佛甲草(Sedum lineare)在干旱条件下的气体交换

在干旱条件下,测定了广州市1、4、5和年期屋顶绿化植物佛甲草叶片的气体交换参数、相对含水量(RWC)和比叶重(LMA),探讨了佛甲草在屋顶绿化中的生理生态适应性.结果表明不同生长期佛甲草叶片的RWC和LMA相对较低,分别在81.79%～87.58%和0.059～0.072 kg·m^-2之间,RWC和LMA在不同生长期的差异不显著(P>0.05).不同生长期佛甲草的气体交换参数CO₂同化速率(A)、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(E)均呈现相似的日变化格型,A、g_s和E的日均值差异不显著(P>0.05).A、g_s和E之间的日变化呈明显的正相关关系(P<0.01).根据植物的RWC和气体交换参数的特征,推断佛甲草属兼性CAM植物,不同生长期佛甲草的主要生理生态指标相似.     

毛竹光合作用对环境因子的季节响应

采用Li-6400测定毛竹光合作用对光照强度、CO2浓度、温度和湿度等环境因子响应的季节变化,结果表明:毛竹最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、光合量子效率的年均值分别为7.30、19.15、1075mmol.m-2.s-1,0.032;最大净光合速率夏季>秋季>冬季>春季;春季的光补偿点最高,夏季次之,而秋季和冬季均较小;光饱和点与光合量子效率的季节变化均为秋季>夏季>冬季>春季。毛竹CO2补偿点、CO2饱和点、羧化效率的年均值分别为73.52、1500μmol.mol-1,0.033。CO2补偿点春季>冬季>秋季>夏季;CO2饱和点春季>秋季>夏季>冬季;羧化效率夏季>秋季>冬季>春季。毛竹光合最适温度均在20～30℃,光合最适温度在春、秋季与实验前3天最高气温的平均值十分接近,而夏、冬季与测定前10天的最高气温平均值较为接近,光合最适温度在春、秋两季相当,夏季稍高,冬季最低。光合最适湿度为40%～65%,季节变化趋势:秋季>夏季>冬季>春季。总体而言,毛竹光合作用对环境因子的季节响应与环境因子的季节变化、叶片的生理活性密切相关。     

表征亚热带常绿林光合作用季节变化特征的多种植被指数

利用遥感方法可以在区域尺度反演地表植被的光合生理状况和生产力变化,但亚热带常绿林冠层结构季节变化较小,传统的光谱植被指数对植被光合作用难以准确捕捉。利用2014—2015年中国科学院广东省鼎湖山森林生态试验站多角度自动光谱观测系统的光谱反射数据,分别反演传统冠层结构型植被指数(NDVI)、光合生理生化型植被指数(CCI)和叶绿素荧光型植被指数(NDFI_(685)和NDFI_(760)),并利用不同类型植被指数的组合,构建多元线性回归模型。结果表明:亚热带常绿针阔混交林三种类型植被指数均与GPP的动态变化有显著的相关性,其中,NDVI是表征GPP较优的植被指数(R~2=0.60,P0.01),其次为CCI(R~2=0.55,P0.01),而NDFI能够作为辅助指数,有效提高NDVI(R~2=0.68,P0.001)和CCI(R~2=0.67,P0.001)表征GPP的程度。多个植被指数参与构建的多元回归模型能够有效提高亚热带地区常绿林GPP季节动态变化的拟合精度,提升遥感精确评估亚热带森林生产力的能力。     

间作和净作条件下喜阴植物谢君魔芋的光合作用及光合诱导特征研究

为了解种植模式对谢君魔芋(Amorphophallus xiei)光合作用的影响,研究了间作和净作模式下谢君魔芋的光合作用和光合诱导特征。结果表明,间作模式下的谢君魔芋净光合速率(Pn)比净作模式的高18.97%,最大气孔导度(gs-max)比净作模式的小22.4%,且间作模式下谢君魔芋有较高的表观量子产额(AQY)、光饱和点(LSP)、羧化效率(CE)、叶绿素含量以及较小的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)、CO_2补偿点(Г*)。高光照诱导后,间作模式下的光合诱导状态(IS)大于净作模式,且在间作模式下光合诱导过程中达到最大光合速率(Pmax)和最大气孔导度(gs-max)的30%、50%所需时间较短;同时,光合诱导过程中达到Pmax和gs-max的30%、50%和90%的时间(t30%P、t50%P、t90%P和t30%gs、t50%gs、t90%gs)与gs-initial呈负相关关系。因此,玉米-魔芋间作下,谢君魔芋通过增大AQY和LSP、减小Rd和LCP等来提高光的利用能力及维持碳平衡;同时通过快速的光合诱导,提高对光斑的利用能力从而增加碳获得。     

