美国生物圈二号内生长在高CO_2浓度下的10种植物气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率的变化

报道了美国生物圈二号内生长在高CO_2浓度下(>2200μmol·mol~(-1))4.5年后的5种热带雨林植物和5种荒漠植物气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率的变化。结果表明:热带雨林植物在CO_2浓度为350～400μmol·mol~(-1)时的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率分别为:(127.4±65.6)mmol·m~(-2)·s~(-1)、(2.04±0.61)mmol·m~(-2)·s~(-1)和(2.90±0.55)μmol CO_2·mmol~(-1) H_2O,而在700～820μmol·mol~(-1)时为(61.3±30.5)mmol·m~(-2)·s~(-1)、(1.54±0.65)mmol·m~(-2)·s~(-1)和(8.45±2.71)μmol CO_2·mmol~(-1) H_2O;荒漠植物气孔导度和蒸腾速率则分别由CO_2 320～400μmol·mol~(-1)时的(142.8±94.6)和(2.09±0.71)下降到820～850μmol·mol~(-1)时的(57.7±35.8)和(1.36±0.52)mmol·m~(-2)·s~(-1),水分利用效率由(4.69±1.39)上升到(9.68±1.61)μmol CO_2·mmol~(-1) H_20。在低CO_2浓度时植物的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率受光照强度的影响较高CO_2浓度时明显,一般雨林植物三项指标在光照强度为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到饱和,而荒漠植物在1000μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到饱和。不同植物中,以荒漠C_3植物粉蓝烟草(Nicotiana glau-ca Grah.)的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率     

阴晴天条件下高CO_2浓度对杂交稻光合作用影响的FACE研究

光和二氧化碳(CO_2)是绿色植物光合作用的两个基本条件.为了明确不同光照条件下,高CO_2浓度对不同杂交水稻光合特性的影响,2017年利用稻田大型FACE平台,以‘Y两优900’和‘甬优538’为供试材料,设置环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol·mol^-1)两个水平,分别在拔节期和灌浆期同时测定阴、晴天气条件下顶部全展叶光合特性参数.结果表明:高CO_2浓度使不同天气情况下两品种叶片的净同化率(P_n)均呈增加趋势,其中晴天条件下的增幅(31%)大于阴天(25%),拔节期的增幅(37%)大于灌浆期(21%),CO_2与天气、CO_2与生育期均存在显著的互作效应.叶片水分利用效率(WUE)对高CO_2浓度的响应趋势与P_n一致.高CO_2浓度环境下叶片气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)均呈下降趋势,晴天条件下的降幅略大于阴天.与晴天相比,阴天条件下叶片P_n、g_s、T_r、WUE和L_s平均分别下降41%、18%、41%、26%和27%,差异均达显著或极显著水平.相关分析表明,晴天P_n、g_s、T_r均与阴天时的参数呈极显著正相关关系.表明阴天使水稻生育中、后期叶片光合参数及其对高CO_2浓度的响应均大幅降低,且两品种表现一致.评估未来水稻产量潜力需要考虑天气条件.     

氮素减施对茶树光合作用和氮肥利用率的影响

为探讨当前茶园施肥水平下氮素减施对茶树的生长与氮肥利用率的影响,在大田条件下设置不施氮(空白对照CK),纯氮16 kg·667 m~(-2)(减氮55.6%,处理A)、纯氮26kg·667 m~(-2)(减氮27.8%,处理B)、纯氮36 kg·667 m~(-2)(常规施氮CF)4个施氮处理,研究氮素用量减施对茶树光合作用、产量、氮素吸收及其利用效率的影响。结果表明:与CF比较,处理B能提高茶树的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r),降低胞间CO_2浓度(C_i)和水分利用率(WUE);各施氮肥处理中以处理B的产量最高,氮肥农学效率最高,土壤养分剩余较少,氮素的利用效率较高;CF产量较处理B增加不显著,氮肥农学效率降低,土壤未利用养分较多。因此,减氮27.8%的施肥能保证与常规施肥的茶叶产量,氮素利用率明显提升,有利于茶业的可持续发展。     

