光照对绿豆扦插苗不定根生长硼需求的影响

研究了光照状况对绿豆扦插苗不定根生长硼需求的影响.结果表明,当绿豆幼苗在光照强度(PAR)为50或100 μmol·m^-2·s^-1条件下连续生长10 d,外源供硼时扦插苗才能生长不定根,在该光照条件下连续生长6 d再遮黑4 d,无需外源供硼即可生长不定根;在PAR为180 μmol·m^-2·s^-1下连续生长6 d再遮黑4 d,需外源供硼才能保证不定根生长;在PAR为100 μmol·m^-2·s^-1条件下连续生长10 d时,每个下胚轴中自由态的硼总量仅为在此光照条件下连续生长6 d再遮黑4 d时的一半,这可能是在PAR为100 μmol·m^-2·s^-1时连续生长10 d需要外源供硼满足不定根生长的原因.     

检疫性杂草毒莴苣的光合特征及其入侵地群落学生态调查

毒莴苣是我国东南沿海地区的新入侵杂草,也是国家进境植物的检疫对象.调查发现,毒莴苣植株高大,易在入侵地形成群落优势种;常见的伴生杂草有小飞蓬、野塘蒿、鬼针草、裂叶月见草、裂叶牵牛、狗尾草、野胡萝卜、苍耳、一年蓬、山莴苣、葎草、龙葵和钻形紫菀等.应用LCA 4光合蒸腾测定系统对毒莴苣进行净光合速率测定,结果表明：该种实测净光合速率高达21.22±0.45 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比入侵性杂草一年蓬、野塘蒿稍低,比藜、北美车前、山莴苣等高,是一种高光效植物;根据毒莴苣的光合-响应曲线,该外来入侵种的理论光补偿点为37.58 μmol·m^-2·s^-1, 光饱和点为1 480 μmol·m^-2·s^-1,理论最大净光合速率20.81 μmol CO₂·m^-2·s^-1;毒莴苣的光合作用具有午休现象,是由于高光照和高温导致气孔阻力增加、气孔关闭,影响了植株对外的气体交换;影响净光合速率的主要因素是气孔导度、叶面光合有效辐射和叶片的蒸腾.     

不同土壤水分条件下紫藤叶片生理参数的光响应

测定了不同土壤湿度下2年生紫藤叶片光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）及水分利用效率（WUE）等生理参数的光响应过程,探讨了紫藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明:紫藤叶片的P_n、T_r及WUE对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值响应.维持紫藤正常生长（同时具有较高P_n和WUE）的土壤湿度范围为:体积含水量（W_v）15.3%～26.5%、相对含水量（W_r）46.4%～80.3%,最佳土壤湿度约为W_v 23.3%、W_r 70.6%.紫藤叶片对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度（PAR）为600～1 600 μmol·m^-2·s^-1时,P_n和WUE具有较高水平,饱和光强在PAR为800～1 000 μmol·m^-2·s^-1.紫藤叶片光合作用非气孔限制的发生与土壤湿度与光照强度密切相关,W_v为18.4%～26.5%、W_r为55.8%～80.3%时,光合作用主要受气孔限制,光照强度的影响较小;超出此范围后,其受光照强度的影响较大,出现由气孔限制转变为非气孔限制的PAR临界值.紫藤正常生长允许的最低土壤湿度约为W_v 11.9%、W_r 36.1%,允许最高PAR约为1 000 μmol·m^-2·s^-1,是紫藤叶片光合机构受到破坏的临界点.     

