嫁接对低温弱光下甜椒幼苗光合作用的影响

以‘卫士’和‘部野丁’为砧木,以‘赤峰特选’为接穂进行嫁接,在光照培养箱内对甜椒自根苗和嫁接苗进行低温(8 ℃/ 5℃)弱光(100 μmol·m^-2·s^-1)处理,处理7 d后在正常条件（25 ℃/18 ℃,PFD 550～600 μmol·m^-2·s^-1）下恢复3 d,研究低温弱光下甜椒嫁接苗和自根苗气体交换参数、羧化效率和荧光参数等的变化.结果表明：低温弱光胁迫3 d时,甜椒幼苗叶片的光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和羧化效率（CE）均下降50%以上,之后P_n、G_s趋于平稳,CE持续下降;胞间CO₂浓度（C_i）呈先下降后上升趋势.低温弱光下,甜椒幼苗的暗下最大光化学效率(F_v/F_m)、光下实际光化学效率（Ф_PSⅡ）及电子传递速率（ETR）显著降低,初始荧光(F_o)有所升高,表明其光合机构受到一定伤害,但处理结束3 d后基本恢复.与自根苗相比,嫁接苗在各处理阶段的P_n、G_s、CE、Ф_PSⅡ、F_v/F_m和ETR都有不同程度的提高,F_o明显降低.可见,嫁接可显著提高甜椒幼苗的光合功能,减轻低温弱光对其光合作用的影响.     

弱光对不结球白菜光合特性与叶绿体超微结构的影响

研究了不结球白菜耐弱光品种“矮王”和不耐弱光品种“绿优”经弱光处理后,光合特性和叶绿体超微结构的变化.结果表明:遮荫处理后,“矮王”的总叶绿素和叶绿素b含量大幅度上升;2个品种的净光合速率（P_n）、光补偿点（LCP）、光饱和点（(LSP）、表观量子效率（AQY）、羧化效率（CE）均呈下降趋势;除光补偿点外,“矮王”的下降幅度均小于“绿优”.叶绿素荧光参数分析表明,在弱光条件下,“绿优”的光系统Ⅱ（PSII）受到伤害,F_v/F_m、ETR、Φ_PSⅡ和q_P的下降幅度均大于耐弱光品种“矮王”.电镜超微观察结果显示:“绿优”的叶绿体内部出现裂缝和孔洞,多数基质片层断裂,基粒片层解体,线粒体出现内含物减少、发生空洞的现象;而“矮王”的叶绿体结构良好,线粒体发育正常.表明弱光处理可以影响植物的光合机构,但对不同品种的影响不同.     

外源24-表油菜素内酯对弱光胁迫下番茄幼苗叶片形态及光合特性的影响

以弱光敏感型番茄品种‘基尔斯’为试验材料,采用营养液栽培,研究了外源24-表油菜素内酯对弱光胁迫下番茄幼苗叶片形态和光合特性的影响.结果表明：弱光胁迫下番茄幼苗叶片形态产生适应性变化,叶面积、比叶面积、茎叶夹角、茎叶垂角、垂度均显著提高,而叶片干质量显著降低;最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、羧化效率、Rubisco大亚基含量均显著降低,而光补偿点和CO₂补偿点显著升高.弱光胁迫下叶面喷施24-表油菜素内酯后,叶面积、叶片干质量、茎叶夹角、茎叶垂角分别增加14.1%、57.1%、12.3%和7.7%,比叶面积、垂度分别减小30.5%和10.6%;表观量子效率、暗呼吸速率、羧化效率分别提高20.4%、17.9%和9.3%,光补偿点、CO₂补偿点分别降低21.9%和4.3%,差异均达到显著水平;Rubisco大亚基含量也显著升高.说明外源24 表油菜素内酯可以通过提高弱光下番茄幼苗叶片的表观量子效率、暗呼吸速率、羧化效率及Rubisco含量,降低光补偿点和CO₂补偿点,并维持叶片形态的稳定性,来改善光合性能,有效缓解弱光胁迫对番茄幼苗的伤害.     