关键生育阶段持续干旱对东北春玉米光合特性的影响

采用持续无补水方式对东北春玉米"丹玉39"拔节至成熟阶段进行干旱胁迫处理,对干旱及复水过程中玉米光合特性进行动态观测,研究净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等光合作用中主要变量以及表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)等光合参数对干旱过程的响应特征。结果表明:P_n、T_r、G_s和C_i随干旱持续均呈减小趋势,对干旱的响应在抽雄期比拔节期更为明显,T_r比P_n更快,C_i在弱光条件下比强光更敏感;各变量对干旱后复水的响应差异较大,恢复能力随干旱时间的延长而下降,在抽雄期弱于拔节期;经历短期干旱复水后P_n会超过正常植株;T_r对复水的响应滞后于P_n,恢复能力弱于P_n;C_i对干旱后复水的恢复在强光下更为敏感;各光合参数中,随干旱加重,AQY先增大后减小;P_(nmax)不断减小且响应速度加快,对复水的恢复能力逐渐下降;LCP和LSP分别呈增大和减小趋势;除LCP与土壤湿度呈显著负相关关系外,AQY、LSP、P_(nmax)以及光合作用可利用光强范围均随土壤湿度增大而显著增大。     

北京山区典型暖温带落叶阔叶林大气CO_2浓度、草本层光合作用及土壤释放CO_2变化特点(英文)

为探讨森林生态系统植被、土壤等不同组分与大气CO_2交换特点,利用中型同化箱(40cm×40cm×2Ocm)及红外CO_2分析仪装置对北京山区典型暖温带森林生态系统辽东栎(Quercus liaotungensisKoidz.)林草本层净光合作用、土壤释放CO_2及林外(高出林冠2m)与林内(低于林冠2m)大气CO_2变化进行测定。结果表明:夏季及秋季大气CO_2浓度分别为(323±10)μmol·mol~(-1)和(330±1)μmol·mol~(-1);在一天内连续24h的测定中,大气与林内CO_2浓度的差值最大时可分别达-46和-61μmol·mol~(-1)。夏季草本层净光合强度为(2.59±1.05)μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1),是秋季((1.31±0.39)μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1))的2倍;夏季土壤呼吸释放CO_2的强度明显高于秋季,分别为(5.18±0.75)μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)和(1.96±0.57)μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)。土壤释放CO_2强度与地面温度之间存在显著相关,其关系式为Y=-0.8642 0.3101X(r=0.7164,P<0.001,n=117)。大气CO_2浓度的低值及草本层光合强度高值约出现在14:00左右;而在夜间土壤释放CO_2强度增加,表现为大气CO_2浓度升高。     

二氧化碳和臭氧浓度升高对四季竹矿质养分含量和运输的影响

为阐明CO_2和O_3浓度升高对竹子矿质养分含量和运输的影响,以2年生四季竹(Oligostachyum lubricum)为试材,采用开顶式气室(OTCs)设置了环境背景大气[CK,(40±5)nmol·mol~(-1) O_3,(360±20)μmol·mol~(-1) CO_2]、O_3浓度升高[EO,(100±10)nmol·mol~(-1) O_3,(360±20)μmol·mol~(-1) CO_2]、CO_2浓度升高[EC,(40±5)nmol·mol~(-1) O_3,(700±35)μmol·mol~(-1) CO_2]、CO_2和O_3浓度复合升高[EOEC,(100±10)nmol·mol~(-1) O_3,(700±35)μmol·mol~(-1) CO_2]4个处理,测定了竹叶、竹枝、竹秆和竹根的Na+、Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量,并分析了矿质营养在器官间的转运情况。结果显示:与CK比较,EO处理显著降低了四季竹植株体内Na+和Fe(~(2+,3+)含量,特别是竹根和竹叶,同时也明显降低Na+和Fe(~(2+,3+)器官间的运输能力。EC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,而未改变其他矿质元素含量,但其器官中的分配格局和运输能力发生变化,尤其是竹枝向竹叶运输Ca~(2+)和Mg~(2+)的能力增强。EOEC处理显著降低了四季竹植株体内Na+含量,但显著提高了Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量及其向上运输能力。研究表明,O_3浓度升高降低了四季竹植株体内矿质养分含量和器官间养分运输能力,在一定程度上影响四季竹的正常生长;CO_2浓度升高通过提高Ca~(2+)和Mg~(2+)向光合器官叶片的运输能力,促进四季竹生长;CO_2和O_3浓度升高复合作用能够通过提高四季竹光合器官竹叶中Fe(~(2+,3+)、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量及其向光合器官叶片的运输能力,以维持体内矿质养分元素的平衡,提高四季竹对高浓度CO_2和O_3浓度复合环境下的适应能力。     

