镇江北固山湿地芦苇光合日变化的研究

用便携式L I-6400光合测定仪,在晴朗的天气,对芦苇成熟叶片净光合速率(Pn)以及光合有效辐射(Par)、气孔导度(G s)、细胞间CO2浓度(C i)、叶温(T l)、叶周围气温(T a)和蒸腾速率(T r)等影响因子进行田间测定,研究芦苇的光合日变化。结果表明:芦苇净光合速率日变化呈双峰曲线,主峰出现在10:00,次峰出现在15:00,光合“午休”现象明显,且气孔限制是产生“午休”的主要原因。净光合速率日均为20.01μm o l.m-2.s-1,蒸腾速率日均为6.15 mm o l.m-2.-s 1,光补偿点为98μm o l.m-2.-s 1,光饱和点为2 125μm o l.m-2.-s 1(自然状态下达不到),表观光量子效率为0.060 4 m o l.m o-l 1,暗呼吸速率为2.91μm o l.m-2.-s 1,CO2补偿点为53μm o l.m o-l 1,饱和点为1 368μm o l.m o-l 1,羧化效率为0.064 7。数据显示,芦苇是一种高光效阳性植物,对于其资源的合理利用及其对湿地生态系统的稳定意义重大。     

藜的光合特性研究

5月中旬选取典型晴天用L I-6400便携式光合仪对藜从第一片完全展开叶倒数第3~5片功能叶进行有关光合参数的测定.结果表明:藜的光合日变化呈双峰型,有明显的“午休”现象,第1个峰值出现在8:30左右,P n达到9.34μm o l CO2.m-2.s-1;第2个峰值出现在16:00左右,P n为4.26μm o l CO2.m-2.-s 1.造成光合午休的主要原因是受气孔调节.在400μm o l.m o-l 1CO2浓度下藜的光饱和点(LSP)为1 350μm o l CO2.m-2.-s 1左右,光补偿点(LCP)为22.5μm o l CO2.m-2.-s 1左右;表观量子效率(AQY)为0.035μm o l CO2.m o-l 1photons.二氧化碳饱和点(CSP)在976μm o l CO2.m o-l 1左右,二氧化碳补偿点(CCP)在40μm o l CO2.m o-l 1左右,羧化效率(CE)为0.113 2μm o l CO2.m-2.-s 1.说明藜是一种具有较强耐荫能力的C3型阳性植物.     

北固山湿地虉草光合日变化的研究

采用便携式L I-6400光合测定仪,在晴朗的天气,对鬲艹鸟草成熟叶片净光合速率(Pn)以及光合有效辐射(Par)、气孔导度(Cond)、细胞间CO2浓度(C i)、叶温(T l)、叶周围气温(T a)和蒸腾速率(T r)等影响因子进行田间测定,研究艹鬲鸟草的光合日变化。结果表明:鬲艹鸟草净光合速率日变化呈双峰曲线,主峰出现在10¨00,次峰出现在15¨00,光合“午休”现象明显,非气孔限制是产生“午休”的主要原因。净光合速率变幅为5.86~20.64μm o l.m-2.-s 1,蒸腾速率变幅为2.8~6.22 mm o l.m-2.s-1,光补偿点为40μm o l.m-2.s-1,光饱和点为2 100μm o l.m-2.-s 1(自然状态下达不到),表观光量子效率为0.056 5 m o l.m o-l 1,暗呼吸速率为2.26μm o l.m-2.-s 1,水分利用效率为2.31~3.65μm o l.mm o-l 1。数据显示,鬲艹鸟草是一种高光效植物,对于其资源的合理利用及其对湿地生态系统的稳定意义重大。     

