重庆石灰岩地区十大功劳光合特性动态变化和对CO2的响应研究

运用开放式气体交换C I-310便携式光合作用测定系统,研究了重庆石灰岩地区适生灌木十大功劳(Maho-nia fortunei)光合特性的动态变化和对CO2的响应。结果表明:十大功劳的净光合速率和气孔导度的日变化为双峰曲线,蒸腾速率的日变化为单峰曲线,净光合速率出现了光合午休现象,主要由非气孔因素影响,水分利用效率的日变化呈“L”型。在季节变化中净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现双峰曲线,而水分利用效率呈现“W”型。气体交换的日动态和季节动态变化是与植物生存的气候环境相适应的,在石灰岩地区表现出低光合低蒸腾和高水分利用效率的节水特性。净光合速率随着CO2浓度的升高而表现出升高趋势,其CO2补偿点为90μmol.mol-1左右,羧化效率为0.0125,较低的羧化效率是十大功劳净光合速率较低的一个原因。     

光强和施氮量对催吐萝芙木叶片生长及光合作用的影响

通过不同光强（15%、40%和70%自然光强）和施氮量（15、30和60g/株）的盆栽试验,研究了不同光照强度和施氮量对催吐萝芙木（Rauvolfia vomitoria Afzel.）叶片生长和光合特性的影响。结果表明：光强和施氮量显著影响了催吐萝芙木叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量（Chl）、比叶面积（SLA）和叶生物量比（LMR）（p〈0.01）,Pn和Gs均随光强、施氮量的增加而增大,70%自然光强下叶片Pn和Gs显著高于15%和40%自然光强处理。总体而言,低光条件下,更有利于其叶绿素的合成,且施氮量对叶绿素含量的影响不大。低光处理和重度施氮量均有利于催吐萝芙木叶片SLA增大和叶生物量的分配,但实验中光强和施氮量处理并未引起催吐萝芙木叶绿素荧光参数Fv/Fm发生显著变化。光强和施氮量对催吐萝芙木叶片净光合速率（P）、气孔导度（G）、水分利用效率（WUE）等光合生理指标具有显著的交互作用（p〈0.05）。     

NaCl胁迫对菠菜叶片中水分和光合气体交换的影响(简报)

NaCl胁迫下,菠菜幼苗叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）下降。短期处理的叶片中CO2浓度（Ci）降低,气孔限制值（Is）升高,水分利用效率（WUE）增大,而长期处理的叶片中Ci升高,Is下降,WUE降低。NaCl短期处理下,菠菜光合降低以气孔限制为主,而在长期处理下光合的非气孔限制因素增大。     

NaCl胁迫对大米草光合·蒸腾等生理特性的影响

研究了NaCl胁迫下大米草净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）,叶片气孔导度（Gs）、细胞间CO2浓度（Ci）、株高、叶长、叶宽、茎粗、叶绿素含量、气孔限制值和水分利用效率。结果表明：当NaCl浓度高于300mmol／L时,大米草Pn、Tr、Gs、株高、叶长以及叶绿素含量受到显著抑制（P〈0．05）,叶宽及茎粗则无显著性差异。NaCl胁迫下,大米草光合速率的降低是气孔因素和非气孔因素综合导致的结果,Pn、Tr、Gs、株高以及叶绿素含量的降低可作为大米草受NaCl胁迫的症状．而WUE则保持在较高的水平．因此在防治大米草荨延时．排水处理不是最佳选择。     

