光照强度调控4种亚热带森林植物叶片的抗氧化能力

 以亚热带林木荷树(Schima superba)和黧蒴(Castanopsis fissa)(乔木)、九节(Psycotria robra)和罗伞(Ardisia- quinguegona)(灌木)为材料,盆栽苗给予100％、36％及16％自然光照处理,同时在自然林中选择两种低光强区并采用疏伐措施使部分幼树暴露于全自然光下。在夏、冬两季采样分析叶片的抗氧化剂(AsA、GSH)含量和抗氧化酶(APX、SOD)活性,研究光强对4种亚热带树种抗氧化能力的影响。结果表明：同在自然光下,灌木的抗氧化能力较强,其AsA含量,APX．SOD活性高于乔木;随生长光强的减弱,4种幼树叶片的AsA．GSH含量和APX、SOD活性均下降,而光强改变对灌木的影响大于乔木。夏、冬季的分析结果有一定差异,说明光是自然条件下影响植物叶片抗氧化能力因子,但温度等亦有一定的作用。     

4种木本植物叶片的光合电子传递和吸收光能分配特性对光强？…

以气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法研究了亚热带自然林乔木荷树、黧蒴和林下灌木九节、罗伞幼苗的光合电子传递及激发能利用的分配对生长光强的适应特性。４种植物生长于１００％、３６％和１６％的自然光下８个月,叶片的光化学速率和热能耗散速率随光强增大而提高,热能耗散占总的光能吸收的比例也因光强不同而改变,１６％光下的相对热耗散率约为４０％－４５％,１００％自然光下增大至５０％－７５％。叶片总的非环式电子     

光强对4种亚热带森林植物光合电子传递向光呼吸分配的影舷

研究夏季生长于自然光和遮阴降低光强至36%和16%下的4种亚热带自然林植物幼苗的光合特性.除荷树外,黧蒴和林下灌木九节与罗伞在自然光下的光合速率比36%光下低,出现光合驯化(下调)现象.高光强下总的光合电子传递速率JF及其向光呼吸传递的比率JO/JF明显增大.JO/JF在自然光下的叶片中高达0.5～0.6,与提高的Rubisco氧化速率、乙醇酸氧化酶活性和光呼吸速率相一致,表明提高光合电子向光呼吸途径的传递比率是高光高温下森林植物的一种保护性调节机制.     

木本植物阳生和阴生叶片叶绿体O2和NO2-光还原作用

在有PCR和PCO环活性抑制剂甘油醛和光合磷酸化解偶联剂NH4Cl存在下,比较了生长于3种光环境的乔木黧蒴和灌木九节幼苗阳生和阴生叶片叶绿体的O2和NO2－光还原速率,全自动光下两种植物阳生叶片的叶绿体O2的光还原速率最高,占总光合电子传递活性的66％－68％,NO2－光还原速率也有类似趋势,占总电子传递的11％－15％左右。36％和16％自然光下阴生叶片O2和NO2－光还原速率及O2光还原电子传递的比较显著降低,但NO2－光还原电子传递的比例不受影响,与NO2－光还原相关的叶片NiR和NR活性及NiR/NR活性比也因叶片接受光强度大小而异,随光强减弱,黧蒴的NiR活性降低,九节的NR活性增高,但黧蒴的NR活性和九节的NiR活性变化未达差异显著性。     

亚热带植物叶片UV—B呼吸化合物的积累

供试的５７种亚热带在自然条件下,其叶片ＵＶ－Ｂ吸收化合物在２８０ｎｍ￣３３０ｎｍ有１个或２个吸收峰。以单位面积为基数表示的ＵＶ－Ｂ吸收化合物吸收率为乔木〉灌木〉草本;阳生植物〉阴生植物。降低生长光强至自然光的４０％和１６％,荷木,黧蒴,黄果厚壳桂和马尾松叶片的ＵＶ－Ｂ吸收光化合物减少８％￣４８％。化工厂和电厂附近生长的植物叶片ＵＶ－Ｂ吸收化合物吸收率呈现增高或降低两种变化类型。结果表明叶片具有抵御     