几种主要环境因子对布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)光合作用的影响

利用测定净光合放氧速率的方法研究了光照强度、温度、pH值、盐度对布朗葡萄藻Botryococcus braunii UTEX 572和B.braunii UTEX 2441两个品系的光合作用的影响。B.braunii UTEX 572的适宜光照强度范围400～1600μmol·m^-2·s^-1,光饱和点在800μmol·m^-2·s^-1附近;适宜温度范围25～35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0～8.0,最适pH7.0;适宜盐度范围0～0.2mol/L,最适盐度0.1mol/L。B.braunii UTEX 2441的适宜光照强度范围400～1600μmol·m^-2·s^-1,光饱和点在400μmol·m^-2·s^-1附近;适宜温度范围25～35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0～8.0,最适pH7.0;对盐度的适应范围较小,盐度升高,光合放氧速率明显下降。两个布朗葡萄藻净光合放氧速率随光照强度、温度、pH值和盐度变化的规律,表明布朗葡萄藻的基本生理生态学特征:适应于较强的光照强度、较高的温度、中性偏酸的环境和较低的盐度。对布朗葡萄藻基本生理生态学特征的了解,为培养条件的优化提供了依据。2个布朗葡萄藻品系对光强、温度、pH值和盐度变化的反应有所不同:与B.braunii UTEX 2441相比,B.braunii UTEX 572具有更高的光饱和点,适应更高的温度,对pH值变化有更宽的适应范围,适当提高盐度对其光合作用有促进作用,表明B.braunii UTEX 572在快速生长繁殖方面具有更大的潜力,这一研究结果为筛选适合于大量培养的优良藻种提供了依据。     

热带季节雨林冠层树种绒毛番龙眼的光合生理生态特性

采用Li-6400便携式光合作用测定仪,对西双版纳热带季节雨林冠层树种绒毛番龙眼成树树冠上、中、下3层叶片进行了测定,分析西双版纳热带季节雨林冠层树木的光合作用.结果表明,绒毛番龙眼成树具有喜光的光合特性,光饱和点较高(1 000～1 500 μmol·m^-2·s^-1),而光补偿点较低(7.7～15.3 μmol·m^-2·s^-1),对光环境有较强的适应和调节能力,光合有效辐射是影响绒毛番龙眼光合日进程的关键因子;12月,叶片处于成熟期,生长良好,光合能力较强,树冠上层净光合速率（P_n）日变化为单峰型,最大净光合速率（A_max）约为8.9 μmol CO₂·m^-2·s^-1;4月处于新老树叶更替期,光合能力下降,树冠上层P_n日变化为双峰型,中午出现“午休”现象,树冠上层A_max约为4.3 μmol CO₂·m^-2·s^-1;7月上、中层叶片P_n为单峰型,下层出现“午休”.如人为使CO₂浓度在短期内迅速升高,则绒毛番龙眼的P_n会增加,而气孔导度和蒸腾速率降低;CO₂浓度从400 μmol·mol^-1升高到800 μmol·mol^-1时,干季水分利用效率（WUE）提高约50%～100％,雨季WUE较低.     

豚草叶片和果实气体交换特性与11种土壤重金属相关性

对10个样地中Cu、Pb、Zn、Mn、Cr、Co、Ni、Cd、As、Sb和 Hg 11种土壤重金属含量及样地内豚草叶片和果实气体交换特性进行测定.结果表明,样地内豚草叶片的净光合速率在1.88～9.41 μmol·m^-2·s^-1,而果实的净光合速率最高可达2.81 μmol·m^-2·s^-1.叶片的呼吸速率、气孔导度、光合速率和水分利用效率的平均值分别为1.81 μmol·m^-2·s^-1、75.7 mmol·m^-2·s^-1、6.05 μmol·m^-2·s^-1和4.72 μmol·mmol^-1,分别是果实的5.26、0.64、1.31和1.69倍,说明非同化器官幼嫩果实具有与叶片相当,甚至更强的呼吸、光合能力和水分利用效率;研究地点重金属Ni达到轻微污染水平,其它重金属含量都接近或者显著低于重金属污染的阈值.相关分析和多元回归分析显示,大部分土壤重金属（如Cu、Pb、Zn、Cd、As、Sb和Hg）含量的高低对豚草气体交换特性没有显著影响,仅部分重金属含量与豚草的叶片、果实气体交换特性密切相关,如Ni和Cr对豚草叶片、果实的气孔导度及水分利用效率显著相关;Cr与豚草叶片饱和光合速率显著相关;而As与豚草果实的气孔导度显著相关.表明大部分土壤重金属对叶片和球果的气体交换没有直接影响,而Ni、Cr和As可以在轻微污染甚至没有达到污染水平时影响豚草的气体交换特性.     

