不同功能型植物光合特性及其与叶氮含量、比叶重的关系

以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点,研究不同气候带区乔木、灌木和草本植物的光合特性及其与叶片氮含量（Nmass）、比叶重（LMA）的作用关系。结果表明,宁陕、富县和神木3个地区之间的乔木、灌木和草本植物的光饱和速率（Pmax）、光合氮利用效率（PNUE）、PSⅡ电子传递量子效率（ФPSⅡ）、Nmass和LMA差异均达显著水平（P〈0．05）,神木地区乔木、灌木和草本植物的Pmax均显著高于宁陕和富县。3个地区的乔木、灌木和草本植物之间的Pmax、PNUE、ФPSⅡ、PSⅡ最大光能转换效率（Fv／Fm）、Nmass和LMA差异均达显著水平（p〈0．05）,草本植物的Pmax和PNUE明显高于灌木和乔木。由南向北分布的宁陕、富县和神木3个地区,随着气候干旱的加剧,乔木、灌木和草本植物的LMA均星增加的趋势,且不同功能型植物的LMA的大小比较为：乔木〉灌木〉草本植物。宁陕、富县和神木地区近60种植物（包括乔木、灌木和草本植物）的LMA与Nmass、PNUE与LMA均呈极显著的负相关（p〈0．01）,而Pmax与Nmass。呈显著的正相关（P〈0．05）。对光合参数之间的相关分析表明,Pmax与PNUE呈极显著的正相关（P〈0．01）,而Pmax与中PSⅡ呈极显著的负相关（p〈0．01）。     

海南岛热带山地雨林幼苗幼树光合与叶氮、叶磷及比叶面积的关系

以海南岛吊罗山热带山地雨林101个物种的幼苗幼树为试验材料,测定其光合、叶片氮、磷含量及比叶面积;检验其相关关系,并按乔木,乔灌木(小乔木至大灌木)和灌木3个生活型组进行分组检验。研究结果表明,单位叶面积(Aarea)和单位叶重量的光合速率(Amass)均表现出灌木>乔木>乔灌木,方差分析表明,灌木和乔灌木之间Aarea差异显著;灌木和乔木以及灌木和乔灌木之间Amass差异显著(p<0.05)。Aarea与叶氮含量之间的相关性在不同生态型组和所有物种之间均达到极显著水平(p<0.0001);与叶磷之间的相关关系在灌木(p=0.0038),乔灌木(p=0.0002)以及所有物种(p<0.0001)之间达到极显著水平,但是在乔木中未达到显著水平(p>0.05);与SLA之间在灌木(p=0.0006)、乔木(p<0.0001)和所有物种(p<0.0001)之间达到极显著水平,但是在乔灌木中未达到显著水平(p>0.05)。Amass与叶片氮含量、SLA的相关关系在不同生活型组和所有物种中都达到极显著水平(p<0.0001);与叶磷含量之间的相关性在灌木(p=0.0004),乔灌木(p=0.0018)及所有物种(p<0.0001)中极显著,在乔木生活型组中也达显著水平(p=0.0377)。逐步回归表明,与Aarea相比,Amass估计结果更接近于实际测值。由此可见,海南岛热带山地雨林林下幼苗幼树的光合和叶氮、磷含量及SLA之间相关关系与基于成树的研究非常相似,并且A比A更能稳定体现这种相关性。     

不同功能型植物叶氮含量与光合特性的关系研究

在山西南部的霍山七里峪林场,确定乔木、灌木和草本物种共26个,用Li-3000A叶面积测定仪测量了叶面积的大小、用Li-6400便携式光合作用测定系统测定了叶光饱和速率（A_area）,计算了比叶重（LMA）、单位重量的光饱和光合速率（A_mass）、单位面积叶氮含量(Narea)、单位重量叶氮含量(N_mass)及光合氮利用效率(PNUE),研究了它们之间的不同和相互作用关系。结果表明：不同功能型植物的N_mass、A_area、A_mass、N_area和PNUE差异显著(p<0.05),植物叶片氮含量与植物光合生理特性具有显著相关关系,N_mass与A_area、A_mass和PNUE呈线性显著的正相关(p<0.05);N_area与A_area、A_mass、PNUE之间呈极显著的负相关(p<0.01)。     