亚热带植物叶片UV-B吸收化合物的积累

供试的５７种亚热带植物在自然条件下,其叶片ＵＶ－Ｂ吸收化合物在２８０ｎｍ～３３０ｎｍ有１个或２个吸收峰。以单位面积为基数表示的ＵＶ－Ｂ吸收化合物吸收率为乔木＞灌木＞草本;阳生植物＞阴生植物。降低生长光强至自然光的４０％和１６％,荷木,黧蒴,黄果厚壳桂和马尾松叶片的ＵＶ－Ｂ吸收化合物减少８％～４８％。化工厂和电厂附近生长的植物叶片ＵＶ－Ｂ吸收化合物吸收率呈现增高或降低两种变化类型。结果表明叶片具有抵御ＵＶ－Ｂ辐射损伤作用的ＵＶ－Ｂ吸收化合物的积累受植物基因型、生活型、生态型的控制和环境因子的调节。     

木本植物阳生和阴生叶片叶绿体O_2和NO_2~-光还原作用

在有ＰＣＲ和ＰＣＯ环活性抑制剂甘油醛和光合磷酸化解偶联剂ＮＨ４ＣＬ存在下,比较了生长于 ３种 光环境的乔木黧蒴和灌木九节幼苗阳生和阴生叶片叶绿体的Ｏ２和ＮＯ２光还原速率。全自然光下两种 植物阳生叶片的叶绿体Ｏ２的光还原速率最高,占总光合电子传递活性的６６％－６８％,ＮＯ２光还原速率 也有类似趋势占总电子传递的１１％－１５％左右。３６％和１６％自然光下阴生叶片Ｏ２和ＮＯ２光还原 速率及Ｏ２光还原电子传递的比例显著降低,但ＮＯ２光还原电子传递的比例不受影响。与ＮＯ２光还原 相关的叶片ＮｉＲ和ＮＲ活性及ＮｉＲ／ＮＲ活性比也因叶片接受光强度大小而异,随光强减弱,黧蒴的 ＮｉＲ活性降低,九节的ＮＲ活性增高,但黧蒴的ＮＲ活性和九节的ＮｉＲ活性变化未达差异显著性。     

光强对木本植物叶绿体中活性氧产生的调控作用

将亚热带自然林的乔木荷树、黧蒴和灌木九节、罗伞幼苗栽种于3种不同光强下分析叶片中的LOX、XOD、MAO活性和分离叶绿体中和活性氧O2-. 、OH@ 和H2O2的产生速率差别的结果表明全自然光下生长的叶片中LOX和XOD活性最高,降低光强则2个酶的活性下降.叶绿体中的3种活性氧的产生随光强变化的趋势与LOX及XOD活性变化相似.这反映高的LOX和XOD活性是高光强下叶片中出现较高活性氧水平的原因之一.供试灌木的LOX和XOD活性低于乔木,但其活性及活性氧形成速率对光强变化的敏感性高于乔木.     

夜间低温胁迫对两种生长光强下藤黄幼苗叶片荧光特征和活性氧代谢的影响

对两种不同生长光强下（自然光的8％和50％）西双版纳热带雨林木本植物藤黄（Garcinia han-buryi）幼苗经夜间低温（4℃）处理后荧光特性和活性氧代谢的研究结果表明,低温使藤黄叶片光合机构PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ非环式电子传递的量子效率（ФPSⅡ）、非光化学猝灭系数（NPQ）下降,原初荧光（F0）上升。低温胁迫消除后,生长在50％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0在3d后仍不能完全恢复,而生长在8％光强下藤黄叶片的Fv/Fm和F0基本恢复,说明低温使生长在8％光强下藤黄的光合机构PSⅡ反应中心受到可逆失活,而生长在50％光强下藤黄的光合机构受到氧化伤害。随着低温胁迫时间的延长,两种生长光强藤黄叶片活性氧保护酶（SOD,CAT,APX）的活性虽升高,但O2^-的生成速率、H2O2和MDA含量积累增加。而在恢复阶段,生长在8％光强比生长在50％光强下藤黄叶片的活性氧含量下降得快,进一步说明生长在高光强的植物比生长在低光强的植物受低温伤害大。     

