''金光杏梅''叶片净光合速率与生理生态因子的关系

以‘金光杏梅’成熟叶片为试验材料,采用CI-301型便携式CO2气体分析仪测定了其叶片净光合速率(Pn)日变化,并通过多元逐步回归和通径分析方法探讨了净光合速率与生理生态因子间的关系。结果表明:‘金光杏梅’叶片净光合速率日变化为双峰曲线,在上午10:00和下午15:00分别出现一次高峰,具有典型的"午休"现象,它是由气孔因素和非气孔因素两种因素造成的;叶片气孔导度和蒸腾速率日变化均与净光合速率日变化呈正相关,回归方程分别为yPn=0.947xGs2 0.2874xGs 57.945,(R2=0.8534)和yPn=0.8079xTr0.5421,(R2=0.5716);影响‘金光杏梅’叶片净光合速率的主要生态因子是光合有效辐射和大气CO2浓度,主要生理因子是气孔导度和蒸腾速率。     

苎麻光合生理生态特性研究

以大田栽培的苎麻植株为材料,用TPS-2便携式光合作用测定系统测定自然条件下生长的苎麻叶片的光合气体交换参数,以及光响应曲线和CO2响应曲线,并通过回归和相关法分析探讨净光合速率与主要生理、生态因子间的关系.结果表明:(1)苎麻叶片的净光合速率(Pn)日变化曲线呈现双峰型,2个光合峰高度接近,其净光合速率具有典型的午休"现象;蒸腾速率(Tr)日变化曲线呈现单峰型,其走势与气孔导度(Gs)日变化一致.(2)苎麻叶片光合作用的光饱和点(LSP)为1 568.5μmol?m-2?s-1,光补偿点(LCP)为54.18μmol?m-2?s-1,表观量子效率(AQY)为0.025 8 mol?mol-1;而其CO2补偿点(CCP)、饱和点(CSP)和羧化效率(CE)分别为49.25、1 746.9μmol?mol-1和0.045;因此,苎麻属于喜光性阳生植物,且对强光有一定的耐受能力.(3)苎麻叶片Pn日变化的主要限制因子是胞间CO2浓度(Ci),主要决定生理因子是气孔导度(Gs).     

西北干旱区葡萄净光合速率变化及其影响因素

葡萄作为西北干旱区主要经济作物之一,认识其光合生产过程对种植栽培至关重要。为探究大田自然条件下葡萄光合生理特征及影响葡萄光合作用的主要影响因子,该研究于2019年6—9月测定葡萄(品种:无核白)叶片光合作用及其生理生态因子日变化,采用通径分析方法分析各因子对叶片净光合速率的直接和间接作用,确定其主要影响因子,同时在全天分时段模式下进一步分析葡萄叶片净光合速率对各生理生态因子的响应。结果表明:(1)葡萄叶片净光合速率日变化总体呈现先升高、后下降的单峰型曲线变化特征。(2)葡萄叶片净光合速率与光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度、气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关,与相对湿度和胞间CO₂浓度呈极显著负相关。(3)各月影响葡萄叶片净光合速率变化的主要决定因子6月、8月和9月为蒸腾速率,而7月为气孔导度。(4)6—9月的葡萄叶片净光合速率与空气温度、光合有效辐射、饱和水汽压差的响应均呈“迟滞回环”关系,与蒸腾速率、气孔导度呈良好的线性关系(R²>0.85),与胞间CO₂浓度呈指数函数关系(R²=0.53)。研究认为,葡萄对西北干旱区环境具有较强的适应能力,可以通过控制蒸腾速率和气孔导度来优化管理并提高产量,此外还需要考虑其他因子的直接和间接作用。     

祁连圆柏光合作用日变化特征及其与生理生态因子的关系

以吐鲁沟国家森林公园内百年左右树龄的祁连圆柏为对象,采用Li-6400光合作用测定系统,在自然环境条件下测定了其生长季内各月份生理生态因子和净光合速率的日变化,探讨祁连圆柏生理生态特征以及与其生理生态因子间的关系.结果表明,在整个生长季内,祁连圆柏的净光合速率日变化为双峰型曲线,其在10:00和16:00达到峰值,于14:00达到最小值,光合作用存在明显的午休现象",而月份之间的净光合速率表现为8月>5月>6月>7月.祁连圆柏的气孔限制值与净光合速率有相似的日进程,呈现出M"型的双峰曲线,分别在10:00和16:00达到峰值,而胞间CO2浓度日变化趋势与气孔限制值相反,表现出W"型双峰曲线.水分利用效率与净光合速率有相同的日变化趋势,其在整个生长季内表现为5月>8月>7月>6月.在整个生长季内,影响祁连圆柏光合变化的主要决定生理生态因子是胞间CO2浓度和气温,限制生理生态因子是气孔导度和光合有效辐射强度.     

