小叶榕气生根气体交换特征及影响因子研究

用LI-6400XT便携式光合仪测定了小叶榕(Ficus microcarpa L. f.)气生根的气体交换特征。结果表明气生根具有呼吸、蒸腾作用和空气吸湿作用。影响气生根呼吸作用的因素为年龄>空气温度>光强>相对湿度;影响蒸腾作用的因素为年龄>相对湿度>空气温度>光照。年龄小的气生根的呼吸和蒸腾作用较强,年龄大的尤其是木质化程度较高的气生根的呼吸作用较小,水分的释放(蒸腾作用)转变为水分的吸收(吸湿作用)。年龄小的气生根的CO2交换率与温度呈线性关系,温度越高,CO2交换率越大,呼吸越强;H2O交换率与相对湿度呈线性关系,相对湿度越大,H2O交换率越小,蒸腾越弱;年龄大的成熟气生根的H2O交换率与空气相对湿度呈线性关系,相对湿度越大,H2O交换率越小,蒸腾越小。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿整株丛的蒸腾特征

 中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是一种优良的防风固沙灌木。有关其蒸腾作用的测定研究多是通过对单叶或小枝蒸腾速率的测定值推算整株丛的蒸腾耗水。该研究选择在中间锦鸡儿株丛的主根安装“热扩散探针”来测定整株丛的蒸腾耗水。结果表明: 中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可划分为4个阶段: 1)液流量迅速上升阶段(8:00～11:30), 其液流量占全天液流量的21.21%; 2)液流量最高而相对稳定的阶段(12:00～18:00), 液流量占全天液流量的58.84%; 3)液流量迅速降低阶段(18:30～21:00), 液流量占全天液流量的10.62%; 4)液流量最低而稳定的阶段(21:30～次日8:00), 液流量占全天液流量的9.32%。从所观测的中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可以看出: 在午间(12:00～14:00), 中间锦鸡儿整株丛蒸腾虽因环境因子的影响(如云朵遮阴)会发生较小的波动, 但并没有出现明显的“午休”现象, 而是保持相对稳定的高蒸腾速率。环境因子对中间锦鸡儿整株丛液流量影响的强弱次序依次为: 太阳辐射＞空气温度＞水蒸气压亏缺＞空气相对湿度＞土壤温度＞风速。液流量对环境因子变化的响应存在着明显的时滞现象。根据所测大、中、小3个中间锦鸡儿整株丛树干液流量数据, 计算出一个中等大小(株高为110 cm, 冠幅为0.6 m², 叶片总干重为51.82 g)的中间锦鸡儿整株丛在测定时间内的日蒸腾耗水量为2.2 kg · d^-1。     

关于“水分在植物体内的运输途径”实验的拓展

以教材实验"水分在植物体内的运输途径"为原型,在原有实验的基础上拓展设计,用一种材料完成了"叶是蒸腾作用发生的主要器官"、"蒸腾作用的大小能够影响植物体内水分运输的速率"等多个实验,并让学生获得了一材多用和多材一用的过程体验。     

不同时期毛乌素沙区主要植物种光合作用和蒸腾作用的变化

 采用LI—6000便携式光合分析系统对毛乌素沙区主要植物种油蒿、中间锦鸡儿、旱柳进行了不同时期光合作用,蒸腾作用日进程的测定,并同步测定有效光辐射、空气相对湿度、叶温、气温、胞间CO2浓度、气孔阻力、叶片水势及土壤水势等因子;结果表明：不同时期、不同植物种其光合、蒸腾特征各异;植物的光合、蒸腾与环境因子和植物内部因子之间有密切关系,其中有效光辐射是影响光合作用、蒸腾作用诸因子中的主导因子,而气孔阻力变化则在调节光合和蒸腾中起着重要作用;不同植物种间气孔对环境条件变化的响应程度不同,以中间锦鸡儿最为灵敏;3种植物的水分利用效率表明,中间锦鸡儿的水分利用效率较油蒿、旱柳为高。     

毛乌素沙地若干植物光合作用,蒸腾作用和水分利用效率种间及生境间差异

报道了内蒙古毛乌素沙地不同生境下66种不同科属植物的光合作用、蒸腾作用和水分利用效率特征。这几种生境包括流动沙丘、固定沙丘、滩地和湿地,所分布的植物与表现的生理生态特征不同。研究结果表明:藜科、禾本科、豆科等具有C4光合碳同化途径或具固氮能力的植物具有较高的光合能力,其净光合速率20～30μmolCO2·m-2·s-1;而松柏科的常绿植物具最低的光合速率,0～5μmolCO2·m-2·s-1。菊科、玄参科、禾本科等具C3途径和无固氮能力的植物蒸腾作用最高,为20～30mmolH2O·m-2·s-1;松柏科、杨柳科和菊科的个别植物蒸腾速率很低,为0～5mmolH2O·m-2·s-1。豆科、禾本科和藜科中具C4光合途径或固氮能力的一些植物(灌木或草本植物)具有较高的水分利用效率。然而,植物的这些生理生态指标随不同季节和生境表现出不同的特点,在晚夏季所测的净光合速率、蒸腾速率分别比初夏季高26%和40%,而水分利用效率下降12%。从总体趋势来看,随着生境沿着由湿到干的不同水分供应等级,如从湿地、滩地、固定沙丘至流动沙丘,光合作用和蒸腾作用呈现减弱的趋势,而水分利用效率则呈现升高的趋势     