不同光强下焕镛木和观光木的光合参数变化

 生长在全日光强下的焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)和观光木(Tsoongiodendron lotungensis)幼树叶片的最大光合速率、表观量子产率和光能转换效率均较生长在40%和20%日光强的高。当生长光强从全日光强降低至40%日光强时,焕镛木的表观量子产率和光能转换效率分别降低13.1%和6.3%,而观光木则相应分别降低23.8%和33.4%。生长光强降低至40%日光强时,焕镛木的Rubisco最大羧化速率(Vcmax)未见变化;而最大电子传递速率（Jmax）则降低14.1%,表明Jmax对光强降低的响应较Vcmax敏感。当生长光强从全日光强降低到40%和20%日光强时,观光木的Vcmax分别降低7.7%和31.7%,而Jmax则分别降低9.7%和42%。光强从全日光强降低至40%日光强,焕镛木叶氮在Rubisco和捕光叶绿素蛋白复合体中的分配系数没有明显改变,而叶氮在生物力能学组分中的分配系数降低则较为明显（20.4%）,表明生长光强降低对叶氮在光合电子传递链组分分配的影响较在Rubisco的大。结果表明,焕镛木表现阳生树种特性,在迁地保育中宜选择向阳小生境种植,而观光木较耐荫,可种植在较遮荫的环境。     

Effect of light intensity on partitioning of photosynthetic electron transport to photorespiration in four subtropical forest plants

Photosynthetic rate (Pn) and the partitioning of noncyclic photosynthetic electron transport to photorespiration (Jo) in seedlings of four subtropical woody plants growing at three light intensities were studied in the summer time by measurements of chlorophyll fluorescence and CO2 exchange. Except Schima superba, an upper canopy tree species, the tree species Castanopsis fissa and two understory shrubs Psychotria rubra, Ardisia quinquegona had the highest Pn at 36% of sunlight intensity. The total photosynthetic electron transport rate (JF) and the ratio of Jo/JF were elevated in leaves under full sunlight. Jo/JF ratio reached 0.5-0.6 and coincided with the increasing of oxygenation rate of Rubisco (Vo), the activity of glycolate oxidase and photorespiration rate at full sunlight. It is suggested that an increasing partitioning proportion of photosynthetic electron transport to photorespiration might be one of the protective regulation mechanisms in forest plant under strong summer light and high tempe     

广西木荷林的分类和演替

木荷（ＳｃｈｉｍａｓｕｐｅｒｂａＧａｒｄｎ．ｅｔＣｈａｍｐ．）林是原来的常绿阔叶林遭受破坏以后,在保护较好的情况下,从演替系列群落顺向演替恢复为常绿阔叶林的一个早期类型。本文对广西木荷林进行分类,划分和论述７个群丛的种类组成特点和演替方向,可供进一步研究和规划退化生态系统的恢复和重建参考     

Effect of Light on Scavenging Capacity for Organic Free Radical in Leaves of Four Woody Plants

