光慈姑叶片光合速率日变化规律的研究

以野生和栽培光慈姑植株为材料,研究了光慈姑叶片光合速率日变化规律和环境因子对其的影响,比较了不同生育期光合速率的大小。结果表明:3月份结果的光慈姑叶片净光合速率日变化呈单峰曲线,4月结果的光慈姑叶片净光合速率日变化呈双峰曲线,光合“午睡”现象明显;开花期与结果期的净光合速率日变化差异显著,开花期的净光合速率大于结果期的净光合速率。栽培条件下,叶片净光合速率大于野生状态下的光合速率。     

不同海拔地区烤烟叶片光合特性的日变化特征

以3个遗传背景不同的烤烟品种(‘K326’、‘云烟87’、‘中烟103')为材料,研究不同海拔(500、900、1 300m)地区烤烟叶片的光合气体交换与叶绿素荧光参数的日变化特征,为烟草种植区划分和区域适宜烤烟品种配置提供理论依据.结果显示:(1)各品种烤烟叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和水分利用率(WUE)的日均值与海拔呈正相关关系,而其胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的日均值与海拔高度呈负相关关系.(2)各品种叶片Pn、Ci、Gs及Tr的日变化在高海拔(1 300 m)地区呈“单峰”曲线变化,没有明显的光合“午休”现象;而在较低海拔(500 m和900m)地区呈不对称“双峰”曲线变化,在晴天中午时段叶片光合受到明显抑制.(3)3个烤烟品种叶片的PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)随着海拔的升高而提高.(4)各品种的日光合总量(∑Pn)均呈现随海拔升高而增加的趋势,且‘云烟87'的日光合总量显著高于其他两个品种;各品种的日蒸腾总量(∑Tr)均以海拔900m最高,海拔1 300 m最低.研究表明,海拔因素是影响和制约烤烟叶片光合特性及光合生产能力的关键因素,在品种布局时必须考虑其在不同海拔地区的光合特性.     

遮光对臭牡丹生长和光合特性的影响

对全光照(遮光率0％,对照)以及遮光率25％ 、50％和75％条件下臭牡丹(Clerodendrum bungei Steud.)生长和光合特性的变化进行了研究.结果表明:随遮光率的提高臭牡丹枝长生长量和比叶面积逐渐增加、枝条直径生长量和比叶质量逐渐减小,叶面积呈波动变化,其中在遮光率25％条件下叶面积最小.在遮光条件下叶片以及栅栏组织和海绵组织厚度差异不显著,但均显著小于对照.在遮光条件下叶片叶绿素a和总叶绿素含量以及叶绿素a/b值总体上随遮光率提高逐渐增加且均高于对照,仅在遮光率25％条件下叶绿素b以及总叶绿素含量低于对照.在遮光率25％和75％条件下叶片净光合速率(Pn)有明显“午休”现象,Pn日变化曲线近似于“双峰型”;而在对照和遮光率50％条件下Pn无“午休”现象,日变化曲线近似于“单峰型”;4个处理组Pn峰值的大小以及峰值出现时间有差异.在上午9:00,在遮光率25％和50％条件下叶片气孔导度(Gs)略有降低,而在对照和遮光率75％条件下Gs明显升高;此后随时间的延长各处理的Gs总体上呈逐渐下降的趋势.各处理组叶片胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线基本一致,均呈早晚略高、中午略低的趋势,谷值均出现在13:00.在对照及遮光率25％和75％条件下,叶片蒸腾速率(Tr)的日变化曲线均呈“双峰型”;而在遮光率50％的条件下Tr呈逐渐降低的趋势,日变化曲线近似于“单峰型”.总体上看,4个处理组叶片的Pn、Gs、Ci和Tr日平均值均无显著差异;且在遮光率25％、50％和75％条件下臭牡丹叶片的Pn与Tr间有显著或极显著相关性.综合分析结果表明:臭牡丹是偏阴生植物,在栽培中适度遮光有利于臭牡丹的生长发育.     