钾素水平对网纹甜瓜叶片光合特性及叶绿体亚显微结构的影响

在设施基质栽培条件下,研究了营养液中120、240及360 mg·L^-1 3个钾素水平对网纹甜瓜‘甜甜1号’叶片光合特性及叶绿体亚显微结构的影响.结果表明,营养液中钾素水平过低（120 mg·L^-1）或过高（360 mg·L^-1）均导致网纹甜瓜叶片净光合速率下降,使叶绿体片层结构混乱、变形和片层数减少,但对CO₂补偿点（70 μl·L^-1）、饱和CO₂（600 μl·L^-1）、光补偿点（50 μmol·m^-2·s^-1）无显著影响.适宜的钾素水平能显著提高叶片的饱和光强、羧化效率和表观量子效率,3个指标分别为1 200 μmol·m^-2·s^-1、0.1364和0.0237.在试验条件下,提高温室内基质栽培网纹甜瓜叶片光合效率的最适钾素水平为240 mg·L^-1.     

崇明东滩湿地自然植被演替过程中储碳及固碳功能变化

采用实地调查与实验室测定相结合的方法,研究了崇明东滩湿地植被演替过程中储碳、固碳功能的变化.结果表明：不同演替阶段的湿地植被的现存碳储量及其分配格局特征存在较大差异.先锋物种海三棱藨草的现存碳储量仅占芦苇现存碳储量的13%;地下根茎为芦苇现存碳储量的主要场所,而地上部分是海三棱藨草碳储量的主要场所.处于潮滩湿地演替中后期的芦苇群落比处在生态演替早期的海三棱藨草群落具有更强的固碳能力,芦苇群落和海三棱藨草群落的年固碳能力分别为(1.63±0.39) kg·m^-2和(0.63±0.28) kg·m^-2,说明随着海三棱藨草群落向芦苇群落演替,其固碳能力不断增强.     

武夷山不同海拔植被土壤呼吸季节变化及对温度的敏感性

以武夷山国家级自然保护区为实验基地,研究了4种不同海拔高度上植物群落土壤呼吸速率的季节变化及其对温度的敏感性,以及与主要环境因子的关系.结果表明：4种不同海拔植物群落的土壤呼吸速率均具有明显且一致的季节变化,其中夏季土壤呼吸速率最大,为3.10～6.57 μmol CO₂·m^-2·s^-1,冬季最小,为0.27～1.15 μmol CO₂·m^-2·s^-1;土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,不同样地土壤呼吸速率与土壤含水率和凋落物输入量的关系各不相同;高海拔地区土壤呼吸的Q₁₀值显著高于低海拔地区.在中亚热带地区,不同海拔土壤呼吸速率的季节波动主要受土壤温度的影响;在未来全球气候变暖的背景下,高海拔地区的土壤可能释放更多的CO₂.     

低温小麦种质叶片结构及某些生理特性

通过对小麦冠层温度的长期观测,发现自然界存在冠层温度持续偏低的低温种质和冠层温度持续偏高的高温种质.在扬花结实期,低温种质冠层温度比高温种质低1～4 ℃.低温种质功能叶片叶肉细胞小,排列紧密,层数较多,通常比高温种质多1～2层叶肉细胞.低温种质陕229、901和小偃6号3片功能叶的平均厚度分别为166、192和165 μm,平均比高温种质薄26 μm;3片功能叶叶脉的平均间距分别为257、231和245 μm,平均比高温种质小31 μm;3片功能叶大叶脉平均横截面积分别为5 961、6 580和5 603 μm²,平均比高温种质大837 μm²;小叶脉平均横截面积分别为1 624、1 521和1 472 μm²,平均比高温种质大246 μm².在扬花结实期,低温种质陕229、901和小偃6号3片功能叶平均叶绿素含量分别为2.8749、2.8162和2.4129 g·100 g^-1 FW;净光合速率分别为10.8640、10.8003和10.1939 μmol·m^-2·s^-1;蒸腾速率分别为0.0076、0.0074和0.0067 mol·m^-2·s^-1,均明显高于高温种质.结果表明,植物的冠层温度与植物本身的器官结构和生理功能联系密切.     

