米瓦罐光合日变化的研究

采用LI-6400便携式光合系统研究了米瓦罐的光合日变化.结果表明,米瓦罐光合速率的日变化呈单峰曲线,上午10:00时光合速率最大,为31.5μmolCO2/(m2·s);7:00时的表观量子效率最高,为0.032 CO2/quantum;气孔导度的变化趋势与光合速率一致,10时出现最大值,为0.521 molH2O/(m2·s);11时蒸腾速率最快,为6.82mmolH2O/(m2·s);水分利用效率8时最高,为7.07μmolCO2/mmolH2O.     

不同坡位沙棘光合日变化及其主要环境因子

沙棘是我国干旱半干旱地区重要的生态经济树种,被广泛应用于黄土高原造林活动中。为探明不同坡位沙棘光合特征及影响沙棘光合作用的主要环境因子,在沙棘生长旺盛期分坡位测定光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对沙棘净光合速率的直接和间接影响。结果表明：1、各环境因子之间存在相互作用,光合有效辐射是空气温度变化的主要驱动因子,而空气温度变化引起的空气密度变化对空气相对湿度和CO2浓度有显著影响。在上、中和下坡位环境变化可以分别解释85.6%、86.0%和 55.22%净光合速率的变异。2、下坡位沙棘净光合速率最小,日均值为9.38μmol/m2/s,上、中坡位分别为14.22μmol/m2/s,15.94μmol/m2/s。3、10:00之前中上坡位沙棘水分利用效率明显高于下坡位,但3坡位沙棘水分利用效率日均值无明显差异。4、上坡位净光合速率主要受到光合有效辐射、空气相对湿度的影响;中坡位光合有效辐射仍为主要环境因子,此外空气温度和空气湿度之间的相互作用对净光合速率也有一定影响,为主要限制因子;下坡位影响沙棘光合速率主导因素为光合有效辐射。5、沙棘在10:00之前光合有效辐射和空气湿度较高而空气温度较低的环境下,净光合速率和水分利用效率最高。作为阳生物种,沙棘需要足够的光照维持生长,而以往研究表明适度水分胁迫可以提高沙棘光合过程中对水的利用效率。本研究所选流域年降水量535mm,中上坡位水分胁迫并非十分严重。因此,种植于中上坡位的沙棘即可接受足够光照（特别是10:00以前的光照）进行光合保证生长速率,又能在光合过程中保持较高水分利用效率,符合干旱半干旱地区生态经济发展的需求。     

西藏半干旱区3种柏树对干旱胁迫的生理响应特征

以巨柏、大果圆柏和香柏3年生盆栽苗为材料,采用自然干燥法控水,在4个土壤含水量梯度(T1、T2、T3、T4)下测定了3种柏树光合-光响应曲线、光合作用参数和保护酶的活性,以探讨它们对干旱胁迫的生理响应特征。结果显示:(1)3种柏树光合-光响应曲线随干旱胁迫加剧的变化趋势基本相同,当光量子通量密度(PFD)<200μmol.m-2.s-1,净光合速率随PFD的增强基本呈直线增长;当PFD达到1 200μmol.m-2.s-1左右时,净光合速率达到最大。(2)随着干旱胁迫的加剧,3种柏树的光饱和点下降而光补偿点升高,表观量子效率降低;水分利用效率在巨柏和大果圆柏中呈持续下降趋势,而香柏为先上升后下降,但水分利用效率平均值以香柏最大。(3)随着干旱胁迫的加剧,3种柏树SOD活性先升高后降低;巨柏和大果圆柏POD活性呈持续上升趋势,而香柏为先升高后降低;巨柏和大果圆柏的CAT活性先升高后降低,而香柏呈持续上升趋势;3种柏树的MDA含量均呈现逐渐升高趋势,但香柏的脂质过氧化程度远低于巨柏和大果圆柏。研究表明,香柏比巨柏和大果圆柏具有更强的抗旱适应性。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅱ.光合特性和水分代谢特性(英文)

研究了不同地区(117.6o ~105.7o E,44.6o ~38.8o N)分布的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性。结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加。光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策。这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应。这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础。(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致。不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化。光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性Ⅱ.光合特性和水分代谢特性

研究了不同地区(117.6°～105.7°E,44.6°～38.8°N)分布的小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caraganadavazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性.结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加.光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策.这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应.这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础.(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致.不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化.光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群.     

