珍稀蕨类植物扇蕨光合速率与环境因子的关系

利用CO2光合测定仪分析了引种栽培的扇蕨叶片的光合补偿点和饱和光强,通过控制叶室的光合有效辐射、CO2浓度、温度和相对湿度,分析了叶片的羧化效率和CO2补偿点,并进行光合有效辐射、温度或相对湿度对光合速率影响的研究。扇蕨叶片光补偿点的光强为5.8μmol·m-2·s-1,饱和光强约为1000μmol·m-2·s-1。叶片的羧化效率为0.02665,CO2补偿点为66.1μmol·mol-1。叶片光合速率在20℃时达到最大值,最适温度为17～27℃。相对湿度20%～80%的试验范围内,叶片光合速率随湿度增加而增大,最适相对湿度条件在60%以上。     

七子花苗期光合生理生态特性研究

对七子花苗期的光合生理生态特性进行了研究,结果表明：（1）净光合速度,蒸腾速率的日进程曲线呈“双峰”型,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反,中午胞间CO2浓度增高表明净光合速率午间 要受非气孔限制因素的影响,暗呼吸速率日进程呈单峰曲线,中午阳高。气孔阻力的变化规律与蒸腾速率基本相反。光能利用效率以上午7：00为最高,中午最低,以后又逐渐上升。水分利用效率以7：00最高,10：00－16：00较低。（2）一天分时段光响应试验表明,饱和光强 表观量子产额上午最高,中午最低,下午有所上升。上午和下午光补 点比较接近,中午增高一倍多。不同时段遮光都使得蒸腾速率下降,以下进下降幅度最大,但使气孔阻力升高,下午增加幅度最大。（3）上午羧化效率最高,中午最低,下午稍有上升,而CO2补偿点中午最高。     

七子花幼苗光合特性的温度响应

对七子花苗期光合特性的温度响应的研究结果表明：（1）净光合速率的最适温度为26-30℃。在19-40℃之间,暗呼吸速率与温度呈乘幂关系。蒸膳速率与温度呈线性关系。（2）饱和光强,表观量子效率和净光合速率在29℃时最高,在39℃时最低,但光补偿点和蒸滕速率程式高,光抑制加剧。（3）高温使七子花叶片的羧化效率下降。CO2补偿点上升,从而引起光合能力下降。     

云锦杜鹃叶片光合作用日变化特征

自然条件下, 对云锦杜鹃光合作用日进程和光响应进行了观测, 结果表明:夏季晴天云锦杜鹃阳叶净光合速率日进程曲线为"双峰"型, 光合效率午间明显降低。胞间CO₂ 浓度的日进程基本与净光合速率相反, 中午胞间CO₂ 浓度增高表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响。暗呼吸速率日进程呈单峰曲线, 中午最高。阴叶净光合速率在一天的大部分时间里变化不大。一天分时段光响应试验表明, 阳叶饱和光强和表观量子效率上午较高, 下午有所降低, 而光补偿点下午有所上升。阴叶的这些光合参数在上午和下午没有明显的变化。这些研究结果表明, 强光下光抑制的发生是引起云锦杜鹃阳叶光合效率午间降低的重要原因。逐步多元回归和通径分析表明, 光合有效辐射和空气温度是直接影响净光合速率日变化的主要因子。     

地毯草的光合特性研究

地毯草是一种典型的暖季型草坪草。用Li 6400便携式光合分析仪测定地毯草的光合特性。地毯草的光合日进程呈单峰型,无"午休"现象且受非气孔限制,最大净光合速率出现在14∶00,变化趋势与光合有效辐射(PAR)、气温(Ta)、蒸腾速率(Tr)等因子相同,与空气相对湿度(RH)、胞间CO2浓度(Ci)等相反;其光饱合点超过2000μmol.m 2s 1,最大净光合速率达22μmol.m 2s 1,暗呼吸速率为1.34μmol.m 2s 1,CO2补偿点为0.97μmol.mol 1,光补偿点为22.2μmol.m 2s 1,羧化效率为0.2539μmol.m 2s 1,表观光量子效率高达0.0592μmol.mol 1;表明地毯草是一种具有较强耐荫性的C4型阳性的暖季型草坪草,除了在园林中可以广泛用作草坪地被外还可以在一些较荫湿的特殊地带作为绿化和防护之用。     

