不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100％、56.2％和12.5％),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明:低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

不同光环境对桤木幼苗生长和光合特性的影响

通过设置3个光照强度(100%、56.2% 和12.5%),模拟森林幼苗生长的旷地(采伐迹地)、林窗和林下光环境,研究不同光照强度对外来种台湾桤木和乡土种四川桤木幼苗的生长、光合特性以及生物量积累与分配的影响.结果表明： 低光环境限制了两种桤木幼苗形态指标的增长,适当遮荫的林窗环境比旷地更有利于幼苗的生长.台湾桤木幼苗具有较高的比叶面积和相对生长速率,较大的单叶面积、叶长、叶宽、株高和基径,较少的叶片数和较低的叶面积比、叶柄长.低光环境下,台湾桤木幼苗的最大净光合速率、光饱和点和表观光量子效率较高,光补偿点和暗呼吸速率较低.随着光照强度的降低,台湾桤木幼苗具有更高的根生物量比和更低的叶生物量比;四川桤木幼苗则相反,加剧了动物取食和机械损伤的风险.     

不同光环境下亚热带常绿阔叶树种和落叶阔叶树种幼苗的叶形态和光合生理特征

由于地球环境的演变,亚热带常绿阔叶林中常有落叶阔叶成分的存在,但从生态角度,其存在的机理尚不清楚.通过比较研究常绿阔叶优势树种大头茶与落叶阔叶树种枫香幼苗的叶形态和光合生理特征对不同光环境(旷地、林窗、林下)的响应,尝试解释落叶成分遗留的基础.结果表明:①枫香具有较小的比叶重(LMA)和较高的光合氮利用效率(PNUE),在高光环境中,并未受到光抑制,具有较高的光合可塑性,尤其在林窗,表现出较大头茶高3倍的光合能力(Pnmax),保证了其在较短的生长季节积累更多的光合产物,增强与常绿树种的竞争力;②常绿阔叶树种大头茶具有较大的LMA,在旷地受到严重的光抑制,将更多的氮用于化学防御中.在林窗和林下具有相对高的Pnmax,生长幅度较广,但在林下将更多的氮投入到比生长更为重要的生存消耗中.而枫香在林下响应表现为Rubisco活性降低,光合受阻;③两树种在林窗均表现出较高的光合适应性,具有最大的光合能力(Pnmax)及合理的氮在光合机构中的分配系数,说明林窗是它们更新的最佳环境.但枫香的光合作用更依赖于光照,而大头茶则更依赖于CO2浓度;④总之,落叶阔叶树种以其较高的形态可塑性和对高光的光合生理可塑性能够在常绿阔叶林种生存、生长,并成为常绿阔叶林中固有成分的主要原因之一.     

不同光环境对海南龙血树幼苗表型可塑性及生存策略的影响

为了解光照对海南龙血树(Dracaena cambodiana)幼苗生长的影响,研究了不同光照环境下海南龙血树幼苗形态、生理特性和生物量分配的变化,并分析了其生态适应性。结果表明,海南龙血树幼苗的形态、生理和生物量分配指标在不同光照强度间存在显著差异,各指标的可塑性指数为0.08~0.86,其中根茎叶及总生物量的可塑性指数普遍较高(0.67~0.86),表明海南龙血树幼苗有较好的光照适应性,其策略主要是通过调整根茎叶生物量的分配来适应光照的变化。随着光照强度的降低,海南龙血树幼苗的比叶面积、叶根比呈现显著增大趋势,表明幼苗可通过增加单株叶面积比例,扩大光合作用面积,有效调节自身生物量配置。37.3%自然光照(L2)是海南龙血树幼苗生长的最佳光照强度。现存海南龙血树生境改变,生境缺少林荫以致光照强度过大,不利于幼苗根系生长,难以度过干旱季节,可能是海南龙血树自然更新失败的重要原因之一。     