土地利用方式对喀斯特地区环境小气候日动态的影响

2007年6月,通过典型样地观测,研究了广西凌云县典型喀斯特地区5种不同土地利用方式下光照强度、气温、空气相对湿度、土壤温度、表层（0～5 cm土层）土壤含水量的日动态.结果表明：不同土地利用方式改变了地上植被的组成、覆盖度和高度,进而改变了环境小气候,研究区不同土地利用方式的小气候质量依次为林地＞灌林＞草地＞农耕地＞石漠化裸地; 石漠化裸地光照强度较强、气温和土壤温度较高、空气相对湿度和土壤含水量较低,且各因子的变幅均较大,样地环境趋于干热化;与石漠化裸地相比,林地、灌林地、草地和农耕地内的光照强度分别下降96.4%、52.0%、17.0%和44.2%,气温分别下降30.1%、20.2%、12.7%和17.8%,空气相对湿度分别提高129.2%、57.2%、18.0%和41.2%,土壤温度分别下降11.5%、8%、2.5%和5.5%,表层土壤含水量分别提高42.6%、33.2%、15.7%和14.0%,林地与灌林地各因子的变幅相对趋缓,样地环境趋于凉湿化.各样地光照强度、气温和土壤温度之间呈正相关,三者均与空气相对湿度、土壤含水量呈负相关,空气相对湿度与表层土壤含水量呈正相关.     

海岸带不同复合农林业系统的小气候特征

对海岸带银杏（Ginkgo biloba Linn.)－农作物在种复合经营模式（A.4年生叶用银杏＋农作物;B.6年生果用银杏＋4年生叶用银杏＋农作物;C.6年生材用银杏＋农作物）进行了小气候的同步测定和因子分析。结果表明：太阳辐射的吸收率、空气相对湿度、防风效应都随模式内植被的立体空间层次增加而增加,而气温、地温的日较差和水面蒸发量却随之降低。各模式中影响小气候的主导因子主要是植被结构层次和地表温度,其因子负荷量分别为－0.971和0.9997。三种模式中,果用银杏－叶用银可－农作物复合模式具有更适宜而又稳定的小气候特征。     

遮荫条件下绞股蓝光合作用特点的研究

在夏季遮荫条件下栽培绞股蓝的净光合速率日变化呈现不典型的双峰曲线,第1峰值出现在11：00时,达13．8μmolCO2·m^-2·S^-1日净光合速率达到176．97μmol CO2·m^-2,是强光下栽培的3．1倍;净光合速率和光量子通量密度呈正相关,相对湿度对净光合速率的影响小．强光下栽培绞股蓝。光合作用“午休”现象明显,净光合速率日变化呈现双峰曲线,第1峰值出现在10：00时,为3．0μmol CO2·m^-2·s^-1．第2峰值出现在14：00时,为1．25μmol CO2·m^-2·s^-1;相对湿度与净光合速率成正相关,对净光合速率的影响大．当光量子通量超过700μmol·m^-2·s^-1时,净光合速率与光量子通量密度呈负相关．在影响该植物蒸腾速率的诸多因子中,蒸腾速率和气孔导度之间的相关性最为显著．因此绞股蓝属于高度耐荫而怕光的植物．人工栽培应重点考虑光照因子．     

长白山阔叶红松林生态系统的呼吸速率

利用Li-6400便携式CO₂分析系统测定长白山原始阔叶红松林生态系统土壤呼吸、乔灌木的枝干呼吸和叶呼吸; 同步监测森林小气候气象因子;建立土壤、树干、叶与环境因子间的模型.根据阔叶红松林植被群落的特性,估算阔叶红松林生态系统不同组分呼吸速率.结果表明,阔叶红松林生态系统呼吸具有明显的成熟林特征,生态系统总呼吸量为1602.8 g C·m^-2.整个生态系统年平均呼吸速率为（4.37±2.98）μmol·m^-2·s^-1 (24 h平均数).其中,土壤呼吸、枝干和叶呼吸分别占整个森林生态系统呼吸的63%、16%和21%.乔木、灌木和草本叶呼吸速率分别占阔叶红松林生态系统植物呼吸的89.82%、5.57%和4.61%.阔叶红松林生态系统呼吸速率与大气和土壤温度之间呈显著的指数关系.大气和土壤温度能分别反映阔叶红松林生态系统呼吸的87%和95%.     