遮荫处理对臭柏幼苗光合特性的影响

为了探明臭柏幼苗在不同遮荫处理下的光合特性和色素含量,通过盆栽实验,测定了0%、25%、50%、75%和90%四个遮荫处理下臭柏光合特性日变化和色素含量。结果表明:(1)随着遮荫率增加,臭柏净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)随之减小,而胞间CO2浓度(Ci)随之增大,非气孔制限因素是臭柏光合速率下降的主要原因,且90%遮荫会影响臭柏幼苗的正常生长;(2)叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和叶绿素总量(Chl a+b)均随着遮荫率增加而增大,Chl a/b则随着遮荫率的增大而呈下降趋势;(3)几乎所有遮荫处理组Gs均与Tr表现出不同程度的相关性,而Gs与Pn的相关性较差;所有遮荫处理组水分利用效率(WUE)与Pn均呈极显著相关,而与Tr相关性不显著,说明臭柏是通过较高的光合速率来实现高的水分利用效率以适应不同的光照条件。同时WUE和Ci也表现出不同程度的相关性。     

NaCl胁迫对大米草光合·蒸腾等生理特性的影响

研究了NaCl胁迫下大米草净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr),叶片气孔导度(Gs)、细胞问CO_2浓度(Ci)、株高、叶长、叶宽、茎粗、叶绿素含量、气孔限制值和水分利用效率.结果表明:当NaCl浓度高于300mmol/L时,大米草Pn、Tr、Gs、株高、叶长以及叶绿素含量受到显著抑制(P＜0.05),叶宽及茎粗则无显著性差异.NaCl胁迫下,大米革光合速率的降低是气孔因素和非气孔因素综合导致的结果,Pn、Tr、Gs、株高以及叶绿素含量的降低可作为大米草受NaCl胁迫的症状,而WUE则保持在较高的水平,因此在防治大米草蔓延时,排水处理不是最佳选择.     

桂西北喀斯特地区菜豆树和红背山麻杆旱、雨季光合特性比较

利用Li-6400光合测定系统测定了2009年雨季(6—8月)和旱季(10—12月)桂西北喀斯特地区菜豆树、红背山麻杆叶片气体交换特征,并分析了2种植物光合速率(Pn)与叶氮及叶绿素含量的相互关系。结果表明:2种植物旱、雨季叶片Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)日变化均为单峰曲线,水分利用效率(WUE)日变化规律不明显;旱季叶片Pn、Tr、Gs均低于雨季(P0.01),WUE高于雨季(P0.01),叶氮含量及叶绿素含量旱季低于雨季(P0.05),这与植物通过降低Gs限制蒸腾,提高WUE来适应较为恶劣的环境有关;在同一季节,红背山麻杆Pn、WUE、叶氮及叶绿素含量均高于菜豆树(P0.05),具有更强的光合及水分利用能力,在喀斯特生境中更有竞争优势;2种植物在相同季节及同种植物在不同季节Pn与各环境因子的相关系数不同,光辐射强度(PAR)是影响Pn的主导因素。     

5种常见水土保持树种的气体交换特性研究

为了了解水土保持树种的气体交换特性,对无患子(Sapindus mukorossi)、南酸枣(Choerospondias axillaris)、香樟(Cinnamomum camphora)、秃瓣杜英(Elaeocarpus glabripetalus)和毛竹(Phyllostachys edulis)等常见树种的光合蒸腾特性进行研究。结果表明,香樟、无患子、南酸枣和毛竹的净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,有明显的"光合午休"现象;秃瓣杜英的Pn日变化曲线则呈单峰型,未出现"光合午休"现象。5种树种的Pn以香樟毛竹无患子南酸枣秃瓣杜英;蒸腾速率(Tr)以香樟无患子毛竹南酸枣秃瓣杜英;水分利用效率(WUE)以秃瓣杜英毛竹南酸枣无患子香樟。单因素方差分析表明:不同树种间的Tr、气孔导度(Gs)和WUE存在显著差异,而Pn和胞间CO2浓度(Ci)的差异不显著。相关性分析表明,Pn与Tr、Gs和光合有效辐射(PAR)呈正相关关系;Tr与Gs呈正相关关系,与WUE呈负相关关系;Gs与WUE呈负相关关系;Ci与PAR和空气CO2浓度(Ta)呈负相关关系。香樟和无患子的Tr相对较大,而WUE较低,在养护过程应加强浇水及遮阴以降低其水分蒸腾的速率;秃瓣杜英、南酸枣和毛竹的Tr相对较低,而WUE相对较高,能够科学地利用土壤水分,可适应较干燥的外界环境。     

