‘中新4’杨树夏季光合生理特性研究

研究了南方杨树主栽品种'中新4'(Populus deltoides CL.'Zhongxin 4')幼株在6、7月两种不同生态条件下的光合生理特性.结果表明,高温(≥32℃)初期的净光合速率下降以气孔限制因素为主导;随高温时间延长和RH(相对湿度)降低,气孔及非气孔限制同时作用.'中新4'对高温胁迫的耐受程度随RH的不同而变化,RH降低,温度胁迫程度加大,表现量子效率下降.在空气湿润条件下,Pn(净光合速率)与PAR(叶片光合有效辐射)呈正相关;而在空气干燥的条件下,Pn与RH呈正相关.     

霍山石斛的光合特性研究

本文研究了霍山3种石斛的光合特性、气孔日变化与生态因子的相关性,研究结果表明,石斛光合作用的净光合速率、光饱和点、光补偿点均低,要求低光强和散射光.相对湿度是影响光合作用和气孔开闭的主要因子.相对湿度降低,净光合速率也降低.白天气温在20℃以下,相对湿度在80%以上时,气孔开闭随光强变化呈单峰曲线;气温在20℃以上,相对湿度达90%以上时,气孔开张度与光强呈强正相关,相对湿度降低到80%以下,气孔开张度与光强无相关性.气孔日变化出现双峰曲线.叶绿素b含量略高,在短波光430nm处吸收峰较高,表现了阴性植物的光合特性.     

环境因子对辣椒光合与蒸腾特性的影响

采用灰色关联分析方法研究环境因子对辣椒(Capsicum annuum Linn.)光合和蒸腾特性的影响.结果表明,在强光照下影响净光合速率的环境因子大小顺序为相对湿度、CO2浓度、温度、光照强度、气孔导度;净光合速率与相对湿度、叶温呈显著的负相关,与CO2浓度呈极显著的正相关;蒸腾速率与气温呈极显著的正相关,与相对湿度呈极显著的负相关;水分利用效率与相对湿度呈极显著的正相关,与温度呈极显著的负相关.弱光照时影响净光合速率的环境因子大小顺序为光照强度、温度、相对湿度、CO2浓度;净光合速率与光照强度、CO2浓度呈显著的正相关,与相对湿度呈显著的负相关.在强光照下适当遮阳、灌水、增施CO2肥,在弱光照下减少荫蔽、通风透气、降低相对湿度、增加温度可促进辣椒光合作用,提高辣椒产量.     

金沙江干热河谷希蒙得木光合及叶绿素荧光特性

比较研究了4a生希蒙得木[Simmondsia chinensis(Link.)Schneider]两个种源(美国Hyder和以色列Vacaville)叶片的光合及叶绿素荧光特性。结果表明:在金沙江干热河谷地区两个种源的希蒙得木的净光合速率(Pn)、气孔导度日变化均呈单峰曲线,峰值出现在上午10:00。相同的试验条件下,Vacaville种源的净光合速率、气孔导度高于Hyder种源;经充分暗适应后,Vacaville种源的叶片叶绿素F0、Fm、Fv、Fv/F0、NPQ和ETR均高于Hyder种源。光强度在200 μmol m-2s-1以下,两个种源的PhiCO2和PhiPS2呈线性负相关;而光强度在200-2000 μmol m-2s-1间则呈线性正相关。空气中CO2浓度和荧光光合速率、PhiPS2、PhiCO2值存在着一定的正相关关系。Vacaville种源较Hyder种源更适应金沙江干热河谷气候。     

不同光环境下辣椒光合特性和瞬时水分利用效率

以遮阴和大棚处理下的辣椒(Capsicum annuum L.)为研究对象,用LI-6400光合仪测定了这两种光环境下辣椒的气体交换数据,然后利用光响应模型拟合它们的光合作用和瞬时水分利用效率对光的响应曲线,研究叶片的净光合速率和瞬时水分利用效率在不同光照环境下的变化规律。结果表明:大棚辣椒较遮阴辣椒的最大净光合速率(P_(nmax))和蒸腾速率(T_r)均有所下降;而大棚辣椒的最大瞬时水分利用效率(WUE_(inst-max))大于遮阴辣椒,其对应的饱和光强(I_(inst-sat))要小于遮阴辣椒,但不存在显著差异(P0.05)。此外,研究结果还揭示,两种光环境下辣椒净光合速率达到最大时的饱和光强(I_(sat))与瞬时水分利用效率达到最大时的饱和光强(I_(inst-sat))之间存在显著差异(P0.05),且前者的饱和光强大于后者的饱和光强,表明这种光照条件下辣椒的光合作用和瞬时水分利用效率对光的响应发生过程并不同步。     