南方岩榆光合作用日变化及其影响因子研究

以引自美国的南方岩榆1年生大田苗为研究对象,测定叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等日变化及其与生理生态因子的关系。结果表明,不同部位叶片的Pn日变化均呈单峰曲线,峰值出现在11:00,影响Pn的主要生理生态因子为叶面水气压亏缺(Vpdl)、温度和光强;不同部位叶片的Tr日变化均呈明显的单峰曲线,中部叶和基部叶峰值出现在13:00,顶部叶峰值出现在15:00,且中部叶> 基部叶> 顶部叶;不同部位叶片的WUE日变化均呈单边下降的单峰曲线,中部叶和基部叶均低于顶部叶;影响榆树Tr和WUE的主要生理生态因子均是温度和Vpdl。     

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。     

胡杨叶片碳水化合物及可溶性蛋白特征与叶形变化和个体发育阶段的关系

通过野外调查和室内分析,研究胡杨叶形变化及其碳水化合物及可溶性蛋白含量随个体生长发育阶段的变化规律。结果显示：（1）叶形指数随着胡杨胸径（树龄）的增加以及树冠由基向顶方向而逐渐减小,与树高和胸径均呈现极显著负相关。(2)叶片可溶性糖含量变化与个体发育阶段没有关系,在不同的发育阶段以及树冠的不同垂直空间保持在一个较高的稳定水平;叶片淀粉含量与胸径呈显著负相关,与叶形指数呈显著正相关,与叶片宽度呈极显著负相关;叶片可溶性蛋白含量与叶形指数呈显著正相关,与叶片长度呈极显著正相关。综合分析认为,胡杨叶形变化不仅存在于个体发育的不同阶段,同时存在于树冠的不同垂直空间,胡杨的叶形变化（异形叶性）是因个体发育阶段的不同而出现的生物学特征。在胡杨叶形指数随个体发育阶段、树冠由基向顶方向表现出逐渐减小的过程中,叶片淀粉含量随胸径增加、叶形指数减小和叶片宽度增加而减少;叶片可溶性蛋白含量随叶形指数和叶片长度的减小而减少。胡杨叶片淀粉、可溶性蛋白代谢可能在其叶片长度和宽度变化中具有调节作用。     

紫花苜蓿光合气体交换和叶绿素荧光特征的时间变异性

气体交换和荧光特性是植物环境适应的重要表征,会随植物生长而变化,但其变化规律尚不明确。以多年生豆科牧草陇东苜蓿为材料,测定了其3茬不同生育时期气体交换和叶绿素荧光、叶绿素组分含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性等参数,从时间变异性角度探讨紫花苜蓿环境适应的光合作用机制。结果表明:（1）随陇东苜蓿的生长,其地上部分和叶干重在各茬内都呈增加趋势,而平均日増干重在前两茬内呈增加趋势,在第3茬内呈先上升后下降的趋势,符合“S”型生长规律。（2）叶片净光合速率、气孔导度和羧化效率在各茬内呈降低的趋势,而叶片胞间CO₂浓度则相反,水分利用效率和气孔限制值在第一茬内呈下降的趋势而在第二茬和第三茬内则呈增加的趋势。（3）叶片蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性均不随陇东苜蓿生长而发生明显变化,蔗糖含量则呈增加的趋势。（4）同一茬内,叶片叶绿素含量随陇东苜蓿的生长而呈增加趋势,叶绿素荧光参数只在第一茬初期有较明显的变化,后两茬内变化不明显。研究发现,为适应不同生育时期的环境条件,紫花苜蓿叶片气体交换和叶绿素荧光特性表现出时间变异性,且二者间存在差异。     

阿拉善荒漠优势植物可溶性糖的季节变化

研究了阿拉善荒漠天然植被区优势植物梭梭、白刺、霸王、红砂和珍珠叶片的葡萄糖、果糖、蔗糖和可溶性总糖含量在不同生长季节的变化特征.结果表明,梭梭和珍珠的可溶性总糖含量在季节变化中呈明显的“V”型特征;白刺和红砂的可溶性总糖含量在不同生长季节的变化特征为“N”型;霸王可溶性总糖含量的季节变化呈明显的“W”型.在不同的生长季节,红砂和珍珠的蔗糖/己糖比＞1,并且具有相同的变化趋势.荒漠优势植物在不同生长季节积累的可溶性糖中,蔗糖所占的比例最大,其次是果糖,葡萄糖所占的比例最小.本研究有助于更好地理解荒漠植物的生理调节机制和适应方式.     

