沈阳城市森林主要绿化树种——丁香的光合特性研究

应用LI-6400红外气体分析仪对城市森林典型树种丁香不同季节光合作用的日变化规律进行研究,采用相关分析和多元逐步回归统计分析方法,得出净光合速率与光合有效辐射、气温、大气湿度、气孔导度等生理生态因子间的相关关系．结果表明,丁香春季和夏季光合速率呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线．春季影响光合速率的主要因子为光合有效辐射和气孔导度;夏季影响光合速率的主要因子为气孔导度和光合有效辐射;秋季为气孔导度和胞间CO2浓度,建立了相应的影响因子回归方程。     

沈阳城区五种乔木树种的光合特性

采用LI-6400红外气体分析仪和多元逐步回归统计分析方法,研究了沈阳城市森林中主要乔木树种—银中杨、旱柳、白榆、刺槐和山桃不同季节光合速率的日变化与季节变化.结果表明:各树种的光合速率日变化曲线多为单峰型;季节变化趋势均为夏季>秋季>春季;影响光合速率的主要因子是光合有效辐射、气孔导度和胞间CO2浓度.并建立了净光合速率与环境因子关系模型.     

竹节树光合特性不同季节日变化与其环境因子的相关性分析

为了探明竹节树净光合速率不同季节日变化及其生理生态因子的关系。以春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)、冬季(1月)下3年生竹节树苗为试验材料, 使用LCi-SD便携式光合仪测定竹节树净光合速率日变化与生理生态因子日变化, 并运用生物统计学方法(简单相关分析、偏相关分析、多元线性回归分析)分析净光合速率与生理生态因子间的相互作用关系。结果表明: (1) 7月份净光合速率(Pn)呈“双峰型”曲线趋势, 具有“光合午休”现象, 1月、4月和10月无“光合午休”现象。(2)不同季节竹节树Pn日变化受到生理生态因子影响也不相同, 通过简单相关分析和偏相关分析, 春季主要生态因子空气CO2浓度(Ca), 生理因子主要胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs), 夏季主要生态因子有效光合辐射(PAR)和叶片温度(Ti), 生理因子Gs、蒸腾速率(Tr)和Ci, 秋季主要生理因子Tr, 冬季主要生理因子Tr和Gs。(3)进一步多元线性分析结果表明, 秋、冬两季Tr是影响净光合速率主要因子, 春季Ci是影响净光合速率主要因子, 夏季Gs和Ci是影响净光合速率主要因子。     

引种地被石竹光合特征与生理生态因子的关系

以上海地区引种的一年生地被石竹实生苗为材料,研究其苗高生长变化、生物量积累和分配、光合特性及其变化规律,并分析主要生理生态因子对其净光合速率的影响。结果表明:(1)3～6月份为地被石竹苗高生长速生期,生长量为年生长量的65.93%,实生苗各部分器官的生物量总体呈现上升的趋势;3～6月份苗木以地上部分生物量积累为主,其占总生物量的比例从46.89%升至65.60%,6月份以后地下部分生物量所占比例从34.40%升至53.11%。(2)地被石竹叶片净光合速率(Pn)日变化在春季和秋季呈单峰曲线型,而在夏季表现为双峰曲线,且具有典型的光合"午睡"现象。(3)影响光合变化的主要决定生理生态因子:春季为蒸腾速率和气温,夏季为气孔导度和大气CO2摩尔分数,秋季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射;限制地被石竹Pn日变化生理生态因子:春季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射,夏季为蒸腾速率和空气相对湿度,秋季为气孔导度和气温。(4)地被石竹具有较高水平的光补偿点(56.94μmol·m-2·s-1)和光饱和点(780.07μmol·m-2·s-1),应属于喜光植物。     