光照对珙桐幼苗光合与生长特性的影响

为了解珙桐幼苗对光强的适应性, 以3 年生珙桐幼苗为实验材料, 设置了全光照, 62%全光照及43%全光照3种光环境, 观测了110 d 后珙桐幼苗光合特性及生物量分配的变化情况。结果表明: (1)珙桐幼苗净光合速率(Pn)日变化在全光照条件下呈双峰型, 有明显“光合午休”现象, 而遮阴条件下呈单峰型; (2)遮阴处理下最大光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)均高于全光照, 光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)均低于全光照; (3)遮阴显著降低珙桐幼苗根冠比, 增加了比叶面积(SLA)和总生物量。上述结果说明: 遮阴处理后, 珙桐幼苗在光合特性和生长特性上表现出对弱光一定程度的驯化适应, 对比三种遮阴条件可以得知, 适度的遮阴更有利于幼苗的正常生长, 甚至在较低光照(43%全光照)环境下有更高的光能利用率。     

霍山石斛的光合特性研究

本文研究了霍山3种石斛的光合特性、气孔日变化与生态因子的相关性,研究结果表明,石斛光合作用的净光合速率、光饱和点、光补偿点均低,要求低光强和散射光。相对湿度是影响光合作用和气孔开闭的主要因子。相对湿度降低,净光合速率也降低.白天气温在20℃以下,相对湿度在80％以上时,气孔开闭随光强变化呈单峰曲线;气温在20℃以上,相对湿度达90％以上时,气孔开张度与光强呈强正相关,相对湿度降低到80％以下,气孔开张度与光强无相关性。气孔日变化出现双峰曲线。叶绿素b含量略高,在短波光430nm处吸收峰较高,表现了阴性植物的光合特性。     

光照条件对高山杜鹃光合生理特性的影响

以高山杜鹃‘Furnivall’s Daughter’3年生植株为材料,采用遮阳网遮荫方法设置100%(L1)、53%(L2)、30%(L3)、17%(L4)全光照,研究不同光照对其光合特性及其相关生理特性的影响,探讨高山杜鹃对不同光强的响应及适应机制。结果表明:(1)与全光照条件相比,遮阴处理可有效提高光饱和点(LSP),降低光补偿点(LCP)和呼吸速率(Rd),从而具有较高的净光合速率(Pn);其中L3处理植株的LCP、Rd最低,而且其LSP和饱和光合速率(Pmax)最高,表明L3光照条件是其最适宜的生长光强。(2)随着光照强度的降低,叶片的叶绿素a呈轻微下降趋势,而叶绿素b、单位面积叶氮含量(LNCa)、光合氮利用效率(PNUE)则呈显著增加趋势,且光照强度对叶绿素b的影响较叶绿素a敏感,从而导致总叶绿素含量显著增加,而叶绿素a/b比值下降。(3)可塑性分析结果表明,高山杜鹃‘Furnivall’s Daughter’主要通过Pmax、LSP、LCP、Rd、PNUE和叶绿素含量的改变来适应光环境的变化,而比叶重(LMA)、LNCa、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)在其适应光环境的过程中作用较小。     

遮荫对异株荨麻光合特性和荧光参数的影响

系统研究了全光照和不同程度的遮荫(43%,58%,73%,87%,97%)对异株荨麻光合特性和荧光参数的影响。结果表明,异株荨麻的光补偿点和光饱和点均较低,且随着遮荫程度的提高,其值以及暗呼吸速率均依次降低。净光合速率日变化曲线呈单峰型,光合速率高峰值和日平均光合速率均随着遮荫程度的提高而明显下降。蒸腾速率和气孔导度的日变化与光合速率的日变化趋势一致,遮荫对蒸腾作用和气孔导度均有显著的影响,随着遮荫程度的提高,蒸腾速率和气孔导度均显著下降。在各光照条件下,蒸腾速率与气孔导度呈显著正相关。蒸腾速率和气孔导度与光合速率的相关性随遮荫条件的不同而异,全光照条件下蒸腾速率与光合速率呈显著正相关,而所有遮荫条件下相关性不显著。气孔导度与光合速率在所有光照下相关性均不显著。各遮荫条件下叶片总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量均显著高于全光照的,且随遮荫程度的提高叶绿素含量呈上升趋势,而叶绿素a/b的值则随着遮荫程度的提高而下降。叶绿素荧光参数PSⅡ内禀光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)日变化呈单谷曲线。各遮荫条件下Fv/Fm和Fv/Fo值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,异株荨麻是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,但增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,以增强在弱光条件下的生长发育能力。     