Change of antioxidant capacity of the organic-free-radical scavengers to 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH·) reagent in the leaf extracts of the seedlings and young trees of four woody species (Schima superba Gardn. et Champ., Castanopsis fissa (Champ. ex Benth.) Rehd. et Wils., Psychotria rubra (Lour.) Poir., Ardisia quinquegona Bl.) in exposureto different light intensities was investigated. The organic free radical scavenging capacity (ORSC) expressed as the percentage of decreasing DPPH· was 16%-59% (pot seedlings) or 48%-88% (young trees in the forest). The highest ORSC was observed in plants grown under natural light, and the ORSC reduced with the decreasing light intensity. Similar trend was observed through the assay of inhibition to linoleic acid oxidation. The ORSC of P. rufra, an understory shrub, was more sensitive to the change of light intensity. A linear relationship was found between ORSC and AsA (ascorbic acid) content (r=0.92) or the absorption around the wavelength of 204-227 nm. It is proposed that ORSC of leaf was regulated by incident light intensity, and the contents of AsA and, flavonoid phenolics might be the important components contributed to ORSC and total antioxidant activity of leaves. The increasing ORSC is likely to be a protective strategy of plant in response to strong light.     

4种木本植物叶片的光合电子传递和吸收光能分配特性对光强的适应

以气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法研究了亚热带自然林乔木荷树、黧蒴和林下灌木九节、罗伞幼苗的光合电子传递及激发能利用的分配对生长光强的适应特性。4种植物生长于100%、36%和16%的自然光下8个月,叶片的光化学速率和热能耗散速率随光强增大而提高,热能耗散占总的光能吸收的比例也因光强不同而改变,16%光下的相对热耗散率约为40%～45%,100%自然光下增大至50%～75%。叶片总的非环式电子流速率及其分配到光呼吸的比例在100%光强下最高。乔木和灌木的电子传递和光能分配特性在16%光下相似,在100%光下差别较明显。除灌木种有较高的热耗散比例之外,其余的参数皆比乔木的低。结果表明乔木与灌木皆可通过提高激发能热耗散比例和提高光合电子传递向光呼吸的比例来适应于高光强条件。     

亚热带季风阔叶林不同林地几种植物光合作用的比较研究

比较了亚热带季风阔叶林不同林地几种植物的叶特性、叶含氮量、叶绿素含量、光合速率和气孔对CO_2的传导率,表明疏林的桃金娘(Rhodomyrtus tomentoso)和荷树(Schima superba)的叶厚和栅栏组织厚度较九节(Psychotria rubra)小,但单位面积干重较九节大,叶含氮量(N mg/g干重)较密林的罗伞(Ardisia quinquegona)低,疏林的桃金娘和荷树的光合作用饱和光强为600和550 μmol 光量子m~(-2),S~(-1),光补偿点分别为12和20 μmol,光量子m~(-2),s~(-1),两种植物的平均最大光合速率分别为11.9±0.4和7.5±1.8 μol CO_2,m~(-2),S~(-1),光合量子产率分别为0.056和0.048,而密林的罗伞光合速率变化对光强变化反应敏感,暗呼吸速率较低。光补偿点为5μmol,光量子m~(-2),S~(-1),显著低于疏林植物,疏林植物有着较高的Ci/Ca值和水分利用效率。亚热带季风阔叶林的不同林地的植物有着不同的光合作用特性,这可能与植物生境的光状况有关。     

光强对四种亚热带树苗生长特征影响的比较

鼎湖山亚热带森林优势树种藜蒴、荷木、黄果厚壳桂和马尾松2－3年生树苗,盆栽于16％、40％和100％的自然光下生长16个月．3种阔叶树无论在全自然光还是在弱光下均能较好地存活,遮光下的马尾松则出现不同程度的死亡．全光下的马尾松、黄果厚壳桂树苗的基径和树高生长大于遮光下的树苗．4个树种的侧枝数均随光照的减弱而下降．在不考虑新老叶更新的情况下,全光下的藜蒴、黄果厚壳桂单株叶片数大于弱光下的树苗,而荷木则相反．如果以全光下单株树苗干物质量为100％,那么在相对光照为40％和16％下生长的马尾松、黄果厚壳桂、荷木和藜蒴单株树苗的干物质量分别为57．4％和32．7％、73．8％和62．1％、78．0％和78．6％、93．9％和76．2％．不同光强下的藜蒴、荷木地上部分干物质量的变化不大,地下部分则随光照的减弱而下降,马尾松、黄果厚壳桂无论地上还是地下部分干物质量均随光强的减弱而明显减少．遮光下生长的3个阔叶树种树苗的冠根比（CRR）、叶重比（LWR）、叶面积比（LAR）和比叶面积（SLA）均高于全光下的树苗．马尾松为喜光树种,对阴生环境的适应能力极为有限;黄果厚壳桂为耐阴树种,在全光下仍然比遮光条件下生长较快．     