低温光抑制恢复过程中黄瓜叶片PSⅡ活性及其电子传递对PSⅠ的影响

以“津春4号”黄瓜为试材,通过测定黄瓜叶片叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收曲线,结合叶绿素荧光淬灭分析,研究低温光胁迫(4℃,200 μmol·m-2·s-1)6 h后,黄瓜叶片在常温(25℃)不同光强(0、15、200μmol·m-2·s-1)下PS Ⅰ和PS Ⅱ活性的恢复,以及恢复过程中PS Ⅰ与PS Ⅱ的相互作用.结果表明:低温光胁迫6h后,PS Ⅰ和PS Ⅱ发生不同程度的光抑制.在常温恢复阶段,PS Ⅱ活性快速恢复且对光强不敏感;PS Ⅰ活性在弱光下(15 μmol·m-2·s-1)快速恢复,在较强光(200 μmol·m-2·s-1)下恢复较慢.在低温光抑制恢复过程中,常温下PS Ⅱ活性恢复较快可能导致PS Ⅱ向PS Ⅰ的线性电子传递过快,进而抑制PS Ⅰ的活性恢复.因此,在进行黄瓜抗冷性育种时,不应该仅追求较高的PS Ⅱ抗性和较快的PS Ⅱ恢复速度,还应该注意两个光系统活性的协调.在生产中,应当在低温逆境发生及其之后较长一段时间内采取措施降低叶表面光照强度,以利于对植株光合机构的保护和光合活性的恢复.     

广西岩溶植被演替过程中主要小气候因子日变化特征

选择广西不同气候带下具有典型性和代表性的岩溶区作为研究区域,调查和监测了岩溶植被演替过程中主要小气候因子的日变化特征。结果表明,在石荒漠阶段和草丛阶段,群落光照强、土温和气温高、空气相对湿度低,时间波动比较明显:灌丛阶段群落冠层以下的照度、气温均较低,随时间变化的幅度不大,而冠层以上的光照强度和气温均出现了大幅上升,而且随时间变化的幅度较大;落叶阔叶林阶段和常绿落叶阔叶混交林阶段群落内部的照度、气温及土壤温度均大幅降低,空气相对湿度保持在较大水平,主要小气候因子的时空变化比较平缓。主要小气候因子的时空动态与群落结构和群落种类组成特征密切相关。     

Chlorella sorokiniana UTEX 2805, a heat and intense, sunlight-tolerant microalga with potential for removing ammonium from wastewater

In the summer of 2003, a microalga strain was isolated from a massive green microalgae bloom in wastewater stabilization ponds at the treatment facility of La Paz, B.C.S., Mexico. Prevailing environmental conditions were air temperatures over 40 degrees C, water temperature of 37 degrees C, and insolation of up to 2400 micromol m2 s(-1) at midday for several hours at the water surface for four months. The microalga was identified as Chlorella sorokiniana Shih. et Krauss, based on sequencing its entire 18S rRNA gene. In a controlled photo-bioreactor, this strain can grow to high population densities in synthetic wastewater at temperatures of 40-42 degrees C and light intensity of 2500 micromol m2 s(-1) for 5h daily and efficiently remove ammonium from the wastewater under these conditions better than under normal lower temperature (28 degrees C) and lower light intensity (60 micromol m2 s(-1)). When co-immobilized with the bacterium Azospirillum brasilense that promotes growth of microalgae, the population of microalga grew faster and removed even more ammonium. Under exposure to extreme growth conditions, the quantity of four photosynthetic pigments increased in the co-immobilized cultures. This strain of microalga has potential as a wastewater treatment agent under extreme conditions of temperature and light intensity.     