青藏高原矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸CO2通量变化与环境因子的关系

利用涡度相关技术观测了青藏高原两个典型的生态系统即矮嵩草(K obresia hum ilis)草甸和金露梅(P oten-tilla f ruticosa)灌丛草甸的CO2通量,并就2003年8月份的数据,分析了生态系统通量变化与环境因子的关系.8月份是这两个生态系统的叶面积指数达到最高也是相对稳定的时期,在此期间矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸净碳吸收量分别达56.2和32.6 g C.m-2,日CO2吸收量最大值分别为12.7μm o l.m-2.-s 1和9.3μm o l.m-2.-s 1,排放量最大值分别为5.1μm o l.m-2.-s 1和5.7μm o l.m-2.-s 1.在相同光合有效光量子通量密度(PPFD)条件下,矮嵩草草甸CO2吸收速度大于金露梅灌丛草甸;在PPFD高于1 200μm o l.m-2.s-1的条件下,随气温增加,两生态系统的CO2吸收速度都下降,但矮嵩草草甸的下降速度(-0.086)比金露梅灌丛草甸(-0.016)快.土壤水分影响土壤呼吸,并且影响差异因植被类型不同而不同.生态系统日CO2吸收量随昼夜温差增加而增大;较大的昼夜温差导致较高的净CO2交换量;植物反射率与CO2通量之间存在负相关关系.     

刺槐叶绿素荧光特性的研究

用L I-6400光合仪对黄土高原常用造林树木刺槐的叶绿素荧光动力学曲线、淬灭分析、荧光光曲线以及荧光AC I曲线等生理特性进行测定和对比分析.结果表明:随着光照时间的加大,刺槐的荧光参数ETR、qP和N PQ逐渐上升并在21 m in左右达到稳定,与光合同步.最大荧光产量F m在叶片转入黑暗后逐渐上升,在44 m in左右趋于稳定;N PQ则开始下降,在35 m in左右达到稳定.当光强度>200μm o l.m-2.s-1时,Ph iPS2和Ph iCO2呈线性正相关,而当光强度<200μm o l.m-2.-s 1时,Ph iPS2和Ph iCO2呈线性负相关.CO2浓度和刺槐的荧光光合速率、Ph iPS2、Ph iCO2值存在着一定的正相关关系.     

白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光特性的研究

采用L I-COR 6400便携式光合测定系统测定并研究了乌兰布和沙漠白刺叶不同水分状况下光合速率及其叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明,随着白刺水势降低其净光合速率和气孔导度快速下降,当水势降低到一定值时,净光合速率、气孔导度几乎不变;而叶绿素荧光指标与叶水势关系在高水势时随着叶水势下降叶绿素荧光指标值近似不变,当水势下降到一定值时近似呈直线下降.白刺水饱和状况下的光补偿点为(43.1±4.8)μm o l.m-2.-s 1,光饱和点为(676±150)μm o l.m-2.-s 1;叶生长初期和叶成熟期净光合速率水势补偿点(净光合速率为0时的水势)分别为-3.65 M Pa和-5.76 M Pa,NPQ初始水分胁迫水势分别为-2.20 M Pa和-6.63 M Pa.研究指出运用净光合速率水势补偿点和非光化学猝灭初始水分胁迫水势可评价白刺对干旱环境的适应性.     

柚树(Citrus grandis)叶片光合作用对补增UV-B辐射的响应

生长在人工光照 4 0 0μmol m- 2 s- 1 下的柚树幼树光合速率的最大值为 1 0 .2± 0 .5μmol m- 2 s- 1 ;而补增UV-B辐射 ( 3.8-4 .2μW cm- 2 ,2 4 5～ 2 97nm,4 5d)的叶片则为 6.4± 0 .8μmol m- 2 s- 1 ,较对照植株降低37.2 %。对照植物的表观量子产率 (固定 mol CO2 mol- 1量子 )为 0 .0 75± 0 .0 1 2 ,而经 UV-B辐射处理植株则为0 .0 4 1± 0 .0 0 8,明显较对照植株低。UV-B辐射处理使植株叶片的光呼吸和不包括光呼吸的 CO2 补偿点增高。对照植株叶片的最大值的 CO2 羧化速率 (μmol m- 2 s- 1 )为 57.1± 1 .5μmol m- 2 s- 1 ,较 UV-B辐射处理的高30 .9% ,而 UV-B辐射处理的植株的光合电子传递速率较对照低 30 %。同时 UV-B辐射植株叶片有较低的光能转化效率 ,其较对照低 39.1 % ,叶片亦含有较低的叶绿素含量。结果表明 ,UV-B辐射明显抑制叶片光合羧化速率和光合电子传递速率 ,UV-B辐射可能抑制包括 Rubisco羧化作用在内的多个光合生理过程 ,降低叶片光合速率。柚树叶片对 UV-B辐射敏感 ,选育抗 UV-B辐射的柚树品种势在必行。     