田间茌梨叶片光合速率的日变化（简报）

茌梨叶片田间光合速率的日变化和含糖量与比叶干重都呈双峰曲线变化。气孔开度日变化与光合速率日变化同步;二氧化碳补偿点和光下呼吸率呈抛物线变化。光合曲线的高峰出现于环境因子(如光强、温度、空气中相对湿度和CO_2含量等)的最佳组合时。     

遮荫对连翘光合特性和叶绿素荧光参数的影响

本文系统研究了不同程度的遮荫(0%、43%、70%、97%)处理对连翘叶片光合特性和叶绿素a荧光参数的影响。结果表明：随着遮荫程度增加,最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率降低;净光合速率日变化均呈单峰型,峰值和光能利用率增加;叶绿素a b、叶绿素a、叶绿素b含量增加,叶绿素a/b降低;叶绿素a荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo日变化呈单谷曲线,值均高于全光照的,且随着遮荫程度的提高其值均依次增加。这说明,连翘是一种耐荫性很强的植物,遮荫可使其降低光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率以及叶绿素a/b,增加总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量、光能利用率以及PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性,从而增强其在弱光条件下的生长发育能力。     

Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Hydrangea macrophylla

Aims The objectives were to investigate the effects of different light intensities on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters, to clarify the physiological responses and photo-protective mechanisms of Hydrangea macrophylla to changes in light regimes in view of the distribution of energy absorbed and photosynthetic characteristics.Methods Three light regimes including natural and shade (shading rate 50% and 75% of natural light) were applied to plants for 60 days. After the treatment, the gas-exchange, chlorophyll a fluorescence and photosynthesis-light curves were measured by a portable leaf gas exchange system (LI-6400).Important findings The results showed that the weak light intensity treatment reduced dark respiration rate, light compensation point and light saturation point of plant, but increased apparent quantum yield, suggesting that plants had the physiological strategy to utilize the weakening light by reducing respiration. The net photosynthetic rate, intercellular CO₂ concentration, transpiration rate and water use efficiency of plants grown below 50% of natural light showed significant difference compared with natural and shading rate 75% of natural light. There were significant difference between natural and shade treatments in the maximal quantum efficiency of PSII (F_v/F_m), as indicated that it was significantly less at full light than that at 50% of natural light. Initial fluorescence intensity (F_o) of plants was higher at full light than that at 50% of natural light, suggesting that photoinhibition occurred in natural light. The non-photochemical quenching (NQP) decreased with the aggravation of shade stress, indicating that shading decreased the efficiency of photochemical reaction by reducing the fraction of incident light in photochemical energy utilization and decreased thermal dissipation through regulating energy distribution in photosystem II (PSII) in the leaves of Hydrangea macrophylla. In general, the 70% of incident light in photochemical energy utilization was distributed to thermal dissipation, 20% was distributed to non-regulated energy dissipation and 4% was distributed to effective photochemical reaction. In conclusion, responses of plants to increased irradiance are governed by strategy: to utilize a high fraction of incident light in photochemistry and regulate energy dissipation in PSII and weaken the accumulation of excess excitation energy in PSII to protect the photosynthetic apparatus in the leaves of H. macrophylla under saturated radiation.     

不同品种小豆光合作用和生长发育对弱光的响应

为确定小豆作为林果行间套种作物的适宜性,通过田间试验和盆栽试验,测定全光和弱光处理(全光的48%)下3个小豆品种(阜南绿小豆、早熟黑小豆、晚熟黑小豆)在初花期的叶片光合特征参数、光合色素含量和RuBPCase活性,研究小豆生长发育对弱光的响应.结果表明: 弱光使3个品种小豆叶片的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点等光合参数不同程度地向耐荫的方向变化,净光合速率、水分利用效率和RuBPCase活性也显著下降;遮阴后,阜南绿小豆的叶绿素a和b含量显著增加,Chl a/b和类胡萝卜素含量显著降低,其他小豆的叶绿素和类胡萝卜素含量无明显变化;弱光使3个品种小豆的生物量和干物质积累效率降低,根冠比降低,根瘤量减少,叶片数和叶面积指数减小;弱光胁迫下,阜南绿小豆提前开花、提前成熟,早熟黑小豆推迟开花、延迟成熟,而晚熟黑小豆只开花不结实.从遮阴后小豆的光合特性变化和生长发育差异等方面综合考虑,3个小豆品种的耐阴能力大小为:阜南绿小豆>早熟黑小豆>晚熟黑小豆.     