内蒙古高原甘蒙锦鸡儿光合作用和水分代谢的生态适应性研究

 对分布于内蒙古高原和林格尔和阿拉善的甘蒙锦鸡儿（Caragana opulens）种群的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果发现：和林格尔种群的光补偿点（500 μmol proton·m-2·s-1以下）、光饱和点（1 200 μmol proton·m-2·s-1）、光合最适温度（26 ℃）均低于阿拉善种群（光补偿点为700～800 μmol proton·m-2·s－1之间;光饱和点为1 500 μmol proton·m－2·s－1;光合最适温度为28～29 ℃）,在低温、低光强下表现出更高的光合速率;和林格尔种群比阿拉善种群需要更高的空气湿度来维持其光合速率;和林格尔种群表现高蒸腾、高光合和低水分利用效率的代谢特点,阿拉善种群采取低蒸腾、低光合和高水分利用效率的节水对策。这些生理特性与它们分布区的光、温、湿条件相适应。阿拉善种群的净光合速率、蒸腾速率和光能利用效率远低于和林格尔种群,而水分利用效率和叶水分亏缺明显高于和林格尔种群。这主要是由于两地区水分状况差异引起的。     

飞机草和兰花菊三七光合作用对生长光强的适应

测定了干季不同光强下生长的飞机草和兰花菊三七叶片最大净光合速率(Pmax)、荧光动力学参数、叶绿素含量和比叶重(LMA),研究了两种植物适应光环境的策略,探讨了其与入侵性的关系.100%光强下,两种植物主要通过降低捕光色素复合体Ⅱ的含量减少光能吸收,提高Pmax增加光能利用维持叶片能量平衡,而它们的热耗散能力并不强,均显著低于其它光强下的值.100%光强下,提高类胡萝卜素含量是飞机草耗散过剩能量的有效策略,而兰花菊三七可能有其它耗散途径.4.5%光强下仅飞机草能够存活,它通过降低LMA、维持很低的日间热耗散和较高的光合系统Ⅱ非环式电子传递效率适应了弱光环境.推测对强光环境较强的适应能力是入侵植物的共性之一,但这种能力强不一定入侵性大.     

一氧化氮(NO)熏蒸蒜瓣对蒜苗叶片光合作用的影响

以白皮改良蒜为试验材料,用不同浓度的一氧化氮气体（0.1、0.5、1.0 μmol·L^-1）在无氧环境中对大蒜进行熏蒸。并使用TPS 1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算NO处理蒜苗的相关光合指标,同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)含量。发现与1.0 μmol·L^-1 NO气体处理相比,0.5 μmol·L^-1 NO处理的蒜苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)提高、而胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值(L_s)降低,说明0.5 μmol·L^-1 NO处理下蒜苗光合速率高于1.0 μmol·L^-1 NO的处理的主要是非气孔因素。而且0.5 μmol·L^-1 NO处理提高了蒜苗叶片表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(CE)和光合能力(A_o)及Rubisco含量,说明外源NO处理提高了蒜苗叶片光合作用过程中光反应能力和碳同化过程中羧化酶羧化效率。与对照相比,1.0 μmol·L^-1 NO处理降低了蒜苗叶片净光合速率,同时气孔导度、胞间隙CO₂浓度、表观量子效率、Rubisco含量、羧化效率和光合能力均降低,而气孔限制值升高,说明1.0 μmol·L^-1 NO对蒜苗光合作用的抑制既有气孔因素,也有非气孔因素。而0.1 μmol·L^-1 NO处理各项指标与对照无显著性的差异。     

拟石莲花(Echeveria secunda)离体叶抗旱性的生理基础

拟石莲花是专性CAM植物,在缓和环境下其离体叶无需供水,从叶基萌生的不定芽能长成幼株。其原因在于叶片贮水多,蒸腾速率低,母叶和幼株能在长时间中保持较高水势,并能于晚间固定CO_2供白天光合作用。因此幼株生长颇正常,随着幼株成长,母叶内90～95％的磷和氮、33～50％的水均转运入幼株而被再利用。故拟石莲花离体叶在进行无性繁殖过程中具有很强的耐旱能力。     

马占相思的日光合作用和日碳固定总量研究 (英文)

