准噶尔盆地荒漠区短命植物光合蒸腾特性及影响因素研究

运用LI-6400便携式光合测定系统,研究了准噶尔盆地荒漠区2种典型短命植物———狭果鹤虱(Lappulasemiglabra)和四齿芥(Tetracme quadricornis)的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率特征。结果表明:狭果鹤虱和四齿芥的光合能力分别为44.92、34.57μmol.m-2.s-1;狭果鹤虱和四齿芥的净光合速率日均值分别为29.72、23.0μmol.m-2.s-1,蒸腾速率日均值分别17.23、12.84 mmol.m-2.s-1,狭果鹤虱均高于四齿芥,属于高光合、高蒸腾类型;二者的净光合速率和水分利用效率日变化均呈双峰曲线,而蒸腾速率日变化呈单峰曲线;二者的光合“午休”现象主要是由气孔因素引起的;通过对2种植物光合和蒸腾速率与环境因子的相关分析显示,辐射强度是影响2种植物光合速率最主要的环境因子。     

科尔沁沙地黄柳和小叶锦鸡儿茎流及蒸腾特征

利用Dynamax茎流测量系统、Li-6400光合作用仪和自动气象站分别对科尔沁沙地两种灌木树种黄柳和小叶锦鸡儿的液流变化、蒸腾速率及其周围的环境因子进行检测.研究结果表明：（1）黄柳、小叶锦鸡儿茎干液流通量密度日变化趋势基本相同,呈多峰曲线;液流启动时间分别为4：30、5：30,在13：00左右到达各自液流峰值,峰值大小为81.2～91.7mg/h、17.3～27.1mg/h,20：30降为最低,晚间均具有明显的液流活动现象.（2）灌木的茎流日变化曲线与蒸腾速率日变化曲线并不吻合,实验测得的叶片蒸腾速率不能同步反映茎干液流的动态变化特征;黄柳的叶片蒸腾速率和单枝蒸腾耗水量均大于小叶锦鸡儿,耐旱性相对较低.（3）黄柳、小叶锦鸡儿白天液流通量密度变化趋势与环境因子变化趋势相吻合.相关性分析表明,影响灌木液流变化的主要因子依次是太阳有效辐射、相对湿度、大气温度、风速、10cm和20cm土壤温度.     

黄土丘陵区不同立地条件下沙棘光合生理日变化特征比较

在自然状态下测定了不同立地条件下沙棘光合生理生态日变化特征。结果表明,沙棘光合速率日变化基本为双峰曲线,均有不同程度的“午休”现象,山地沙棘出现在14：00左右,而川地出现在12：00前后,两峰值出现的时间因立地条件和水分条件而变化,山地沙棘雨后峰值出现时间推迟,但“午休”时间未变,这可能是沙棘适应川地、山地不同环境条件的结果。蒸腾速率日变化也呈双峰曲线,最低点与光合“午休”点重合,水分利用效率基本为“V”字型,以光合”午休”点为转折点。对大气因子日变化的同步测定表明,川地气温日均值较高,相对湿度较低,因而在干旱季节里川地沙棘更可能较山地沙棘受到大气干旱影响。山地较高的相对湿度有利于缓解土壤干旱对沙棘光合的影响,在水分利用上趋向于效率的提高。     

5个油松种源光合特性的比较研究

为了揭示自然条件下不同种源油松光合特性的差异,为优良种源选择提供依据,在黄土高原种源实验地,对5个油松种源（陕西洛南LN,陕西黄陵HL,山西吕梁山LL,山西灵空山LK,辽宁千山QM）幼苗的光合生理特征及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明：5个油松种源的净光合速率（P_n）呈双峰型,蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）亦基本呈双峰型,第1峰值均出现在上午8:00,有明显的光合午休现象。种源QM的水分利用效率（WUE）日变化呈单峰性,峰值出现在10:00,而种源LN、LL、LK和HL呈双峰型,第一峰值出现在8:00,第二峰值出现在12:00~16:00。种源LN、LL、LK和QM午间净光合速率的下降主要由气孔因素引起的,而种源HL则主要由叶肉细胞同化能力的降低引起的。种源LK的日均P_n、T_r和WUE均高于其他种源,是高光合、高蒸腾和高水分利用效率的种源,而种源HL属于低光合、低蒸腾和低水分利用效率的种源。T_a是影响各种源的P_n的首要因子,其次是VPD;RH是影响种源LN、LL和LK的T_r的首要因子;而T_a和VPD是影响种源HL和QM的T_r的主要因子。     