遮阴对闽楠叶绿素含量和光合特性的影响

为探讨闽楠对不同光环境的光合适应机制,以2年生闽楠幼苗为材料,设置3个光照处理(全光照、遮光率50%和遮光率78%),适应6个月后,测定其叶绿素含量、气体交换和叶绿素荧光同步数据,研究不同光环境处理对闽楠叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性的影响.结果表明: 3种光照处理下,闽楠叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素含量大小次序为78%遮光率>50%遮光率>全光照,但不同光照处理对闽楠叶绿素a/b值没有显著影响.遮阴条件下,闽楠叶片光补偿点(LCP)降低,光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)升高,说明遮阴条件下闽楠叶片对弱光和强光的利用能力均有所提高;最大净光合速率(P_{n max})、光下暗呼吸速率(R_d)和最大电子传递速率(J_max)均增大.在不同处理间,闽楠叶片净光合速率(P_n)、CO₂气孔导度(g_sc)、胞间CO₂浓度(C_i)和叶肉导度(g_m)均存在显著差异.P_n和g_m的大小顺序为: 78%遮光率>50%遮光率>全光照.78%遮光率处理下g_sc显著大于全光照.50%遮光率条件和78%遮光率条件下C_i均显著小于全光照.78%遮光率条件下PSⅡ实际光量子产量(F_v′/F_m′)、PSⅡ光化学效率(Φ_PSⅡ)和电子传递速率(J)均显著大于50%遮光率条件和全光照.由此可知,在遮阴条件下闽楠可以通过增加叶绿素含量、AQY、J、g_sc和g_m来增大光合能力.     

不同光环境对麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征的影响

通过搭建遮阳棚设置3个光照强度,模拟森林幼苗生长的林缘、林窗和林下光环境,研究麻栎和刺槐幼苗形态结构、光合特性、生物量积累及其分配对不同光照强度的响应。结果表明,极度弱光环境限制了幼苗的株高、基径、总叶面积、冠面积、叶面积指数和总叶数等形态指标的增长,与全光环境相比,适度遮荫有利于幼苗的形态生长,光照对麻栎形态的异速生长曲线影响较小,刺槐较麻栎的曲线变化更明显一些,弱光降低了异速生长指数。随遮荫程度的增加,麻栎的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,刺槐的净光合速率则在适度遮荫下最大,两者的光能利用效率均显著增大,水分利用效率先升后降。随光照强度的减弱,麻栎各器官的生物量积累降低,叶面积比率的增加和根冠比的减少有利于增加光能的捕获,而刺槐的生物量积累和分配则在适度遮荫下达到最优;各叶绿素含量均显著上升,而叶绿素a/b则逐渐下降。麻栎和刺槐显示出不同的生存策略和光利用策略,在一定程度上可以揭示它们在阔叶林群落中不同的演替地位。     

黄土区农林复合生态系统中大豆和绿豆的光合生理特性

用Li-6400光合测定系统和FMS-2.02荧光仪测定了单作及间作农林复合系统中大豆和绿豆的光合荧光参数日变化特征,进一步解析复合系统光能竞争机理.结果表明:(1)从单作到间距核桃1 m间作模式,距核桃树越近,遮光愈多,各处理大豆、绿豆的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)表现出与光合有效辐射(PAR)基本一致的先升后降的日变化模式.(2)随着遮荫程度的提高,大豆、绿豆叶绿素含量和表观量子效率(Ф)升高,而光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)降低.(3)随着遮荫程度的提高,大豆、绿豆叶绿素荧光参数最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子效率(ФPSⅡ)以及光化学猝灭系数(qP)均有不同程度的升高,而非光化学猝灭系数(qN)却逐渐降低.研究发现,大豆和绿豆能适应间作系统的弱光环境,在较低的光照条件下正常生长,植物的光合特性与其生境特点相符.     