提高CO2浓度对两种亚热带树苗叶片水分状况的影响

鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种黧蒴和荷木的幼苗,盆栽于自然光照和人工调节CO₂浓度为500μl·L^-1或空气CO₂(340μl·L^-1)的气罩中3个月.在各自生长条件下测定,高CO₂下生长的黧蒴和荷木叶片平均气孔导度分别降低13%和20%,蒸腾速率下降20%和18%,水分利用效率提高1倍以上,不同CO₂浓度下的植物叶片气孔导度和蒸腾速率日进程曲线也有明显差异.处理后将幼苗置于自然条件下观测其后效应,第7d时处理间的气孔导度和蒸腾速率皆无明显差异     

Membrane Injury and PSⅡ Inactivation in Some Subtropical Woody Plants Induced by Photooxidation

Leaf discs from the pot-cultured seedlings of tree species and understory shrub species in a natural subtropical forest were treated with methyl viologen (MV) solution under low light or high light illumination. The degradation of chlorophyll and the leakage rate of electrolytes through membrane were enhanced by the increasing MV concentration and prolonged time of treatment. Membrane injury was more serious than oxidative bleaching of chlorophyll under the same condition. When leaf discs were subjected to short term (1 h) exposure of MV-photooxidation in high light (1 300 μmol·m-2·s-1), a pronounced decrease of Fv/Fm, ФPSⅡ and qp, as well as △A505, △A320 and ratio of qp/qN were observed in all tested species, which were accompanied by the increase of qN, KD and Fo. It demonstrated that photooxidation led to PSⅡ inactivation expressing in the reduction of the number of PS Ⅱ centre undergoing a stable charge separation and efficiency of the primary photochemical efficiency and noncyclic electron transport of PS Ⅱ. Partial excitation energy might dissipate via the useful nonphotochemical fluorescence quenching, but the lowering of △A505 was not consistent with the elevation of qN. Understory shrub Psychotria rubra Poir., Ardisia quinquegona BI. Showed more susceptibility to photooxidation than the upper canopy tree species Schima superba Gardn. et Champ., Castanopsis fissa (Champ.) ex Benth. ) Rend. et Wils. and Syzygium rehderianum Merr. et Perry.     

全日光强下5种植物叶片的UV-B防护

通过测定马尾松(Pinus massoniana)和荷木(Schima superba),及黄果厚壳桂(Cryptocarw concinna)、藜蒴(Castanopsis fissa)和锥树(Castartopsis chinensis)叶片中甲醇提取物和细胞壁碱性酚类提取物中UV-B吸收物质的含量,以及叶片叶绿素含量和比叶面积,研究全日光强下植物对UV-B的防护策略。结果表明,在全日光强下植物叶片甲醇提取物的UV-B吸收能力较遮阴下的高,如藜蒴和锥树分别高出42．6％和32．6％,而马尾松仅高出4．2％。全日光强下的黄果厚壳桂和荷木叶片细胞壁碱性酚类提取物的UV-B吸收能力亦分别比遮阴下的高3596和11．7％,而马尾松、锥树和藜蒴则较遮阴下的低,可能这些树种在全日光下细胞壁UV-B吸收物质有部分转移到细胞质,以增强栅栏组织细胞的保护。全目光强下这几种植物叶片的叶绿素含量较遮阴下的低,但有较高的比叶面积,这可能有利于减少对光的吸收和对深层组织细胞器的保护。可见不同植物是采取不同的策略来适应增高的UV-B辐射。