张掖湿地旱柳冠层内垂直层次光截获与叶片光合生理特性的关系

林冠光能截取(LI)与叶片光合生理特性的关联性反映了植物功能性状对光环境变化的响应及适应,是冠层结构和环境条件综合作用的结果。在张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地随机选择10个样地,按等分原则将样地内的旱柳(Salix matsudana)冠层分为上、中、下3个层次,研究了旱柳冠层各层次LI与叶片蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)的相互关系。结果表明:随着旱柳冠层下降,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MLA)、叶厚度、光合有效辐射(PAR)、LI、T_r和P_n均呈逐渐减小趋势,叶面积呈逐渐增加趋势,叶片含水量呈先增大后减小的趋势,叶片聚集类型由聚集为主转向分散为主;在树冠上层和下层,LI与T_r、P_n均呈显著正相关(P0.05),中层呈极显著正相关(P0.01)。在旱柳冠层内部,上层倾向于减小LI、T_r与P_n的保守性生存模式,中层和下层选择增大LI、T_r与P_n的开拓性模式,反映了湿地植物在异质性生境中根据其功能需求在自身性状之间进行的资源优化配置。     

阴晴天条件下高CO_2浓度对杂交稻光合作用影响的FACE研究

光和二氧化碳(CO_2)是绿色植物光合作用的两个基本条件.为了明确不同光照条件下,高CO_2浓度对不同杂交水稻光合特性的影响,2017年利用稻田大型FACE平台,以‘Y两优900’和‘甬优538’为供试材料,设置环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol·mol^-1)两个水平,分别在拔节期和灌浆期同时测定阴、晴天气条件下顶部全展叶光合特性参数.结果表明:高CO_2浓度使不同天气情况下两品种叶片的净同化率(P_n)均呈增加趋势,其中晴天条件下的增幅(31%)大于阴天(25%),拔节期的增幅(37%)大于灌浆期(21%),CO_2与天气、CO_2与生育期均存在显著的互作效应.叶片水分利用效率(WUE)对高CO_2浓度的响应趋势与P_n一致.高CO_2浓度环境下叶片气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)均呈下降趋势,晴天条件下的降幅略大于阴天.与晴天相比,阴天条件下叶片P_n、g_s、T_r、WUE和L_s平均分别下降41%、18%、41%、26%和27%,差异均达显著或极显著水平.相关分析表明,晴天P_n、g_s、T_r均与阴天时的参数呈极显著正相关关系.表明阴天使水稻生育中、后期叶片光合参数及其对高CO_2浓度的响应均大幅降低,且两品种表现一致.评估未来水稻产量潜力需要考虑天气条件.     

紫花苜蓿和菊苣比叶面积和光合特性对不同用量保水剂的响应

为研究紫花苜蓿(Medicago sativa)和菊苣(Cichorium intybus)叶片生长和光合生理对不同用量保水剂的适应能力和生理响应机制,以不施保水剂作为对照(CK),测定了施用不同用量保水剂(15 kg · hm~(-2),30 kg · hm~(-2))条件下大田种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)和菊苣(Cichorium intybus)的比叶面积和光合特性.结果表明,保水剂对紫花苜蓿的比叶面积无显著影响(P>0.05),但对菊苣的比叶面积具有显著影响(P<0.05).对紫花苜蓿而言,保水剂施用量为15 kg · hm~(-2)时,其P_n、g_s和WUE均显著高于对照(P<0.01),但施用量为30 kg · hm~(-2)处理时,其P_n、和g_s均显著低于对照处理(P<0.01),但是却维持较高的WUE;对菊苣而言,施用保水剂降低了其P_n和T_r(P<0.01),但WUE与对照无显著差异(P>0.05),这表明紫花苜蓿和菊苣采取两种不同的生理适应策略来适应变化了的水分环境条件.紫花苜蓿P_n与g_s、P_n与T_r的相关性均以保水剂施用量为30 kg · hm~(-2)处理最紧密(P<0.01),而P_n与WUE的相关性则以对照最为紧密,依次为15 kg · hm~(-2)处理和30 kg · hm~(-2)处理;菊苣P_n与g_s、Tr和WUE的相关性强弱均表现为15 kg · hm~(-2)处理<30 kg · hm~(-2)处理<对照,表明保水剂影响叶片气体交换参数之间的关系.研究表明,不同植物叶片参数和光合特性对保水剂的响应并不具有一致性,植物可以根据环境条件的变化调节其形态和生理过程,以维持其正常生长.     