氮对黄花蒿生长、光合特性和青蒿素含量的影响

对不同氮处理黄花蒿生长、生物量分配、青蒿素含量和光合特性进行测定,结果表明:(1)供氮量在0～0.4g.kg-1之间,黄花蒿叶片单位重量的氮含量、最大净光合速率、光饱和点和表观量子效率均随供氮量的增大而增加,之后开始下降。在较大范围内,环境氮含量越高,黄花蒿的光合能力越强,能够利用的光强也更高;(2)黄花蒿根生物量分数和根冠比均随供氮量的减少而显著增大,低氮时分配更多的生物量到养分吸收器官,有利于减少氮素对生长的限制,供氮量在0.1～0.6g.kg-1之间,黄花蒿叶生物量分数随供氮量的增加而增大,高氮时更多的生物量投入到碳同化器官,提高了植株的竞争能力;(3)无论以最大净光合速率、地径、叶片生物量还是以总生物量来衡量,均以0.4g.kg-1氮处理的植株生长得最好,0.2g.kg-1氮处理的青蒿素含量最高,生产中推荐使用0.2g.kg-1剂量的氮更经济。     

不同模拟增雨下白刺比叶面积和叶干物质含量的比较

以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感;相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年;SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。     

不同沙丘生境主要植物比叶面积和叶干物质含量的比较

研究了生长在不同沙丘生境中 (流动沙丘 ,半固定沙丘和固定沙丘 ) 2 0个植物种 (10个 1年生植物种和 10个多年生植物种 )的比叶面积 (SL A)和叶干物质含量 (L DMC)的变化 ,并且分析了各个沙丘生境的土壤养分特征。结果表明 ,各个植物种的平均 SL A和 L DMC在植物种之间差异显著 ;多数在两种或 3种沙丘生境均有分布的植物其 SL A在不同沙丘生境之间差异显著 ,但是仅有 6个植物种的 L DMC在不同沙丘生境之间表现出差异 (p<0 .0 5 )。与许多研究结果类似 ,1年生植物的 SL A显著大于多年生植物的 SL A,而且两者之间 L DMC存在一定的差异。 1年生植物 SL A和 L DMC之间相关性不显著 ,但多年生植物SL A和 L DMC之间呈显著负相关。综合所有 2 0个植物种可以发现 ,SL A增大时 ,L DMC有下降的趋势     

油蒿叶片氮分配对其最大净光合速率季节变异的影响

植物最大净光合速率的季节变异性及其氮调控机制是近年来植物生理生态领域研究热点,对荒漠植物光合最大净光合速率季节动态及其叶氮影响,特别是叶氮分配对最大净光合速率调控机制的了解仍非常有限。2018年5—10月在宁夏盐池毛乌素沙地,对当地主要建群种油蒿(Artemisia ordosica)进行生长季原位观测,测定其叶光合光响应曲线(A-PAR)、CO₂响应曲线(A-Ci)和叶氮含量,结合环境观测数据,分析A-PAR关键参数最大净光合速率(A_max)的季节变异和叶片氮分配相关参数对A_max的调控。结果表明,油蒿叶片A_max在生长期季节变异系数(Cv)为14%,在完全展叶中期,光合氮利用效率(PNUE)有最大值11.82μmolCO₂ gN^-1 s^-1,此时叶片氮素在光合系统中的分配比例最大,A_max有最大值29.48μmol CO₂ m^-2s^-1,油蒿光...     