不同光质对桑树幼苗生长和光合特性的影响

光质可影响植物光合特性、形态以及生理过程。本试验研究了不同光质(白光W、红光R、红蓝混合光RB、蓝光B)对桑树植株生长、形态和光合作用的影响。结果表明:与白光对照相比,红光、蓝光和红蓝混合光处理下植株的生长、干物质积累受到抑制;红光处理下植株的株高、叶面积显著高于白光、红蓝混合光、蓝光处理;而白光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的LMA、叶绿素a/b比值、可溶性蛋白含量、蔗糖、淀粉含量和叶片总N含量显著高于红光处理;红蓝混合光处理下植株的Pn、Gs、ΦPSⅡ与白光处理相近,红光、蓝光处理下植株的Pn、ΦPSⅡ低于白光、红蓝混合光处理,同时红光、红蓝混合光、蓝光处理下植株的抗氧化酶活性高于白光处理,而MDA含量低于白光处理;红光处理下植株的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度显著小于白光处理。因此,一定比例的红蓝混合光可以使桑树植株的生长、光合特性、生理特征和叶片解剖结构与白光下生长植株相近,并减少单质红光、单质蓝光对植株生长发育的不利影响。     

麻栎和闽楠幼苗叶功能性状及生物量对光照和施肥的响应

光照和养分条件是影响植物生长的重要环境因子,不同生活型植物对环境异质性的响应机制不同。以落叶阔叶树种麻栎和常绿阔叶树种闽楠幼苗为研究对象,设置2个光照梯度（全光照和45%全光照）和4个施肥梯度（不施肥、氮磷供应比为5、15和45）共8种处理,研究光照和施肥及其交互作用对麻栎和闽楠生物量和叶形态、生理及化学性状的影响,并探讨了叶功能性状和生物量的关系。结果表明：（1）光照、施肥及其交互作用对光合气体交换参数（除水分利用效率外）、叶绿素荧光参数、叶形态指标（除比叶面积外）、单位质量叶氮含量和根冠比影响显著（P<0.05）。此外,光照和施肥对地上生物量和总生物量影响显著（P<0.05）。（2）全光照显著增加了麻栎和闽楠单株总叶面积和地上、地下生物量及总生物量（P<0.05）,而遮荫降低了非光化学猝灭系数、光合氮利用率和根冠比,增加了单位质量叶氮含量。（3）在全光照处理中,施肥显著增加了麻栎和闽楠水分利用效率（P<0.05）;在遮荫处理中,氮磷供应比45显著增加了麻栎和闽楠净光合速率和水分利用效率（P<0.05）。（4）麻栎和闽楠在全光照中倾向于资源获取策略,在遮荫中偏向于资源保守策略。在光照和施肥处理中,麻栎和闽楠单株总叶面积与地上生物量均显著正相关（P<0.05）。总之,单株总叶面积是预测麻栎和闽楠幼苗地上生物量变化的稳定指标,施肥有助于增加低光环境下麻栎和闽楠幼苗的生态适应能力。     

香樟冠层光环境对叶片功能性状和光合特性的影响

为了解香樟冠层不同光环境叶片光合能力的适应机制,提升冠层碳汇功能,本文选取香樟单株冠层南向外侧(100%全光)、南向内侧(34%全光)和北向(21%全光)3个方位的叶片,研究光环境对叶片形态结构、营养和生理性状以及光合特性的影响,分析弱光环境下导致光合能力下调的主要限制因子。结果表明：随着冠层光强减弱,叶片的比叶重、表皮角质层厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织细胞数和细胞宽度、栅栏组织与海绵组织的厚度比、细胞结构紧密度均显著降低,而海绵组织厚度、栅栏组织细胞长宽比、细胞结构疏松度均显著升高。与全光环境相比,2个弱光环境下叶片的碳含量、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均显著降低,而氮含量在北向显著升高。弱光导致净光合速率(P_n)、暗呼吸速率、CO₂气孔导度(g_sc)、叶肉导度(g_m)、CO₂总导度(g_tot)、胞间CO₂浓度(C_i)、叶绿体CO₂浓度(C_c)等气体交换...     

