Effect of temperature on photosynthesis of Miscanthus clones collected from different elevations

Six to twenty-eight months after transplanting, the net photosynthetic rate (PN) of Miscanthus leaves was measured at leaf temperatures between 18 to 37 °C. PN of clones from high mountain areas was more adaptable to low temperature, while that of clones from low mountain areas was more adaptable to high temperature. The clones from the lowlands were best adapted to both high and low temperatures. These characteristics lasted at least 28 months after transplanting. Thus Miscanthus had differentiated into different ecotypes to adapt to the thermal environments of different elevations. Comparison of the PN values measured in different seasons and durations after transplanting indicated that PN in Miscanthus could acclimate to environments with various temperature ranges resulting from elevation and seasonal changes.     

药用植物防风(Saposhnikovia divaricata)不同时期光合作用特性比较

通过对防风光合特性及光合有效辐射(PAR)、大气二氧化碳浓度(Ca)、气温(Ta)、叶温(Tl)和相对湿度(RH)等环境因子的同期观测,系统地研究了防风净光合速率(Pn)等在不同时期的日变化特征及其与环境因子之间的关系,为吉林省防风规范化种植提供理论依据.结果表明,不同时期防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象.7月份防风光合速率中午降低主要由非气孔限制引起,8月份、9月份防风光合速率中午降低则主要由气孔限制引起,7月份高温低湿是限制防风Pn的主要环境因子.光合速率和蒸腾速率的不同步是引起水分利用效率变化的主要原因.光合有效辐射直接影响防风叶片的光合速率,从而影响防风有机物质的合成与转化,对防风生产力起到直接的限制作用.不同时期防风Pn与PAR呈显著正相关,不同时期防风叶片对不同环境因子的反映有所不同,环境因子中对Pn直接作用由大到小为7月份 Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH,8月份为Tl＞PAR＞Ta＞RH＞Ca,9月份为Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH.     

田间增加UV-B辐射对玉米光合生理的影响

自然条件下,分别增加0(CK组)、0.01(R1组)和0.015 J.m-2.s-1(R2组)3种强度的UV-B辐射处理玉米(Zea maysL.),对重庆地区C4植物玉米整个生长期内光合作用的影响进行研究。结果表明,增强UV-B辐射导致玉米幼苗叶片光合色素含量(包括叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素)、Hill反应活力、气孔导度、光合速率下降,且随UV-B辐射强度的增加,玉米幼苗光合作用所受抑制增强,而玉米成株所受影响不大。     

遮光对不同基因型玉米光合特性的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对4个基因型玉米光合特性的影响.结果表明:4个基因型玉米叶片的光饱和点、净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均受光强的影响.遮光降低了玉米的光饱和点,苗期遮光处理豫玉2号和丹玉13分别在光量子通量密度(PFD)为1400μmol·m-2·s-1和1100μmol·m-2·s-1时达到饱和.遮光还降低了玉米的Pn、ETR、Fv/Fm和ΦPSⅡ,但不同基因型玉米表现不同,豫玉2号和掖单22的下降幅度较小,而丹玉13和掖单6号的下降幅度较大.     

沙埋对两种一年生藜科植物存活及光合生理的影响

为了解沙埋对沙生植物存活的影响及其光合生理响应特征,比较不同藜科沙生植物耐沙埋能力及其光合响应,在内蒙古科尔沁沙地研究了沙米(Agriophyllum squarrosum)和大果虫实(Corispermum marocarpum)在不同沙埋深度下第5、10、15天的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率的变化,并于植物生长末期对存活率进行了测定。结果表明:沙米较大果虫实具有较强的耐沙埋能力,其中沙米幼苗最大耐沙埋深度超过苗高10 cm,大果虫实在埋深等于其苗高时全部死亡;随沙埋深度增加,沙米和大果虫实的存活率均显著下降,但沙米的下降幅度明显小于大果虫实;沙埋后,2种植物的气孔关闭或开放程度减小,通过降低蒸腾速率和提高水分利用效率来适应沙埋胁迫;随着沙埋胁迫的加剧,2种植物的净光合速率下降,表明沙埋胁迫对植物的光合作用破坏较大;相比于大果虫实,沙米对于沙埋胁迫有着更好的光合适应,随着胁迫的时间增加,其净光合速率有所恢复。     