苹果叶片的净光合速率和光能利用效率的动态模拟

根据构建的苹果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和光能利用效率（LUE）的耦合模型可模拟一般小气候条件下苹果叶片的Pn和LUE变化。结果表明,小气候因子对Pn和LUE的影响不同,并且不同小气候因子之间还有明显交互作用。Pn主要由有效光合辐射（PAR）和CO2浓度决定,并随着叶片水势和空气湿度的升高而增大,正常条件下Pn的最适温度约为25℃,PAR、CO2浓度和空气湿度下降时,Pn的最适温度也随之下降。PAR值较小时,LUE与PAR正相关;在PAR达到400μmol·m-2·s-1左右时,LUE值最大,而后随着PAR的增加而减少。由于LUE是Pn和PAR的比值,所以其它小气候因子和叶片水势对LUE的影响与对Pn的影响相一致。     

土壤水分状况对花生和早稻叶片气体交换的影响

通过田间测坑试验研究了长期处于不同土壤水分状况下花生和早稻叶片气体交换的一些特点.结果表明,花生分枝期轻度和中度水分胁迫使气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)略有下降,净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)减小,轻度水分胁迫Gs/Tr略有上升而中度胁迫Gs/Tr变小.花生结荚期轻度和中度水分胁迫都使Gs、Tr、Gs/Tr和Pn显著降低,WUE大幅度上升.花生结荚期明显受土壤水分胁迫影响.早稻灌浆期轻度和中度水分胁迫Gs、Tr和Gs/Tr变化不显著,Pn和WUE增加,并且轻度水分胁迫下籽粒产量增加.Gs和Gs/Tr变化情况相结合可以作为作物水分胁迫程度的一个参考指标,即如果Gs和Gs/Tr同时下降则作物已经受到水分胁迫影响.     

不同基质和生长调节剂对红桂木光合与水分利用效率的影响

利用不同的栽培基质和生长调节剂,探讨其对红桂木光合作用和水分利用效率的影响。结果表明,基质土经改良(S2)并配以适量的吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA),能增强植株的光合速率、蒸腾速率和水分利用率。改良基质(S2)与传统基质(S1)相比,前者显著地促进植株同化物的产生,极显著提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率、叶绿素b含量;IBA+NAA处理与IBA处理、CK相比,前者显著提高净光合速率、水分利用率、总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量。综合而言,S2-IBA-NAA栽培组合有利于增强红桂木光合作用,提高红桂木同化能力。     

三种乡土树种在二种林分改造模式下的生理生态比较

在丘陵荒山先锋树种马占相思林的林窗和均匀间伐50％(简称林冠层下)的2种林分改造模式下,研究了降真香、红椎和火力楠3种乡土树种生长初期的生理生态。结果表明,不管是在冬季或夏季,林窗中比林冠层下有更高的光合有效辐射(PAR)和相对湿度(RH),并且有较低的气温(Tair),林窗与林内最主要的差异是PAR的变化。生长在林窗里的植株比林冠层下的叶片小而厚,叶片单位面积干重增加,林窗里的植株叶片有较高的叶绿素含量。冬天,降真香和红椎在林窗里和林冠层下的净光合速率(Pn)日变化曲线都为单峰型,而火力楠在林窗下为双峰型,林冠层下为单峰型。3种树种在林窗里和林冠层下植株的蒸腾速率(Tr)有较相似的日进程,都为单峰型。2种林分改造模式下3种树种叶片气孔导度(GS)的日变化也较相似,与PAR的变化趋势相似,而与RH变化呈相反趋势。冬季。降真香和红椎在林窗的水分利用效率(WUE)比林冠层下稍高,而火力楠在林冠层下则比林窗高．但它们都无显著差异。夏天,3种树种在林窗和林冠层下的Pn与冬天有相似的结果。夏季红椎和降真香在林窗的Tr比林冠层下高,而火力楠在林冠层下的Tr比林窗高。Gs的变化趋势也与PAR相似,与RH变化趋势相反。夏季,降真香和火力楠的WUE在林窗比林冠层下高,但红椎却比林冠层下的低。3个树种中火力楠的WUE最高。3种树种在林窗和林冠层下的wUE都是冬季比夏季高。综合植物各项生理生态指标的分析结果可知,降真香和红椎较适宜种植在林窗里,而火力楠较能适应有一定郁闭度的林冠层下。     