Responses of Rubisco and Rubisco activase in cucumber seedlings to low temperature and weak light

Using 'Jinyou 3' cucumber seedlings as test materials, this paper studied their photosynthetic rate (P(n)), Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and Rubisco activase (RCA) activities, and gene expression of Rubisco and RCA under optimal temperature and weak light (WL: 25 degrees C/18 degrees C, 100 micromol x m(-2) x s(-1)), suboptimal temperature and weak light (ST+WL: 18 degrees C/12 degrees C, 100 micromol x m(-2) x s(-1)), and low temperature and weak light (LT+WL: 10 degress C/5 degrees C, 100 micromol x m(-2) x s(-1)). Comparing with the control (25 degrees C/18 degrees C, 400 micromol x m(-2) x s(-1)), treatments WL, ST+WL, and LT+WL all led to a remarkable decrease in leaf area and dry matter mass. At initial stage, the P(n), Rubisco activity, rbcL and rbcS expression, RCA activity, and CsRCA expression in the three treatments declined by a big margin; 5-7 days later, these parameters tended to be less changed in treatment WL, ascended slowly in treatment ST+WL, and decreased continuously in treatment LT+WL. These results suggested that the photosynthetic apparatus of test cucumber seedlings could gradually adapt to weak light or suboptimal temperature and weak light. The Rubisco and RCA activities and the gene expression of Rubisco and RCA showed the similar responses to low temperature and weak light as the P(n), suggesting that the decline in Rubisco and RCA activities and gene expression in cucumber seedlings under low temperature and weak light could be the important reason leading to the decrease of P(n).     

不同海拔高度高寒草甸光能利用效率的遥感模拟

利用植被光合模型模拟了藏北高原3个海拔高度(4300,4500 m和4700 m)的高寒草甸生态系统的光能利用效率.海拔4500 m的光能利用效率均值(0.47 g C/MJ)显著高于海拔4300 m(0.38 g C/MJ)和4700 m(0.35 g C/MJ),而海拔4300 m和4700 m两者间差异不显著.相关分析和多重逐步回归分析表明,影响每个海拔光能利用效率季节变化的主要因子为空气温度,相对湿度以及地表水分指数,这3个因子共同解释了99％以上的光能利用效率的季节变化,其中空气温度的贡献最大,相对湿度的贡献次之,地表水分指数的贡献最小,这说明在3个海拔的任何一个海拔高度,温度对光能利用效率季节变化的胁迫作用大于水分对光能利用效率季节变化的胁迫作用.多重逐步线性回归分析表明,生长季节均土壤含水量是决定生长季节均光能利用效率沿海拔高度分布的主导因子.单因子线性回归分析表明,地表水分指数可以定量化高寒嵩草草甸生态系统水分状况,它同时可以反应土壤水分、近地表空气湿度以及生态系统植被含水量状态.因此,在高寒嵩草草甸生态系统,用地表水分指数反应生态系统尺度水分对光能利用效率的胁迫作用是可行的.     

鲁东沿海丘陵茶园防护林的小气候特征

近年来山东乳山茶业逐渐兴起, 但由于北方冬春季温度低和倒春寒频繁发生, 茶叶种植面积逐年减小。如何在低成本管理的基础上提高茶叶产量和品质, 成为乳山茶园管理的一大难题。以2007年春季采用水平梯田整地种植的茶园为试验区, 以梯田周围营造的4种网格(8 m × 80 m, 12 m × 80 m, 20 m × 80 m, 40 m × 80 m)茶园防护林为研究对象, 分别在2013年4月、8月和12月, 测定风速、空气温度、土壤温度、空气相对湿度及土壤相对湿度, 以纯茶园作为对照, 进行了小气候因子测定和分析。结果表明: (1) 4种防护林均能有效地降低茶园内风速, 调节气温、土壤温度和土壤相对湿度, 增加空气相对湿度, 为茶树生长提供适宜的生态环境; (2)由于区域水分通量和太阳辐射的季节变化, 4种防护林的小气候调节效应也表现出一定的季节性差异; (3)主成分分析结果表明, 4种茶园防护林中, 影响小气候因子的主要因素是气温和土壤温度, 其因子负荷量分别为-0.978和0.986, 但风速与气温呈极显著相关关系, 与土壤温度之间无显著线性关系, 因此, 风速也能间接地影响林内小气候; (4) 8 m × 80 m的防护林对小气候的总体调节效应优于其他3种防护林。