参棚透光率对西洋参叶片光合作用的影响

研究了参棚透光率与西洋参叶片净光合速率之间的关系.结果表明,西洋参叶片光饱和点、净光合速率及其日变型均随参棚透光率的不同,存在一定的差异.4年生西洋参叶片在12%、30%、42%3种透光率下(气温29.0℃左右),光饱和点分别为171.0、323.0和429.0μmol·m^-2·s^-1,净光合速率最大值为6.54mg·dm^-2·h^-1(CO₂),出现在透光率为30%的参棚下;3年生西洋参在透光率不超过25.8%的参棚下,叶片净光合速率日变化呈单峰型,透光率大于25.8%时,呈双峰型,参叶“光合午休”现象明显.单相关分析表明,光量子通量密度是影响西洋参净光合速率的主要因子;回归分析结果表明,各影响因子对参叶净光合速率的综合影响显著.     

夏玉米三叶期持续干旱下不同叶位叶片含水量变化及其与光合作用的关系

植物干物质的累积依赖于群体光合速率,而群体光合速率又与单叶的光合能力密切有关。叶片光合作用与其含水量密切相关,目前关于不同叶位叶片含水量对持续干旱的响应及其与光合作用的关系还未见报道。以华北夏玉米郑单958为材料,设置6个不同灌水处理,模拟不同灌溉量下持续干旱对夏玉米不同叶位叶片生理特性的影响,分析夏玉米顶部开始的第一、三、五叶位叶片的水分变化及其与净光合速率的关系。结果表明:夏玉米不同叶位的叶片最大含水量不同,且随干旱进程的推进叶片含水量的变化速率也不同,第一叶的叶片含水量下降速率高于第三、第五叶,第一叶的最大含水量高于第三、五叶,且可进行光合产物积累的叶片含水量下限随叶位的增加而增大。同时,第一叶的叶片含水量与土壤水分呈显著相关,且与净光合速率的相关性也非常强。第一叶可进行光合产物积累的叶片水分下限(净光合速率为零时的叶片含水量)最小,表明其耐旱性最强,对干旱具有指导意义。研究结果可为提高冠层光合作用模拟的准确性及夏玉米干旱发生发展的监测预警提供参考。     

供氮水平对落叶松幼苗光合作用的影响

为探讨落叶松光合作用对外界供氮环境变化的响应规律,采用砂培方法在温室内设置了4种供氮浓度(1、4、8mmol/L和16mmol/L),对生长在不同供氮水平下落叶松(Larixgmelinii)1年生幼苗的气体交换参数、叶绿素荧光参数以及一些生化指标进行了测定。结果显示,随供氮水平的提高,落叶松幼苗针叶氮含量、叶绿素含量、类胡罗卜素含量、可溶性蛋白(TSP)含量和光饱和净光合速率(Pmax)均显著增加,同时伴随着叶磷含量和胞间与外界CO2浓度之比(Ci/Ca)的降低。然而,当供氮水平超过8mmol/L增至16mmol/L时,TSP含量及Pmax不再增加,反而略有下降。供氮不足显著降低了幼苗针叶光系统最大光能转换效率(Fv/Fm)、光系统量子效率(ΦPS)和光化学猝灭系数(qP),却增加了非光化学猝灭系数(NPQ)。而增加供氮可使Fv/Fm和ΦPS回升,同时qP升高,NPQ下降,但当供氮水平超过8mmol/L后,各叶绿素荧光参数变化幅度较小。结果表明,增加供氮可显著提高落叶松幼苗的光合能力,增加光系统天线色素捕获的光能用于光化学电子传递的份额,减缓光抑制。然而,16mmol/L已经超过落叶松幼苗最适的供氮水平,过量供氮引起的负面效应可能主要与过低的叶磷含量导致的营养失衡有关。     