不同辐射条件下苹果叶片净光合速率模拟

以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv.‘Fuji’)为试材,将C3植物光合生化模型、气孔导度半机理模型、叶片最大光合速率和相对光合有效辐射(RPAR)之间的经验公式相耦合,能够模拟出不同RPAR(或树冠不同部位)下叶片净光合速率(Pn)对小气候因子和叶水势(Ψl)的响应,及Pn日变化。模拟表明,不同RPAR下Pn变化主要依赖于光合有效辐射(PAR)大小,并对CO2浓度有很高敏感性。不同RPAR下叶片Pn最适温度约为20—30℃,并随PAR或CO2浓度的升高而升高。相对湿度(RH)和Ψl对不同RPAR下叶片Pn影响不大,Pn只随RH和Ψl的减小而略有降低。数值模拟表明,当RPAR减小时Pn随之迅速减小,从冠层3 m到1 m处,叶片RPAR从57.18%减少到16.22%,而最大Pn从16.65μmol.m-.2s-1减小到4.24μmol.m-.2s-1。在平均气象条件下,树冠顶部单位面积叶片每天固定CO2为420 mmol.m-.2d-1,而下层叶片只有40 mmol.m-.2d-1。当苹果树冠内叶片接受RPAR低于12%时,全天净光合总量为0,这类叶片可称为无效叶,其所在树冠空间为无效光区。果树整形修剪的主要目的就是尽量减少无效枝叶,利用该模型可确定出这类枝叶在树冠中的位置。     

西藏高原田间冬小麦旗叶光合作用研究

 西藏高原冬小麦旗叶光合速率日变化曲线为平坦或单峰型,没有明显“午睡”现象。净光合速率日最高值可与平原接近。光合日总量最高值出现在灌浆中期,其值比平原低4％～34％。净光合速率达20μmolCO2·m-2·s-1以上的环境因子组合是光合有效辐射光量子通量密度2000μmol·m-2·s-1以上,气温25～29℃,近地层大气CO2密度0.41mg·dm-3以上,0cm地温18～23℃、5cm地温15～19℃。这样的因子组合在高原同时满足的机率不高,由于CO2浓度与光温因子高值出现时间不同步,更由于CO2密度比内陆平原低1/3,严重制约了光合日总量值,高原冬小麦旗叶光合作用的特点是净光合速率日最高值可与平原接近,但光合日总量却明显低于平原。     

不同土壤水分条件下葡萄叶片光合特性的比较

运用开放式气体交换LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了葡萄(VitisviniferaL.cv.Yatomirosa)在不同土壤水分条件下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)及水分利用效率(WUE)特征.结果表明,葡萄在湿润和干旱条件下净光合速率(Pn)日变化均呈不明显的双峰曲线,有轻度的中午光合下调现象;湿润条件下葡萄Pn高于干旱条件下,日平均分别为(9.16±0.10)μmol.m-2.-s1和(7.34±0.08)μmol.m-2.-s1,提高了24.8%;E也是湿润条件下高于干旱条件下,日平均分别为(2.59±0.03)mmol.m-2.-s1和(1.07±0.02)mmol.m-2.s-1,提高了142.1%;WUE则不同,日平均湿润条件下低于干旱条件下,分别为(4.28±0.16)mmolCO2.mo-l1H2O和(7.08±0.20)mmolCO2.mo-l1H2O,降低了39.6%.在土壤水分条件好时葡萄Pn升高,但蒸腾速率也明显增大;在土壤水分条件差时,虽然光合速率有所减小,但蒸腾速率大幅度减小,水分利用效率显著提高.这表明,高的土壤水分显著增大了葡萄蒸腾强度,适度干旱则有利于提高葡萄水分利用效率.     