温度对黄瓜幼苗光合生理弱光耐受性的影响

以不耐弱光的津研2号和较耐弱光的戴多星黄瓜(Cucumis sativus L.)为试材,在人工气候室内研究适温25 ℃/18 ℃（昼/夜）、亚适温15 ℃/9 ℃和低温9 ℃/7 ℃对弱光(75～85 μmol·m^-2·s^-1)耐受性的影响.结果表明：弱光下黄瓜叶片的SPAD、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、水分利用效率（WUE）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、光化学猝灭（q_P）等指标下降,下降程度随温度的降低而加剧,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性上升.逆境解除后的恢复过程中,光合和荧光参数逐渐恢复,荧光参数恢复速度快于气体交换参数.弱光下温度越低对黄瓜幼苗叶片光合机构造成的伤害越重,低温降低了叶片对弱光的耐受性.在低温、弱光处理过程中,津研2号P_n、Φ_PSⅡ、q_P等下降程度较戴多星明显,而在随后的恢复过程中其回升速度较戴多星迟缓,表明弱光下戴多星对低温的耐受性强于津研2号.     

富氮营养对枫香幼苗弱光碳平衡能力的影响

采用室内模拟典型林型光环境和土壤氮素供给的方法,研究了不同光氮处理对枫香幼苗的存活率、叶功能性状、生物量分配和气体交换的影响;应用数学模型估算了不同光氮处理下全株的光补偿点,并与典型林型的林下光合有效辐射加以比较.结果表明： 富氮营养导致3.0%、6.0%透光率时枫香幼苗存活率(耐荫性)和比叶面积下降,而对幼苗生物量分配的影响不明显;富氮营养时光强对叶片最大光合速率影响显著,而弱光下增加氮素供给导致基于质量的叶片暗呼吸速率增加;光、氮对茎呼吸速率有显著影响,而光氮互作对叶呼吸速率有影响;3.0%、6.0%和12.0%透光率时,增加氮素供给使整株补偿点上升,而25.0%透光率下则使其下降.增加氮素供给导致的弱光下枫香幼苗的耐荫性下降与其碳平衡能力变化相关联.在大气氮沉降增加背景下,我国枫香种群的维持可能更加依赖于干扰和林隙更新,进而对其动态产生深刻的影响.     

遮阴对黄波罗幼苗的光合特性及光能利用效率的影响

一直以来黄波罗(Phellodendron amurense)被认为是不耐阴树种, 然而引入美国纽约后, 发现它具有一定的耐阴性, 在全光和林下均能更新, 在纽约已经成为生物入侵种。为了探讨黄波罗的耐阴性问题, 通过设置自然光与遮阴(15%自然光)两种光环境, 观测了三年生黄波罗幼苗(遮阴1 a后)光合生理参数、光能利用效率、叶绿素和比叶重的变化。结果表明, 与自然光处理相比, 遮阴处理的黄波罗幼苗最大光合速率、表观量子效率和暗呼吸速率略有下降, 但差异不显著(p>0.05), 光补偿点下降显著(p＜0.05); 同时, 单位面积叶绿素含量无显著差异(p>0.05), 而单位干重叶绿素含量显著升高, 比叶重显著下降, 叶面积显著增大(p＜0.05)。上述结果说明: 遮阴的黄波罗幼苗通过降低光补偿点和暗呼吸速率利用环境中的弱光, 同时通过减小比叶重、增大叶面积和提高叶绿素b相对含量来增强对光的捕获, 使其在弱光时的光能利用效率提高。由此推断, 黄波罗幼苗能适应一定程度的遮阴。     

低温弱光对辣椒幼苗光合特性与光合作用启动时间的影响

以辣椒(Capsicum annuumL.)幼苗为试材,研究了偏低温弱光(19℃/12℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)和临界低温弱光(15℃/8℃昼/夜,90μmol?m-2?s-1)胁迫10 d后的光合特性与光合作用启动时间的变化.结果表明:无论是在偏低温弱光还是在临界低温弱光下,辣椒幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光饱和时的光合速率(Amax)和表观量子产额(AOY)下降;CO2补偿点(CCP)升高,而CO2饱和点(CSP)、CO2饱和时的光合速率(Amax)以及羧化效率(CE)下降;温度补偿点(TCP)降低;光合作用启动时间(STP)延长.在偏低温弱光下,辣椒幼苗有着更高的光与CO2利用能力和利用效率,光合作用启动时间较短,但温度补偿点较高.     