极小种群海南假韶子叶片光合特性和叶绿素荧光参数的动态变化

探讨海南省极小种群物种海南假韶子(Paranephelium hainanensis)的光合生理特性,以期为该物种的保护和利用提供科学依据。应用Li-COR便携式光合仪和FC1000-H便携式植物荧光成像系统测定海南假韶子的光合特性、叶绿素荧光参数的动态变化。结果表明:海南假韶子成年树和林下幼苗在7月和11月时净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)的日变化均呈明显"双峰"曲线,成年树的最大P_n达9.24μmol·m~(-2)·s~(-1),最大T_r为3.34μmol·m~(-2)·s~(-1),其光合能力显著强于幼苗;海南假韶子成年树初始荧光值(F_0)在7月和11月最大值分别为323.04和135.87,F_m在7月和11月最大值分别为502.78和307.76,但幼苗的F_0和F_m均低于成年树;成年树F_v/F_m在7月呈单谷型,在11月时呈先降后升再降的日变化趋势;相关性分析结果表明,在7月,成年树的P_n与T_r、F_v/F_m呈极显著正相关,幼苗P_n与F_0呈极显著正相关;在11月,成年树的P_n与T_r、F_m呈极显著正相关,与F_v/F_m呈显著负相关;幼苗的P_n与F_m呈显著正相关。以上结果表明,海南假韶子为阳性树种,在7月和11月表现出不同的光合特性和叶绿素荧光参数来适应环境,水分可能是引起海南假韶子光合速率和叶绿素荧光参数动态变化的关键因子。     

温度升高对杨树树皮绿色组织和叶片光合作用、叶绿素荧光特性的影响

叶片和树皮绿色组织是杨树两类重要的光合组织,分析其光合特征对温度升高的响应能够全面了解这一植物在适应气候变暖过程中的光合生理变化。本研究设置3个温度梯度(白天温度/夜间温度)23℃/18℃,28℃/23℃及33℃/28℃,分别从光合作用、叶绿素荧光特性等方面研究杨树(Populus alba×Populus berolinensis)叶片与树皮绿色组织对温度升高的响应及二者存在的差异。研究结果表明,随着温度升高,树皮绿色组织和叶片叶绿素含量没有发生明显变化,但树皮绿色组织叶绿素a/b的值随着温度升高明显降低。温度升高对叶片和树皮绿色组织的光合作用产生重要影响,叶片净光合速率(P_n)、光合效率(PE)、叶片气孔导度(G_s)及蒸腾速率(T_r)随着温度升高显著增强,但水分利用效率(WUE)却显著下降。树皮绿色组织净光合速率和光合效率具有和叶片相一致的反应,随着温度升高明显增强,但其它光合气体交换指标未发生显著变化。叶片和树皮绿色组织叶绿素荧光参数对温度升高响应基本一致,光系统Ⅱ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭(qP)、电子传递速率(ETR)及非光化学淬灭(NPQ)在33℃处理均表现为明显地降低,但二者光系统Ⅱ最大荧光效率(F_v/F_m)随着温度升高没有发生降低现象。本研究的研究结果表明气孔因素是导致杨树树皮绿色组织和叶片P_n随着温度升高而增大的主要原因。     

竹柏2种颜色叶片的光合特性研究

为了解竹柏(Podocarpus nagi)的光合特性,以3 a生全绿叶和花叶竹柏为材料,测定其光合色素含量和气体交换参数。结果表明,全绿叶竹柏叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a+b、叶绿素a/b和叶绿素a+b/类胡萝卜素均显著高于花叶竹柏;全绿叶竹柏叶片的初始量子效率、最大光合速率和暗呼吸速率均显著高于花叶,而光饱和点和光补偿点均显著低于花叶;全绿叶竹柏叶片的初始羧化效率、光合速率、CO2饱和点和光呼吸速率均高于花叶,而CO2补偿点低于花叶。2种颜色叶片的气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均随着光合有效辐射的增大而增大,且均表现为全绿叶花叶,而胞间CO2浓度则相反,表现为花叶全绿叶。因此,全绿叶竹柏利用弱光的能力强于花叶竹柏,而花叶竹柏利用强光的能力更强,在园林绿化配置中,可根据2种颜色叶片的光合特性合理配置。     