 马占相思（Acacia mangium）是一种具有较高经济价值和生态效益的热带速生树种。为了研究其光合作用对一天内光强、温度等环境因子变化的响应,揭示其迅速生长的生理生态机制,在叶片水平上测量了马占相思在24 h内的净光合速率(Pn)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、每日固定碳的总量、夜间消耗碳的总量以及日间光合系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)的变化。结果显示：其净光合速率在正午降低了14.5%;其较高的蒸腾速率和气孔导度有助于保持叶片日间较高的碳固定速率;光合系统Ⅱ对于高光强和高温有较强的忍受度;每日固定碳的总量为502 mmol CO2·m-2,夜间碳的损失为54 mmol CO2·m-2。研究结果在一定程度上揭示了马占相思在热带高光强和高温条件下迅速生长的生理机制。     

三七花蕾中黄酮类成分的分离与结构鉴定(英文)

通过硅胶柱层析,制备性薄层色谱分离,从三七花蕾中分离得到2个黄酮化合物,依据理化性质及光谱数据鉴定为山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖甙(1)和山奈酚-3-O-(2’’,3’’-二反式对羟基桂皮酰基)-α-L-鼠李糖甙(2)。这两个黄酮均首次从该植物中分离得到。     

长药景天的叶龄与CAM活性

用CO_2分析。含酸量和PEP羧化酶活性测定的方法对长药景天(Sedum spectabile)光合型进行研究,其成熟叶浇水时表现为C_3型,干旱条件下转变成CAM型,但极度的干旱又使其CAM活性降低。浇水植株的幼叶PEP羧化酶活性和含酸量低,成熟叶较高。但在干旱过程中,幼叶酶活性和含酸量的增加比成熟叶更为显著,表明幼叶对水分胁迫更敏感。水分胁迫中,叶最大PEP羧化酶活性和最大含酸量在植株由下而上各叶位转移。     

星星草光合蒸腾季节变化与气候因子的关系

本项研究工作在测定天然星星草和人工种植生长一至三年星星草光合蒸腾特性季节变化的同时,测定了日照量、气温、地温、相对湿度,降雨量和蒸发量等气候因子的季节变化,并采用相关系数和通径系数分析方法分析了星星草光合蒸腾特性季节变休与气候因子的关系。     

Cd AND Zn TOLERANCE AND ACCUMULATION BY SEDUM JINIANUM IN EAST CHINA

Field survey, hydroponic culture, and pot experiments were carried out to examine and characterize cadmium (Cd) and zinc (Zn) uptake and accumulation by Sedum jinianum, a plant species native to China. Shoot Cd and Zn concentrations in S. jinianum growing on a lead/Zn mine area reached 103–478 and 4165–8349 mg kg^?1 (DM), respectively. The shoot Cd concentration increased with the increasing Cd supply, peaking at 5083 mg kg^?1 (DM) when grown in nutrient at a concentration of 100 μmol L^?1 for 32 d, and decreased as the solution concentration increased from 200 to 400 μmol L^?1. The shoot-to-root ratio of plant Cd concentrations was > 1 when grown in solution Cd concentrations ≤ 200 μmol L^?1. Foliar, stem, and root Zn concentrations increased linearly with the increasing Zn level from 1 to 9600 μmol L^?1. The Zn concentrations in various plant parts decreased in the order roots > stem > leaves, with maximum concentrations of 19.3, 33.8, and 46.1 g kg^?1 (DM), respectively, when plants were grown at 9600 μmol Zn L^?1 for 32 d. Shoot Cd concentrations reached 16.4 and 79.8 mg kg^?1 (DM) when plants were grown in the pots of soil with Cd levels of 2.4 mg kg^?1 and 9.2 mg kg^?1, respectively. At soil Zn levels of 619 and 4082 mg kg^?1, shoot Zn concentrations reached 1560 and 15,558 mg kg^?1 (DM), respectively. The results indicate that S. jinianum is a Cd hyperaccumulator with a high capacity to accumulate Zn in the shoots.     

SEASONAL PATTERNS OF PHOTOSYNTHESIS AND LIGHT-INDEPENDENT CARBON FIXATION IN MARINE MACROPHYTES1

The contribution of light-independent carbon fixation (LICF) to the overall carbon gain and the seasonal patterns of maximum photosynthesis (P_max and LICF were characterized in a broad taxonomic range of macrophytes from Monterey Bay, California. P_max and LICF rates (nmol C.g filtered seawater^?1.min^?1) varied among species and taxonomic groups examined, and as a function of tissue type in the phaeophyte Laminaria setchellii Silva (Phaeophyceae). On average, P_max values were higher in the Rhodophyta, whereas LICF rates were greater in the Phaeophyceae. LICF rates were generally less than 5% of P_max in the marine macrophytes studied and, as a consequence, cannot fully compensate for respiratory carbon losses, which usually are greater than 10% of P_max. All species studied possessed the highest P_max and LICF rates when irradiance levels were highest and decreased during periods of low incident irradiance. Seasonal patterns of P_max and LICF in most of the macrophytes from the stenothermal environment of Monterey Bay were strongly correlated with photosynthetic photon flux rather than seawater temperature. The concomitant decrease of LICF and P_max rates in all species examined argues against LICF playing a major role in carbon acquisition under light-limiting conditions as suggested previously. Rather, the strong positive correlation of P_max and LICF indicates the direct coupling of photosynthate (e.g. 3-phosphoglyceric acid) generation with production of substrates for LICF reactions. Our results also suggest that LICF might be a useful indicator of photosynthetic metabolism in marine macrophytes.     