大豆叶片光呼吸对光强和CO_2浓度的响应

利用低氧法(2% O_2)研究了大豆叶片光呼吸速率(R_p)对光强和CO_2浓度的响应。结果表明:当光合有效辐射强度(PAR)小于600μmol·m~(-2)·s~(-1)时,大豆叶片的R_p随光强的升高而几乎直线增加;当PAR约为1200μmol·m~(-2)·s~(-1)时,R_p达到最大值(12.69·mol CO_2·m~(-2)·s~(-1)),随后R_p随PAR的升高呈下降趋势;构建的光呼吸速率与光强的方程式拟合结果表明,大豆叶片最大光呼吸速率为13.42·mol CO_2·m~(-2)·s~(-1),其对应的光强为1207.74·mol·m~(-2)·s~(-1),该拟合值与实际测量值极为吻合(P0.05);当PAR一定(2000μmol·m~(-2)·s~(-1))时,随着CO_2浓度的增加(0~1200μmol·mol~(-1)),大豆叶片的R_p呈先升高后下降变化,在600μmol·mol~(-1)时达到最大值(9.97·mol CO_2·m~(-2)·s~(-1));构建的光呼吸速率与CO_2浓度的方程式拟合结果表明,大豆叶片最大光呼吸速率为10.21·mol CO_2·m~(-2)·s~(-1),其对应的外界CO_2浓度为625.74·mol·mol~(-1)。该拟合值也与实际测量值极为吻合(P"0.05)。本文所构建的方程式可较好地拟合光呼吸速率对不同光强和不同CO_2浓度的响应,这对定量研究光呼吸提供了强有力的手段。     

施氮对干旱区黑果枸杞光合-CO_2响应及药效成分的影响

为探明干旱区栽培黑果枸杞叶片光合-CO_2响应特征及果实药效成分对施氮量的响应,该试验设置5个不同施氮(尿素)水平处理(0、50、100、150和200 g·株~(-1)),测定各处理植株在不同CO_2浓度下叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)和果实中总多糖、总黄酮、花色苷、原花青素的含量,并通过直角双曲线修正模型拟合得到羧化速率(η)、最大净光合速率(P_(nmax))、光呼吸速率(R_p)、CO_2补偿点(CCP)和CO_2饱和点(CSP)等参数。结果表明:(1)适量施氮对黑果枸杞叶片η、P_(nmax)、R_p、CCP和CSP有明显的影响。当施氮量为100 g·株~(-1)时,叶片η和R_p最大、CCP最小;施氮量为100～150 g·株~(-1)时,叶片CSP最大;施氮量为150～200 g·株~(-1)时,叶片P_(nmax)最大。(2)适量施氮对黑果枸杞果实中主要药效成分含量有明显的影响。施氮量为200 g·株~(-1)时,果实总多糖含量最大;施氮量为150～200 g·株~(-1)时,总黄酮含量最大;施氮量为50～150 g·株~(-1)时,花色苷含量最大;施氮量为100～200 g·株~(-1)时原花青素含量最大。综合分析发现,干旱区栽培黑果枸杞叶片η、R_p、CCP、CSP及果实多糖和总黄酮含量以每年施氮100～150 g·株~(-1)时最佳,其叶片P_(nmax)和果实花色苷和原花青素含量以每年施氮150～200 g·株~(-1)时最佳。     

褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长及离子吸收和光合作用的影响

以香椿幼苗为材料,采用水培法研究不同浓度褪黑素(0、50、100、200和400μmol/L)对盐(150 mmol/L NaCl)胁迫下香椿幼苗生长指标、矿质元素离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+))含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)等光合作用指标的影响,以探究外源物质褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长和生理的调控作用。结果表明:(1)在盐胁迫条件下,香椿幼苗的生长受到显著抑制,叶绿素含量和P_n显著降低,叶片和根系中Na~+含量比对照(CK)显著增加,而K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)含量以及离子含量的比值(K~+/Na~+、Mg~(2+)/Na~+和Ca~(2+)/Na~+)则明显下降,且丙二醛含量显著增加。(2)施加适宜浓度褪黑素能显著促进盐胁迫下香椿植株生长,降低其叶片和根系中Na~+含量,提高其K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量和离子含量比值以及叶片P_n、T_r、水分利用效率(WUE)和G_s和C_i,但却降低了气孔限制值(L_s)。(3)适宜浓度褪黑素使盐胁迫下香椿植株叶片的丙二醛积累明显下降,叶绿素含量显著上升。研究发现,外施适宜浓度的褪黑素能降低盐胁迫下香椿幼苗叶片和根系内Na~+浓度,增加K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)浓度,调控植物体内细胞的离子平衡状态,增强对营养元素的吸收,提高光合作用效率,从而提高香椿幼苗对盐胁迫的抗性,并以100μmol/L褪黑素处理的效果最佳。     

黄土丘陵区土壤水分对黄刺玫叶片光响应特征参数的影响

在半干旱黄土丘陵区,以3年生黄刺玫(Rosa xanthina L.)植株为材料采用盆栽控水试验,利用CIRAS-2型便携式光合作用测定系统在8个土壤水分含量下测定了黄刺玫叶片的光响应过程。探讨了黄刺玫光合生理参数与土壤水分的定量关系及土壤水分效应等级划分问题。结果表明:黄刺玫的净光合速率(P_n)、光合量子效率(Φ)、水分利用效率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)对土壤水分都具有明显阈值响应特征。土壤相对含水量(RWC)在36.2%—81.2%范围内,黄刺玫在强光下的P_n和WUE水平较高,光合作用不会发生明显的光抑制。RWC为66.5%左右时,Φ与P_n达到最高水平,表现出较强的光能利用潜力;RWC为81.2%为时,T_r达最大值,RWC为44.5%时,WUE为最大值。依据黄刺玫叶片P_n、C_i、T_r和WUE与土壤水分的定量关系确定RWC在低于36.2%时为"低产低效"等级,在36.2%—44.5%之间为"低产高效"等级,44.5%—66.5%为"高产高效"等级,66.5%—81.2%为"高产中效"等级,在高于81.2%时为"低产低效"等级。     

CO_2浓度升高对杉木幼苗生长及其光合特性和养分含量的影响

以杉木优良无性系‘洋061’幼苗为材料,设置常规CO_2浓度400μL·L~(-1)(对照组)和CO_2加富浓度800μL·L~(-1)(处理组)两个处理,研究CO_2浓度加富对杉木幼苗生长、根系形态特征、光合生理以及养分含量的影响,以明确杉木优良无性系对CO_2浓度升高的响应特征,为杉木苗木高效培育提供理论依据。结果表明:(1)CO_2加富能显著促进杉木幼苗生物量的积累和苗高的生长,并显著促进杉木根系生长,其根长、根系表面积、根系体积和根系直径分别较对照增加14.60%、28.26%、41.98%和14.70%。(2)CO_2加富能促进杉木叶片类胡萝卜素含量显著增加,使杉木叶片净光合速率(P_n)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)分别较对照显著提高51.03%、14.13%和151.20%,并使气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)分别显著下降58.72%和44.00%。(3)CO_2加富使杉木叶片最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)分别较对照显著增加11.48%、11.25%、6.33%、20.38%和30.34%,且不同处理间差异显著,非光化学淬灭系数(NPQ)较对照显著下降21.90%(P0.05),但对初始荧光(F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)无显著影响(P0.05)。(4)CO_2加富处理显著增加植株钙元素的含量,并显著降低植株磷元素的含量。研究认为,短期CO_2加富处理可通过增加光合色素含量,提高叶片净光合速率和光能利用效率,进而增强叶片光合能力,同时促进根系生长,增强植物对养分吸收的能力,最终促进杉木幼苗的生长。     