董棕和短穗鱼尾葵光合效率日变化及其与生理生态因子的关系

利用美国产CI-340便携式光合测定系统,对董棕和短穗鱼尾葵的光合日变化特性进行了测定,通过相关分析和通径分析探讨净光合速率与生理生态因子的关系,并利用二项式数学模型对其光合光响应曲线进行了拟合.结果表明:(1)2种棕榈植物的净光合速率日变化都呈现不对称的双峰曲线,有明显的"午休"现象,董棕的午休深度及时长明显大于短穗鱼尾葵,其第二峰出现的时间比短穗鱼尾葵延后2h,这可能主要由于两者在气孔导度及蒸腾速率等自身生理因子活性方面的差异所致.(2)影响董棕和短穗鱼尾葵净光合速率日变化的主要决定生理因子均为胞间CO2浓度,但主要限制因子董棕为气孔导度,短穗鱼尾葵为叶面温度;主要决定生态因子董棕为光合有效辐射,短穗鱼尾葵为空气CO2浓度,主要限定因子两者均为空气相对湿度.(3)董棕和短穗鱼尾葵均具有较高的光补偿点和光饱和点,属强耐阳性植物,但鱼尾葵相对较低,更适于北移引种栽培.     

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。     

松嫩草地羊草叶片光合作用生理生态特征分析

对松嫩平原盐碱化草地羊草叶片的光合生理生态特征分析表明,晴朗天气条件下,羊草叶片净光合速率日变化呈双峰型,蒸腾速率属单峰型,叶片的净光合速率、蒸腾速率及气孔阻力在整个生长季受到多个环境因子的共同影响,不同时期起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率、蒸腾速率及气孔阻力的影响程度不同,净光合有效国徽是对羊草光合作用影响最为强烈的环境因子,受环境因子控制最为显著的生理特征是羊草叶片的蒸腾速度。     

半干旱雨养区小麦叶片光合生理生态特征及其对环境的响应

分析了黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应。结果表明,天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有“午休”现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同。蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间。在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均受到多个环境因子的共同影响。不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,湿度对光合作用的影响大于温度。受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度。     

海南东寨港两种红树植物旱季和雨季的光合生理特征比较

植物光合生理生态特性是退化植物群落恢复、重建植物种选择的重要依据。为研究不同红树植物光合生理生态特性，该研究于2021年旱季的4—5月、雨季的7—9月利用LI-6400光合仪，测定红树植物秋茄和海莲的光合生理参数和主要生态因子，并采用通径分析方法分析主要生态因子对净光合速率的影响。结果表明：(1)秋茄旱季净光合速率日均值(8.43μmol^-2·s^-1)略低于雨季(8.67μmol^-2·s^-1),差异不显著；海莲旱季净光合速率日均值(7.03μmol^-2·s^-1)显著低于雨季(9.41μmol^-2·s^-1);旱季秋茄净光合速率日均值显著高于海莲，而雨季秋茄净光合速率日均值显著低于海莲。(2)旱季、雨季秋茄蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度等光合生理因子日均值变化幅度小于海莲，水分利用效率也低于海莲。(3)旱季、雨季两种红树植物均存在“光合午休”现象。旱季，秋茄属于非气孔限制，而海莲属于气孔限制...     

塔里木河中游胡杨与灰叶胡杨气体交换特性对比研究

在自然条件下利用Li-6400光合作用系统对塔里木河中游地区的天然胡杨、灰叶胡杨净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定分析,探讨它们对外界干旱环境适应的生理特性,为进一步研究胡杨、灰叶胡杨的光合水分生理特性,以及保护恢复塔里木河流域的天然胡杨林提供依据。结果表明:(1)在整个光合日变化进程中,胡杨的日平均Pn、Gs、Tr以及WUE均高于灰叶胡杨。(2)胡杨和灰叶胡杨的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线并存在光合"休眠"现象。(3)胡杨、灰叶胡杨在正午时分出现的Pn下降主要是受到气孔限制的影响既气孔限制值增大、胞间CO2浓度减小;傍晚时分出现的光合速率下降主要是因受到外界光照强度减弱,既受非气孔限制影响较大。(4)决定胡杨和灰叶胡杨Pn日变化的环境因子作用大小均为:光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)>气温(Tair);决定胡杨与灰叶胡杨Tr日变化的环境因子作用大小顺序分别为:气温(Tair)>光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)和光量子通量密度(PPFD)>气温(Tair)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)。研究认为,胡杨与灰叶胡杨为适应干旱半干旱区的环境,在长期适应过程中形成了不同的生理生态对策,胡杨主要是通过调节Gs来有效控制蒸腾失水,提高WUE,进而适应干旱环境;灰叶胡杨主要是通过高蒸腾耗水,降低WUE来减少干旱环境对自身的伤害。     