参棚透光率对西洋参叶片光合作用的影响

研究了参棚透光率与西洋参叶片净光合速率之间的关系．结果表明,西洋参叶片光饱和点、净光合速率及其日变型均随参棚透光率的不同,存在一定的差异．4年生西洋参叶片在12％、30％、42％3种透光率下(气温29．0℃左右),光饱和点分别为171．0、323．0和429．0μmol·m^-2·s^-1,净光合速率最大值为6．54mg·dm^-2·h^-1(CO2),出现在透光率为30％的参棚下;3年生西洋参在透光率不超过25．8％的参棚下,叶片净光合速率日变化呈单峰型,透光率大于25．8％时,呈双峰型,参叶“光合午休”现象明显．单相关分析表明,光量子通量密度是影响西洋参净光合速率的主要因子;回归分析结果表明,各影响因子对参叶净光合速率的综合影响显著．     

贝壳砂生境干旱胁迫下杠柳叶片光合光响应模型比较

以黄河三角洲贝壳堤岛3年生杠柳(Periploca sepium)苗木为试验材料, 模拟设置贝壳砂生境下的4种水分梯度, 利用CIRAS-2型光合作用系统测定杠柳叶片在不同干旱胁迫下的光合作用光响应过程, 采用4种光响应模型进行拟合分析, 以比较贝壳砂生境干旱胁迫下适宜的光响应模型, 探讨最佳光响应模型参数对干旱胁迫的适应规律。结果表明: 4种模型对杠柳叶片光合作用光响应过程拟合效果的优劣顺序为: 直角双曲线修正模型>非直角双曲线模型>指数模型>直角双曲线模型, 后3种模型均为没有极值的函数, 故不能很好地拟合光响应曲线光抑制过程, 并不能直接求解最大净光合速率(P_nmax)和光饱和点(LSP)。光响应参数拟合效果最佳表现为: 非直角双曲线模型的暗呼吸速率(R_d), 直角双曲线模型的光补偿点(LCP), 直角双曲线修正模型的P_nmax和LSP。4种光响应模型对干旱胁迫具有不同的适应性, 直角双曲线修正模型适应各种水分条件, 直角双曲线模型和指数模型较适合轻度干旱胁迫条件, 非直角双曲线模型较适合重度干旱胁迫条件。随干旱胁迫的加剧, 光响应参数表观量子效率(AQY)、R_d和LCP先升高后下降, 净光合速率(P_n)、P_nmax和LSP逐渐下降。轻度、中度和重度干旱胁迫下, LSP分别比对照下降5.2%、16.3%和34.5%, P_nmax分别比对照下降17.8%、39.0%和59.0%。水分充足条件下, 杠柳叶片光能利用最强, 光照生态幅最宽; 重度干旱胁迫下, 杠柳叶片表现出明显的光饱和、光抑制现象, 光能利用减弱, 光合能力受到较大限制。     

Water relations and photosynthesis in Cucumis sativus L. leaves under salt stress

Hydroponically grown cucumber plants were exposed to 14-d period of salinity (0, 50, 100 mM NaCl). NaCl caused reduction in the relative water content in the leaves. The Na⁺ content increased and the K⁺ content decreased. The net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate were markedly decreased by all of the salt treatments. Salinity decreased also the maximum quantum efficiency of photosystem 2 (PS 2) determined as the variable to maximum fluorescence ratio, the photochemical quantum yield of PS 2 and the photochemical fluorescence quenching, while the non-photochemical quenching increased. Above results indicate that NaCl affects photosynthesis through both stomata closure and non-stomatal factors.     