岩溶石漠化治理优良先锋植物种类光合、蒸腾及水分利用效率的初步研究

针对西南岩溶石漠化地区干旱缺水的特点,采用Li-6400对其先锋树种任豆、金银花、狗骨木的光合、蒸腾及水分利用效率等特征进行分析,以揭示先锋树种利用水分生理生态学特征,从而提出植被恢复的对策。光响应模拟结果表明金银花和狗骨木符合Walker的非直线双曲线模型。蒸腾临界值狗骨木(幼树期)最小,金银花次之,任豆树较大,说明阳性树种任豆具有较大的蒸腾拉力,能够从土壤提取更多的水分,以减少岩溶石漠化地区强光引起的高温灼伤。任豆树、金银花、狗骨木具有同地带干性或沙漠优势植物的光合速率特征。任豆树有较耐受强光的能力,这与其在石漠化地区总是能够成为优势层片优势种的地位相符。三种植物光有效辐射与叶片蒸腾的呈极显著的线性关系;任豆树的蒸腾作用受气孔调节明显;狗骨木有较高的水分利用效率。上午9点左右和下午5∶00~6∶00是这些石漠化地区植物水分利用最高时间段。可以说这三种植物具有适应石漠化地区干旱和高温的生理生态学适应特征和避旱避高温策略,并保持旺盛的生物生产力。从植物固定碳水化合物效率并提高水分利用效率而言,三种植物套种,任豆树能够对藤灌植物适当遮荫,对加速狗骨木生长,提高金银花的产量将具有较好的效益。     

科学新知

植物叶红可能为避虫害；火星来的蚂蚁；能产生蒸腾作用的“合成树”；孤独使人身随心“冷”；性别影响运动方向判断。     

林木蒸腾作用测定和估算方法

蒸散是陆地生态系统降水量输入后生态系统水分消耗和大气之间水分交换重要的生态过程,包括土壤蒸发过程和植物蒸腾作用,对于区域水分平衡和全球水分循环有着重要的意义.其中,林木蒸腾作用是森林生态系统水分平衡的重要部分,受到冠层结构及其发展变化、土壤特性和自然环境因子等多种因素的影响.针对不同的植被覆盖类型,国内外许多研究通过各种手段和方法,如快速称量(RM)、稳态气孔计(SSP)、光合作用测定(PS)、整树容器(WP)、风调室(VC)、盆栽称量(WPP)、液流测定法(SPM)、蒸渗仪(L)、水量平衡(WB)、能量平衡(EB)、波文比(BR)、涡动相关(EC)、彭曼联合法(PMM)和遥感(RS)等来估算林木蒸腾作用.本文介绍了林木蒸腾研究中主要测定手段和方法的基本原理、具体技术、适用范围及优缺点,为森林生态系统林木蒸腾作用研究中可靠的手段和合适的方法选择提供依据.     

黄土丘陵沟壑区狼牙刺的蒸腾作用研究

对狼牙刺和柠条的蒸腾日变化、月变化作了动态测定,研究了狼牙刺的蒸腾特性及其同环境因子及土壤水分之间的关系.结果表明:(1)狼牙刺和柠条的蒸腾速率日变化基本是以单峰型曲线为主,少数为双峰型.在10:00～14:00时段是狼牙刺和柠条的高速蒸腾期;蒸腾极大值多出现在12:00.(2)从6～9月份,狼牙刺和柠条的蒸腾速率呈逐月下降趋势,不同林龄狼牙刺之间的蒸腾速率月均值差异不明显,但狼牙刺与柠条的蒸腾速率月均值的种间差异比较明显,即柠条的蒸腾作用略高于狼牙刺.(3)一天当中,狼牙刺的蒸腾速率与光合有效辐射、空气温度密切正相关,与大气湿度负相关;6～9月,狼牙刺蒸腾速率的日均值与土壤水分状况密切正相关.(4)在黄土丘陵沟壑区进行人工林草植被建设过程中,应该主要充分了解物种在6、7月份(林木生长旺盛期)的耗水特点及土壤供水能力,以保证植被的快速恢复.     

半干旱雨养区小麦叶片光合生理生态特征及其对环境的响应

分析了黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应。结果表明,天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有“午休”现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同。蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间。在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均受到多个环境因子的共同影响。不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,湿度对光合作用的影响大于温度。受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度。