粤西乡土香根草光合生理生态特征日动态分析

在秋季对粤西乡土香根草的光合等生理特性日动态变化进行了测定.结果表明,香根草的净光合速率(P_n)日变化呈双峰型,蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)变化趋势与P_n相似,胞间CO₂浓度(C_i)变化方向则与其相反.P_n与光合有效辐射(PAR)、T_r与PAR、T_a和大气相对湿度(RH)的相关程度都达到了极显著水平(P＜0.01),G_s则与空气温度(T_a)相关程度达到了显著水平(P＜0.05).同一环境因子对P_n、T_r和G_s的影响程度不同,其中PAR是影响香根草光合作用最为强烈的环境因子.T_r是受环境因子控制最为显著的生理参数.     

毛竹(Phyllostachys pubescens)叶光合作用的气孔限制研究

运用Farquhar和Sharkey(1982)提出的两个判据——细胞间隙CO_2浓度(C_i)和气孔限制值(L_s),从几个不同的侧面研究了毛竹光合作用的气孔限制。虽然观测到气孔导度(G_s)与光合速率(P_n)随着气温、光量子通量密度的降低和叶水分胁迫的加剧而大体上平行地下降,但是在低的环境温度、低的光量子通量密度和严重的水分胁迫下,气孔导度的下降不是光合速率下降的主要原因,因为这时C_i在上升,而L_s下降。然而,在低的空气湿度和轻微水分胁迫下,C_i的下降和L_s的上升都证明,这时气孔导度的下降是光合速率降低的主要原因。     

旱作条件下紫花苜蓿光合蒸腾日变化与环境因子的关系

在旱作条件下测定了4年生紫花苜蓿初花期光合蒸腾特性,以及光合有效辐射(PAR)、田间CO₂浓度(C_a)、相对湿度(RH)、大气温度(T_a)等环境因子的日变化,并采用相关系数、通径系数和决策系数分析了紫花苜蓿光合蒸腾特性日变化与环境因子的关系.结果表明,对光合速率日变化直接影响最大的因子是T_a,而RH、PAR和C_a主要是通过T_a而间接地影响光合速率日变化;对蒸腾速率日变化直接影响最大的因子是PAR,而RH、T_a和C_a主要是通过PAR而间接地影响蒸腾速率日变化.对光合蒸腾特性起主要决定作用的因子是PAR,主要限制因子是T_a.     

盐胁迫下水稻叶片光合参数对光强的响应

以耐盐性不同的两个水稻品种秋光和辽盐2号为试材,在设定条件下测定长时间NaCl胁迫下水稻剑叶的净光合速率(P_n)、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）在不同光照强度（PFD）诱导下的反应差异与水稻抗性的关系.结果表明,在不同浓度NaCl胁迫下,随着PFD的升高,两品种的P_n和G_s均呈上升趋势,与对照相比,耐盐品种辽盐2号的P_n增加了14.87%,而秋光的P_n则下降了17.91%.C_i、L_s及P_n/G_s比值的变化趋势表明,气孔因素和非气孔因素对辽盐2号的光合变化起到了积极作用,而气孔因素则是引起秋光光合变化的主要原因.     

水分胁迫对冬小麦CO_2同化作用的影响

比较了两个小麦品种陕合6号和郑引1号经受不同程度的水分胁迫处理后,叶片多种光合参数:净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO_2浓度(G_i)、表观量子需要量和羧化效率以及Rubis CO蛋白量与活性等的变化。在轻度水分胁迫下,叶片光合速率降低的根本原因在于气孔导度的下降;而在严重胁迫下,非气孔因素起主要作用。     

盐胁迫对转AtNHX1基因杨树光合特性与叶绿体超微结构的影响

以欧美107杨(Populus×euramericana ‘Neva',Wt)和转拟南芥液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因AtNHX1的欧美107杨新品系(Tr) 幼苗为材料,研究了高低度盐胁迫对两品系幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构的影响,以阐明转AtNHX1基因杨树的耐盐性与其光合作用及叶绿体结构之间的关系.结果表明:(1)盐处理后,两品系叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均下降,且高盐度处理下降幅度更大;同等盐度处理下,Tr品系叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度的下降幅度显著低于Wt品系,且在高盐度处理间差异更大;两品系杨树叶片P_n下降的原因在低盐处理时以气孔限制为主,而在高盐下则是气孔限制和非气孔限制共同作用的结果.(2)盐胁迫对T_r 品系叶片叶绿体超微结构的影响较轻,其在高盐下仍保持了较好的内部结构;盐胁迫Wt品系叶绿体则缩皱成球形,内部结构趋向简单,以至解体,脂质球显著增多.可见,盐胁迫导致杨树叶绿体结构破坏而引起叶绿体色素含量下降,最终降低其光合作用效率;同等盐度胁迫下,转AtNHX1基因品系叶片保持了较完整的叶绿体超微结构、更高的叶绿素含量,能维持较好的光合状态,从而表现出较高的耐盐能力.     