二回原始观音座莲蕨光合作用的生理生态学研究

利用 CO2 光合测定仪分析了引种栽培的二回原始观音座莲叶片的光合补偿点和光合饱和点及其日变化 ,通过控制叶室的光合有效辐射、CO2 浓度、温度和相对湿度 ,分析了叶片的羧化效率和 CO2 补偿点 ,并进行光合有效辐射 ,温度或相对湿度对光合速率的单因子影响研究。二回原始观音座莲的二回羽状复叶上午、中午和下午的光合补偿点分别为 6 .1、6 .4和 3.1μmol/m2 s,光合饱和点分别为 2 50、50 0和 2 50 μm ol/m2 s。最适光合有效辐射为 10 0～ 50 0μmol/m2 s。叶片的羧化效率为 0 .0 191,CO2 补偿点为 59.1μmol/m ol。光合速率在叶温 2 2～ 2 8°C范围内 ,随温度升高上升 ;2 8～ 33°C随温度升高下降 ,最适温度为 2 4～ 30°C。相对湿度 30 %～85%的试验范围内 ,叶片光合速率随湿度增加而增大 ,最适相对湿度条件在 75%以上。     

低温弱光对茄子幼苗光合特性的影响

以4～5叶的 二苠 茄幼苗为试材,研究了其在低温弱光 10℃/5℃昼/夜,光强60、120μmol·m-2·s-1 胁迫7d并恢复7d后的光合特性变化.结果表明,低温弱光胁迫后茄子幼苗的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量显著降低;光补偿点、光饱和点、光饱和时的Pn、表观量子产额降低;CO2补偿点升高,CO2饱和点、CO2饱和时的Pn、光合能力、CO2羧化效率降低;以低温下较强光照时 120μmol·m-2·s-1 的变化幅度较大;恢复7d后各项指标仍然不能恢复到对照水平.试验条件已对茄子幼苗叶片光合机构的结构和活性造成了不可恢复的伤害.     

重庆石灰岩地区十大功劳光合特性动态变化和对CO2的响应研究

运用开放式气体交换C I-310便携式光合作用测定系统,研究了重庆石灰岩地区适生灌木十大功劳(Maho-nia fortunei)光合特性的动态变化和对CO2的响应。结果表明:十大功劳的净光合速率和气孔导度的日变化为双峰曲线,蒸腾速率的日变化为单峰曲线,净光合速率出现了光合午休现象,主要由非气孔因素影响,水分利用效率的日变化呈“L”型。在季节变化中净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现双峰曲线,而水分利用效率呈现“W”型。气体交换的日动态和季节动态变化是与植物生存的气候环境相适应的,在石灰岩地区表现出低光合低蒸腾和高水分利用效率的节水特性。净光合速率随着CO2浓度的升高而表现出升高趋势,其CO2补偿点为90μmol.mol-1左右,羧化效率为0.0125,较低的羧化效率是十大功劳净光合速率较低的一个原因。     

入侵植物小飞蓬及其伴生植物的光合特性

为探讨小飞蓬的入侵机制和制定有效的治理措施,对入侵植物小飞蓬及其主要伴生植物山苦荬和鸭跖草的光合特性进行研究.结果表明:小飞蓬的光饱和点和光补偿点分别为1634.00和23.84 μmol·m-2·s-1,介于2种伴生植物之间;光饱和点下的最大净光合速率为28.12μmol· m-2·s-1,显著高于2种伴生植物;表观量子效率为0.06,与山苦荬差异不显著,但显著高于鸭跖草.小飞蓬的CO2饱和点和CO2补偿点分别为834.00和23.69μmol·mol-1;CO2饱和点下的最大净光合速率为31.97 μmol·m-2·s-1,介于2种伴生植物之间;羧化效率为0.078,显著高于伴生植物.有效光合辐射和CO2浓度的变化对小飞蓬及其伴生植物的气孔导度、蒸腾速率影响不显著,但显著影响其水分利用率.小飞蓬具有较高的光合速率和物质积累能力,较高的生产力是其成功入侵的重要因素之一.     

海南岛热带低地雨林攀援竹叶片光合特性季节动态

为探究攀援竹的光合生理特性及其在热带雨林中的生存适应机制,该研究应用LI-6400便携式光合作用测定系统,分别于2、4、7和11月测定了海南岛甘什岭热带低地雨林的无耳藤竹(攀援能力较强)和响子竹(攀援能力较差)光响应曲线和CO2响应曲线。结果显示:(1)无耳藤竹各月份的最大光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸效率和气孔导度总体大于响子竹,表观量子效率和胞间CO2浓度总体小于响子竹。(2)两个竹种的最大光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸效率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均在7月份较高,表观量子效率和水分利用效率则均在2月份较高。(3)无耳藤竹各月份的羧化效率、饱和最大净光合速率和光呼吸速率均高于响子竹,两竹种4月份的CO2饱和点和CO2补偿点最高,但羧化效率和饱和最大光合速率较低。研究表明,无耳藤竹为阳性植物,其光合能力优于响子竹,对CO2浓度变化的适应能力更强,而响子竹以其耐荫的特性在热带雨林中与其他物种共存;两攀援竹种的光合能力均表现为雨季大于旱季,它们在雨季主要通过提高光饱和点、气孔导度、胞间CO2浓度来提高其净光合速率,在旱季主要通过降低蒸腾速率和提高水分利用效率来维持光合作用;两种攀援竹光合特性季节变化是环境和竹种自身生理特性共同作用的结果,不同的光合生理特性决定了其在热带雨林中不同的生存策略。     