冠层光谱组成对红松和蒙古栎幼苗生长和光合荧光特性的影响

本研究选择长白山阔叶红松林优势树种红松和蒙古栎幼苗为对象,研究其植株形态、生长和光合荧光特性对5种光谱处理的响应。结果表明: 红松与蒙古栎的形态结构与生长主要受蓝光与紫外B区(UV-B)辐射调控。滤除蓝光后两种幼苗的植株叶面积比和相对生长速率均显著降低,而滤除UV-B辐射显著增加了红松的叶面积比和相对生长速率,分别上升了41.8%和47.7%,降低了蒙古栎的株高、总叶面积和生物量积累。滤除UV-B辐射显著降低了2种幼苗的光合荧光调节能力,红松的下降幅度较低,其非调节性耗散的量子产量(Φ_NO)升高31.6%,反映光合荧光调节能力的Φ_NPQ/Φ_NO值降低37.5%。2个树种幼苗具有明显不同的光谱适应策略,蒙古栎幼苗偏向于利用光谱变化调整自身形态增加光捕获能力,而红松更注重调整光合荧光特征以提高碳同化效率。     

闽楠幼树光合特性及生物量分配对光环境的响应

设置100%光环境(L100)、40%光环境(L40)、8%光环境(L8)3种光照梯度,分析万木林闽楠(Phoebe bournei)幼树的光合特性及生物量分配特征对不同光环境的响应。结果表明:(1)闽楠幼树在不同光环境下的最大净光合速率(Pnmax),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),光补偿点(LCP),暗呼吸速率(Rd)均有显著差异(P<0.05),且随着光照强度的降低,Pnmax,LSP,LCP,Rd随之降低,而AQY却呈现升高的趋势。(2)总生物量、茎生物量、叶生物量、根生物量均表现为L100最大,根冠比、叶生物量比、茎生物量比及根生物量比在3种光环境下无显著差异。(3)闽楠幼树通过改变光合特性,生物量积累来适应光环境的变化,其中光照强度的降低限制了生物量的积累,但并未显著改变生物量地上地下分配比例。闽楠幼树在3种光环境下生物量分配比例并无显著的改变,生物量分配可塑性极低可能是闽楠零散分布的一个重要非人为干扰因素。(4)闽楠幼树所采取的生存策略以地上部分生长为主,光照强度降低时则采取保守策略进行缓慢的资源获取和消耗,全光照条件下采取快速的资源获取和消耗策略。未来造林时可以将闽楠与毛竹(Phyllostachys pubescens)混交来减少郁闭度,促进闽楠幼树的生长。     

千岛湖次生林优势种植物光合特性对不同光环境的响应

在林窗、林缘、林下3种自然光环境下,对千岛湖次生林优势种马尾松、苦槠、石栎和青冈栎在不同季节的光合作用日变化、光响应、CO2响应和叶绿素荧光参数进行比较,探讨优势种对光环境的适应及响应的差异,以期了解群落演替的内在机制.结果表明:在3种光环境下,马尾松、苦槠的日均净光合速率(Pn)为夏季最高,石栎、青冈栎为秋季最高.在林窗、林缘中,年均最大净光合速率(Amax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)均为马尾松最高,苦槠次之,青冈栎和石栎最低;林下生境中,青冈栎的年均Amax、表观量子效率(AQY)最高,其次是石栎和苦槠,马尾松最低.3种生境中,马尾松的年均最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)和磷酸丙糖利用率(TPU)均显著高于其他3种优势种.马尾松、苦槠4个季节的PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均为林窗最高,石栎、青冈栎为林下最高;马尾松、苦槠的Fv/Fm最大值出现在夏季,石栎、青冈栎出现在秋季.马尾松、苦槠更适合生长于林窗等高光强生境中,而石栎、青冈栎在林下等低光强生境中生长较好.随着演替的进程,群落郁闭度增大,石栎和青冈栎将取代马尾松和苦槠成为群落演替顶极阶段的优势种.     

模拟酸雨胁迫对青冈幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

选择亚热带常绿阔叶林优势树种青冈幼苗为研究对象,设置3个酸雨处理：pH 2.5、pH 4.0、pH 5.6(CK),研究不同强度的模拟酸雨对青冈幼苗光合特性、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响.结果表明：经过2年酸雨处理,青冈的净光合速率随着酸雨强度的增加而显著上升.pH 2.5、pH 4.0处理的酸雨增大了青冈的气孔导度和蒸腾速率,且对pH 2.5处理的影响更为显著.胞间CO₂浓度的大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率显著高于对照,表观量子效率对酸雨胁迫不敏感.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的PSⅡ原初光能转化效率和PSⅡ的潜在活性显著高于对照.青冈的叶绿素相对含量大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0,且pH 2.5与pH 4.0之间有显著差异.说明青冈幼苗的光合参数、叶绿素荧光参数指标在pH 2.5和pH 4.0的酸雨处理下有所增加,且在pH 2.5强度下增加更为明显.     