库布齐沙漠中甘草对不同水分和养分供应的光合生理响应

为了解全球变化背景下在沙漠分布的豆科优势物种甘草(Glycyrrhiza uralensis)对多因素环境变化的适应性, 该研究以第2年生长的甘草植株为对象, 盆栽试验为手段, 采用完全随机区组实验设计, 人工模拟分别相当于库布齐沙漠当地自然年降雨量的3/8、1/2、1和2倍(W1~W4)的4个水分供应处理, 以及4个养分添加处理(对照CK; N, 83 mg N·kg^-1土; P, 92 mg P·kg^-1土; NP, 83 mg N·kg^-1土+92 mg P·kg^-1土), 研究了库布齐沙漠中甘草的光合生理特性对于水分和养分供应变化的响应。结果表明: 气体交换特征随测量时间表现出规律性变化。在实验处理条件下, 每个植物功能性状参数随时间的变化趋势基本一致。当光合有效辐射(Photosynthetically available radiation, PAR)在11:00~13:00时段达到最高值时, 大气温度也接近测量当天的最高值, 净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)出现了明显的“午休”特征。第2年生长的甘草对于干旱胁迫表现出快速生理响应与气孔调节, 尤其在极度干旱(W1)条件下, 光合作用过程的控制在气孔限制与非气孔限制之间进行了多次转换。水分胁迫使P_n、气孔导度(Stomatal conductance, G_s)和蒸腾速率(Transpiration rate, T_r)等气体交换特征值下调, 同时降低了最大净光合速率(Maximum net photosynthetic rate, P_max)和表观量子效率(Apparent quantum yield, AQE)等光响应曲线特征参数。光合水分利用效率(Photosynthetic water use efficiency, PWUE)随着水分供应量减少而降低, 并且养分添加也使其在水分供应良好(W4)的条件下降低, 对于外界环境中水分利用的改变具有适应策略。另外, 养分添加对于光合作用过程具有促进作用, 尤其在水分供应良好的条件下, N素添加使P_n增加明显。在W1条件下, P素供应增加了P_max、光饱和点(Light saturation point, LSP)并减小了光补偿点(Light compensation point, LCP), 表明甘草物种对于P素的敏感性。研究结果表明, 虽然养分添加能够调节水分胁迫条件下甘草对于光辐射的利用效率与适应性, 但水分仍然是限制甘草光合生理的首要因素。     

滇北球花报春和滇海水仙花的光合特性研究

用LI-6400便携式光合测定仪对引种栽培的滇北球花报春和滇海水仙花的光合参数进行测定,以探讨其光合生理特性.结果表明:(1)滇北球花报春的净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)日进程曲线均呈"单峰"型,它们的峰值分别出现在13:00和16:00;滇海水仙花的P_n、Tr较滇北球花报春低,且在一定范围内保持稳定,没有明显的峰值,与滇北球花报春表现出较明显的种间差异;(2)两种报春比叶重( LMA)和叶氮含量(LNC_a)对其光合相关特征参数没有显著影响,而叶氮在Rubisco中的分配系数PR、生物能库中的分配系数P_B和光合组分中总氮含量N_P与光合特征参数LCP、V_(cmax)、J_(max)、CE具有显著的正相关关系;(3)滇北球花报春具有较高的气孔导度(G_s)、P_n和T_r,对强光、高温、低湿度表现出较强的环境适应性,表现出较强的光合能力.     

田间小麦叶片光合效率日变化与光合“午睡”的关系

小麦灌浆初期叶片(旗叶)晴天中午光合速率下降(“午睡”)伴随了气孔导度、胞间CO_2浓度下降,而气孔限制值中午升高,进一步证实气孑L中午关闭是光合“午睡”的一个重要原因。叶片光合效率的中午下降并非都伴随着光合“午睡”现象。当两者同时发生时,胞间CO_2浓度降低,而光合速率与气孔导度、胞间CO_2浓度之间的相关性高于光合速率与光合效率之间的相关性。这些事实表明。即使光合效率中午下降是光合“午睡”的部分原因,但较之气孔中午关闭只是一个次要原因。