金沙江干热河谷新银合欢(Leucaena leucocephala)的光合与荧光特征干湿季对比研究

为了研究引进树种对干热河谷环境的适应性,以生长于干热河谷野外环境中的新银合欢(Leucaena leucocephala)为研究对象,研究分析了其在湿季(7月)和干季(11月)的光合生理特征和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)在P_n-C_i响应曲线中,当C_i150μmol/mol,干季的净光合速率(Net photosynthetic rate,P_n)高于湿季,而当C_i150μmol/mol,干季的P_n低于湿季;(2)相较于湿季,干季的初始羧化效率(Initial carboxylation efficiency,CE)、光合能力(Photosynthetic capacity,A_(max))、CO_2补偿点(CO_2 compensation point,Γ)、光呼吸速率(Photorespiration rate,R_p)、最大羧化速率(Maximum carboxylation rate,V_(cmax))、最大电子传递速率(Maximum electron transport rate,J_(max))、磷酸丙糖利用率(Triose phosphates utilization rate,TPU)、J_(max)/V_(cmax)、气孔限制值(Stomatal limitation,L_s)和叶片饱和水汽压差(Vapor pressure deficit,VPD)均显著下降(P0.05),而暗呼吸速率(Dark respiration rate,R_d)、胞间CO_2浓度(Intercellular CO_2 concentration,C_i)、气孔导度(Stomatal conductance,G_s)、蒸腾速率(Transpiration rate,T_r)、饱和光下最大净光合速率(Light-saturated net photosynthetic rate,P_(nmax))和水分利用效率(Water use efficiency,WUE)则显著上升(P0.05);(3)干季的PSII实际光化学效率(Actual photochemical efficiency of PSII,Ф_(PSII)),光化学猝灭系数(Photochemical fluorescence quenching,qP),电子传递效率(Electron transport rate,ETR)较湿季出现显著下降(P0.05),非光化学猝灭系数(Non-photochemical fluorescence quenching,NPQ)显著增加(P0.05);(4)叶绿素荧光参数的Ф_(PSII)、NPQ、ETR与各光合生理指标相关性较强。在干热河谷地区,气孔限制是影响新银合欢湿季光合速率的主要因素;而非气孔限制是影响其干季光合速率的主要因素。     

不同种植模式下重金属污染对牧草叶片光合特性和重金属含量的影响

为探索不同种植模式下重金属污染对牧草生理特性的影响,皇竹草(Pennisetum sinese)、黑麦草(Lolium perenne)和龙须草(Juncus effusus)采用单作和间作模式,研究了重金属污染对其叶片光合参数、光合色素和重金属含量的影响。结果表明,与单作相比,间作下皇竹草叶片的叶绿素(Chl)a、Chla+b和类胡萝卜素(Car)含量极显著上升,净光合作用速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO_2浓度(C_i)和Chl b含量极显著下降,但蒸腾速率(Tr)的差异不显著;黑麦草和龙须草叶片的C_i、Car含量极显著增加,P_n、T_r、G_s、Chl a、Chl b和Chl a+b显著或极显著下降(龙须草Chl a除外)。除龙须草的铜含量极显著降低外,3种牧草叶片和总生物量和重金属含量均极显著上升。与对照相比,低浓度污染的皇竹草叶片的光合参数、光合色素含量及叶片和总生物量极显著提高,而黑麦草和龙须草叶片的P_n、T_r、G_s、C_i、叶片和总生物量极显著减少,光合色素含量极显著增加,但黑麦草的T_r、C_i、叶片生物量及黑麦草和龙须草的Chl b差异不显著;重金属污染使3种牧草叶片的重金属含量均极显著上升。种植模式×重金属污染互作对牧草叶片的光合参数、光合色素含量、干质量及重金属含量的影响均极显著。因此,在复合污染土壤间作3种牧草有利于叶片干物质的积累和重金属的吸收,单作更有利于提高叶片的光合作用能力;且皇竹草对重金属污染的适应性强于黑麦草和龙须草。     