光照和氮交互作用对水曲柳幼苗生长、生物量和氮分配的影响

采用温室沙培方式,对水曲柳幼苗进行了不同光强（2个水平）和氮浓度（4个水平）处理,分析了其生长、生物量和氮分配对环境变化的响应.结果表明：与全光照处理相比,低光处理下水曲柳幼苗冠根比（S/R）和净氮吸收速率（NNUR）极显著提高（P<0.01）,但相对生长速率（RGR）和净同化速率（NAR）极显著下降（P<0.01）;低光处理下的幼苗根、茎、叶和整株生物量分别较全光照处理降低了36.8%（P<0.01）、1.7%、12.7%（P<0.05）和24.3%（P<0.01）;低光处理使幼苗分配到根系的氮比例明显下降,而叶片的分配比例增加.无论光强大小,氮对幼苗生长都具有十分明显的促进作用,而且幼苗S/R和叶片的氮分配比例都随氮供给浓度的增加而明显提高.光强和氮浓度对水曲柳幼苗的基径、S/R、RGR和生物量（根和叶）分配比例具有显著的交互作用（P<0.05）.     

四种亚高山针叶林树种的表型可塑性对不同光照强度的响应

以青藏高原东缘亚高山针叶林群落演替后期种岷江冷杉、演替中后期种粗枝云杉和青榨槭、及先锋树种红桦为材料,研究了不同光强下生长的4种树苗生长、生物量分配、叶片形态和光合特性,探讨植物幼苗的形态和生理特征的表型可塑性与光适应的关系。结果表明：（1）弱光环境中生长的4种植物的基茎、相对生长速率、叶片厚度、根重比、最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率较低,而比叶面积、地上／地下生物量、茎长／茎重、叶重比和茎重比较高。（2）大部分光环境下岷江冷杉幼苗的最大净光合速率和暗呼吸速率低于粗枝云杉,青榨槭幼苗的最大净光合速率和暗呼吸速率略低于红桦。（3）高光强下生长的粗枝云杉和红桦幼苗的相对生长速率分别大于岷江冷杉和青榨槭,但在低光强下则与之相反。（4）粗枝云杉和红桦幼苗的11种可塑性指数平均值则分别大于岷江冷杉和青榨槭。岷江冷杉适应弱光环境的能力略强于粗枝云杉和红桦,但适应强光的能力较差。生理适应的可塑性指数大于形态适应的可塑性指数,表明前者在4种植物幼苗光适应方面起到了重要的作用。研究结果支持树种的生理生态特性决定了其演替状况和生境选择的假说。     

外源亚精胺对根际低氧胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下亚精胺(Spd)对黄瓜幼苗净光合速率（P_n）、细胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）以及量子效率（Φ_c）和羧化效率（CE）的影响.结果表明,低氧胁迫下,黄瓜植株P_n呈下降趋势,处理10 d后达最低值,为同期对照的63.33%,而低氧胁迫的外源Spd处理10 d时P_n升高了1.25倍;C_i与P_n呈一定负相关性（R²=0.4730～0.7118）,G_s与T_r的变化幅度较大,低氧胁迫下有明显下降趋势,Spd处理后其值有所上升,两者呈显著相关（R²=0.7821～0.9458）,但与P_n的相关性不显著;低氧下Φ_c和CE比对照分别下降了63.01%和72.33%,而Spd处理后,Φ_c和CE值分别提高了23%和14%.表明在低氧胁迫下黄瓜幼苗的光合抑制主要是由非气孔限制所引起的,而外源Spd可通过对光系统的修饰减轻黄瓜幼苗的低氧胁迫伤害.     

施氮对不同抗旱性冬小麦叶片光合与呼吸的调控

在大田条件下对两个不同抗旱特性的冬小麦品种全生育期叶片光合气体交换参数、光合色素含量和呼吸值及其对氮素水平的响应进行了研究.结果表明,施氮180 kg·hm^-2处理旱地品种叶片气孔导度、总光合色素含量、光合速率较不施氮处理在全生育期分别提高了43.75%、18.54%和49.66%,水地品种分别提高了12.12%、20.88%和29.25%;而旱地品种总呼吸速率降低了4.8%,水地品种降低了4.5%.适量施氮,增强了小麦叶片的气体交换能力,提高了光合色素含量,并降低了呼吸速率,从而提高了小麦叶片光合碳同化能力.小麦品种间光合的差异主要由非气孔因素引起.旱地品种呼吸速率较低,吸收的光能较多地用于光合碳同化作用.不施氮处理叶片光合速率较高的生育时期其呼吸速率也高,而施氮处理叶片光合速率高的生育时期呼吸值较低.施氮增加了光能向光合碳同化方向的分配.施氮对提高冬小麦抗旱能力有积极作用,其机理在于氮素改善了叶片气体交换状况,提高了光合色素含量,并优化了叶片对光能吸收的分配.     

