Effects of light intensity on the growth and diurnal variation of photosynthesis in Evod iarutaecarpa seedlings

报道了不同生长光强(透光率分别为15％、30％、50％、100％)对吴茱萸的生长和光合日变化的影响.结果表明:生长环境光强对吴茱萸苗期株高、地径和冠面积的影响较大,100％ RI下的株高、地径和冠面积明显小于各遮荫处理,其中30％ RI下吴茱萸的株高、地径和冠面积最大,这表明苗期强光不利于吴茱萸的生长.随着光强的减弱,吴茱萸增大冠面积与株高有利于截获更多光能.10月下旬,100％ RI下吴茱萸净光合速率(Pn)日变化曲线呈“双峰型”,11:30～14:30,吴茱萸的Pn、胞间二氧化碳浓度与气孔导度均下降,表明此时的光合午休现象是由气孔部分关闭造成的.各遮荫处理下,吴茱萸的Pn日变化均呈“单峰型”,并无第二峰的出现,可能与遮荫条件下,下午光强较弱,环境温度较高,空气相对湿度较低有关.     

光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.     

遮荫和全光下生长的棉花光合作用和叶绿素荧光特征

 遮荫条件下（遮荫下光强相当于自然光强的40％左右）棉花(Gossypium hirsutum)叶片光合速率明显降低,仅为自然光强下生长叶片的30%～40％,叶片中RuBP羧化酶活性降低,而表观量子效率(AQY)较高。不同光照条件下生长的棉花叶片对短时间持续光强的光合诱导过程有明显的差异,由弱光转到强光下,自然光强下生长的叶片的Pn、Gs、ΦPSⅡ及非光化学猝灭系数(NPQ)都能在较短的时间内达到最大值,而遮荫叶片需要的时间较长;遮荫下生长的棉花叶片的实际光化学效率,随光强的增加下降幅度较大,而自然光照下生长的叶片下降幅度较小;自然光照下生长的叶片的NPQ随光强的升高达到较高水平,而遮荫叶片在较低的光强下即达到最大值,此时NPQ较低,遮荫叶片依赖于叶黄素循环的能量耗散水平较低。遮荫叶片较低的光合速率以及过剩光能耗散能力是其转入自然强光后光抑制严重的主要原因。     

遮荫对裸花紫珠苗期光合特性及总黄酮含量的影响

为了解遮荫对裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)幼苗生长和药材质量的影响,研究了遮荫处理(遮荫30%、50%、70%和对照0%)下2年生裸花紫珠苗的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、光合色素和总黄酮含量的变化。结果表明,无遮荫或遮荫30%下,裸花紫珠的叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈典型的双峰型,而随遮荫程度的增加,Pn日变化曲线逐渐转变为单峰型。蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化曲线呈单峰型,且峰值随着遮荫程度的增加而降低。PSII最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)的日变化曲线呈"V"型,且两者均随遮荫程度的增加而升高。幼苗叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量随遮荫程度的增加而显著增加(P0.05),而Chl a/b和Car/Chl却随遮荫程度的增加而下降。随遮荫程度的增加,叶片中总黄酮含量呈先上升后下降的趋势,以遮荫30%为最大。因此,裸花紫珠幼苗最适宜生长在无遮荫条件下,但为获得更高的总黄酮含量,可以选择30%遮荫处理。     

光照强度对乐昌含笑幼苗生长及光合特性的影响

为探析乐昌含笑(Michelia chapensis)在不同光照强度下生长及光合能力的适应机制,以乐昌含笑2年生幼苗为试材,经100%(CK)、70%(T1)、50%(T2)、30%(T3)、10%(T4)全光照5个不同遮荫处理1年(3年生),进而对其生长及光合指标进行测定。结果表明,在70%全光照和100%全光照下,乐昌含笑幼苗存活率与株高、地径生长显著高于其他处理。净光合速率在70%光照强度处理时达最高值(8.553μmol·m^-2·s^-1);随着遮荫胁迫的加重,净光合速率逐渐下降,在50%全光照下净光合速率下降主要由气孔限制导致,30%全光照和10%全光照下由非气孔限制导致。与其他遮荫处理相比,100%全光照和70%全光照下乐昌含笑叶片具有更高的最大净光合速率(8.166和8.735μmol·m^-2·s^-1)、光饱和点(1215.956和1145.328μmol·m^-2·s^-1)和光补偿点(16.280和13.572μmol·m^-2     