迁地保护的4种龙脑香冠层叶光合速率和叶绿素荧光参数的日变化

龙脑香科植物是东南亚热带雨林冠层的优势树种,在生态和经济上具有重要地位,而我国西南地区被认为是龙脑香科植物分布的最北端。该文于2004年雨季测定了西双版纳热带植物园迁地保护区内引种的4种国产龙脑香科植物:望天树(Parashorea chinensis)、云南龙脑香(Dipterocarpus retusus)、版纳青梅(Vatica xishuangbannaensis)和海南坡垒(Hopea hainanensis)冠层叶片的光响应曲线、光合速率的日进程、叶绿素荧光参数、叶绿素含量及叶片平均面积、气孔保卫细胞长度和分布状况等。结果表明,4种植物的最大光合速率(P_max)(7.5~18.1 μmol·m ^-2·s^-1,用单位叶面积表示;89.1~150.8 nmol·g^-1 DW·s^-1,用单位干重表示)、暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(LSP)、光饱和点(LCP)、表观量子效率和叶片特征差异显著。在正午时4个树种均出现光合作用显著降低的现象,其中海南坡垒光合速率下降最少。虽然高的叶片温度对光合作用有一定的影响,但正午光合作用的下降主要是由于正午高的叶片-空气的水蒸气压力差(LAVPD)引起的气孔关闭造成的。4个树种正午的光系统Ⅱ线性电子传递的量子效率Φ_PSⅡ显著降低,表明遭受了强烈的光抑制。云南龙脑香、版纳青梅和海南坡垒的非光化学猝灭系数(NPQ)在正午时升高的幅度最大,而望天树的NPQ上升较少,表明热耗散是前3个树种的主要光保护机制。中午前后望天树的表观电子传递速率(ETR)一直保持在很高的水平,但其光合速率显著降低,表明大量的电子被分配到光呼吸上,也说明望天树主要通过光呼吸来保护光合机构。     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

大气二氧化碳倍增对短葶飞蓬生长和有效成分积累的影响

通过对人工倍增CO₂浓度（800±100） μmol·mol^-1与正常CO₂浓度（400±25） μmol·mol^-1条件下短葶飞蓬植株生物量、体内灯盏乙素和总咖啡酸酯含量及产量的比较,探讨了CO₂浓度升高对药用植物短葶飞蓬生物量、有效成分含量及产量的影响.结果表明：CO₂浓度倍增条件下,短葶飞蓬植株生物量增加了22%;总咖啡酸酯及灯盏乙素含量分别增加23%和26%,产量分别增加37.6%和45.3%.不同器官的生物量及有效成分含量对CO₂浓度升高的响应不同.在CO₂浓度倍增条件下,短葶飞蓬植株含氮量减少47.2%,与次生代谢有效成分含量的变化呈反比,符合“碳素/营养平衡假说”;植株生物量与次生代谢产物含量的变化呈正相关,植株生长与次生代谢产物积累之间没有表现出权衡关系.说明合理施用CO₂是可实现短葶飞蓬的优质高产.     

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.     

盐胁迫对不同种源麻栎叶片光合特征的影响

采用5 个不同盐浓度处理,研究了盐胁迫对山东费县、安徽滁州和四川万源3个种源地麻栎叶片光合特征的影响.结果表明：随着盐浓度的增加,3个种源的麻栎叶片叶绿素a、叶绿素b、净光合速率（P_n）均呈下降趋势,其中叶绿素a在山东种源中降幅最大,下降了21.5%～36.1%,四川种源降幅最小,在3.5%～19.8%之间.所有种源对照组的P_n均成“单峰”曲线,未出现“午休”现象;高盐浓度处理下则有明显的午休现象,经通径分析,P_n主要受饱和水汽压差和叶温的影响,气孔导度、胞间CO₂浓度和光强是次要因子.不同种源对照处理的麻栎叶片光合特征受原种源地环境因子的影响较大.麻栎的耐盐胁迫能力大小为：四川万源种源>安徽滁州种源>山东费县种源.     