旱生植物沙冬青和油蒿光合膜结构的超微分析

对比分析了沙冬青、油蒿的光合膜系统在人工补水条件与自然水分条件下的结构特点。结果表明,自然生长状态下的沙冬育与油蒿的光合膜系统均比人工补水条件下植株的简单,表现在基粒片层的叠垛程度降低,基粒片层与基质片层比率下降,其中自然水分条件下的沙冬育最明显。同时沙冬青叶绿体中能量型贮藏物质多于的油蒿。分析认为自然水分条件下植株光合膜的简单化可能是光系统Ⅰ、Ⅱ适应环境的表现;充足的水分保障了人工养护株发育出更为完善的光合膜系统。而沙冬育中多量的能量型贮藏物质与植株保持四季常绿有关。     

刺五加丁香苷和总黄酮含量及其季节动态

本文研究了刺五加（Acanthopanax senticosus）丁香苷和总黄酮含量的季节变化。结果表明,丁香苷主要存在于茎干系统,其中在枝中的含量最高,平均含量可达2．94％。从季节动态来看,刺五加地上部分枝和茎中丁香苷的含量呈明显的季节变化,即春秋季含量较高,夏季含量较低;地下部分根和根茎中丁香苷含量的季节变化不明显。刺五加全株均含有总黄酮,刺五加地上部分总黄酮的含量呈明显的季节变化,其叶片总黄酮在5月中下旬林分郁闭之前含量最高,平均含量可达3．8％;茎干中总黄酮春季较高,夏季降低,而到晚秋时含量最高,其中枝中总黄酮平均含量可达3．75％。地下部分总黄酮含量的季节变化不十分明显。本文对丁香苷和总黄酮季节变化的原因进行了分析。     

黄土高原不同退耕年限坡地植物比叶面积与养分含量的关系

对黄土高原不同退耕年限坡地植物比叶面积(SLA)和养分含量进行研究,探明其随生境条件而发生的变异及其与土壤理化特性之间的关系.结果表明,立地和物种水平植物SLA存在显著差异,SLA变化范围各不相同,植物叶片C、N和P含量以及C/N 、N/P和C/P在不同退耕年限坡地间不具有一致性的变化,这表明不同物种叶性因子随生境发生的变化较为复杂.草地植物叶片SLA和叶片C含量为负相关,与N、P含量呈极显著的正相关(P<0.01).土壤理化特性对叶片SLA和养分含量的关系因物种而异,综合所有植物进行分析,土壤理化特性与植物SLA的相关性不明显,但与叶片养分含量关系密切.所以,生境条件的差异可能是植物叶片结构特性和养分组成发生变化的重要原因,但调控植物叶性特征的因素较为复杂,不同的植物具有各自相应的对生境条件的适应机制.     

刺五加丁香苷和总黄酮含量及其季节动态

本文研究了刺五加(Acanthopanax senticosus)丁香苷和总黄酮含量的季节变化。结果表明, 丁香苷主要存在于茎干系统, 其中在枝中的含量最高, 平均含量可达2.94%。从季节动态来看, 刺五加地上部分枝和茎中丁香苷的含量呈明显的季节变化, 即春秋季含量较高, 夏季含量较低; 地下部分根和根茎中丁香苷含量的季节变化不明显。刺五加全株均含有总黄酮, 刺五加地上部分总黄酮的含量呈明显的季节变化, 其叶片总黄酮在5月中下旬林分郁闭之前含量最高, 平均含量可达3.8%; 茎干中总黄酮春季较高, 夏季降低, 而到晚秋时含量最高, 其中枝中总黄酮平均含量可达3.75%。地下部分总黄酮含量的季节变化不十分明显。本文对丁香苷和总黄酮季节变化的原因进行了分析。     

