说明藻的生长、油脂的积累与细胞光合生理状况以及氮素营养水平直接相关。     

理化因子对谷皮菱形藻细胞密度及中性脂含量的影响

以高脂微藻谷皮菱形藻(Nitzschia palea NY025)为实验材料,探讨了利用光密度法和尼罗红荧光染色法测定细胞生长和细胞中性脂含量的可行性,进而研究了温度、光强及培养基中N、P、Si含量对藻细胞生长和中性脂积累的影响。结果表明:(1)谷皮菱形藻在675nm处存在最大吸收峰,细胞密度与OD675之间存在良好的线性关系,利用光密度法和尼罗红荧光染色法表征谷皮菱形藻生物量和中性脂含量操作简单,适用于高通量样品的测定;(2)谷皮菱形藻在20℃,光强160μmol m-2s-1时生长最快,在20℃,光强200μmol m-2s-1时,有利于中性脂积累;(3)培养基中N、P、Si浓度分别为80、120、100 mg/L时,有利于谷皮菱形藻细胞生长,其中,N元素影响最大,其次是P、Si,且N、P、Si三因子以及交互作用N×P与P×Si对藻株生长作用均为显著。培养基中N、P、Si浓度分别为80、120、50 mg/L时,利于中性脂积累,其中,N元素影响最大,其次是Si、P,且因子N、Si及交互作用N×P、N×Si作用均为显著;(4)可采用两步培养法,先使谷皮菱形藻细胞大量增殖,而后适当改变培养条件,以增加脂质合成。     

氮磷营养限制影响三角褐指藻光合无机碳利用和碳酸酐酶活性

以海洋硅藻三角褐指藻为实验材料, 研究了不同氮磷比培养对其光合无机碳利用和碳酸酐酶活性的影响, 结果显示三角褐指藻生长速率在N:P=16:1时最大, 高于或低于16:1时明显下降, 表明其最适生长受到氮磷的限制。氮限制(N:P=4:1或1:1)导致叶绿素a含量分别下降30.1% 和47.6%, 磷限制(N:P=64:1或256:1)下降39.1%和52.4%, 但氮或磷限制对叶绿素c含量并没有明显影响。不同营养水平培养对光饱和光合速率具有明显的影响, 与营养充足培养相比, 在严重氮磷限制(N:P=1:1或256:1)培养下光饱和光合速率分别下降39.7%和48.0%, 光合效率与暗呼吸速率也明显下降。在氮磷限制培养下藻细胞pH补偿点明显下降; K0.5CO2值在磷限制下降低30%, 表明磷限制有助于提高细胞对CO2的亲和力, 但氮限制并没有明显影响。在氮磷限制培养的细胞反应液中Fe (CN)63-浓度下降速率较慢, 表明在氮磷限制环境中生长的细胞质膜氧化还原能力明显低于营养充足条件下生长的细胞。氮磷限制也导致胞内、外碳酸酐酶活性明显下降, 其中在氮限制下胞外碳酸酐酶活性分别下降50%和37.5%, 在磷限制下下降22.3%和42.1%。严重的氮(N:P=1:1)或磷(N:P=256:1)限制导致胞内碳酸酐酶活性下降36.5%和42.9%。研究结果表明, 三角褐指藻细胞在氮磷营养限制的环境中, 可以通过调节叶绿素含量、无机碳的利用方式和碳酸酐酶的活性以维持适度的生长。       

水分胁迫与复水对地枫皮生理生态特性的影响

以岩溶特有药用植物地枫皮为材料,研究土壤水分胁迫及复水条件下,其叶片光合参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量的变化特性,进而探讨其对水分胁迫的生理生态适应性。结果表明:停止供水10 d,水分胁迫地枫皮叶片的P_n(净光合速率)、C_i(胞间CO_2浓度)、G_s(气孔导度)和L_s(气孔限制值)均下降,气孔限制是P_n降低的主要原因;停止供水15 d,水分胁迫地枫皮叶片的P_n日变化呈逐渐下降趋势,上午9:30以后全天的P_n值均接近零,非气孔限制成为P_n下降的主要因素;而对照地枫皮叶片的P_n日变化呈"双峰型",中午P_n下降的主要原因依然是气孔限制。水分胁迫下,地枫皮叶片叶绿素含量降低和Chl_(a/b)升高,减少了叶片对光能的捕获,减轻了光合机构遭受光氧化的破坏,而Car/Chl_(a+b)升高增强了光保护能力。水分胁迫下,地枫皮叶片的初始荧光(F_o)显著增大,最大荧光(F_m)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(F_v/F_o)和最大光化学效率(F_v/F_m)均显著降低,表明水分胁迫对地枫皮叶片的PSⅡ反应中心和电子传递造成了一定的破坏,从而使其PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率降低。复水5 d后,地枫皮的上述生理生态参数均能恢复到对照水平,表明其复水后的生理修复能力很强。     