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.     

不同光环境下辣椒光合特性和瞬时水分利用效率

以遮阴和大棚处理下的辣椒(Capsicum annuum L.)为研究对象,用LI-6400光合仪测定了这两种光环境下辣椒的气体交换数据,然后利用光响应模型拟合它们的光合作用和瞬时水分利用效率对光的响应曲线,研究叶片的净光合速率和瞬时水分利用效率在不同光照环境下的变化规律。结果表明:大棚辣椒较遮阴辣椒的最大净光合速率(P_(nmax))和蒸腾速率(T_r)均有所下降;而大棚辣椒的最大瞬时水分利用效率(WUE_(inst-max))大于遮阴辣椒,其对应的饱和光强(I_(inst-sat))要小于遮阴辣椒,但不存在显著差异(P0.05)。此外,研究结果还揭示,两种光环境下辣椒净光合速率达到最大时的饱和光强(I_(sat))与瞬时水分利用效率达到最大时的饱和光强(I_(inst-sat))之间存在显著差异(P0.05),且前者的饱和光强大于后者的饱和光强,表明这种光照条件下辣椒的光合作用和瞬时水分利用效率对光的响应发生过程并不同步。     

玉米光合性能的杂种优势

以4个不同光合速率的玉米自交系及组配的2个杂交种为材料, 在吐丝期进行了光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)等光合性能指标日变化的测定,以探明玉米杂种优势光合性能的日变化规律.结果表明：光合性能中P_n、T_r和G_s 3项指标均呈明显的单峰曲线变化,峰值出现的时间分别为10:00—12:00、12:00和10:00—12:00,其中G_s、P_n早于T_r;WUE日变化规律与其它光合性能指标相反,呈现“V”趋势,低谷值出现在12:00点左右.P_n、T_r的日变化均与G_s密切相关,说明G_s在P_n、T_r日变化中起着重要的调节作用.对光合性能杂种优势率日变化进行分析表明,杂交种P_n、T_r、G_s具有午后优势现象,而WUE杂种优势率表现为上午高于下午,说明午后的环境条件更有利于杂交种抗性的发挥,为筛选高光效品种提供了一项可参考的指标.     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

黄土丘陵区不同立地条件下沙棘光合生理日变化特征比较

在自然状态下测定了不同立地条件下沙棘光合生理生态日变化特征。结果表明,沙棘光合速率日变化基本为双峰曲线,均有不同程度的“午休”现象,山地沙棘出现在14：00左右,而川地出现在12：00前后,两峰值出现的时间因立地条件和水分条件而变化,山地沙棘雨后峰值出现时间推迟,但“午休”时间未变,这可能是沙棘适应川地、山地不同环境条件的结果。蒸腾速率日变化也呈双峰曲线,最低点与光合“午休”点重合,水分利用效率基本为“V”字型,以光合”午休”点为转折点。对大气因子日变化的同步测定表明,川地气温日均值较高,相对湿度较低,因而在干旱季节里川地沙棘更可能较山地沙棘受到大气干旱影响。山地较高的相对湿度有利于缓解土壤干旱对沙棘光合的影响,在水分利用上趋向于效率的提高。     