不同光照条件下观光木茎干液流密度季节变化及其相关因素分析

对100%、40%和8%自然光照条件下一年四季观光木(Tsoongiodendron odorum Chun)幼树茎干液流密度(SFD)以及叶片蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化规律进行了比较,并对SFD与Tr、Gs及部分环境因子的相关性进行了分析。结果表明:一年四季观光木的SFD、Tr和Gs均随光照的减弱而降低。在不同光照条件下,一年四季观光木的SFD均呈昼高夜低的日变化规律,且SFD日均值和日峰值均在100%自然光照条件下最高、在8%自然光照条件下最低。在100%和8%自然光照条件下SFD的日变化趋势基本一致,多数情况下在液流启动时即达到峰值;而在40%自然光照条件下其日变化曲线则为"单峰型",峰值出现在9:15至13:30。除春季外,其他季节在不同光照条件下SFD日均值和日峰值总体上均有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。夏季在100%自然光照条件下Tr的日变化曲线呈"双峰型",其他季节在不同光照条件下Tr的日变化曲线均呈"单峰型"。在40%和8%自然光照条件下不同季节Gs的日变化曲线也呈"单峰型",且其峰值出现时间与Tr基本相同;而在100%自然光照条件下,冬季Gs的日变化曲线也为"单峰型",但在其他季节则呈"双峰型",并出现明显的"午休"现象。相关性分析结果表明:在不同光照条件下一年四季观光木的SFD与叶片Tr均呈显著或极显著正相关;但与叶片Gs的相关性在不同季节及不同光照条件下有一定的差异。在不同光照条件下,一年四季观光木SFD与叶片水汽压亏缺、大气温度及光合有效辐射强度(PAR)呈正相关,与大气相对湿度呈负相关;其中,与PAR的相关性均达到显著或极显著水平。研究结果显示:在不同光照条件下,PAR是影响观光木SFD四季变化的最主要环境因子。     

绞股蓝植株水分生理变化的研究

不同生境绞股蓝植株水分生理变化。表面在：叶片含水量、水势日变化相近,器官不同含水量的季节变化趋势蔓茎＞叶片＞根系;水分状况的束／自值为野生的高于棚栽的22．72％,但需水程度却低于棚栽的16．83％;至于Tr与Pn的日变化进程基本呈平等同步关系,为不典型的双峰曲线变化,但与Qs的相关性不显著。     

不同浇水量对毛乌素沙地沙柳幼苗气体交换过程及其光化学效率的影响

 利用毛乌素沙地优势灌木沙柳(Salix psammophila)幼苗,研究气体交换及其PSⅡ的光化学效率对4种浇水量响应。结果表明：不同浇水量明显影响沙柳幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶片温度日变化动态;除幼苗叶片温度随着浇水量的增加而降低外,其它以上因素均随浇水量的增加而增大。浇水量少时,幼苗净光合速率明显有“午睡”现象,而充足浇水能有效消除幼苗净光合速率的“午睡”现象;浇水量增加降低了沙柳幼苗光补偿点,提高了饱和光强和表观量子效率;浇水量显著影响幼苗的PSⅡ光化学效率,随着浇水量减少,幼苗的最大荧光、可变荧光、最大荧光比和最大光化学效率逐渐减小。相关分析反映了在不同施水量处理下,环境因子光合有效辐射、大气温度、大气饱和水汽压差及其生理变量气孔导度、叶片温度、胞间CO2浓度均显著影响幼苗净光合速率。     