土壤水分、光照和空气湿度对木薯气孔导度的影响

为探讨土壤水分、光照等环境因子对华南8号木薯气孔导度的影响,构建气孔导度与相关环境因子的数学模型,设置7个土壤水分梯度(相对含水量20%～80%),盆栽华南8号木薯,测量净光合速率、气孔导度和空气相对湿度等参数.结果表明:空气相对湿度与气孔导度之间呈极显著正相关;光合有效辐射、土壤相对含水量与气孔导度之间呈显著正相关,但它们对气孔导度的影响程度随土壤相对含水量的变化而变化,当土壤相对含水量较低时,土壤相对含水量是影响气孔导度的主导因子,而当土壤相对含水量较高时,光合有效辐射是影响气孔导度的主导因子;土壤相对含水量、光合有效辐射、空气相对湿度与气孔导度的关系可用指数模型表达;华南8号木薯的适宜土壤相对含水量的低限临界值为52%.     

松嫩草地全叶马兰夏季与秋季光合及蒸腾作用的比较

在生长季晴天条件下,夏季和秋季松嫩草地全叶马兰的光合,蒸腾作用的日变化均为双峰曲线,但不同季节有所差异,夏季日均净光合速率与蒸腾速率均高于秋季,光合和蒸腾作用与环境因子的植物内部因子之间有密切关系。分析表明,叶片净光合速率与有效光辐射呈极显著相关,与气孔阻力,胞间CO2呈负相关;蒸腾速率与有效光辐射呈极显著相关,与叶温,饱和差呈正相关,与气孔阻力,胞间CO2浓度呈负相关,有效光辐射是影响光合和蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用,蒸腾速率午降主要由于光辐射强,叶温高,湿度低,植物体缺水,气孔部分关闭所致。     

夏秋季丹霞梧桐叶片光合特性日变化特征比较

利用便携式光合蒸腾仪于夏季、秋季各测定了国家重点保护植物丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis Huse et H.S.Kiu)叶片的光合特性及生态因子,以期为了解该植物的生态适应性提供基础数据。结果表明:夏季测定日的气温、大气相对湿度、CO_2浓度、光合有效辐射、叶片SPAD值、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度等光合特性等指标均高于秋季测定日的相应值,但叶片水分利用效率、各因子之间的相关性则夏季低于秋季。夏季在测定日平均气温近37.37℃高温下,大气相对湿度65.66%,丹霞梧桐叶片净光合速率平均为14.35μmol CO_2/m~2·s,蒸腾速率4.28 mmol H_2O/m~2·s,气孔导度184.33 mol H_2O/m~2·s;秋季测定日气温平均33.78℃,大气相对湿度41.97%,叶片净光合速率8.70μmol CO_2/m~2·s,蒸腾速率2.75 mmol H_2O/m~2·s,气孔导度85.19 mol H_2O/m~2·s;可见,丹霞梧桐在夏季以高的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,表现出对丹霞地貌高温高湿环境的高度适应性。     

西北干旱区葡萄净光合速率变化及其影响因素

葡萄作为西北干旱区主要经济作物之一,认识其光合生产过程对种植栽培至关重要。为探究大田自然条件下葡萄光合生理特征及影响葡萄光合作用的主要影响因子,该研究于2019年6—9月测定葡萄(品种:无核白)叶片光合作用及其生理生态因子日变化,采用通径分析方法分析各因子对叶片净光合速率的直接和间接作用,确定其主要影响因子,同时在全天分时段模式下进一步分析葡萄叶片净光合速率对各生理生态因子的响应。结果表明:(1)葡萄叶片净光合速率日变化总体呈现先升高、后下降的单峰型曲线变化特征。(2)葡萄叶片净光合速率与光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度、气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关,与相对湿度和胞间CO₂浓度呈极显著负相关。(3)各月影响葡萄叶片净光合速率变化的主要决定因子6月、8月和9月为蒸腾速率,而7月为气孔导度。(4)6—9月的葡萄叶片净光合速率与空气温度、光合有效辐射、饱和水汽压差的响应均呈“迟滞回环”关系,与蒸腾速率、气孔导度呈良好的线性关系(R²>0.85),与胞间CO₂浓度呈指数函数关系(R²=0.53)。研究认为,葡萄对西北干旱区环境具有较强的适应能力,可以通过控制蒸腾速率和气孔导度来优化管理并提高产量,此外还需要考虑其他因子的直接和间接作用。     