遮荫处理对臭柏幼苗光合特性的影响

为了探明臭柏幼苗在不同遮荫处理下的光合特性和色素含量,通过盆栽实验,测定了0%、25%、50%、75%和90%四个遮荫处理下臭柏光合特性日变化和色素含量。结果表明:(1)随着遮荫率增加,臭柏净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)随之减小,而胞间CO2浓度(Ci)随之增大,非气孔制限因素是臭柏光合速率下降的主要原因,且90%遮荫会影响臭柏幼苗的正常生长;(2)叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和叶绿素总量(Chl a+b)均随着遮荫率增加而增大,Chl a/b则随着遮荫率的增大而呈下降趋势;(3)几乎所有遮荫处理组Gs均与Tr表现出不同程度的相关性,而Gs与Pn的相关性较差;所有遮荫处理组水分利用效率(WUE)与Pn均呈极显著相关,而与Tr相关性不显著,说明臭柏是通过较高的光合速率来实现高的水分利用效率以适应不同的光照条件。同时WUE和Ci也表现出不同程度的相关性。     

遮荫处理对秋枫幼苗生理生态特性的影响

为了解遮荫对秋枫(Bischofia javanica)幼苗生长的影响,对夏季1年生秋枫幼苗在4种遮荫(透光率分别为自然光的100%、41.3%、14.6%和3.6%)处理150 d后的生理指标变化进行了研究。结果表明,1年生秋枫幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)随着遮荫程度加重而减小,表观量子效率(AQY)则增大,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO_2浓度(Ci)的日变化表明秋枫有明显的"午休"现象,遮荫引起光合速率降低的主要原因是非气孔限制,而全光照条件下则是气孔限制。叶绿素、可溶性糖含量随遮荫程度的增大呈先升后降的变化趋势;相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性则呈先降后升的趋势,以41.3%透光率的最小;可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性随遮荫程度的增大而降低。因此,秋枫幼苗主要通过提高Pn、抗氧化酶活性(SOD和CAT)、叶绿素含量,降低LSP、LCP和Rd,增大AQY来提高弱光利用能力;适度遮荫(41.3%NS)更有利于1年生秋枫幼苗在夏季的生长。     

遮荫对峦大杉1年生苗木生长的影响及动态优化

以当年播种的峦大杉(Cunninghamia konishii)幼苗为材料,采用单因素试验设计3个遮荫处理(50%、75%、100%光照),每隔7 d监测地径、苗高等生长进程;应用Logistic方程拟合苗高、地径生长过程并分析其生长节律。结果表明,遮荫显著促进峦大杉幼苗全生长季的苗高、地径生长,以50%光照表现最好;不同生长阶段遮荫对峦大杉苗高、地径生长量的影响有所不同,进行动态优化十分必要。Logistic方程能较好地拟合峦大杉苗木生长动态。50%光照处理显著提高峦大杉苗高、地径的线性生长速率、最大线性生长速率和线性生长量,显著提前苗高线性生长终期、缩短线性生长持续时间,显著推迟地径线性生长始期。峦大杉苗期光照强度动态优化方案：在t≤133 d前阶段宜采用50%光照,在t＞133 d期间宜采用100%光照。     

光强对三种喀斯特植物幼苗生长和光合特性的影响

以块根紫金牛、地枫皮和秀丽海桐的2年生幼苗为材料,通过搭建遮阴棚设置3个光照强度,对其不同光强下的形态结构、生物量分配以及光合特性进行了比较研究,以探讨光强对喀斯特植物幼苗生长和光合特性的影响。结果表明:遮阴促进了3种喀斯特植物幼苗株高、总叶面积和冠面积等形态指标的增长。总体而言,3种植物幼苗的根生物量比和根冠比均随光强的增大而显著增大,叶生物量比、叶面积比和比叶面积均随光强的增大而显著降低。强光显著降低了地枫皮与块根紫金牛的净光合速率(Pn),非气孔限制是其Pn下降的主要因素;秀丽海桐的Pn随光强的升高而显著增大。遮阴显著增加了地枫皮和秀丽海桐的单位面积叶绿素含量,强光显著增加了块根紫金牛的单位面积类胡萝卜素含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素/叶绿素比。地枫皮和块根紫金牛在50%遮阴强度下的总生物量最大,秀丽海桐总生物量随光强增大而显著增大。3种喀斯特植物幼苗对不同的光环境表现出较强的适应性,但强光不利于地枫皮和块根紫金牛幼苗的生长,而秀丽海桐幼苗对光的适应性很强。     