不同生长时期多伞阿魏土壤养分及光合特性比较研究

以多伞阿魏(Ferula ferulaeoides)为研究对象,分别对其展叶期、成熟期、果期土壤含水量、pH、有机质、养分和叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率等光合指标的日变化进行比较研究。结果表明:土壤含水量、有机质、养分随着多伞阿魏生长呈下降趋势,而pH却有所上升,但变化幅度不大。在不同土壤深度上,土壤含水量、pH随着土层深度的加深逐渐升高,而土壤有机质、养分含量却随土层的加深逐渐减少。多伞阿魏3个时期的净光合速率日变化均为双峰曲线,在14:00出现明显的“光合午休”现象,日平均大小为展叶期>成熟期>果期;蒸腾速率日变化趋势表现为单峰曲线,在中午14:00达到最高值,日平均大小为展叶期>果期>成熟期;水分利用率日变化总体呈上升趋势,在14:00出现最低值,日平均大小为成熟期>果期>展叶期。通过对多伞阿魏净光合速率和蒸腾速率与影响因子的相关分析显示:在整个生长期气孔导度,光合有效辐射与净光合速率呈显著正相关性;光照强度与蒸腾速率有明显正相关性。     

平茬措施对柠条生理特征及土壤水分的影响

通过对比试验,研究了平茬措施对柠条的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、枝水势,以及土壤水分含量的影响。结果表明:(1)平茬措施对柠条生理特征的影响因其生长发育阶段而异。其中,在花期(6月份),平茬柠条日平均净光合速率较对照(未平茬柠条)降低14.72%,日平均蒸腾速率提高27.31%,水分利用效率较对照低33.33%;随着柠条的生长发育(7月、8月、9月),平茬柠条日平均净光合速率逐渐升高最终高于对照,日平均蒸腾速率的差距也不断缩小;相应的其水分利用效率增加较快(对照柠条、平茬柠条增幅分别达108.3%、222.5%),至自然生长末期(9月),平茬柠条较对照高出4.76%。(2)平茬柠条枝水势的日变化和月变化均高于对照。(3)在整个生长季,平茬柠条地的平均土壤含水量在50—240 cm范围内均明显高于对照,且平茬措施显著降低了0—300 cm剖面各层土壤水分变异情况。(4)相关分析显示,平茬措施对柠条生理特征及土壤水分有重要影响。可见,采取平茬措施的第1年,平茬措施对柠条同时产生消极的生理影响和积极的土壤水分效应。弄清平茬措施的更新复壮机理,需要开展更多的深入研究工作。     

淡水驯化对桐花树光合生理特性的影响

以实验地全光照条件下淡水和人工海水培养种植的桐花树（Aegiceras corniculatum）幼苗为材料,采用Li 6400光合测定仪对不同月份桐花树幼苗的光合生理生态特性日动态进行测定,研究了桐花树的光合生理生态特性。结果表明：在7、10月份桐花树的净光合速率日变化呈双峰型,均出现“光合午休”现象。在7月份人工海水组和淡水组的最大净光合速率（P_max）分别为9.97和11.95 μmol·m^-2·s^-1;而10月份的P_max分别为12.2和12.9 μmol·m^-2·s^-1。而且淡水驯化下,桐花树的净光合速率较人工海水组高。由光响应曲线可知,桐花树人工海水组的最大净光合速率（P_max）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）和表观量子效率（AQY）分别为7 μmol·m^-2·s^-1,1 477 μmol·m^-2·s^-1,30 μmol·m^-2·s^-1,0.031 3;而淡水组为8.69 μmol·m^-2·s^-1,980 μmol·m^-2·s^-1,40 μmol·m^-2·s^-1,0.011。在所测的生理生态因子中,光合有效辐射和气孔导度是影响桐花树光合作用最为强烈的因子,与桐花树的净光合速率和蒸腾速率均有极显著的相关关系（p<0.01）。试验说明淡水驯化的桐花树对光强的利用范围变窄,但有较高的净光合速率,表明桐花树对淡水环境具有较强的适应性。     