油蒿资源利用效率在生长季的相对变化及对环境因子的响应

为了探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿(Artemisia ordosica)叶水平资源利用效率的相对变化及对环境因子的响应机制,该研究于2018年5–10月,使用LI-6400XT便携式光合仪测定了毛乌素沙地油蒿叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(E)、叶表面光合有效辐射(PAR_l)、叶表面温度(T_l)、叶表面相对湿度(RH_l),在实验室计算叶片单位面积氮含量(N_(area)),分析了叶片氮利用效率(NUE)、水分利用效率(WUE)、光利用效率(LUE)与环境因子之间的关系及NUE、WUE、LUE之间的相对变化。研究结果表明,在充足且稳定光强下油蒿的P_n主要受温度的影响,NUE、WUE与VPD_l、T_l之间具有显著负相关关系,NUE、WUE与LUE间为正相关关系,NUE、WUE和LUE最大值分别发生在5、7和9月,分别为9.43μmol CO_2·g~(–1)·s~(–1)、3.86 mmol·mol~(–1)、0.04mol·mol~(–1),资源利用效率的变化主要受P_n的影响。温度通过影响植物N分配来改变P_n,进而影响着资源利用效率,WUE与LUE显著正相关,对构建荒漠区生态系统能量交换过程模型有重要意义。     

CO_2浓度升高对宁夏枸杞苗木光合特性及生物量分配影响

为明确大气CO_2浓度升高对宁夏枸杞光合特性及生物量分配的影响,以宁夏枸杞苗木为试材,采用开顶气室(OTC)模拟自然环境大气CO_2浓度变化,设置3个CO_2浓度水平[CK(380±20μmol/mol)、TR1(570±20μmol/mol)、TR2(760±20μmol/mol)],分别于不同CO_2浓度处理90d、120d后,测定其净光合速率(P_n)、光响应曲线、CO_2响应曲线等相关指标及植株不同器官生物量。结果表明:(1)TR1及TR2下Pn于第一年处理至90d时均较CK显著升高(P0.05),且TR1处理在120d时较CK显著降低;第二年处理90d时,TR1处理较CK下降了4.77%,处理120d时TR1、TR2均高于CK,但差异不显著。(2)随着CO_2浓度升高,两年中TR1、TR2处理的胞间CO_2浓度(C_i)较CK均显著升高,处理后120d时,气孔导度(G_s)较CK均显著下降;水分利用率(WUE)在第一年处理中均无显著变化,但在第二年处理120d时,TR1、TR2均较CK显著上升。(3)处理至90d和120d时,TR1、TR2组的宁夏枸杞苗木光饱和点、CO_2饱和点均高于CK,但TR2组初始羧化效率低于CK。(4)随着CO_2浓度升高,宁夏枸杞苗木地上部分生物量分配显著增加,地下部分生物量分配显著降低。研究发现,一定时间内适宜CO_2浓度升高可促进宁夏枸杞苗木光合作用,使得其地上部分生物量分配显著提高,地下部分生物量分配显著降低;但随着处理浓度升高及处理时间延长,其光合作用有下调趋势,表现为净光合速率、气孔导度、初始羧化效率等下降。     

外源硒对干旱胁迫下烤烟生长和生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了外源硒(2~12 mg·kg~(-1))对干旱胁迫下烟株生长、叶片光合色素含量、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明:干旱胁迫抑制烤烟生长,显著影响烤烟的生长和生理生化代谢的相关指标。低浓度的外源硒能不同程度的缓解烤烟所受干旱胁迫的伤害,但高浓度外源硒处理则表现出毒害效应。适宜浓度的外源硒显著促进了干旱胁迫下烤烟植株生长,提高了烟株叶片光合色素含量,提高净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),降低胞间CO_2浓度(C_i),同时也提高了烤烟叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质含量,降低了叶片丙二醛(MDA)的积累。其中4 mg·kg~(-1)外源硒处理缓解效果最好。     