霍山石斛的光合特性研究

本文研究了霍山3种石斛的光合特性、气孔日变化与生态因子的相关性,研究结果表明,石斛光合作用的净光合速率、光饱和点、光补偿点均低,要求低光强和散射光.相对湿度是影响光合作用和气孔开闭的主要因子.相对湿度降低,净光合速率也降低.白天气温在20℃以下,相对湿度在80%以上时,气孔开闭随光强变化呈单峰曲线;气温在20℃以上,相对湿度达90%以上时,气孔开张度与光强呈强正相关,相对湿度降低到80%以下,气孔开张度与光强无相关性.气孔日变化出现双峰曲线.叶绿素b含量略高,在短波光430nm处吸收峰较高,表现了阴性植物的光合特性.     

遮荫对甜瓜叶片光合特性的影响

以适宜不同栽培条件的3个甜瓜品种为材料,研究了遮荫对其光合色素含量、净光合速率及比叶重等叶片特性的影响。结果表明:与正常光照相比,遮光处理能诱使甜瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素含量显著提高,叶绿素a/b显著降低。全光照条件下,3个甜瓜品种的净光合速率日变化曲线均呈双峰型,有明显的"光合午休"现象,而在遮荫条件下则呈单峰曲线变化,且光合峰值出现的时间比全光照下推迟;遮光条件下甜瓜叶片气孔导度日变化曲线与其净光合速率日变化类似。3个品种间比叶重在全光照条件下差异不显著,但遮荫显著降低了壮龄叶片的比叶重,且遮荫强度越重,比叶重越小;品种‘黄河蜜3号’壮龄叶的比叶重降幅(31.83%)显著大于‘银帝’(27.22%)和‘玉金香’(26.01%)。可见,遮荫降低了甜瓜叶片的净光合速率和功能叶片的比叶重,植株通过增加自身叶片光合色素含量以增强对环境的适应性,缓解遮荫对其的影响,品种‘银帝’表现出较强的耐弱光性。     

光强和施氮量对催吐萝芙木叶片生长及光合作用的影响

通过不同光强（15%、40%和70%自然光强）和施氮量（15、30和60g/株）的盆栽试验,研究了不同光照强度和施氮量对催吐萝芙木（Rauvolfia vomitoria Afzel.）叶片生长和光合特性的影响。结果表明：光强和施氮量显著影响了催吐萝芙木叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量（Chl）、比叶面积（SLA）和叶生物量比（LMR）（p〈0.01）,Pn和Gs均随光强、施氮量的增加而增大,70%自然光强下叶片Pn和Gs显著高于15%和40%自然光强处理。总体而言,低光条件下,更有利于其叶绿素的合成,且施氮量对叶绿素含量的影响不大。低光处理和重度施氮量均有利于催吐萝芙木叶片SLA增大和叶生物量的分配,但实验中光强和施氮量处理并未引起催吐萝芙木叶绿素荧光参数Fv/Fm发生显著变化。光强和施氮量对催吐萝芙木叶片净光合速率（P）、气孔导度（G）、水分利用效率（WUE）等光合生理指标具有显著的交互作用（p〈0.05）。     

遮荫对牡丹光合特性及观赏品质的影响

于2008～2011年对牡丹栽培品种进行了不同程度的长期遮荫处理(100%、65%、45%及15%自然光强),并对其中5个品种(‘傲阳’、‘粉中冠’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’)进行了光合特性及观赏品质的测定。结果表明:牡丹各品种光饱和点及光补偿点较高,遮荫处理下光饱和点与光补偿点有不同程度降低。65%光照下,所有品种的净光合速率较对照明显提高,成花率高,花朵直径明显增大;45%光照下,各品种成花率高,‘傲阳’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’4个品种的净光合速率较对照明显提高,‘粉中冠’、‘蓝宝石’、‘迎日红’及‘朱光墨润’的花朵直径较对照不同程度增大;15%光照下,所有品种的净光合速率及成花率较对照显著降低,花朵直径显著减小。‘蓝宝石’在不同程度遮荫下花色较对照没有明显变化,‘傲阳’在轻中度遮荫下花色较对照没有明显变化;‘粉中冠’及‘迎日红’在65%光照下花色变深变红,45%光照下花色开始变浅;‘朱光墨润’在45%光照下花色开始变蓝变红。研究发现,牡丹是阳生植物,但光照生态幅较宽,适度遮荫能促进光合作用,成花率高,花朵直径增大,花色鲜艳,提高观赏品质,但不同色系品种的适宜遮荫程度各异。     