三种不同类型草甸生态系统下鹅绒委陵菜的光合特性

鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)是高寒草甸的广布种和典型的杂类草,随生境变化其无性繁殖能力、空间拓展性、形态可塑性等差异显著。为探明该种在不同高寒生境下的光合特性及其与环境因子的关系,同时寻找影响其繁殖拓展能力的主要环境诱因,在若尔盖高原选择沼泽湿地、湿草甸和干草甸三类样地对鹅绒委陵菜的光合日变化进行比较。结果表明:7月下旬,由于光辐射强、大气温度高,各生境中鹅绒委陵菜的叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、瞬时水分利用效率(IWUE)和光能利用效率(LUE)均显著高于8月下旬(P0.05);同一月份,干草甸环境下的P_n显著高于湿草甸和沼泽湿地(P0.05);相关性分析显示,各环境中光合有效辐射(PAR)与P_n均呈显著正相关(P0.05),干草甸环境下空气相对湿度(RH)、土壤质量含水量(SWC)与P_n亦呈显著正相关关系(P0.05);从沼泽湿地、湿草甸到干草甸,鹅绒委陵菜的净光合速率和水分利用效率增大;光补偿点(LCP)降低,光饱和点(LSP)升高,光合作用时间延长;表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)提高。这表明,在相对干旱的生境下,鹅绒委陵菜的光合能力得到增强,各光合生理参数朝着有利于其生长的方向发展。水分条件可能是影响鹅绒委陵菜繁殖能力和盖度的重要环境因子。     

NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。     

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。     

丛枝菌根真菌摩西球囊霉对铜胁迫下白术幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,添加不同浓度(0、200、400 mg·kg~(-1))铜(Cu),研究接种丛枝菌根真菌(AMF)摩西球囊霉(Glomus mosseae)对白术(Atractylodes macrocephala)幼苗生长、光合特性、膜脂过氧化程度及抗氧化酶活性的影响。结果表明:与对照相比,Cu胁迫使白术幼苗生长和叶片光合系统受到明显抑制,膜脂过氧化水平升高,抗氧化酶活性降低;接种摩西球囊霉后发现其能够较好地侵染白术根系,接种摩西球囊霉的白术幼苗在不同浓度Cu胁迫下,均表现为叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加,叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)显著升高,胞间CO_2浓度(C_i)显著下降,质膜相对透性(MRP)及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较对照显著增加,植株生长量和体内Cu积累量较对照均有所下降。以上结果说明接种摩西球囊霉可提高Cu胁迫下白术幼苗叶片光合能力和抗氧化能力,降低膜脂过氧化水平,减少白术根系对Cu的吸收,缓解Cu胁迫对白术植株的伤害,提高白术产量和品质。     

观赏山楂耐热性及其叶片光合与叶绿素荧光特性研究

以引自国内外的15种观赏山楂苗木为材料,于上海夏季自然高温下对其叶片光合气体交换参数及叶绿素荧光参数进行测定,并观察它们的田间耐热性,以揭示其耐热的光合生理机制.结果显示,4种山楂表现出较强耐热性,6种较耐热,而5种耐热性较差;15种山楂叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、瞬时水分利用效率(WUE)的种间差异显著(P<0.05),且耐热性强的品种P_n、T_r、G_s、WUE值较高,高温下能够维持较高的光合固碳水平;各品种山楂叶片的PSⅡ最大光能转换效率F_v/F_m、电子传递效率ΦPSⅡ和光能捕获效率F_v'/F_m'差异显著,耐热性强品种F_v/F_m保持在0.8以上,且ΦPSⅡ值与F_v'/F_m'较高.研究表明,观赏山楂主要通过加大气孔蒸腾散热、降低叶表面温度以及维持较高光能电子传递与转化效率来减轻高温对光合机构伤害,以维持植株正常光合作用;山楂叶片PSⅡ原初光能转换效率及潜在活性与其耐热性密切相关,F_v/F_m值可作为山楂耐热性鉴定指标.     