模拟酸雨对青冈光合及叶绿素荧光参数的影响

在重度酸雨(pH 2.5)、中度酸雨(pH 4.0)和弱酸性酸雨(pH 5.6)3个酸雨梯度下,研究地上酸雨、全淋酸雨、土壤酸雨3种处理方式对青冈幼苗叶绿素荧光和光合参数的影响,并以空白为对照.结果表明: 在重度酸雨条件下,地上酸雨处理显著阻碍青冈幼苗叶绿素合成,降低PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、潜在活性(F_v/F_o)和实际光化学量子产量(Y),以及净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)等光合参数,提高光补偿点和暗呼吸速率,全淋酸雨处理下青冈幼苗受到抑制作用其次,而土壤酸雨处理对其有一定的促进作用;中度酸雨和弱酸性酸雨条件下,不同处理方式除暗呼吸速率(R_d)低于对照外,其余均高于对照,并且全淋酸雨＞土壤酸雨＞地上酸雨处理.可见,在重度酸雨条件下,地上酸雨处理对幼苗的抑制作用最强;中度和弱酸性酸雨条件下,全淋酸雨处理对于幼苗的促进作用最强.不同酸雨强度对青冈幼苗叶绿素相对含量(SPAD)、PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、实际光化学量子产量(Y)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和最大净光合速率(A_max)影响显著,不同酸雨处理方式对幼苗SPAD、F_v/F_m、Y、P_n、T_r、A_max和光饱和点(LSP)影响显著,二者交互作用对SPAD、F_v/F_m、Y、P_n和A_max影响显著.     

CO2浓度增加和施氮对栓皮栎幼苗生理生态特征的影响

通过人为控制CO₂浓度(700、400 μmol·mol^-1)和氮素水平(120 kg N·hm^-2),研究了CO₂浓度增加和氮沉降及其交互作用对北界(辽宁庄河)栓皮栎幼苗生理生态特征的影响.结果表明: CO₂浓度升高使栓皮栎幼苗叶片的形态、光合色素含量和氮含量有减小的趋势,暗呼吸速率较对照降低63.3%,可溶性糖增加2.6%.氮沉降对栓皮栎叶片的形态和光合色素含量有明显的促进作用,叶N含量增加而K含量降低,N/K值增加26.7%.CO₂和N交互作用对幼苗叶形态和光合作用有明显的促进作用,叶片最大净光合速率和光饱和点分别是对照的1.4倍和2.6倍,暗呼吸速率和光补偿点分别降低65.9%和50.0%.CO₂浓度升高和N沉降均对栓皮栎幼苗生长有一定的促进作用,可能导致栓皮栎分布界线北移.     

温度和光照强度对鼠尾藻生长和生化组成的影响

在实验室条件下,研究了温度(10、15、20、25 ℃)和光照强度(20、60、100、140、180 μE·m^-2·s^-1)对鼠尾藻生长和生化组成的影响.结果表明,温度、光照强度及两者的交互作用对鼠尾藻生长均具有极显著影响.鼠尾藻在15 ℃和20 ℃下生长速率较高,随着温度的升高,达到最大生长速率所需要的光照强度有上升趋势.在10 ℃和15 ℃下,较高的光照强度对鼠尾藻生长产生了一定抑制作用,而在20 ℃和25 ℃下,其生长速率总体随光照强度的增加而增加.温度和光照强度对鼠尾藻叶绿素a、墨角藻黄素的含量影响极显著,其中光照强度的影响大于温度.总体上,叶绿素a和墨角藻黄素的含量均随着光照强度的升高而显著下降,随着温度的升高而升高.鼠尾藻碳水化合物含量随着光照强度的升高而显著升高,而温度对碳水化合物含量影响不显著.鼠尾藻蛋白质含量随着光照强度的增加而显著下降,在10 ℃和15 ℃下含量较高,随着温度的继续升高,蛋白质含量呈下降趋势.光照强度和温度的变化可改变鼠尾藻的藻体成分含量,这种改变可能是鼠尾藻为了适应环境因子改变而做出的积极的生理调节,对其生长和生存具有重要的生态意义.     

CO2浓度增加和施氮对栓皮栎幼苗生理生态特征的影响

通过人为控制CO₂浓度(700、400 μmol·mol^-1)和氮素水平(120 kg N·hm^-2),研究了CO₂浓度增加和氮沉降及其交互作用对北界(辽宁庄河)栓皮栎幼苗生理生态特征的影响.结果表明: CO₂浓度升高使栓皮栎幼苗叶片的形态、光合色素含量和氮含量有减小的趋势,暗呼吸速率较对照降低63.3%,可溶性糖增加2.6%.氮沉降对栓皮栎叶片的形态和光合色素含量有明显的促进作用,叶N含量增加而K含量降低,N/K值增加26.7%.CO₂和N交互作用对幼苗叶形态和光合作用有明显的促进作用,叶片最大净光合速率和光饱和点分别是对照的1.4倍和2.6倍,暗呼吸速率和光补偿点分别降低65.9%和50.0%.CO₂浓度升高和N沉降均对栓皮栎幼苗生长有一定的促进作用,可能导致栓皮栎分布界线北移.