不同光照强度下半夏化学成分含量的比较研究

利用遮荫网对卵叶型半夏（Pinellia ternata（Thunb.）Breit.）进行遮荫,秋季倒苗后,测定其化学成分含量,以研究光强对半夏化学成分含量的影响。结果显示：全光照下半夏的生物碱、鸟苷和蛋白质含量较高,55%遮荫处理半夏的块茎增重幅度较大,80%遮荫处理的还原糖和可溶性糖含量较高。不同光照强度下,半夏化学成分含量有显著的差异,全光照处理有利于半夏生物碱、鸟苷和蛋白质的积累,80%遮荫处理有利于其还原糖和可溶性糖的积累,55%遮荫处理有利于半夏的生长,但其化学成分含量低于全光照处理。     

遮荫处理对梅叶冬青叶片形态、光合特性和生长的影响

为了解遮荫环境对梅叶冬青(Ilex asprella)生长和光合特性的影响,采用遮荫网的方法模拟85%、56%和全光照等3种光照环境,研究了遮荫对其生长、光合参数以及生物量等的影响。结果表明,经一年遮荫处理后,梅叶冬青的叶绿素a、b和叶绿素总量都随着遮荫强度的增加而显著增高,胡萝卜素含量则显著降低。与对照相比,56%遮荫处理显著提高梅叶冬青的最大净光合速率和光饱和点,分别提高了17.6%和25.2%,但是85%遮阴处理则显著降低最大净光合速率和光饱和点,分别降低了18.2%和24.1%,两种遮荫处理均显著降低了光补偿点。叶长、叶宽、比叶面积、单片叶面积和叶片含水量均随着遮荫强度的增加而显著增加,而叶片厚度则显著减小。遮荫处理明显抑制整株生物量增长,减小根冠比,但是株高、冠幅和径向生长随遮荫处理时间不同而有所变异。因此,梅叶冬青有耐荫偏阳的特性,在林下种植时需及时调控乔冠层的透光率,一般应大于44%。     

光照强度对8种红树植物幼苗生长和生物量分配的影响

选取无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham.)、卤蕨(Acrostichum aureum Linn.)、桐花树(Aegiceras corniculatum Blanco.)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius Linn.)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza Lam.)、秋茄(Kandelia candel Druce.)、银叶树(Heritiera littoralis Ait.)和黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为研究对象,通过遮荫控制实验,研究这8种红树植物幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的生长和生物量分配特征。结果表明:(1)遮荫对无瓣海桑幼苗相对生长速率、生物量积累、基径的增长和叶片数的增长均有显著的抑制作用;(2)桐花和老鼠簕在遮荫处理下生长状况较好,遮荫对桐花生长的影响不显著,对老鼠簕幼苗的生长则有一定的促进作用;(3)当光照强度降低时,无瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花树的幼苗都对地上部分投入了更多的生物量,其中秋茄、老鼠簕和桐花树通过提高叶生物量来获取更大的光能捕获能力。研究结果表明,从对光照的生长适应角度来看,桐花、老鼠簕和卤蕨适宜种植在郁闭度较高的林下;秋茄适宜在郁闭度较低的林下种植;真红树无瓣海桑和木榄以及半红树黄槿和银叶树则不适合在林下种植。     