造纸废水灌溉下芦苇叶片重金属含量对叶绿素荧光参数的影响

以辽河口建群种芦苇(Phragmites australis)为供试材料,采用小试装置研究在化学需氧量(CODCr)浓度分别为50、175和300 mg·L-1的造纸废水灌溉条件下芦苇叶片中重金属Cr~(6+)、Zn~(2+)和Cu~(2+)含量和叶绿素荧光参数(F_v/F_m和F_v/F_o)的变化特征,探讨芦苇荧光参数对废水灌溉的响应机制。结果表明,造纸废水灌溉对芦苇叶片中Cr~(6+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)含量影响显著(P0.05),最大累计值分别是对照组相应重金属离子的2.80、3.66和3.86倍,且CODCr浓度越大重金属含量越高。3种重金属在不同生育期芦苇叶片中的积累存在差异,Cr~(6+)和Zn~(2+)主要在成熟期积累,Cu~(2+)主要在快速生长期积累。CODCr为50和175 mg·L-1的造纸废水灌溉提高了芦苇叶片光系统Ⅱ反应中心转换效率(F_v/F_m)和潜在活性(F_v/F_o),而CODCr为300 mg·L-1的造纸废水灌溉下,相应叶绿素荧光参数分别降低了8.19%和24.94%,表明光系统Ⅱ功能受到抑制。叶绿素荧光参数对3种重金属表现出不同响应机制,F_v/F_o和F_v/F_m值随Cr~(6+)和Zn~(2+)含量升高而减小,随Cu~(2+)含量升高而增大,其中F_v/F_m与重金属Cr~(6+)含量呈显著性负相关,F_v/F_o与Cu~(2+)含量呈显著性正相关。     

野生酸枣光合及叶绿素荧光参数对土壤干旱胁迫的响应

为探究鲁中地区自然条件下野生酸枣光合生理参数对土壤逐渐干旱的响应机制,明确其与土壤水分的定量关系。该研究以2年生野生酸枣盆栽苗为实验材料,采用人工给水和自然耗水相结合法模拟自然条件下土壤干旱过程,分析野生酸枣叶片光合作用和荧光参数对土壤水分含量(RWC)的响应过程及其机制。结果表明:(1)野生酸枣叶片气体交换参数净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)均随着土壤含水量的增加表现出先升高后降低的趋势。当RWC38.5%时,P_n下降,而胞间二氧化碳浓度(Ci)上升,气孔限制值(L_s)下降,叶片光合速率下降主要是非气孔限制因素所致;当RWC在38.5%~65.1%范围内,野生酸枣P_n下降,伴随C_i、气孔导度(G_s)均降低,野生酸枣叶片光合速率下降处于气孔限制阶段。(2)通过P_n和WUE对土壤水分的阈值模拟,发现维持野生酸枣叶片具有较高光合生产力的土壤水分范围为46.0%~0.5%,维持其较高水分利用效率的水分范围为56.3%~73.9%。(3)在土壤逐渐干旱过程中(RWC范围为29.9%~86.5%),野生酸枣最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)逐渐降低,初始荧光(Fo)显著升高,光化学猝灭(qP)先升高再降低,非光化学猝灭(NPQ)在过高(RWC83.7%)或过低(RWC38.5%)的土壤水分下呈现较高值,表现出热耗散增加。研究认为,野生酸枣叶片气体交换参数及叶绿素荧光参数对土壤水分均具有明显的阈值响应,阈值点的土壤相对含水量大约为38.5%,低于阈值时叶片光合速率由气孔限制转向非气孔限制,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻,光合机构受到破坏。     

干旱胁迫对两种油桐幼苗生长、气体交换及叶绿素荧光参数的影响

为了探究干旱胁迫对两种油桐(三年桐和千年桐)幼苗光合生理特性的变化及响应,采用盆栽试验,研究不同水分处理(正常供水、轻度干旱、中度干旱、重度干旱)对油桐幼苗生长、叶片气体交换及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:与对照相比,轻度干旱胁迫对两种油桐生长、气体交换及叶绿素荧光参数无明显影响(P0.05);中度干旱及重度干旱使两种油桐的叶绿素SPAD值、生长量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、最大净光合速率(P_(nmax))、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(R_d)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、电子传递速率(ETR)及光化学猝灭系数(q_P)显著下降(P0.05),且在重度干旱胁迫下迅速下降,胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)、光补偿点(LCP)、初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(NPQ)显著升高(P0.05);中度干旱胁迫下油桐幼苗P_n的降低是由气孔因素及光合机构活性降低的非气孔因素共同引起的,而重度干旱胁迫下光合作用的下降主要是由光合机构活性降低的非气孔因素引起的。三年桐的光合机构活性及光合效率高于千年桐,对干旱胁迫的适应性较千年桐强。