不同干旱胁迫下欧李光合及叶绿素荧光参数的响应

采用人为控制土壤含水量的方法对欧李进行轻度和重度干旱的处理,测定叶片的气体交换和叶绿素荧光参数的日变化。结果表明,干旱胁迫下欧李叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、PSII最大光化学效率、光化学量子效率显著下降,但胞间CO2浓度、非光化学猝灭系数以及叶黄素循脱环氧化状态（Z＋0.5A）/（V＋A＋Z）和Z含量升高。两干旱处理植株的影响程度存在差异。这表明在长时间干旱条件下,欧李叶片光合作用的降低受到气孔与非气孔因素的双重影响,叶黄素循环的启动增加了胁迫条件下的热耗散能力以保护光合机构免受干旱胁迫的进一步伤害。     

胡杨异形叶光合作用对光强与CO2浓度的响应

胡杨(Populus euphratica)叶形多变, 随个体生长发育, 植株出现条形、卵形和锯齿阔卵形叶。在新疆塔里木河上游人工胡杨林内选择具有此3种叶形的成年标准株, 将枝条拉至同一高度, 通过活体测定, 比较其光合作用-光与CO₂响应及叶绿素荧光响应特征。结果表明: 胡杨异形叶光合速率对光强/CO₂浓度与电子传递速率对光强的响应曲线均可用直角双曲线修正模型来拟合, 得出的主要光合参数与实测值较吻合。胡杨卵形叶、锯齿阔卵形叶光合速率-光响应参数与生化参数及快速光响应参数与条形叶差异显著, 而光合速率-CO₂响应参数则无显著差异。胡杨异形叶CO₂饱和浓度下的最大净光合速率(P_nmax)较饱和光强下的P_nmax高, 表明胡杨强光下光合速率在很大程度上受CO₂供应和1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)再生能力的限制。卵形叶、锯齿阔卵形叶的初始量子效率(α)、初始羧化效率(CE)、P_nmax、光合能力(A_max)与最大羧化速率(V_cmax)均显著高于条形叶; 锯齿叶光饱和点(LSP)、最大电子传递速率(ETR_max)与光呼吸速率(R_p)高于卵形叶, 条形叶光补偿点(LCP)与LSP、α、CE最低。表明荒漠干旱环境下胡杨锯齿叶最耐强光, 高R_p可能是其耗散过剩光能、保护光合机构免于强光破坏的重要途径; 卵形叶高的α、CE、磷酸丙糖利用效率(TPU)、PSII实际光化学效率(Φ_PSII)与低LCP及叶氮分配策略是其保持高光合速率的原因; 条形叶Φ_PSII、ETR、P_n低, 因其制造光合产物不足而难以满足树体生长逐渐减少并处于树冠下部。可见, 胡杨条形叶光合效率低、抗逆性差, 主要以维持生长为主; 随着树体长大, 条形叶难以适应荒漠环境来维系其生长, 出现了卵形叶; 卵形叶光合效率高, 易于快速积累光合产物而加快树体生长, 但其LSP低和耐光抑制能力弱, 逐渐被更耐强光、高温与大气干旱的锯齿叶所取代, 从而使胡杨在极端逆境下得以生存, 这是胡杨从幼苗到成年叶形变化及异形叶着生在树冠不同高度的原因。     

三种外源植物激素对黄花风铃木幼苗生物量、叶绿素荧光参数及光合特性的影响

以黄花风铃木(Tabebuia chrysantha (Jacq.) Nichols)幼苗为材料,采用L16(45)正交实验方法,测定生根粉(GGR)、3-吲哚乙酸(IAA)、多效唑(PP333) 3种外源植物激素不同组合处理下黄花风铃木幼苗的生物量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数以及光合特性,研究3种外源植物激素不同组合对黄花风铃木幼苗生长和光合作用的影响,筛选出适宜黄花风铃木幼苗生长的最佳浓度组合。结果显示:11号处理(GGR 400 mg/L、IAA 400 mg/L、PP333400 mg/L)幼苗鲜重、干重均大于其他组合处理。3种外源植物激素中,GGR对幼苗鲜重、幼苗干重增长起主导作用,IAA和PP333的作用不明显。11号处理下的幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量、叶绿素荧光参数均大于其他处理,胞间二氧化碳浓度值最低。分析得出IAA对黄花风铃木幼苗的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光合系统潜在活性、最大光能转换效率和叶绿素含量起主导作用,GGR和PP333的作用不明显。综合分析各指标得出,适宜黄花风铃木幼苗生长的最佳外源激素浓度组合为11号处理,此浓度下黄花风铃木幼苗综合质量最佳。