不同生长型桃树光合效能及其季节变化特征初探

于2015年用Li-6400便携式光合测定系统,测定了不同季节4个生长型不同枝类桃树的净光合速率和生理生态因子的日变化特性,探讨它们在春、夏、秋的光合作用特点以及不同生长型之间的光合能力差异。结果表明:(1)供试的4种生长型桃树,年光合能力整体表现为矮化型最强,普通型次之,垂枝型最弱;不同季节中,矮化型、垂枝型和帚型桃的光合能力表现为春季夏季秋季,而普通型为春季秋季夏季;同一生长型中,长枝的光合能力普遍大于中枝和短枝。(2)4种生长型桃树,年水分利用效率为普通型最高,帚型最低;4种生长型桃树水分利用效率日变化曲线春季呈现"W"型,夏季为"U"型,秋季为折线型,并以春季的WUE值最高,而夏季和秋季差异不大。(3)各个生长型桃树春季和秋季的净光合速率日变化为单峰型,夏季的光合日变化曲线为双峰型,出现了光合"午休"现象,并受到有气孔限制和非气孔限制两种因素影响。(4)整个生长季内,影响观赏桃光合日变化的主要生理生态因子为光合有效辐射强度(PAR)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)。不同生长型之间以及同一生长型桃树在不同季节的光合效能存在一定的差异,受到基因型和外界环境的综合影响。     

桂林岩溶区青冈栎光合速率与环境因子关系初步研究

在自然条件下,对桂林岩溶区青冈栎光合速率与环境因子的关系研究表明,初夏季节青冈栎蒸腾速率日变化为"单峰"曲线,光合速率日变化为"双峰"型曲线,午间光合速率明显降低。青冈栎光合"午休"主要由气孔导度降低引起;通径分析表明,环境因子中空气相对湿度和空气温度对青冈栎光合速率直接影响最大;光合有效辐射对青冈栎光合速率直接影响不显著,而主要是通过其它因子间接影响光合速率。     

不同施肥方式对茶树新梢氮磷钾含量及光合生理的影响

通过单施、配施和同施氮、磷、钾肥,研究了不同施肥方式下,茶园春、夏、秋季茶树一芽二叶新梢的氮、磷、钾含量及新梢叶片光合生理的变化,并通过逐步回归分析建立了春、夏、秋季茶树叶片净光合速率(P_n)的回归方程.结果表明: 不同施肥方式对茶树春、夏、秋季新梢的氮、磷、钾含量影响较大.相同施肥方式下,夏、秋季茶树新梢的氮、磷含量低于春季,而钾含量高于春季.氮磷钾肥同施有利于春季茶树叶片P_n的提高,而单施磷肥对其产生抑制作用,单施氮肥可显著提高夏、秋季茶树叶片P_n;相同施肥方式下,夏、秋季茶树叶片P_n要高于春季.气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)与夏、秋季茶树P_n呈极显著正相关.逐步回归方程及相关分析表明,季节不同,影响茶树叶片P_n的主要生理因子不同,其共同影响因子是胞间CO₂浓度(C_i)和磷含量,其中C_i对茶树P_n有一定的抑制作用,而磷对其有一定的促进作用.     

大田威廉斯香蕉叶片光合特性研究

用Li-6400型便携式光合作用测定系统研究大田威廉斯香蕉叶片光合日变化、光响应曲线和CO₂响应曲线,运用非直角双曲线模型并结合SPSS软件的非线性回归估算其光合作用参数。结果表明,香蕉叶片光合日进程呈单峰曲线,没有明显的午休现象,最大净光合速率出现在10:20左右;光饱和点与光补偿点分别为778.19和61.09μmol/m²·s,表观量子效率为0.0414;CO₂饱和点与补偿点分别为608.97和72.13μmol/mol,羧化效率为0.094。此外,对影响香蕉光合速率的主要环境因子分析表明,在土壤供水充分的条件下,限制光合速率的因子是光合有效辐射而非气孔导度。     