花生幼苗光合特性对弱光的响应

在苗期用黑色遮阳网对丰花1号和丰花2号进行不同遮光处理(不遮光,遮光27%、43%和77%),研究了苗期遮光及恢复对花生叶片光合特性的影响.结果表明： 遮光后,随遮光程度增强,叶片叶绿素含量显著增加,实际光化学效率(Ф_PSⅡ)和最大光化学效率(F_v/F_m)升高,叶绿素a/b和净光合速率(P_n)降低.恢复自然光照后1 d,在高光强下测定时,随前期遮光程度增强,P_n、气孔导度(G_s)下降,细胞间隙CO₂浓度(C_i)升高;在低光强下测定时,P_n显著升高,G_s和C_i下降;低光强与高光强下测定的P_n比值显著升高;恢复自然光照后,随前期遮光程度增强,光补偿点、光饱和点、CO₂补偿点、CO₂饱和点和羧化效率显著降低,表观量子效率显著升高.恢复自然光照后,P_n、Ф_PSⅡ和F_v/F_m先迅速下降,3～5 d后逐渐回升;恢复15 d后,遮光27%处理的各项指标恢复到对照水平,其他处理的恢复程度则因遮光程度和品种而异.丰花1号各处理叶绿素含量、P_n、Ф_PSⅡ均高于丰花2号.苗期遮光提高了花生利用弱光的能力,降低了其利用强光的能力.     

两种高产小麦旗叶光合功能衰退特性的比较

以高产小麦宁麦8号和9号为材料,研究了自开花期旗叶光合功能衰退和品种间的差异。结果表明:开花期后,随着穗重的增加,旗叶的比叶重、相对含水量、叶绿素含量、饱和光强下的净光合速率P_nmax、光饱和点LSP、表观量子产量AQY以及PSI、PS II和全电子传递链活性不断降低,黄熟期后下降均较显著,而叶绿素a/b、光补偿点LCP和呼吸速率R_d开花期至黄熟期间缓慢升高。和宁麦8号相比,宁麦9号叶绿素含量开始时较低,衰老后期含量较高。结论:黄熟期前,旗叶对光的利用范围较光,光合功能降低缓慢;黄熟期后,利用强光和弱光能力均下降,光合功能的衰退显著。和宁麦8号相比,高产小麦宁麦9号旗叶光合功能早衰。     

不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100%、56.2% 和12.5%),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明： 低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

大豆杂优豆1号及双亲的光合特性分析

以夏大豆杂交种杂优豆1号及亲本(W931A和WR016)为材料,进行了光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2值、水分利用效率(WUE)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、光合势等光合特性的测定,以探究杂优豆1号光合特性方面的杂种优势规律,为大豆的高光效育种提供理论指导。结果表明:杂优豆1号的净光合速率日变化呈现单峰曲线,在8:00时净光合速率显著高于W931A和WR016;杂优豆1号与亲本相比具有较低的光补偿点和较高的光饱和点,从而说明杂优豆1号较强利用强光和弱光的能力;从群体光合势分析,杂优豆1号的叶面积指数和光合势在盛花期、结荚期、鼓粒期3个不同时期都显著高于W931A和WR016,从盛花期到结荚期、结荚期到鼓粒期叶面积指数和光合势都呈现逐渐上升的趋势。杂优豆1号较强的光利用能力、较高的叶面积指数和光合势有利于产量的提高。     