南方冰雪灾害后受害木荷萌枝光合生理特性

木荷(Schima superba)作为中国亚热带常绿阔叶林的重要组成树种,在2008年南方冰雪灾害中受到严重损害.本研究在浙江江郎山随机设置5个400 m2样地,并将受害木荷分为断木和倒木2种类型,研究不同部位萌枝光响应、气体交换以及叶绿素荧光参数等光合生理特征,有助于人们对群落更新机理的认识,为研究亚热带地区萌枝生态学特征提供理论依据.结果表明:不同叶龄之间,2年生叶片的最大净光合速率(Pmax)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PS的潜在活性(Fv/F0)、有效光化学效率(Fvv'/Fm’)、比叶重(LMA)、叶片全氮含量大干1年生叶片,其总叶绿素含量(Chl(a+b))显著高于1年生叶片(P＜0.05),而叶绿素a/b( Chl(a/b))低于1年生叶片;不同部位之间,Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’、Chl(a+b)、Chla/b、类胡萝卜素(Car)表现为断木的中部和倒木的根部最高;LMA、全氮含量表现为断木顶部＞中部＞根部,倒木根部＞中部＞顶部;不同受害类型木荷之间,倒木萌枝净光合速率(Pn)、水分利用率(WUE)高于断木(P＜0.05),而断木萌枝对光有更宽的生态辐,其光补偿点(LCP)低于倒木,光饱和点(LSP)却高于倒木.     

冠层结构对梨叶片光合特性及果实品质的影响

冠层结构是影响果树生长发育及丰产优质的重要因素。该研究以20年生‘玉露香’梨大冠分层树形为对照(CK),以冠层整形修剪后的3、4和5个主枝的开心树形为处理(分别记为OCC_(3b)、OCC_(4b)和OCC_(5b)),测定了冠层截获的光合有效辐射、叶片的气体交换、叶绿素荧光和果实品质特性,探讨不同冠层结构内光环境的变化对梨树叶片光合特性及果实品质的影响,探讨果树的光合调控和结实规律,为西北黄土高原产区果树的标准化整形修剪提供理论依据。结果表明:(1)OCC_(3b)、OCC_(4b)和OCC_(5b)的冠层不同方位和不同时刻截获的光合有效辐射(PAR)均高于CK。与CK和OCC_(5b)相比,OCC_(3b)和OCC_(4b)叶片光响应的最大净光合速率(P_(nmax))和羧化效率(CE)显著提高。(2)在强光胁迫下,开心树形叶片光呼吸速率(P_r)占总光合速率(P_g)的比例(P_r/P_g)和非光化学淬灭(NPQ)中可恢复组分r(qE)提高,同时不可恢复组分r(qI)降低。(3)OCC_(3b)和OCC_(4b)比OCC_(5b)和CK的单果重、果面红晕面积、果皮花青苷含量、可溶性固形物含量和可溶性总糖含量均显著提高,而可滴定酸含量显著降低。(4)PAR与果面着色面积和果皮花青苷含量呈极显著正相关关系,P_(nmax)与单果重呈极显著正相关关系,而PAR和P_(nmax)均与可滴定酸呈极显著负相关关系。研究发现,OCC_(3b)和OCC_(4b)的梨树冠层内可截获更多的光能,叶片光合能力更强,遭遇强光胁迫时能够通过更高效的热耗散和光呼吸进行自我保护,而且开心形树冠结构还能显著提升果实品质。     

烤烟冠层光谱参数与叶片叶绿素含量的相关分析

为了明确烤烟冠层光谱参数与叶片叶绿素含量的相关性,测定了不同氮肥施用量条件下烤烟冠层光谱特征和烤烟鲜烟叶片叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)、类胡萝卜素(Cars)含量,并对光谱参数与叶绿素含量进行了相关分析和回归分析。结果表明:随着氮肥施用量增加,团棵期和旺长期鲜烟叶片的Chl-a、Chl-b和Cars含量均增加,可见光波段反射率降低、近红外波段反射率增加;而打顶期叶片的3种色素含量和光谱特征的变化规律不明显。可见光460～670nm范围内,460nm反射率与叶片叶绿素含量呈显著正相关,其他波段反射率与叶片叶绿素的含量呈显著负相关;近红外780～1260nm范围内,所有波段与叶片叶绿素含量的都呈显著正相关,1480nm反射率与叶片叶绿素含量呈显著负相关。反映Chl-a、Chl-b、Cars含量与光谱参数——比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)定量关系的最佳回归方程分别为幂函数、幂函数和指数函数:Chl-a=0.250RVI(730,550)1.511,Chl-b=0.049RVI(730,550)1.841,Cars=0.0998e0.379RVI(730,550)。     