林业有害植物薇甘菊（Mikania micrantha）的气体交换特性

通过对不同条件和状态下的薇甘菊叶片光合能力(Pn)、呼吸(R)、气孔导度(gs)、蒸腾(Tr)、羧化效率(CE)、最大表观量子效率(φ)及水分利用效率(WUE)进行大量测定,并与同一地区(群落)其它对照种进行对比研究,发现薇甘菊具有以下特征:(1)薇甘菊叶片CO2和水分交换参数在上述不同条件下变化范围达数倍至十几倍,显示其强可塑性.种间比较发现,营养及生殖生长季内薇甘菊Pn与当地木本植物相当,稍低于其它藤本植物,远低于草本植物,说明薇甘菊的强入侵能力可能并非依靠单位叶片的强光合能力,而是其它因素,如前所述光合作用在不同生境、不同生长状态下的光合可塑性等;(2)林下生长薇甘菊的光合能力低于林间空地,而林间空地薇甘菊低于林缘(外)生境.对照实验也证明阴生生境薇甘菊光合显著低于阳生生境.说明薇甘菊是强阳性植物,与其它因子(水分)相比,光照条件是影响其光合能力的最重要因素,可以通过改变林分群落结构、增大郁闭度等降低光照措施来进行生态防治;(3)综合所有室内和野外数据进行频率分析发现,各指标均呈现(偏)正态分布.其中Pn集中分布区在2～10 μmol·m-2s-1之间(占所测总数据的70%);gs集中分布在0.05～0.45 mol · m-2s-1之间(73%);Tr的集中分布区为1～5 mmol · m-2s-1(66%);CE分布于0.01～0.05 mol · mol-1之间数据占64%;近半的R分布在集中区域0.5～1.5 μmol · m-2s-1之间,而在0.5～2.5μmol · m-2s-1之间的数据占所测总量的66%;的集中分布区在0.04～ 0.08 mol ·mol-1之间(77%);这些数据为种间比较等统计分析比较工作奠定统计基础;(4)薇甘菊叶片对Pn和WUE的调节具有类似的方式,即光合作用最主要的调节因素是CE,其次是gs,而与φ的相关不显著;WUE主要是由Pn大小控制,Tr的影响相对较小,薇甘菊叶片WUE随gs的变化而保持恒定.上述有关薇甘菊的CO2和水分交换特性的研究,可以为这一入侵物种的防治提供基础数据支撑.     

西南喀斯特地区四种植物水分生理的初步研究

通过对喀斯特地区的4种植物红背山麻杆、圆叶乌桕、青檀和水冬瓜的水分特征进行测定和比较,结果表明:植物的组织含水量、临界饱和亏缺和需水程度均存在显著差异,其抗旱能力以青檀最强;水分利用效率饱和点以落叶灌木红背山麻杆最高,在600μmol.m-2·s-1左右,光辐射与气孔导度呈对数关系;而三个落叶乔木树种的WUE的光饱和点均在400μmol·m-2·s-1左右,光辐射与蒸腾速率、气孔导度均呈线性极显著相关关系;观测结果没有显示蒸腾饱和现象。     

5℃夜间低温对红树幼苗光合速率和蒸腾速率的影响

5℃夜间低温处理温室栽培红海榄（Rhizophora stylosa和银叶树（Heritiera littoralis)幼苗,白天20℃室温分别恢复1h和4h,测定功能叶的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶绿素含量。结果表明：夜间低温明显降低红海榄和银叶树的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率,促进胞间CO2浓度增加,而叶绿素含量变化不大。白天空温恢复时间增长,净光合速率、气孔导率和蒸腾速率回升,胞间CO2浓度下降,红树幼苗对低温有一定的适用能力。低温处理2d,红海榄叶净光合速率的抑制程度大于1d处理,而银叶树叶净光合速率的抑制程度则有所减轻。两种红树叶气孔导度与净光合速率和蒸腾速率均呈线性关系,气孔导度是控制叶片光合成和蒸腾水分丢失动态平衡的主要因素。