Rapid stomatal responses to humidity

The response of leaf conductance in apple to rapid changes in atmospheric humidity was studied using a continuous flow porometer. Leaf-air vapour pressure difference was changed by adjusting the humidity of the inlet air or by altering the flow rate of the air through the chamber. The time course of the response of leaf conductance to leaf-air vapour pressure difference was monitored for periods up to 10 min using a chart-recorder. There were significant changes in leaf conductance within seconds of changing humidity. These were attributed to alterations in stomatal aperture.Abbreviations E evaporation rate - g leaf conductance - PAR photosynthetically active radiation     

绿洲生态条件下春小麦蒸发蒸腾特征及其影响因子

 在河西走廊临泽绿洲北部试验区,对春小麦进行3种水分处理并同时观测了全生育期内的蒸发蒸腾(ET)及环境中各生态因子和植物生理指标。结果表明：当年全生育期内,春小麦ET在充分供水条件下为593mm;在中等供水条件下为365mm;在少量供水条件下为280mm。其日蒸散量分别为5.5mm,3.4mm和2.8mm。讨论了影响ET和植物蒸腾的各植物生理指标和环境因子,发现在植物诸指标与蒸腾相关程度的顺序为：叶片水势、气孔导度和叶温(充分供水)及叶片水势、叶温和气孔导度(水分胁迫)。在环境诸因子中与ET的相关程度顺序是：有效光合辐射、净辐射、20cm土温、大气饱和水汽压差,15cm土温、气温、10cm土温、土壤表面温度及5cm土温。     

松嫩草地全叶马兰夏季与秋季光合及蒸腾作用的比较

在生长季晴天条件下,夏季和秋季松嫩草地全叶马兰的光合,蒸腾作用的日变化均为双峰曲线,但不同季节有所差异,夏季日均净光合速率与蒸腾速率均高于秋季,光合和蒸腾作用与环境因子的植物内部因子之间有密切关系。分析表明,叶片净光合速率与有效光辐射呈极显著相关,与气孔阻力,胞间CO2呈负相关;蒸腾速率与有效光辐射呈极显著相关,与叶温,饱和差呈正相关,与气孔阻力,胞间CO2浓度呈负相关,有效光辐射是影响光合和蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用,蒸腾速率午降主要由于光辐射强,叶温高,湿度低,植物体缺水,气孔部分关闭所致。     

不同时期毛乌素沙区主要植物种光合作用和蒸腾作用的变化

 采用LI—6000便携式光合分析系统对毛乌素沙区主要植物种油蒿、中间锦鸡儿、旱柳进行了不同时期光合作用,蒸腾作用日进程的测定,并同步测定有效光辐射、空气相对湿度、叶温、气温、胞间CO2浓度、气孔阻力、叶片水势及土壤水势等因子;结果表明：不同时期、不同植物种其光合、蒸腾特征各异;植物的光合、蒸腾与环境因子和植物内部因子之间有密切关系,其中有效光辐射是影响光合作用、蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用;不同植物种间气孔对环境条件变化的响应程度不同,以中间锦鸡儿最为灵敏;3种植物的水分利用效率表明,中间锦鸡儿的水分利用效率较油蒿、旱柳为高。     

北京市5种园林树木蒸腾作用模拟研究

通过对北京市园林5种常用乔木, 国槐(Sophora japonica)、银杏(Ginkgo biloba)、白蜡(Fraxinus chinensis)、杜仲(Eucommia ulmoides)和臭椿( Ailanthus altissima)等植物蒸腾作用与周围环境气象因子(温度、湿度、太阳有效辐射)及植株叶面积指数相关关系的研究, 利用Javis公式计算冠层气孔阻力, 同时采用PM公式计算冠层蒸腾速率和植株日蒸腾量, 并分析不同乔木的冠层气孔导度对环境主要驱动因子的响应规律。结果表明: 5种被观测乔木中, 国槐耗水量最大, 白蜡耗水量最小, 植株蒸腾量大小依次为国槐>银杏>杜仲>臭椿>白蜡(P<0.01)。植物叶片气孔导度及蒸腾量与环境驱动因子太阳辐射及水气压亏缺的相关关系表明, 在土壤水分条件较好时, 国槐长势优于其它4种乔木, 但是其对水分的利用不够经济, 在干旱的情况下不能有效节水。     