长白落叶松冠层光合作用的空间异质性

以2014年黑龙江省帽儿山林场14年生人工长白落叶松为研究对象,对比分析了各项光合指标、环境因子及光合生理参数在冠层内的空间差异性,并探讨了净光合速率(P_n)与其他指标的关系.结果表明: 在树冠垂直方向,上层P_n、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(T_r)显著高于中层和下层,胞间CO₂浓度(C_i)表现为下层>中层>上层;光合有效辐射(PAR)从上层外部到下层内部呈显著降低趋势,水汽压差(VPD)和叶片温度(T_l)表现为上层显著高于中层和下层,相对湿度(RH)则无显著差异;最大净光合速率(P_{n max})、暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均表现为上层>中层>下层,下层比上层分别降低32.7%、55.8%、80.2%和51.6%,表观量子效率(AQY)表现为下层>中层>上层,下层分别是中层和上层的1.2和1.3倍.水平方向,光合指标和环境因子的差异性主要体现在树冠上层,P_n、g_s、T_r、PAR和VPD表现为树冠外部显著高于树冠内部,而C_i和RH差异不显著;P_{n max}、R_d、LCP和LSP表现为外部>内部,内部比外部分别降低0.4%、37.7%、42.0%和16.4%,而AQY在内部比外部高0.7%.C_i是限制P_n的主要生理因子,PAR是影响P_n的主要环境因子,尤其在弱光区域PAR对P_n的影响十分明显.因此,在模拟和预估树木冠层光合作用时,考虑空间异质性有一定的必要性.     

西南丘陵地区紫色土酸性对无患子幼树生长和光合特性的影响

探讨无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)生长和光合作用对酸性土壤胁迫的响应机制,为其高效种植提供理论依据。采用随机区组实验设计,以重庆市紫色土不同程度酸性区(pH分别为7.56、5.65、4.41)3年生无患子幼树为研究对象,分析紫色土酸性对无患子幼树生长、叶性状指标和光合作用的影响。结果表明:中性区土壤速效氮(AN)、速效磷(AP)含量极显著低于酸性区,中性区叶片全氮(TN)、全钾(TK)含量极显著高于酸性区(P0.01)。与中性区相比,酸性区幼树的株高、净光合速率(P_n)、总叶绿素(Chls)、叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Cars)含量、叶绿素a/b(Chl a/b)比值极显著减小(P0.01),最大光化学效率(F_v/F_m)和非光化学淬灭系数(qN)显著减少(P0.05),而叶绿素b(Chl b)含量和叶绿素/类胡萝卜素(Chls/Cars)比值极显著增加(P0.01),冠幅、电子传递效率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、实际原初光能捕获效率(Y(Ⅱ))显著增大(P0.05);与中性区相比,强酸性区叶片光饱和点(LSP)极显著下降(P0.01),表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(R_d)最高,弱酸性区最低;弱酸性区的地径、比叶面积(SLA)、叶面积(LA)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)在3个试验区中均最大,且显著高于强酸性区(P0.05)。紫色土酸性通过影响土壤养分转化、根系吸收能力,显著降低了酸性区无患子幼树的光合能力,而弱酸性区幼树叶片通过增大光能捕获面积,提高PSⅡ光合电子传递速率和光能捕获效率,降低有机物质消耗,表现出较强的生态适应性。因此,无患子在重庆紫色土区种植的pH适宜范围为5.5—7.5,而在pH值低于5.5的紫色土种植时,生长发育不良。     

施肥对银叶树幼苗生长及光合特性的影响

为探讨不同施肥水平对银叶树幼苗生长和光合作用的影响,该文以2年生实生幼苗为试验材料,设置对照CK(0 g·株~(-1))、N1(10 g·株~(-1))、N2(15 g·株~(-1))、N3(20 g·株~(-1))、N4(25 g·株~(-1))及N5(30 g·株~(-1)) 6个施肥水平的盆栽实验,经140 d施肥试验,研究了不同施肥水平下银叶树幼苗的生长量、生物量、叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明:(1)银叶树幼苗生长指标(株高与地径)、生物量(叶、茎和根生物量)、叶片叶绿素含量[Chl a、Chl b、Chl(a+b)]、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)及光化学猝灭系数(q_P)随施肥量的增加呈先升后降的变化趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)和非光化学猝灭参数(NPQ)则呈下降趋势。(2)幼苗叶绿素含量、根生物量及总生物量达到最大值的适宜施肥量为10 g·株~(-1),幼苗生长指标(株高与地径)、叶生物量及茎生物量达到最大值的适宜施肥量为20 g·株~(-1),而幼苗气体交换参数(P_n、T_r及G_s)、叶绿素荧光参数(F_v/F_m、ΦPSⅡ、ETR及q_P)达到最大值的适宜施肥量为30 g·株~(-1),银叶树幼苗生长指标、生物量、气体交换参数及叶绿素荧光参数对不同施肥水平的响应不一致。综上所述,适量施肥能够显著增加银叶树幼苗叶片叶绿素含量、气孔导度、光化学效率及电子传递速率,降低光能的热耗散,提高银叶树幼苗的光合能力,而过量施肥导致银叶树幼苗产生光抑制,光化学效率下降,不利于银叶树幼苗正常生长。     