光合单位的周转率与叶片光合速率的关系

利用闪光技术,测得若干高等植物叶片的光合单位为 1450～2050 Chl/CO_2。在含O_2 2％及CO_2浓度和光通量密度都饱和的条件下,测得叶片的连续光合速率为25～70μmol CO_2 m~(-2) s~(-1)。从上述数据及叶片叶绿素含量计算,得叶片光合单位的周转率已达80～160次/s。这样的周转速率与Emerson当初用改变闪光间暗间隔而测到的光合单位周转时间相似(即<10 ms/次,或>100次/s),从而证实了光合单位的周转与光合速率直接有关。这样的速率可称之为叶片光合的理论速率。     

三种相思(Acacia)的光合作用与蒸腾作用的研究

本文主要探讨了三种相思的光合作用与蒸腾作用,并观测了不同时间内叶面气孔开启状况。 研究结果表明:三种相思中绢毛相思(A.holosericea)光合速率较高,在生长旺季高峰值可达23.16毫克CO_2·分米~(-2)·时~(-1)。此值较马占相思(A.marjian)高90％;较大叶相思(A.auriculaeformis)高22％。绢毛相思叶子生长速度较抉,叶绿素含量、比叶重也较高。在炎热的夏季,绢毛相思依靠叶片上的绒毛避免太阳光垂直照射,保持气孔开放,使光合作用保持正常。这是对环境的积极适应类型。面大叶相思则是利用增厚叶片角质层和关闭气孔的办法避免大量失水,致使光合作用速率下降。这是对环境的消极忍耐类型,这种类型可更加有效地利用水分。     

Evaluation of the Effect of Light Intensity on the Measurement of the Photosynthetic Rate in Plankton Microalgae by the Chlorophyll Fluorescence Method

The use of relative variable fluorescence (RVF) of chlorophyll, as measured in the presence of Diuron, an inhibitor of electron transfer, for the estimation of the photosynthetic activity of plankton microalgae was analyzed under a wide range of light intensities in the PAR region. Oxygen evolution rates (estimated by the method of light and dark bottles and the amperometric method), RVF, and chlorophyll a concentration were measured in parallel in natural algal cenoses and microecosystems. When the previously used regression equation, in the form A = b(F/F _d)C _chl I, where A is O₂ evolution rate (g/(m³ h), F/F _d is RVF (relative units), C _chl is chlorophyll a concentration (mg/m³), and I is light intensity (W/m²), was verified in the PAR region, we observed a nonlinear dependence of the correction coefficient b on I, which can be described by the formula b = 6.227 × 10³I. This result agrees with the hypothesis that chlorophyll a fluorescence quenching comprises photochemical (qQ) and energy (qE) components. On the basis of the energy model, we determined the upper limit b _max = 0.003 for light intensity range I< 4.4 W/m² and the lower limit b _min = 0.0003 for I = 400 W/m².     

遮光对不同基因型玉米光合特性的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对4个基因型玉米光合特性的影响.结果表明:4个基因型玉米叶片的光饱和点、净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均受光强的影响.遮光降低了玉米的光饱和点,苗期遮光处理豫玉2号和丹玉13分别在光量子通量密度(PFD)为1400μmol·m-2·s-1和1100μmol·m-2·s-1时达到饱和.遮光还降低了玉米的Pn、ETR、Fv/Fm和ΦPSⅡ,但不同基因型玉米表现不同,豫玉2号和掖单22的下降幅度较小,而丹玉13和掖单6号的下降幅度较大.     