不同类型土壤栽培对苦丁茶树叶片生长和光合特性的影响

研究苦丁茶树叶片生长与光合特性对不同类型土壤栽培的响应特征,确定最适苦丁茶栽培的土壤类型,可为高产优质化的苦丁茶种植业及其规模化生产基地的建立提供科学依据。通过土壤栽培实验研究了不同类型的土壤对苦丁茶树叶片生长、叶片解剖结构、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明:石灰岩土壤栽培条件下,苦丁茶叶长和叶面积比其他6种土壤栽培下的显著提高了34%—57%和43%—68%,叶绿素总量显著增加9%—33%,叶片、上下表皮、海绵组织和栅栏组织的厚度均显著高于其他6种土壤栽培。不同类型土壤栽培下苦丁茶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和饱和蒸气压亏缺(Vpdl)的日变化趋势均呈单峰型,日均Pn和Tr值大小依次为:石灰岩石英砂岩玄武岩长石石英砂岩第四纪红色黏土变余砂岩煤系砂页岩,其中石灰岩土壤栽培下的日均Pn值相比其他6种土壤下的显著提高了13%—45%,且叶片最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)也最大,而煤系砂页岩栽培时最低,其LSP和LCP较石灰岩栽培的分别显著下降了40%和46%。综上,在7种类型的土壤中,石灰岩土壤栽培最有利于苦丁茶树叶片的生长发育、并促进叶绿素的合成和加强对光能的吸收利用,最终提高其叶片光合能力,其次为玄武岩土壤,而煤系砂页岩土壤是最不利于苦丁茶树叶片生长发育和光合作用。建议在苦丁茶种植业的发展和规模化生产基地建立时因选择由石灰岩性母岩发育的土壤进行栽培,从而提高苦丁茶的产量和品质。     

香根草及其伴生种圆果雀稗光合特性比较研究

在人工控制有效光合辐射增强的条件下,测量了香根草与其伴生种圆果雀稗的光合特性,对比分析两者的光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度对有效光合辐射增强的响应。结果表明,伴生种圆果雀稗的光合能力、蒸腾能力等光合特性都比香根草的强,两者的光合速率、蒸腾速率和气孔导度差异极显著(P<0.01),而圆果雀稗的水分利用率却低于香根草,表明香根草可能因在水分利用中占据优势而成为优势种,圆果雀稗仅为伴生种。     

水分胁迫与复水对地枫皮生理生态特性的影响

以岩溶特有药用植物地枫皮为材料,研究土壤水分胁迫及复水条件下,其叶片光合参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量的变化特性,进而探讨其对水分胁迫的生理生态适应性。结果表明:停止供水10 d,水分胁迫地枫皮叶片的P_n(净光合速率)、C_i(胞间CO_2浓度)、G_s(气孔导度)和L_s(气孔限制值)均下降,气孔限制是P_n降低的主要原因;停止供水15 d,水分胁迫地枫皮叶片的P_n日变化呈逐渐下降趋势,上午9:30以后全天的P_n值均接近零,非气孔限制成为P_n下降的主要因素;而对照地枫皮叶片的P_n日变化呈"双峰型",中午P_n下降的主要原因依然是气孔限制。水分胁迫下,地枫皮叶片叶绿素含量降低和Chl_(a/b)升高,减少了叶片对光能的捕获,减轻了光合机构遭受光氧化的破坏,而Car/Chl_(a+b)升高增强了光保护能力。水分胁迫下,地枫皮叶片的初始荧光(F_o)显著增大,最大荧光(F_m)、光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(F_v/F_o)和最大光化学效率(F_v/F_m)均显著降低,表明水分胁迫对地枫皮叶片的PSⅡ反应中心和电子传递造成了一定的破坏,从而使其PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率降低。复水5 d后,地枫皮的上述生理生态参数均能恢复到对照水平,表明其复水后的生理修复能力很强。     