接种根瘤菌对刺槐生长的影响

以刺槐根瘤菌接种于刺槐小苗的研究表明,接种刺槐的株高、地径、根瘤、生物量分别比对照平均增加１３．８、１４．７、３２．８、２４．８％,植株含Ｎ量比对照增加２０－４０％。液体根瘤菌剂及其与ＶＡ菌根孢子土双种接效果明显,其生物量分别增加约２０和４０％。     

光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较.结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11.在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g 和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内.二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗.同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响.认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益.     

刺槐根系对深层土壤水分的影响

对黄土高原主要造林树种刺槐根系及其林地土壤水分进行调查和监测,结果表明,在阴坡立地上,刺槐细根在距树干2.0 m范围内的水平分布无明显差异,最大分布深度均为2.0 m;而阳坡立地上刺槐细根在距树干0.5 m处的垂直分布深度可达2.0 m,且阴坡立地上细根密度特征值明显大于阳坡.根系对土壤深层水分的影响范围因不同立地条件下根系分布空间差异而不同,在阳坡立地上,刺槐根系对深层土壤水分的影响深度可达2.7 m处的土层,而在阴坡立地上,这种影响范围可达3.3 m处的土层.     

光照强度对8种红树植物幼苗生长和生物量分配的影响

选取无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham.)、卤蕨(Acrostichum aureum Linn.)、桐花树(Aegiceras corniculatum Blanco.)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius Linn.)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza Lam.)、秋茄(Kandelia candel Druce.)、银叶树(Heritiera littoralis Ait.)和黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为研究对象,通过遮荫控制实验,研究这8种红树植物幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的生长和生物量分配特征。结果表明:(1)遮荫对无瓣海桑幼苗相对生长速率、生物量积累、基径的增长和叶片数的增长均有显著的抑制作用;(2)桐花和老鼠簕在遮荫处理下生长状况较好,遮荫对桐花生长的影响不显著,对老鼠簕幼苗的生长则有一定的促进作用;(3)当光照强度降低时,无瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花树的幼苗都对地上部分投入了更多的生物量,其中秋茄、老鼠簕和桐花树通过提高叶生物量来获取更大的光能捕获能力。研究结果表明,从对光照的生长适应角度来看,桐花、老鼠簕和卤蕨适宜种植在郁闭度较高的林下;秋茄适宜在郁闭度较低的林下种植;真红树无瓣海桑和木榄以及半红树黄槿和银叶树则不适合在林下种植。     

光照对辽东栎种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同光照梯度[55.4%自然全光照(natural sunlight,NS)、18.9%NS、5.5%NS、2.2%NS、0.5%NS和0.3%NS]对辽东栎种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:辽东栎种子的萌发率和萌发指数在55.4%NS处理达到最大,分别为72.5%和0.22,然后随着光照减弱而逐渐减小,在0.3%NS处理下最小,分别为42.5%和0.11;强光照对种子萌发进程有一定的延迟作用,萌发活力指数随着光照的减弱而增大(0.5%NS处理最大);强光下种子萌发的延迟可能是其对多种命运的权衡性选择.强光照有利于辽东栎幼苗基径和根系生长,以及幼苗干物质的积累,但株高最小(6.06 cm);不同光强处理的辽东栎幼苗具有较大的形态学可塑性,其幼苗阶段对光环境的适应性较强,0.5%NS处理的幼苗比叶面积、比枝长、比根长、叶片叶绿素b含量及叶绿素总量均最大,分别为142.57 cm2.g-1、156.86 cm.g-1、271.87 cm.g-1、0.07 g.cm-2和0.24 g.cm-2,55.4%NS处理下最小,分别为44.89 cm2.g-1、52.84 cm.g-1、101.98 cm.g-1、...     

不同种源麻栎生长性状的地理变异

本研究在江西永丰、浙江开化和安徽滁州3个试验点,以32个种源的麻栎试验林为对象,分析了不同种源间林木生长变异、主要经济性状(地上单株生物量)随林龄的动态变化,并基于AMMI模型进行生长性状稳定性分析和优良种源选择.结果 表明:3个试验点麻栎不同种源间的树高、胸(地)径和地上单株生物量均具有显著差异.麻栎地上单株生物量受...     