甜瓜幼苗叶片光合变化特性

为探讨甜瓜光响应变化特性与环境因子的关系,选择光响应曲线适宜测定的时段,以甜瓜幼苗为试材,将1 d分为3个时段:10:00-12:00、12:00-15:00和15:00-17:00,每个叶位叶片测定1 d,并采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线,研究不同时段下甜瓜叶片光响应曲线、光响应参数的变化趋势和不同叶位叶片光响应参数特性。结果表明:当环境中光合有效辐射增强,叶面温度(Tl)升高,空气相对湿度(RH)降低;当环境中光合有效辐射减弱,Tl降低,RH升高。10:00-12:00光响应曲线和12:00-15:00的第1-4叶光响应曲线呈双曲线,在强光下趋向饱和状况,12:00-15:00的第5叶光合速率和15:00-17:00光合速率在强光下出现明显的光抑制现象。1 d的不同时段均表现为10:00-12:00最大净光合速率(P_max)和光饱和点(LSP)最高,12:00-17:00降低;12:00-15:00光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)较高,其它两个时段较低,10:00-17:00光补偿点量子效率(φ_c)、气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)总体呈降低趋势,气孔限制值(L_s)升高。10:00-15:00相同时段测得的不同叶位叶片光响应参数,以第4-5叶光合性能较好,15:00-17:00以第3叶P_max最高,第5叶次之;10:00-17:00 G_s和C_i以第5叶较低,第1叶较高,L_s以第5叶较高,第1叶较低。RH为影响P_max的主要决策因子,测定时段、叶面饱和蒸汽压亏缺(Vpdl)和Tl为主要限制因子。10:00-12:00适宜进行光响应曲线测定,气孔限制为不同时段光合作用不同的主要因素,非气孔限制为影响不同叶位叶片光合作用的主要因素。     

西双版纳不同海拔4种雨林幼苗的光合特性和生物量

在云南西双版纳勐仑(600 m,低海拔)、菜阳河(1 100 m,中海拔)和勐宋(1 600 m,高海拔),对热带季节雨林4种主要树种绒毛番龙眼(Pometio tomentosa)、云南玉蕊(Barringtonia macrostachya)、云南肉豆蔻(Myristica yunnanensis)和小叶红光树(Knema globularia)幼苗进行移栽试验,测定幼苗的光合作用和生物量.结果表明,高海拔七的低温使幼苗处于休眠或光系统受到不可恢复的破坏,光合作用几乎停止;4种幼苗的最大净光合速率及生物量均随海拔的增加而下降;低、中海拔上4种幼苗的净光合速率日变化曲线均表现为"双峰型",低海拔的第一个峰明显高于中海拔.除小叶红光树外,其它幼苗的根生物量分数均随海拔增高而增加.海拔升高,温度降低是限制幼苗光合特性、生物量积累的主要因子,也是某些幼苗在更高海拔雨林群落中消失的潜在原因.此外,幼苗的根生物量分数随海拔上升而增加是其对极限环境温度的一种重要适应特征.     

The Relation Between Activity of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase and Photosynthesis in Aloe vera Leaves

The chlorophyllous layer of leaf of a PEP-CK type CAM plant Aloe vera was stripped tiff from the colorIess water storage tissue and used to stuly the interrelation between the activity of decarboxylating enzyme phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) and photosynthesis. Oxaloacetate, malate+ADP, and NaHCO3 were found to stimulate photosynthetic oxygen evolution. During the period from 6:00 to 18:00 of the day time, a diurnal fluctuation was observed in both PEPCK activity and the rate of oxygen evolution. The maximum of photosynthesis appeared at 10-12:00, but the maximum PEPCK activity appeared at 14:00. The PEPCK activity and photosynthetic rate in leaf discs increased with temperature from 10 to 35℃, then decreased at 45℃. Similar decline of both parameters was found in the leaf discs stressed by different concentration of PEG-6000 solution for 4.5 h. At light intensity of 900 mol m-2 s-1 and 25℃, the PEPCK activity and photosynthetic rate of leaf discs rised with the illumination time, then a slight inhibition followed at the time of 30 min (Pn) or 40 min (PEPCK). The strong response of PEPCK activity to high light intensity in leaf discs, and a progressive increase of PEPCK activity in direct illumination of crude enzyme extractm the range of 0-55 min, indicated that light s likely to be an activator for PEPCK. Leaf discs were infiltrated with 3-(3,4-dichlorophenyl)-l, 1-dimethylurea, DL-glyceraldehyde and 2,4-dimitrophenol resulted in the partial inhibition of light-ependent photosynthesis and decarboxylation of C4 acid. The activity of PEPCK was also stimulated by Mg2+ or Mg2++ATP infiltrated into the leaf discs in the dark. The evidence presented here suggested that PEPCK activity of CAM plants showed a close interrelation with photosynthesis. Both of them were regulated by the environmental changes. The activity of PEPCK might be coupled to electron trsnsport and photophosphorylatiou.     