四种热带雨林树种幼苗比叶重,光合特性和暗呼吸对生长光环境的适应

雾凉季研究了西双版纳热带雨林4种植物幼苗对生长光环境的适应,其中两个树种幼苗喜光（团花和滇南插柚紫）,两个树种幼苗耐荫（滇南红厚壳和玉蕊）发现弱光环境中生长的4种植物比叶重、光合能力、光饱和点、光补偿点暗呼吸速度、叶绿素a/b比较低,叶绿素含量较高。玉蕊和滇南红厚壳幼苗的光合能力和呼吸速度 于团花树和滇南插柚紫。团花树和滇南插机紫的比叶重和光合作用的可塑性大于玉蕊和滇南红厚壳。高光强下生长的团花树和滇南插机紫增加叶氮分配给羧化酶的比较。减少分配给叶绿素的比例。滇南红厚壳和玉蕊适应弱光环境的能力略强于团花树和滇南插机紫,但适应强光的能力较差。研究结果支持树种的生理生态特性决定了其演替状况和生境选择的假说,单位干重叶的光合能力和呼吸速率并未表现出利于光适应的可塑性,表明4种植物生理适应能力较差,形态学上的适应在4种热带雨林树种幼苗光适应方面起到了重要的作用,叶氮分配也是它们光适应的策略之一。     

珍稀树种红花玉兰在华北地区的最适光环境

珍稀树种红花玉兰对其华南原产地的自然环境有良好的适应性, 但在华北地区却生长不良。通过对红花玉兰在华北地区一个生长季内对三种光照水平(100%、70%、40%全光照)的光合和生长响应分析, 结果表明:在70%全光照条件下, 红花玉兰幼苗的净光合速率、光饱和点、株高、基径、根生物量和茎生物量均达到最高水平。随着光照强度的减弱, 暗呼吸速率、光补偿点、比叶重量、叶片厚度和密度显著降低, 表观量子效率、最大荧光Fm、可变荧光Fv、Fm/Fo(Fo为初始荧光)、Fv/Fo、Fv/Fm、叶绿素含量、叶面积和叶柄角度均显著增大。说明70%全光照最适于一年生红花玉兰幼苗在华北地区的生长, 全光照和40%全光照条件下幼苗则因光量的过剩和不足而生长不良。因此建议将红花玉兰栽植在林缘或林窗地带, 可为这一珍稀濒危树种在华北地区的引种提供有利的适生光照环境。     

光照强度对广西地不容光合特性和生长的影响

以盆栽当年生广西地不容为材料,研究不同光照强度(100%、50%、30%和15%自然光强)对其光合特性和生长的影响。结果表明:随着光照强度的降低,广西地不容最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)先减小,而后稍有增大;表观量子效率(AQY)在30%和50%光强下显著高于100%和15%光强处理;叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量随光强的减弱而增大,Car/Chl随光强的减弱而减小,Chla/Chlb比值在各处理间无显著差异;单叶面积随生长光强的减弱而增大,比叶重(LMA)则随着生长光强的减弱而减小;30%光强下广西地不容块根生物量最高,光照过强和过弱都不利于其生物量的积累。广西地不容对光强的适应范围较广,但光照过强或过荫均对生长造成不良影响,光合速率降低,生长减缓,块根生物量积累下降,30%光强是其当年生苗生长的最佳光强。     

入侵植物加拿大一枝黄花对土壤水分变化的生态学响应

以盆栽的入侵植物加拿大一枝黄花为材料,在100%(CK)、80%(W_80)、60%(W_60)和40%(W_40)土壤田间持水量条件下,研究了该植物的生长、生物量分配和光合生理特征,以探讨其入侵机制.结果表明:(1)加拿大一枝黄花的生长速率、株高、叶面积(叶长、叶宽)等均随土壤含水量的降低而下降;总生物量及根、茎、叶各器官生物量积累均随土壤含水量的减少而呈不同程度降低,根生物量比、叶生物量比和根冠比则表现出逐渐增大趋势,并在W_40处理下达到最大;克隆生长在W_40处理下受到严重抑制,表现为无克隆分株和二级根茎,分枝强度低、根茎直径小等特征.(2)随着土壤含水量减少,植株叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量逐渐下降,叶绿素a/b比值却升高,同期的净光合速率、最大净光合速率、光饱和点下降,而光补偿点却上升,其光适应范围逐渐变小.研究发现,加拿大一枝黄花具有较强的抗旱性和耐旱性,但重度干旱仍严重影响其正常生长,其适宜的水分生态位是中偏湿的土壤环境;其通过一系列形态和生理上的可塑性变化来适应和占据各种异质性生境,表型可塑性可能是其成功入侵的重要机制.