遮光对香果树幼苗光合特性及叶片解剖结构的影响

设置了全光照(L0)、透光率60%(L1)、透光率25%(L2)、透光率10%(L3)4种光环境,研究了不同遮光处理对香果树幼苗光合作用及叶片解剖结构的影响。结果表明:(1)遮光对香果树幼苗净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸汽压亏缺(V_(pdl))均产生了显著影响。全光和L1处理下Pn和Tr日变化呈明显的双峰曲线,中午出现了明显的"午休",其余处理的变化相对缓和,双峰和"午休"现象不明显;G_s的日变化规律与Pn基本一致;C_i的日变化整体呈先期缓慢降低后期抬升的趋势,与对照相比遮光显著提高了叶片胞间CO_2浓度;Ls和V_(pdl)呈现出先升后降的弧形变化,并且遮光下L_s和V_(pdl)日均值显著低于全光照。一天中P_n和T_r的日均值大小排序为L1L0L2L3。(2)不同光环境下香果树幼苗的光合响应特征明显不同。全光下,香果树幼苗能够维持较高的净光合作用速率而未呈现明显的光抑制,表现出一定的光忍耐和喜光性。L1处理下的最大净光合速率(P_(max))、暗呼吸速率(R_d)和表观量子效率(AQY)显著增加,说明香果树对光强具有一定的可塑性,轻度遮光有利于光合效率提高;强度遮光(L2、L3)导致光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)显著降低,有利于充分利用弱光,但P_(max)、R_d明显下降,光合效率受到抑制。(3)遮光显著影响了香果树叶片的气孔分布。遮光条件下香果树叶片的气孔密度显著减小,气孔器长度、宽度与单个气孔器面积也呈现类似的变化。(4)遮光条件下香果树叶片厚度减小,上表皮增厚,下表/ST增加;维管束内单列导管数目和导管直径均有明显增大,促进了叶片水分传导运输。(5)在育苗生产中,为了适应香果树幼苗生长发育的需求,建议有效辐射强度保持在自然光强的60%以上。     

遮阴和干旱对白桦幼苗光诱导的气孔动力学影响

以黄土丘陵区演替早期种白桦的幼龄实生苗为材料,采用全光照和遮阴(光照为全光照的30%)以及正常水分(田间持水量的75%～80%)和干旱(田间持水量的40%～45%)处理,研究了遮阴和干旱下白桦幼苗光诱导的气孔动力学参数、气孔解剖特征、整株植物生长和水分利用的变化。结果表明: 遮阴使气孔开放过程的滞后时间和响应时间显著增加0.8和1.8倍,气孔开放和关闭过程的响应速度显著降低82.2%和65.0%,气孔开放和关闭过程的响应幅度显著降低43.3%和56.9%;干旱使气孔开放过程的响应幅度显著降低43.9%、气孔关闭过程的响应速度显著降低33.0%;二者仅对气孔开放过程的滞后时间存在交互作用。白桦幼苗气孔关闭过程的响应速度与气孔密度和气孔指数呈显著正相关,其他气孔动力学参数与气孔解剖结构间无显著相关性。白桦气孔关闭过程中的响应速度与整株生物量、耗水量呈显著正相关,所有气孔动力学参数和整株水分利用效率间无显著相关性。遮阴和干旱对白桦光诱导的气孔动力学参数的影响与其对气孔解剖结构的影响有关,动态光下的气孔动力学参数可在一定程度上阐释白桦不同生境下生长的差异。     

不同遮荫条件下罗布麻光合特性的初步研究

用便携式光合测定仪和叶绿素荧光仪测定了不同遮荫条件下罗布麻叶片的光合参数和叶绿素荧光参数.结果显示:遮荫50%和70%处理较全光照的罗布麻叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和光饱和点(LSP)分别降低47%和65%、45%和68%、20.41%和37.45%,而表观量子效率(AQY)分别提高33%和36%;不同遮荫下罗布麻的叶绿素荧光参数PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均比全光照降低.研究表明,罗布麻虽对弱光有一定适应能力,但遮荫仍产生明显的弱光抑制而显著降低其光合效率,影响其正常生长.     

弱光下生长的葡萄叶片蒸腾速率和气孔结构的变化

 植物能够对生长环境产生生态适应性,这种适应性可从气孔导度、光合速率、水分利用效率等生态指标上反映出来。为了研究葡萄蒸腾特性对弱光环境的适应性变化,本试验以‘京玉’葡萄幼苗（Vitis vinefera cv. Jingyu）为试验材料,通过遮光处理（2个处理,分别遮光65%和85%）营造弱光环境,测定了在弱光环境下生长的葡萄叶片蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率对光照强度的响应,同时用扫描电镜技术观察了气孔的发育。结果表明,弱光环境下生长的葡萄幼苗,叶片的水势较高,但水分利用效率较低,叶片蒸腾速率和气孔导度变化对光照强度的响应缓慢,而自然光下生长的葡萄叶片则反应较迅速。通过对气孔结构的研究发现,与自然光照环境下生长的植株相比,在弱光环境下生长的葡萄幼苗,叶片下表皮的气孔横轴变宽,大小气孔之间差异减少,气孔外突,表皮细胞变大甚至扭曲,角质层变薄。说明葡萄幼苗能够对弱光环境产生适应性变化,其蒸腾特性的变化与其气孔结构的变化相关,具有一致性。