彰武松、樟子松光合生产与蒸腾耗水特性

本文采用Li-6400光合测定系统对性成熟(18a)阶段彰武松(Pinus densiflora var.zhangwuensis)和樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)光合及蒸腾指标不同季节日变化进行了测定,并采用切枝蒸腾法对两个树种叶片气孔蒸腾和角质层蒸腾进行对比测定,评价了气孔开闭敏感性,探讨了两个树种光合生产与蒸腾耗水特性。结果表明：在同样生境条件下,彰武松比樟子松有较大的光合速率(Pn)和较小的蒸腾速率(Tr)。在5月和7月,彰武松的Pn和Tr日变化呈现明显双峰型,其Pn和Tr“午休”现象均主要受气孔限制;在10月呈单峰型。樟子松的Pn和Tr日变化在整个生长季均呈单峰型,而且,彰武松日光合量(DAP)均高于樟子松,是樟子松的163.4%(5月)、211.1%(7月)和183.6%(10月)。光响应曲线参数表明：在不同月份,彰武松最大光合速率(Pmax)均大于樟子松,且光饱和点(LSP)较高,光补偿点(LCP)较低。在任意被测时刻,彰武松气孔导度(Gs)和Tr都小于樟子松。彰武松具有较小气孔和角质层蒸腾速度,并且在同样干旱条件下,彰武松气孔下陷,其气孔的开闭反应更加敏感。彰武松水分利用效率(WUE)较高,约是樟子松的2.29倍。这些结果暗示,彰武松以其高的光合速率和低的蒸腾耗水特性,提高水分利用效率,以其敏感的气孔开闭机制和旱生叶片结构进而实现在干旱半干旱地区的速生特性。     

盐碱地马蔺光合生理特性的研究

研究了盐碱地生长的马蔺叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）以及环境因素的日变化。结果表明,马蔺叶片Pn和Tr均呈现双峰曲线,具有光合午休现象。这种现象出现的原因是由于较高的太阳辐射引起叶片温度的升高,叶片的羧化效率(CE)和表观量子产额(AQY)的下降造成的。     

苹果叶片气体交换日变化动态模拟

根据苹果叶片气体交换模型可模拟不同小气候条件下光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的日变化。Pn和Gs在晴天呈现出不对称双峰曲线:上午增加,约8:00前后达到最大值,然后下降,到16:00左右时再升高到第2个峰值,最后再下降。Tr晴天的日变化与Pn和Gs相似,在晴天呈"n"字形曲线,但是Tr的午休现象较Pn和Gs轻,并且最大值出现在午后。晴天时WUE在太阳出来不久就达到了最大值,并迅速下降到一个比较稳定的水平,傍晚前后降到0。模型模拟表明气体交换的日变化主要是由太阳辐射驱动的,而午休现象主要是由叶水势和湿度的减少引起。根据在富士苹果园观测数据(Maluspumila Mill.Fuji;北纬40°13′,东经116°13′,海拔79m)对模型进行了验证。结果表明在不同的有效光合辐射、温度、湿度和CO2浓度下Pn的观测值和模拟值非常吻合,树冠上层叶片Pn和Gs日变化的实测值和模拟值也基本一致。Tr的模拟值略有高估,可能是由叶片的相互遮荫及Pn和有效光合辐射之间的非线性关系引起。