不同时期牛心朴子和甘草光合蒸腾日变化的研究

用CIRAS-1型光合作用测定系统对毛乌素沙漠边缘地带野生牛心朴子(Cynanchum komarorvii)和甘草(Glycyrrhiza uralensis)的不同时期的光合、蒸腾特征进行动态研究。结果表明：牛心朴子和甘草的光合、蒸腾日变化在土壤水分适宜的时期为双峰曲线,在高光照低土壤水分的情况下为单峰曲线,且土壤水分含量越低,午后光合速率下降越快。在不同时期,牛心朴子和甘草都能保持较稳定的水分利用效率,说明其光合、蒸腾对环境具有较强的适应性。     

Changes in fatty acid profile of Bovec sheep milk due to different pasture altitude

Sheep rearing on mountain pastures is an ancestral tradition in northwestern Slovenia. The indigenous Bovec sheep are widespread there and are well adapted to the rough Alpine rearing conditions. Every year, after weaning, the sheep start grazing in the lowlands (L) and then gradually move to mountain pastures, and finally, to the highland (H) pastures of the Alps. Grazing positively affects the fatty acid (FA) composition in sheep milk fat with increased availability of polyunsaturated FA (PUFA) in grass, and subsequently, in milk. Consequently, the objective of this work was to study the FA profile in sheep milk during grazing in four geographical areas in the Alps. A total of 15 ewes of the Bovec sheep breed were randomly selected and milk samples from these ewes were taken at four different pasture locations that differed with regard to altitude: the L pasture location at an altitude of 480 m, the mountain pastures (M1 and M2) at altitudes of 1100 to 1300 m and 1600 to 1900 m, respectively, and the H pastures at altitudes of 2100 to 2200 m. Milk samples from the ewes were taken during the grazing season from April to September. The chemical and FA composition of the milk samples from each pasture location were determined. There were significant differences in the concentrations of FA among the L, M1, M2 and H milk samples. We observed decreases of the concentrations of saturated FA (SFA) in milk from L to H pastures. The concentration of α-linolenic FA, monounsaturated FA (MUFA), PUFA and n-3 PUFA in milk were increased significantly with pasture altitude. The n-6/n-3 PUFA ratio was reduced by the change of pasture altitude with the lowest value at the M1 pasture (1.5). The concentrations of total SFA decreased significantly and was lowest at the L pasture. Our results underline the importance of the effect of grazing in the Alpine region associated with pasture altitude on the FA profile of sheep milk. The first variation in FA concentration in sheep milk occurred between L and M1, although it was more evident on H pastures in the Alpine mountains. Changes of the FA profile in sheep milk due to pasture altitude were related to variation in FA concentration in the pasture and the botanical composition of the pasture location.     

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。     

氮形态对不同小麦基因型氮素吸收和光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异.结果表明,在不同N浓度下,小麦对增铵营养和NH⁺的吸收速率显著高于NO₃^-营养,且在较高浓度下,增铵营养处理具有更强的吸收优势.与次敏感型莱州953和钝感型江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO₃^-和NH⁺吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力.增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO₃^-和NH⁺的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO₃^-的吸收.与NO₃^-营养及NH⁺营养相比,增铵营养显著提高了扬麦158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片光合速率,而对江东门影响较小因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长     

臭氧暴露对大豆叶片群体光合作用及产量的影响

臭氧（O₃）已经成为我国许多大中城市夏季的首要污染物,其具有较强的植物毒性,严重威胁农业安全。O₃污染常发生于高温晴天,具有间歇性和累积性的特点,但现有研究多集中于在叶片尺度上探究长期O₃暴露对植物生理过程的影响,而间歇性暴露对植物整株生长和光合生理特性的影响鲜有报道。以大豆为实验对象,依托开顶式气室（OTC）进行间歇性臭氧暴露,探究大豆叶片群体光合作用及产量对间歇性O₃暴露的响应。结果发现（1）间歇性O₃暴露具有累积性和恢复性,在低O₃暴露剂量（AOT40≤2.47μL L^-1 h^-1）处理下,大豆植株的净光合速率降低,但与对照组无显著差异。当AOT40较高时（AOT40≤5.35μL L^-1 h^-1）,大豆植株的净光合速率显著降低,而随着O₃胁迫的消失,大豆植株的净光合速率逐渐回升,并最终恢复。（2）不同的光合参数对间歇性臭氧暴露敏感性不同,其中最大净光合速率最为敏感。在低AOT40下最大净光合速率显著降低,且恢复时间更长。（3） O₃二次暴露后,净光合速率降低幅度较低,且恢复更快,说明间歇性O₃暴露可能会提高大豆的耐受阈值。（4）当AOT40低于5.35μL L^-1 h^-1时,对大豆产量无显著影响,说明间歇性臭氧暴露条件下,大豆减产阈值更高。     