关键生育阶段持续干旱对东北春玉米光合特性的影响

采用持续无补水方式对东北春玉米"丹玉39"拔节至成熟阶段进行干旱胁迫处理,对干旱及复水过程中玉米光合特性进行动态观测,研究净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等光合作用中主要变量以及表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)等光合参数对干旱过程的响应特征。结果表明:P_n、T_r、G_s和C_i随干旱持续均呈减小趋势,对干旱的响应在抽雄期比拔节期更为明显,T_r比P_n更快,C_i在弱光条件下比强光更敏感;各变量对干旱后复水的响应差异较大,恢复能力随干旱时间的延长而下降,在抽雄期弱于拔节期;经历短期干旱复水后P_n会超过正常植株;T_r对复水的响应滞后于P_n,恢复能力弱于P_n;C_i对干旱后复水的恢复在强光下更为敏感;各光合参数中,随干旱加重,AQY先增大后减小;P_(nmax)不断减小且响应速度加快,对复水的恢复能力逐渐下降;LCP和LSP分别呈增大和减小趋势;除LCP与土壤湿度呈显著负相关关系外,AQY、LSP、P_(nmax)以及光合作用可利用光强范围均随土壤湿度增大而显著增大。     

刺槐树冠光合作用的空间异质性

林木冠层是森林与外界环境相互作用最直接的部分,冠层光合作用是研究森林生产力的基础。为了深入了解冠层内部光合作用的差异性,以陕西省永寿县马莲滩流域阳坡和阴坡立地的刺槐林为研究对象,对比分析了光合速率(An)、蒸腾速率(E)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(gs)、羧化效率(Vc)、水汽压亏缺(VPD)、气孔限制值(ls)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)在树冠不同层次、不同方位,以及不同坡向之间的差异性。结果表明,刺槐树冠不同层次的光合作用差异性显著,大部分光合生理生态指标表现为:上中下。对于阳坡刺槐,VPD、Ta、gs、E是影响不同层次An的主要因子;对于阴坡刺槐,VPD、E、PAR是影响不同层次An的主要因子。光合作用在刺槐树冠的不同方位没有显著差异,大多数光合指标变化很小,E、ls、PAR、Ta是影响不同方位An的主要因子。对于刺槐冠层内部的任何层次或方位,阴坡刺槐具有更高的日均An、E、Vc、VPD、ls,而阳坡刺槐具有更高的日均WUE、gs、PAR、Ta。阳坡刺槐树冠中层西方和阴坡中层东方的日总光合速率值,可以分别代表阳坡和阴坡刺槐整个冠层的日总光合速率。研究认为,在冠层水平模拟和估计森林生产力时,必须考虑冠层光合作用的空间异质性,对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。     

黄土丘陵区土壤水分对黄刺玫叶片光响应特征参数的影响

在半干旱黄土丘陵区,以3年生黄刺玫(Rosa xanthina L.)植株为材料采用盆栽控水试验,利用CIRAS-2型便携式光合作用测定系统在8个土壤水分含量下测定了黄刺玫叶片的光响应过程。探讨了黄刺玫光合生理参数与土壤水分的定量关系及土壤水分效应等级划分问题。结果表明:黄刺玫的净光合速率(P_n)、光合量子效率(Φ)、水分利用效率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)对土壤水分都具有明显阈值响应特征。土壤相对含水量(RWC)在36.2%—81.2%范围内,黄刺玫在强光下的P_n和WUE水平较高,光合作用不会发生明显的光抑制。RWC为66.5%左右时,Φ与P_n达到最高水平,表现出较强的光能利用潜力;RWC为81.2%为时,T_r达最大值,RWC为44.5%时,WUE为最大值。依据黄刺玫叶片P_n、C_i、T_r和WUE与土壤水分的定量关系确定RWC在低于36.2%时为"低产低效"等级,在36.2%—44.5%之间为"低产高效"等级,44.5%—66.5%为"高产高效"等级,66.5%—81.2%为"高产中效"等级,在高于81.2%时为"低产低效"等级。