田间冬小麦叶片光合午休过程中的非气孔限制

1　引　　言作物的光合午休是近几年作物栽培生理研究的热点之一 ,研究大都从生态、生理的各个方面阐述光合午休的成因与机理 ,如土壤水分降低 ,ＣＯ2 浓度下降 ,ＶＰＤ过高 ,气孔限制与非气孔限制 ,羧化效率降低等[4 ,6,10 ] .其中有关作物光合午休过程中的非气孔限制问题 ,多数研究仅根据Ｆａｒｑｕｈａｒ判据[2 ] 判断发生了非气孔限制即止 ,至于非气孔限制的具体内容 ,多见于讨论 ,缺乏直接的实验证据 .本文对大田生态条件下 ,冬小麦生育后期旗叶光合午休过程中的非气孔限制问题进行了较深入的研究 .2　材料与方法2 1　供试材料选用冬…     

Diurnal pollen tube growth rate is slowed by high temperature in field-grown Gossypium hirsutum pistils

For Gossypium hirsutum pollination, germination, and pollen tube growth must occur in a highly concerted fashion on the day of flowering for fertilization to occur. Because reproductive success could be influenced by the photosynthetic activity of major source leaves, we hypothesized that increased temperatures under field conditions would limit fertilization by inhibiting diurnal pollen tube growth through the style and decreasing subtending leaf photosynthesis. To address this hypothesis, G. hirsutum seeds were sown on different dates to obtain flowers exposed to contrasting ambient temperatures while at the same developmental stage (node 8 above the cotyledons). Collection and measurement were conducted at 06:00, 09:00, 12:00, 15:00, and 18:00 h on August 4 (34.6 °C maximum air temperature) and 14, 2009 (29.9 °C maximum air temperature). Microclimate measurements included photosynthetically active radiation, relative humidity, and air temperature. Pistil measurements included pistil surface temperature, pollen germination, pollen tube growth through the style, fertilization efficiency, fertilized ovule number, and total number of ovules per ovary. Subtending leaf measurements included leaf temperature, photosynthesis, and stomatal conductance. Under high temperatures the first measurable pollen tube growth through the style was observed earlier in the day (12:00 h) than under cooler conditions (15:00 h). Also, high temperature resulted in slower pollen tube growth through the style (2.05 mm h⁻¹) relative to cooler conditions (3.35 mm h⁻¹), but there were no differences in fertilization efficiency, number of fertilized ovules, or ovule number. There was no effect of sampling date on diurnal photosynthetic patterns, where the maximum photosynthetic rate was observed at 12:00 h on both dates. It is concluded that, of the measured physiological and reproductive processes, pollen tube growth rate showed the greatest sensitivity to high temperature under field conditions.     

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．     

不同耕作方式对梯田玉米叶片的光合与蒸腾指标的影响

2002～2003年在云南农业大学农场采用滇丰4号玉米种,开展了不同耕作措施的玉米光合指标的研究。结果表明:等高线+薄膜覆盖+秸秆覆盖+开沟种植构建了高产玉米冠层的微环境特性和冠层结构,并改善了叶片光合特性。生育期间各个坡度其他处理的叶绿素a、b的含量始终大于对照处理;在2003年9月2日光合速率的日变化12:00时,处理B要远远大于对照,增加比例为24.35%;处理B的穗位叶蒸腾速率要明显大于对照处理,2003年各坡度平均增加达282.8%,2002年为350.4%;经相关分析知,各个坡度总体上玉米叶片净光合速率、气孔导度都与蒸腾速率呈显著正相关关系。     

Karyotype Analyses in Cupressus gigantea

The chromsomal number and karyotype of Cupressus gigantea Cheng et L. K. Fu is reported for the first time. The number of somatic chromosome in root tip cell of the species was found to be 2n=22. According to the terminology defined by Levan et al, the karyotype is 2n=22= 4m(SC)+16m+2sm, belonging to Stebbin's "A" type of karyotypic symmetry which is generally considered as primitive one. By comparing karyotypes of Cupressus gigantean with other four species of Cupressaceae, the author discovered that Cupressus gigantea is a primitive species in Cupressaceae.