形态对不同小麦基因型氮素吸收的光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异,结果表明,在不同N浓度优势,与次敏感型莱州953和钝感到江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO3^-和NH4^ 吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力,增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO3^-和NH4^ 的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO3^-的吸收,与NO3^-营养及NH4^ 营养相比,增铵营养显著提高了杨表158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片合速率,而对江东门影响较小,因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长。     

Effects of silicon on photosynthesis,water relations and nutrient uptake of <Emphasis Type="Italic">Phaseolus vulgaris</Emphasis> under NaCl stress

A greenhouse experiment was conducted to investigate the effects of silicon application on Phaseolus vulgaris L. under two levels of salt stress (30 and 60 mM NaCl in the irrigation water). Salinity significantly reduced growth, stomatal conductance and net photosynthetic rate, and increased Na⁺ and Cl⁻ content mainly in roots. Silicon application enhanced growth of salt stressed plants, significantly reduced Na⁺ content especially in leaves and counterbalanced the effects of NaCl on gas exchange; the effect was more evident at 30 mM NaCl. Cl⁻ content in shoots and roots was not significantly modified by silicon application; the drop in K⁺ content caused by salinity was partially counterbalanced by silicon, especially in roots.     

夏玉米叶片水分变化与光合作用和土壤水分的关系

叶片是光合作用的重要器官,其含水量的变化必将影响光合作用,但关于叶片水分变化对光合作用的影响报道较少。以华北夏玉米为研究对象,利用三叶期不同水分梯度的持续干旱模拟试验资料,分析夏玉米叶片水分变化及其与叶片净光合速率和土壤水分的关系。结果表明:夏玉米叶片净光合速率对叶片水分变化的响应显著且呈二次曲线关系,叶片含水量约为70.30%时,叶片净光合速率为零;叶片含水量与土壤相对湿度呈非直角双曲线关系,叶片最大含水量约为85.14%。研究结果可为准确描述叶片水分变化对光合作用的影响及客观辨识夏玉米干旱的发生发展及监测预警提供参考。     

锥栗不同树体结构对光的响应

为探讨锥栗树体结构与光能利用的关系,从而为栗园标准化管理及优质丰产栽培提供科学依据,以8年生华栗4号锥栗为试材,研究了锥栗不同树体结构的相对光照强度、光合作用及叶绿素荧光参数,阐述了不同树体结构对锥栗光合性能及产量的响应。研究结果表明:(1)3种锥栗树形(开心形、小冠疏层形及自然圆头形)树体的净光合速率日变化(P_n)呈双峰曲线型峰值均出现在10:00,次峰值均在14:00,其中以开心形树体10:00的P_n最大为9.97μmol m~(-2)s~(-1);(2)锥栗不同树体结构的光合参数差异显著,开心形锥栗树体叶片的最大光合速率和光饱和点显著高于其他处理,而光补偿点和暗呼吸速率显著低于小冠疏层形和对照处理,表明开心形树体的光合性能较强;(3)叶绿素荧光参数显示开心形锥栗树体电子传递速率(ETR)显著高于其它两种树形及对照;(4)锥栗不同树体结构光合性状与产量的相关分析表明单株产量与P_n、蒸腾速率(G_s)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_0)、ETR及叶绿素含量呈极显著正相关。综上,开心形锥栗树体在光能利用效率方面优于自然圆头形和小冠疏层形有利于锥栗增产。