杨树无性系光合特征的研究

对新培育的金科系列的4个杨树无性系（3^#、6^#、8^#、9^#）的光合特征及净光合速率、水分利用效率与主要影响因子的关系进行了研究。结果表明：不同月份4个无性系的净光合速率的日进程一般在10:00左右达到峰值,然后逐渐降低;蒸腾速率日进程不尽一致;气孔导度在7:00～9:00出现峰值后,缓慢下降。在6～8月,4个无性系的净光合速率的总平均值(μmol CO₂·m^-2·s^-1)排序为：无性系9^#（8.53）>6^#>（7.21）3^#（6.47）>8^#（4.98）;蒸腾速率的总平均值(mmol H₂O·m^-2·s^-1)排序为：无性系9^#（3.74）>3^#（2.76）>6^#（1.76）>8^#（1.47）;水分利用效率的总平均值(mmol CO₂·mol^-1 H₂O)排序为：无性系8^#（4.77）>6^#（4.35）>3^#（2.99）>9^#（2.40）。4个无性系的净光合速率与水分利用效率的排序并不一致。9^#属于高光合、高蒸腾、低水分利用效率类型,8^#属低光合、低蒸腾、高水分利用效率类型。在6月份6^#无性系的净光合速率和水分利用效率与温度、湿度显著相关,3^#、8^#、9^#无性系与光合有效辐射和气孔导度密切相关。     

光合作用对光和二氧化碳响应的观测方法探讨

用便携式光合仪LI-6400观测自然条件下生长的盆栽蚕豆叶片光合作用对光和二氧化碳的响应发现：（1）用未经过光合诱导的叶片观测光合作用对光的响应会得到即使在全太阳光强下光合作用仍然不饱和的假象;（2）利用某些经验方程计算的饱和光强远低于实际观测值;（3）在观测光合作用对CO2的响应过程中,每一次CO2浓度变化都应当伴随一次光合仪的匹配步骤,否则所得结果偏差很大;（4）在不饱和光下观测光合作用对CO2的响应,会导致对叶片光合能力的低估。     

蜡梅光合与蒸腾速率日变化的初步研究

对野生蜡梅在不同天气中的净光合速率 (Pn)和蒸腾速率 (Tr)日变化及其与环境因子的关系进行了初步研究 ,结果如下 :(1)蜡梅在晴天和阴天的 Pn日进程均呈一双峰型曲线。但晴天的两个峰值比在阴天出现要早 ,Pn的总体水平要高于阴天 ,且在午后发生明显的光合“午休”现象。 (2 )Tr在晴天的日变化呈单峰型曲线 ,在午后强光和高温条件下 ,Tr可高达 10 mmol H2 O m-2 s-1以上。在阴天 ,Tr日进程波动很小 ,且蒸腾作用微弱 ,全天大多保持在 0 .8mmol H2 O m-2 s-1以下的水平。(3)在光合有效辐射 (PAR)为 80 0～ 90 0 μmol m-2 s-1、大气温度 (TA) 2 8℃左右、相对湿度 (RH)约75%的条件下 ,野生蜡梅的 Pn可高达 2 3.6 μmol CO2 m-2 s-1。但蜡梅的光饱和点与光补偿点均较低 ,分别约为 90 0μmol m-2 s-1和 2 0μmol m-2 s-1。 (4 ) PAR和 TA是影响蜡梅光合与蒸腾速率日进程的主导生态因子。蜡梅对强光和高温反应敏感 ,在超过光饱和点且气温高达 4 2℃以上时 ,其蒸腾作用强烈 ,能量转换与水分利用效率 (WUE)大大降低 ,光合能力减弱 ,导致 Pn急剧下降     