施肥对银叶树幼苗生长及光合特性的影响

为探讨不同施肥水平对银叶树幼苗生长和光合作用的影响,该文以2年生实生幼苗为试验材料,设置对照CK(0 g·株~(-1))、N1(10 g·株~(-1))、N2(15 g·株~(-1))、N3(20 g·株~(-1))、N4(25 g·株~(-1))及N5(30 g·株~(-1)) 6个施肥水平的盆栽实验,经140 d施肥试验,研究了不同施肥水平下银叶树幼苗的生长量、生物量、叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明:(1)银叶树幼苗生长指标(株高与地径)、生物量(叶、茎和根生物量)、叶片叶绿素含量[Chl a、Chl b、Chl(a+b)]、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)及光化学猝灭系数(q_P)随施肥量的增加呈先升后降的变化趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)和非光化学猝灭参数(NPQ)则呈下降趋势。(2)幼苗叶绿素含量、根生物量及总生物量达到最大值的适宜施肥量为10 g·株~(-1),幼苗生长指标(株高与地径)、叶生物量及茎生物量达到最大值的适宜施肥量为20 g·株~(-1),而幼苗气体交换参数(P_n、T_r及G_s)、叶绿素荧光参数(F_v/F_m、ΦPSⅡ、ETR及q_P)达到最大值的适宜施肥量为30 g·株~(-1),银叶树幼苗生长指标、生物量、气体交换参数及叶绿素荧光参数对不同施肥水平的响应不一致。综上所述,适量施肥能够显著增加银叶树幼苗叶片叶绿素含量、气孔导度、光化学效率及电子传递速率,降低光能的热耗散,提高银叶树幼苗的光合能力,而过量施肥导致银叶树幼苗产生光抑制,光化学效率下降,不利于银叶树幼苗正常生长。     

极小种群海南假韶子叶片光合特性和叶绿素荧光参数的动态变化

探讨海南省极小种群物种海南假韶子(Paranephelium hainanensis)的光合生理特性,以期为该物种的保护和利用提供科学依据。应用Li-COR便携式光合仪和FC1000-H便携式植物荧光成像系统测定海南假韶子的光合特性、叶绿素荧光参数的动态变化。结果表明:海南假韶子成年树和林下幼苗在7月和11月时净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)的日变化均呈明显"双峰"曲线,成年树的最大P_n达9.24μmol·m~(-2)·s~(-1),最大T_r为3.34μmol·m~(-2)·s~(-1),其光合能力显著强于幼苗;海南假韶子成年树初始荧光值(F_0)在7月和11月最大值分别为323.04和135.87,F_m在7月和11月最大值分别为502.78和307.76,但幼苗的F_0和F_m均低于成年树;成年树F_v/F_m在7月呈单谷型,在11月时呈先降后升再降的日变化趋势;相关性分析结果表明,在7月,成年树的P_n与T_r、F_v/F_m呈极显著正相关,幼苗P_n与F_0呈极显著正相关;在11月,成年树的P_n与T_r、F_m呈极显著正相关,与F_v/F_m呈显著负相关;幼苗的P_n与F_m呈显著正相关。以上结果表明,海南假韶子为阳性树种,在7月和11月表现出不同的光合特性和叶绿素荧光参数来适应环境,水分可能是引起海南假韶子光合速率和叶绿素荧光参数动态变化的关键因子。     

三种苹果砧木应对干旱胁迫的超微及解剖结构响应特性

采用盆栽控水法模拟干旱胁迫,以垂丝海棠(Malus halliana)、新疆野苹果(M.sieversii)、山定子(M.baccata)3种苹果砧木为试验材料,测定了叶片相对含水量(RWC)、水分利用效率(WUE)、光合参数,观察了叶绿体超微结构及根、茎、叶解剖结构,并采用相关性及主成分分析对砧木抗旱能力进行了综合评价。结果表明,与对照相比,干旱胁迫下,3种苹果砧木的RWC、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)均下降,而WUE增加;3种砧木的叶绿体超微结构及解剖结构均受到不同程度的干旱伤害,但垂丝海棠的损伤最小,较好地保持细胞结构的完整性;植株的抗旱性与G_s、T_r、栅栏组织厚度、叶片厚度、下表皮厚度、根直径、韧皮部厚度均呈显著正相关,与C_i呈显著负相关;主成分分析提取的2个主成分反映了原变量100%的信息。综合评价3种苹果砧木的抗旱能力依次为:垂丝海棠新疆野苹果山定子;同时,RWC、G_s、T_r、栅栏组织厚度、叶片厚度、下表皮厚度、根直径、韧皮部厚度、C_i可作为评价抗旱性的有效指标。     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。