不同种源麻栎苗期生长性状差异及聚类分析

对31个麻栎（Quercus acutissima Carr．）种源及20个麻栎单株（广西融水）1年生播种苗的生长状况及其与种源地地理位置和气候因子的相关性进行了分析。结果表明,不同种源播种苗的株高为53．40～121．16cm,从5月份至9月份呈匀速增长;地径为7．62—14．65mm,生长高峰期在7月中旬至9月中旬;叶面积指数为9．6～29．4,平均达16．1。20个单株播种苗的株高为78．49—101．23cm,地径为8．87—10．48mm,叶面积指数为7．6—17．9。不同种源麻栎和同一种源不同单株间的株高、地径和叶面积指数均存在极显著差异（P〈0．01）。播种苗的生长状况与种源地的纬度呈极显著负相关;与种源地的年均降水量和年均温度有一定的相关性。通过聚类分析可将31个麻栎种源分为3类,江西上饶、浙江龙泉、浙江富阳、浙江开化、贵州三穗和贵州黄平等6个种源为优良种源。     

黄河小浪底栓皮栎、刺槐叶片电子传递速率-光响应的模拟

为了比较直角双曲线模型、非直角双曲线模型与叶子飘模型的优缺点, 研究阴生叶和阳生叶电子传递速率的差异, 探讨环境/生物因素对电子传递速率等参数的影响, 该文采用LI-6400XT荧光测定系统对黄河小浪底栓皮栎(Quercus variabilis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)叶片电子传递速率-光响应(J-I)曲线进行了测定, 利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘模型对J-I曲线进行了拟合。结果表明, 3种模型对叶片J-I曲线拟合的决定系数(R ²)在0.96以上, 叶子飘模型的R ²最高(> 0.99)。直角双曲线模型和非直角双曲线模型无法模拟植物叶片光系统II动力学下调现象, 且不能得出饱和光强(I_sat); 直角双曲线模型对最大电子传递速率(J_max)的模拟明显大于实测值; 叶子飘模型能很好地模拟光系统II动力学下调现象, 得出的J_max和I_sat均最接近实测值。对阴生叶和阳生叶J-I曲线研究发现, 栓皮栎、刺槐阴生叶的J_max分别低于阳生叶25.0%和18.0%, 阳生叶的I_sat分别高于阴生叶26.0%和10.1%。栓皮栎和刺槐J_max与气温显著正相关; 刺槐I_sat与气温、土壤水分含量和净光合速率具有显著的正相关关系; 栓皮栎和刺槐J-I曲线初始斜率α均与净光合速率呈显著负相关关系。     

Paraheliotropism in Robinia pseudoacacia L.: an efficient strategy to optimise photosynthetic performance under natural environmental conditions

We assessed the contribution of leaf movements to PSII photoprotection against high light and temperature in Robinia pseudoacacia. Gas exchange and chlorophyll a fluorescence measurements were performed during the day at 10:00, 12:00, 15:00 and 18:00 hours on leaves where paraheliotropic movements were restrained (restrained leaves, RL) and on control unrestrained leaves (UL). RL showed a strong decrease of net photosynthesis (A(n)), stomatal conductance (g(sH2O)), quantum yield of electron transport (PhiPSII), percentage of photosynthesis inhibited by O2 (IPO) and photochemical quenching (q(P)) in the course of the day, whereas, a significant increase in C(i)/C(a) and NPQ was observed. Contrary to RL, UL had higher photosynthetic performance that was maintained at elevated levels throughout the day. In the late afternoon, A(n), g(sH2O), PhiPSII and q(P) of RL showed a tendency to recovery, as compared to 15:00 hours, even if the values remained lower than those measured at 10:00 hours and in UL. In addition, contrary to UL, no recovery was found in F(v)/F(m) at the end of the study period in RL. Data presented suggest that in R. pseudoacacia, leaf movements, by reducing light interception, represent an efficient, fast and reversible strategy to overcome environmental stresses such as high light and temperature. Moreover, paraheliotropism was able to protect photosystems, avoiding photoinhibitory damage, leading to a carbon gain for the plant.