Chloroplast ultrastructure,photosynthetic apparatus activities and production of steviol glycosides in <Emphasis Type="Italic">Stevia rebaudiana in vivo</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">in vitro</Emphasis>

The accumulation of steviol glycosides (SGs) in cells of Stevia rebaudiana Bertoni both in vivo and in vitro was related to the extent of the development of the membrane system of chloroplasts and the content of photosynthetic pigments. Chloroplasts of the in vitro plants, unlike those of the intact plants, had poorly developed membrane system. The callus cells grown in the light contained proplastids of almost round shape and their thylakoid system was represented by short thylakoids sometimes forming a little number of grana consisting of 2–3 thylakoids. In cells of the etiolated in vitro regenerants and the callus culture grown in the dark, only proplastids practically lacking the membrane system were observed. All the chloroplasts having developed thylakoids and forming at least a little number of grana were equipped with photochemically active reaction centers of photosystems 1 and 2. Leaves of in vivo plants accumulated greater amount of the pigments than leaves of the in vitro plants. In both the callus culture grown in the light and the etiolated in vitro regenerants, the content of the pigments was one order of magnitude lower than that in leaves of the intact plants. The callus tissue grown in the dark contained merely trace amounts of the pigments. Leaves of the intact and the in vitro plants did not exhibit any significant differences in photosynthetic O₂ evolution rate. However, photosynthetic O₂ evolution rate in the callus cells was much lower than that in the differentiated plant cells. The in vitro cell cultures containing merely proplastids did not practically produce SGs. However, after transferring these cultures in the light, both the formation of chloroplasts and the production of SGs in them were detected.     

上海新江湾地区废弃地低干扰植物群落优势树种的光合生理生态特征

以上海市杨浦区原废弃地(新江湾地区)半自然群落的主要优势树种为对象,测定不同生活型植株在夏季不同生境下叶片的光合特性,从光合生理生态角度分析低干扰条件下上海城市废弃地的植物群落次生演替过程的特点,并结合环境因子分析并预测植物群落结构的动态变化。结果表明:(1)冠层树种光合作用日变化曲线呈双峰型,林窗树种呈单峰型,而林下树种呈不规则变化,体现出亚热带地区植物在夏季典型气候下的"光合午休"现象,而生境特点同时也影响植物光利用对策。(2)冠层成年树以落叶树种刺槐和朴树的日均净光合速率最高,且具有较高的光饱和点;在林下生境中,以强耐阴灌木植物胡颓子的日均净光合速率最高,其次为常绿树种香樟和女贞的幼树和幼苗,而林下落叶树种日均净光合速率均较低。(3)影响冠层树种的净光合速率因子中,生态因子是第一主成分,而对于林窗树种,第一主成分则是生理因子。(4)由于阳性落叶树种具有更高效的光合效率,能迅速占领上层空间,新江湾区域人为低干扰植物群落的演替早期均以扩散能力较强的先锋性树种为主;乔木群落形成后,林下更新苗则以光适应范围较宽的香樟、女贞为主,同时,上层落叶树种大规模自然衰退使得香樟和女贞逐步替代落叶树种。     

施肥措施对铅污染土壤中雪里蕻光合特性的影响

通过盆栽试验研究了铅污染土壤上施用有机肥、磷肥和柠檬酸对雪里蕻光合特性的影响.结果表明:不同施肥处理显著提高了雪里蕻的产量、叶绿素含量和对光强的适应范围,均使净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)显著升高,而使光补偿点(LCP)降低;适宜的施肥调控措施可以保持较高的Pn、LSP和AQY,其中施用磷肥获得了最大的Pn、LSP和AQY值.各施肥处理下Fv/Fm的值均大于0.8,均未引起作物光抑制;在不同施肥处理中,高量有机追肥处理可以使叶片PSⅡ的潜在量子效率和PSⅡ原初光能转换效率保持在最高水平.可见,适宜的施肥措施可以显著改善铅污染土壤上雪里蕻的光合特性而促进其生长.