基于通量和光谱观测的中亚热带人工针叶林光能利用效率的反演

利用光谱反射率测量的光化学植被指数（PRI）估算植被光合作用的光能利用效率（LUE）,能够更好地为生态系统总初级生产力的估算及尺度扩展提供重要的技术支撑.本研究以中国通量网（ChinaFLUX）千烟洲通量观测站为研究区域,2013年9月和12月在通量塔上测量了中亚热带人工针叶林的植被反射光谱,并获取了通量塔上同步观测的气象数据和涡度相关通量数据,对两者进行回归分析.结果表明： PRI-LUE相关关系（R²=0.20,P<0.001）优于NDVI LUE.在整个观测期内,土壤水分含量（SWC）与PRI组合的二元回归模型能够提高LUE的估算精度（日间观测R²=0.29,P<0.001;正午观测R²=0.30,P<0.01）,而在秋季,饱和水汽压差（VPD）与PRI组合的二元回归模型能较好地估算正午LUE（R²=0.448, P<0.001）,表明环境因子SWC和VPD是影响PRI-LUE关系的重要因素,不同季节的二元回归模型所选择的最佳环境变量有所不同.     

光强转换对不同生长环境下桑树叶片光化学效率的影响

以桑树品种‘蒙古桑’为试验材料,利用叶绿素荧光技术研究了光强转换对生长在不同光强下的桑树叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)的影响,分析了非光化学淬灭(NPQ)3个组分的变化.结果表明:当光强从黑暗或弱光转换到自然光条件下,自然光桑树叶片的光量子转化效率高于弱光叶片,ΦPSⅡ、ETR诱导平衡较快,NPQ诱导呈先升后降趋势.自然光叶片在强光下状态转换淬灭组分(qT)占NPQ的18%,而弱光叶片qT仅占NPQ的7%.与弱光桑树叶片相比,自然光桑树叶片可以通过较高的光量子转化效率和较强的调节激发能在PSⅠ和PSⅡ之间的分配能力来适应光强的变化.     

三叶半夏组培快繁与优良单株的选育

本文利用组织培养技术实现了三种不同叶型三叶半夏的快速繁殖,并通过光合生理特征的比较对其优良单株进行了选育。结果表明：半夏能在分化培养基MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L+蔗糖3%+琼脂5.0 g/L和离体块茎诱导培养基（1/2 MS+IBA 0.03 mg/L+ NAA 0.01 mg/L+蔗糖5%+琼脂5.0 g/L+AC 0.3 g/L）上快速扩繁,继代繁殖系数为1:6.23,培养3个月后块茎的平均直径达0.88cm。 对其光合生理特征的研究结果表明：三叶半夏是一种典型的阴生植物,其光饱和点为700μmol·photons/s·m2;三种叶型的三叶半夏都存在着明显的光抑制现象,其中柳叶型最明显。本研究所选育的11个单株后代中,以桃叶2号（T2）的净光合速率和产量最高,柳叶2号（L2）对强光的耐受力最强。经过6个月的扩繁,本研究获得优良单株T2和L2离体块茎各1万颗。在温州乐清实验基地中经过1年的大田种植后得优良单株半夏块茎各100kg。     

极高CO2胁迫对被甲栅藻(Scenedesmus armatus)生理活性和细胞结构影响

以被甲栅藻(Scenedesmus armatus)为材料研究极高浓度CO2对其生理活性和细胞结构的影响.研究表明,被甲栅藻能在60%的CO2浓度下快速生长,在5%、20%、40%、60%、80%、100% CO2浓度下的平均增长率分别是1.228、0.925、0.741、0.305、0.042、0.001 g·L-1·d-1 DW.通入极高浓度CO2(20%、40%)后,被甲栅藻细胞的光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)在24 h内明显下降,对PSII抑制作用较明显;其后,随培养时间的增长而逐渐恢复正常.显微结构和亚显微结构显示极高CO2浓度下培养了6 d的藻细胞体积稍膨大、颗粒化,色素体结构相对不完整,类囊体膜结构略显松散,蛋白核消失,细胞内的液泡数目增多.     