NADP—苹果酸酶活性变化及其在CAM运行中的调节

ＮＡＤＰ－苹果酸酶是ＣＡＭ植物一种重要脱羧酶。实验结果表明,专一ＣＡＭ植物瓦松和兼性ＣＡＭ植物长药景天及露花其ＮＡＤＰ－苹果酸酶活性昼高夜低;５－８月,兼性ＣＡＭ植物长药景天和露花随着Ｃ３光合型向ＣＡＤ型转化,其中ＮＡＤＰ－苹果酸活活性逐渐升高。     

中国景天属一些种的订正

本文对国产景天属的6种植物进行了分类订正。归并了7种1亚种和2变种,同时对中国植物志中景天属存疑种Sedum phyllanthum Levl.et Vant.和S.subtile Miq.的范围及其分类地位进行了讨论。根据对S.hsinganicum Chu ex S.H.Fu的模式标本以及S.floriferum Praeger模式标本图和模式产地标本的研究,确认二者所具性状均在S.aizoon L.的性状变异范围内,故予归并。S.onychopetalumFrod.,S.grammophyllum Frod以及S.anhuiense S.H.Fu et X.W.Wang经研究均被作为S.lineareThunb.的异名处理。S.formosanum N.E.Br.在《中国植物志》中被并入S.alfredii Hance,现恢复为独立的种。此外还报道了一个中国新记录种S.hakonense Makino。     

Photosynthesis in enzymatically isolated leaf cells from the CAM plant Sedum telephium L.

A technique has been developed for the enzymatic isolation of leaf cells from the Crassulacean acid-metabolism plant Sedum telephium. The cells exhibited high activity in both ¹⁴CO₂ incorporation (30–70 mol CO₂ mg^-1 chlorophyll h^-1) and O₂ evolution in the presence of bicarbonate (60–110 mol O₂ mg^-1 chlorophyll h^-1). Half-maximum saturation of ¹⁴CO₂ incorporation occurred at a bicarbonate concentration of ca. 2 mM (20 M CO₂) at pH 8.4 and 30°C. Two types of light-dependent O₂ evolution are reported: O₂ evolution in the absence of exogenously supplied bicarbonate (endogenous O₂ evolution), and bicarbonate-stimulated O₂ evolution. Oxygen evolution in the presence of approximately ambient concentrations of CO₂ appeared to be a combination of the endogenous O₂ evolution and O₂ evolution from fixation of the exogenously supplied CO₂.Abbreviations CAM Crassulacean acid metabolism - cirlo chlorophyll - DCMU 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea - PEP phosphoenolpyruvate - RuDP ribulose-1,5-diphosphate     

麦双尾蚜的替代寄主与季节性转移

1994～1998年,在塔城和哈密麦双尾蚜Diuraphis noxia (Mordvilko) 分布区的调查结果显示：小麦收获后,野燕麦、黑麦和自生麦苗是麦双尾蚜的重要替代寄主,偃麦草和羊草上有少量的麦双尾蚜发生,其它禾本科杂草上很少发生麦双尾蚜。在塔城冬、春麦混合种植区,冬麦田是麦双尾蚜的主要越冬点。从5月份开始有翅蚜不断迁移到春麦上为害,秋季主要从晚熟春麦迁移到冬麦上产卵越冬。     

东湖沉积物中酸挥发性硫化物的季节、深度分布特征研究

在酸挥发性硫化物AVS存在的情况下,水体沉积物中的重金属的生物有效性将显降低,同步提取金属SEM与AVS的比值SEM/AVS可作为判定重金属生物有效性的良好指标。本通过研究东湖三个不同富营养化水平的站点的AVS的季节、深度变化特征及相关的影响因子,发现AVS的含量夏季要高于冬季,并随深度的加深呈先增高后降低的分布特征,SEM/AVS随深度的变化则呈现出先降低后升高的分布特征。研究结果为正确应用SEM/AYS指标判定沉积物中重金属的生物有效性提供了依据。