THE INFLUENCE OF WATER STRESS AND TEMPERATURE ON LEAF PUBESCENCE DEVELOPMENT IN ENCELIA FARINOSA

The degree of leaf pubescence development in the arid land shrub Encelia farinosa Gray is affected by air temperature, leaf water potential, and previous history of the apical meristem during the current growing season. Changes in leaf pubescence levels change leaf spectral characteristics and affect both leaf temperature and photosynthesis. Decreasing leaf water potentials and increasing air temperatures both independently increase pubescence development as measured by decreased leaf absorptances. During any one growing season leaf absorptance may change reversibly coincident with air temperature changes, but with respect to water stress leaf absorptance only decreases as the season progresses. The ecological significance of regulation of the leaf spectral characteristics is discussed.     

Stomatal response of engelmann spruce to humidity, light, and water stress

Stomatal response of Engelmann spruce (Picea engelmannii Engelm.) to environmental conditions was studied in the natural subalpine environment and under controlled laboratory conditions. Stomata of naturally occurring trees responded to the difference in absolute humidity from leaf to air. When foliage was exposed to full sunlight, stomatal conductance decreased as the absolute humidity difference increased. In the shade, where photosynthetically active radiation was 10% of that in full sunlight, stomatal closure at large absolute humidity differences was much more complete. No effect of soil or air temperatures on stomatal aperture was observed in the field, nor were differences among three contrasting sites detected. Under growth chamber conditions, stomata responded to photosynthetically active radiation, but conductances were influenced by leaf-to-air differences in absolute humidity. Leaf water potentials below - 15 bars resulted in lower conductances over a range of humidity and light conditions. Because net photosynthesis under shaded conditions in the natural environment must be very low, stomatal closure could result in considerable savings in water while having a minimum effect on net photosynthesis.     

Occurrence of Crassulacean acid metabolism in Cissus trifoliata L. (Vitaceae)

Summary Evidence for the operation of CAM in the deciduous climber, Cissus trifoliata L., was obtained in field and laboratory studies. Under natural conditions, diurnal oscillations of titratable acidity and colorimetric measurements of night CO₂ fixation, determined for a period of two and a half years, suggested that acid accumulation was related to plant water status, assessed through the daily courses of stomatal resistance and xylem water potential during dry and rainy seasons. These findings were confirmed by gas exchange studies under controlled conditions which showed that the plant fixed all its CO₂ during the day when it was well irrigated; as water stress increased, dark CO₂ uptake gradually replaced fixation during the day until the plant only performed dark fixation. In severe water stress, even the rate of the latter process decreased until leaves fell.Abbreviations CAM Crassulacean acid metabolism - FW leaf fresh weight - SWC relative soil water content - PAR photosynthetically active radiation - TR total radiation; r, leaf diffusive resistance - WSD water saturation deficit (leaf-air vapour concentration difference) - RWC relative water content of leaves     

基于树干液流和土壤-叶片水势梯度分析荷木干湿季整树水分利用特征

运用Granier热消散探针连续监测荷木的树干液流,于2009年的湿季(8月)和干季(11月)选择天气晴朗的3d测定叶片水势,同步连续监测林冠上方光合有效辐射、土壤含水量、气温和空气相对湿度.结果表明:干湿季下荷木树干液流存在显著差异,此外,土壤水势和液流有较好的相关性,且干季时的相关性更好;荷木的叶面积/边材面积比值平均为(0.416±0.033)m2·cm-2,并与树高呈指数函数下降关系;随着11月土壤水势下降,荷木的整树水力导度和午间叶片水势也有所下降,但不明显;对叶片水势和整树蒸腾进行回归分析,二者之间呈二次多项式关系(P＜0.01),叶片水势并非无限制下降;结果还表明,大气水汽压亏缺(D)和叶片水势呈负相关,这是否空气温度和相对湿度或共同作用影响叶片水势,需要进一步研究.