水稻叶片光合作用对开放式空气CO2浓度增高(FACE)的响应与适应

利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),比较测定了高CO₂浓度(FACE,free-airCO₂enrichment)和普通空气CO₂浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP羧化效率等光合参数.在各自生长CO₂浓度(380vs580μmol·mol^-1)下测定时,高CO₂浓度(580μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气(380μmol·mol^-1)下生长的水稻叶片.但是,随着FACE处理时间的延长,高CO₂浓度对净光合速率的促进作用逐渐减小.在相同CO₂浓度下测定时,FACE条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下生长的对照低.尽管高CO₂浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片,但两者胞间CO₂浓度差异不显著,因此高CO₂浓度下生长的水稻叶片光合下调似乎不是由气孔导度降低造成的.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合作用的影响

通过测定小麦拔节期叶片的光合气体交换参数和光强-光合速率（P_n）响应曲线,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度（760 μmol·mol^-1）下小麦叶片光合作用的影响.结果表明：在长期高大气CO₂浓度下,增施氮肥能提高小麦叶片P_n、蒸腾速率（T_r）和瞬时水分利用效率（WUE_i）;与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i增加,气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度(C_i）降低.随光合有效辐射的增强,高大气CO₂浓度下小麦叶片的P_n和WUE_i均高于正常大气CO₂浓度处理,G_s则较低,而C_i和T_r无显著变化.高氮水平下小麦叶片G_s与P_n、T_r、WUE_i呈线性正相关,G_s与C_i在正常大气CO₂浓度下呈线性负相关,但高大气CO₂浓度下二者无相关性;低氮水平下小麦叶片的G_s与P_n、WUE_i无相关性,而与C_i和T_r呈线性正相关,表明高大气CO₂浓度下低氮水平的小麦叶片P_n由非气孔因素限制.     

大气CO2浓度升高对八宝景天生长及光合生理的影响

利用开顶式气室(OTC)系统,设正常大气CO₂浓度和CO₂浓度升高200 μmol·mol^-12个CO₂浓度处理,模拟大气CO₂浓度升高对八宝景天光合生理和生长发育的影响.结果表明: 大气CO₂浓度升高使八宝景天叶片上、下表皮气孔密度分别显著下降16.1%和16.7%,使叶片维管束增粗,导管增多,靠近上表皮细胞增大;CO₂浓度升高可以显著增加傍晚时八宝景天叶片光合色素含量,使夜间净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著增加.初花期傍晚,CO₂浓度升高使叶片苹果酸含量显著下降64.0%,纤维素含量显著增加20.8%.盛花期清晨,CO₂浓度升高使叶片苹果酸含量显著增加27.0%,对糖类物质含量影响不显著,植株的分枝数、单株茎质量和单株总生物量显著增加.CO₂浓度升高可以促进八宝景天光合作用,有利于植株生长.     

大气CO2浓度升高对八宝景天生长及光合生理的影响

利用开顶式气室(OTC)系统,设正常大气CO₂浓度和CO₂浓度升高200 μmol·mol^-12个CO₂浓度处理,模拟大气CO₂浓度升高对八宝景天光合生理和生长发育的影响.结果表明: 大气CO₂浓度升高使八宝景天叶片上、下表皮气孔密度分别显著下降16.1%和16.7%,使叶片维管束增粗,导管增多,靠近上表皮细胞增大;CO₂浓度升高可以显著增加傍晚时八宝景天叶片光合色素含量,使夜间净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著增加.初花期傍晚,CO₂浓度升高使叶片苹果酸含量显著下降64.0%,纤维素含量显著增加20.8%.盛花期清晨,CO₂浓度升高使叶片苹果酸含量显著增加27.0%,对糖类物质含量影响不显著,植株的分枝数、单株茎质量和单株总生物量显著增加.CO₂浓度升高可以促进八宝景天光合作用,有利于植株生长.