不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的光合作用特征

 采用根区渗灌控水技术,将土壤水势长期控制在0～-0.02 MPa(W1) 、-0.02～-0.04 MPa(W2)、-0.04～-0.06 MPa(W3)、-0.06～-0.08 MPa(W4)、-0.08～-0.16 MPa(W5)范围内。系统研究了不同土壤水势条件下水曲柳（Fraxinus mandshurica）幼苗叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率和Rubisco羧化活性的日动态。结果表明,在所有土壤水势条件下,苗株皆在早晨达到净光合速率（Pn）最高峰;不同处理间光合午休的程度随所处土壤水势递降而加剧。从W1至W5,叶片的日光合累积比例为100∶96∶64∶60∶52。各处理晨后最初的Pn降低主要是气孔导度下降引起的,W3～W5处理午间强烈的光合抑制则主要源于非气孔因素。各处理的PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和Rubisco初始羧化活性也都表现为不同程度的午间降低,且所处的土壤水势越低,降幅就愈大,其中W3、W4和W5处理的递降趋势尤为明显。苗木叶片光合作用的日均水分利用效率除W1显著较低外,其余处理间无显著差异。从充分供水条件下（W1、W2）Pn仍有晨后降低分析,林外强烈的大气因子（如高温、强光和低大气湿度）已经构成苗木光合作用的胁迫因素,而土壤供水不足则大大加剧了胁迫的程度。     

大叶黄杨叶片内部光能利用梯度

采用一种新方法来测量大叶黄杨叶片（Euonymus japonicusT.)内部的绝对光能利用效率梯度曲线。该方法基于光声光谱的深度分析（Depth-Analysis)理论,并结合了光纤微探测器的叶片光梯度测量结果。日本小檗（Berberis thunbergii DC.)叶片的光声光谱扫描显示了深度分析的精确性。实验结果表明：叶片内部利用光能效率最低处在栅栏组织和海绵组织之间（入射光能0.026%-660nm红光）;越靠近叶片的上表皮和下表皮,显示出叶片组织利用光能效率有上升的趋势（分别为0.092%和0.036%)。因此,不同叶肉组织绝对光能利用效率是不同的,该实验结果直接证实了Han和Vogelmann(1999)所提出的假设。     

不同温光条件下籼粳稻叶片的光抑制和光氧化表现

不同温光条件（4d)下,以粳稻（Dryza sativaL.sp.japonica)“9516”和籼稻（O.sativaL.sp.indica)“汕优63”为材料,测定了与PSⅡ光能转化效率（Fv/Fm)和膜脂过氧化作用有关的生理指标。结果表明：适温、中等光强下两品种Fv/Fm和膜脂过氧化作用的产物（MDA）无变化,未见光抑制和光氧化表现;适温、强化下籼稻“汕优63”的Fv/Fm明显下降,MDA未见变化,有光抑制无光氧化表现;低温、强光下两品种有光抑制和光氧化表现。低温、强光下结合抑制剂实验证明,与粳稻相比,籼稻的D1蛋白量和SOD活性下降较多,叶黄素循环和非光化学猝灭（qN)受抑制程度较大,膜脂过氧化产物MDA含量较高,因而光抑制和光氧化现象较明显。实验提出：光能转化效率和膜脂过氧化表现是预测光氧化的关键指标。     

光化学法脑缺血后细胞凋亡及其相关基因bcl-2表达的变化

采用ＴＵＮＥＬ染色及免疫组织化学技术对光化学法脑缺血后细胞凋亡及其相关基因ｂｃｌ－２表达的变化进行了研究。结果发现，缺血后１２ｈ，损伤侧皮层缺血区内凋亡细胞数及ｂｃｌ－２免疫反应阳性细胞数明显增加，一直持续至缺血后７２ｈ；并呈现下列时程变化：在缺血后３ｈ每张切片上几乎无凋亡细胞出现，以后逐渐增加，缺血后１２ｈ达到峰值，缺血后２４ｈ和缺血后７２ｈ逐渐减少，但仍高于假手术组水平。凋亡相关基因ｂｃｌ－２的表达在缺血后３ｈ以前不明显，缺血后１２ｈ逐渐增加，缺血后２４ｈ最多，以后逐渐下降。上述结果提示，缺血后凋亡细胞的时程变化可能与缺血后梗塞灶的发生和发展有关，而ｂｃｌ－２表达的变化可能与抑制细胞凋亡、发挥内源性细胞保护作用有关。     

叶绿素缺乏的大麦突变体PSⅡ光化学效率较高的原因(英)

在相同的叶绿素浓度下,叶绿素缺乏的大麦突变体的叶绿体在450～480nm和600～640nm波长范围的光吸收值比野生型略高,而在400～440nm和700～740nm波长范围的光吸收值明显高于野生型;突变体叶片和叶绿体的低温（77K）荧光发射强度较低,而两个光系低温荧光产量的比值（r685／F735）较高;失去Mg2 后,突变体和野生型的F685／F735和Fv／Fm均降低,但突变体的降低幅度较小;突变体的叶绿体中基粒片层数目较少、长度较短,而间质片层较长。这些结果表明,大麦突变体PSⅡ向PSⅠ的激发能转移较少是其PSⅡ光化学效率较高的重要原因。