植物光合碳和氮代谢之间的关系及其调节

概述了植物体内光合碳、氮代谢之间的相互作用及其代谢调控等方面的研究进展。     

常绿阔叶林8种乔灌木叶片氮含量及其分配与光合能力的关系

以浙江天童国家森林公园常绿阔叶林为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究了5个不同演替阶段常见的4种乔木以及4种灌木叶片的光饱和速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)及其与叶片氮含量(NL)、叶片氮素在细胞壁的分配比例(细胞壁N/叶片总N,NCW/NL)、氮素在光合酶中的分配比例(NR/NL)、单位面积叶干重(LMA)的相互关系。结果表明:(1)演替系列4种乔木和4种灌木各种间指标除NL外均表现出显著差异,前期种较后期种具有更高的NR/NL、PNUE、Pmax,而后期种LMA、NCW/NL、MCW/ML(细胞壁干重/叶片总干重)更大,NL在乔木各种间差异不明显,在灌木种间则差异显著;乔木种较灌木种具有更大的LMA、NCW/NL、MCW/ML,而NR/NL则较灌木小;8种植物的Pmax与NL以杨梅为最高,连蕊茶最低;苦槠具有最高的PNUE,而栲树最低。(2)随着演替的进行,前期种的NR/NL、PNUE、Pmax有减小趋势,而LMA、NCW/NL、MCW/ML逐渐增大,后期种则表现出相反的趋势。(3)NR/NL与Pmax、PNUE之间呈显著正相关关系,而LMA、NCW/NL、MCW/ML则与Pmax、PNUE、NR/NL显著负相关。研究认为,NR/NL与NCW/NL之间的负相关性及其对PNUE的影响可以在一定程度上解释树木在光合与维持两方面的权衡关系以及演替的生理机制。     

名古屋风景林凋落物和凋落叶养分含量季节动态的研究

对日本名古屋市的三个风景林－日本柳形（Cryptomeria japonica)林,日本米槠（Quercus cuspidata)林和常绿落叶阔叶混交林的凋落物和凋落叶养分含量的动态变化及养分贮量进行了研究。日本柳杉林、日本米槠林和常绿落叶阔叶混林的年凋落量分别为7309kg.hm^-2、5790kg.hm^－2和5325kg.hm^-2,日本柳杉林的主要凋落高峰发生在9月,次要凋落高峰发生在3月,而日本米槠林和常绿落叶阔叶混交林的凋落高峰分别发生在5月和11－12月。台风引起大量枝叶凋落。日本柳杉林、日本米槠林和常绿叶阔叶混交林凋落物的5种养分年贮量分别为224.22kg.hm^-2、119.33kg.hm^-2和133.21kg.hm^-2。凋落物养分中N、K和Ca的量大于P和Mg。凋落叶的养分量占养分年贮量的63．19％－79．06％。落叶树种凋落叶养分浓度的季节变化大于常绿树种。     

永州香樟叶精油的提取及其季节含量变化

本实验以永州香樟叶为原料,优化了超临界CO2萃取制备香樟叶精油的工艺条件。结果显示,超临界CO_2萃取香樟叶精油的最适工艺条件为:CO_2流量20 L/h,萃取压力18 MPa,萃取温度46℃,萃取时间1.6 h,在此工艺条件下永州香樟叶精油萃取率可达到98.37%,高出索氏提取法42.97%,高出水蒸气蒸馏法26.69%。当加入0.6%CO_2流量的乙醇作为夹带剂萃取时间缩短了26 min,可进一步节省能耗。同时研究了永州香樟叶精油在一年内各季度的变化规律,发现夏秋两季精油含量水平较高,而春冬两季较少,在1月含量达到最低。     

植物叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性

叶片最大羧化速率是表征植物光合能力的关键参数, 受到光照、温度、水分、CO₂浓度、叶片氮含量等多个要素的控制。准确地模拟植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应是预测未来植被生产力和碳循环过程的前提。目前大多数陆地碳循环过程模型以Farqhuar光合作用模型为基础模拟植物的光合作用, 关于植物叶片的最大羧化速率与叶氮含量关系的模拟方法却各不相同。该文汇总了1990-2013年国内外植物叶片光合速率观测研究文献中叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系式及相关数据, 分析了叶片最大羧化速率与叶氮含量关系随不同植被功能型和时间的变化特征, 以及环境因子变化条件下最大羧化速率与叶氮含量关系的变化特征, 探讨了二者关系变异性的可能原因以及影响因子。结果表明: 1)不同功能型植物叶片的最大羧化速率和叶氮含量的关系存在较大差异, 二者线性关系式的斜率平均值变化范围为16.29-50.25 μmol CO₂·g N^-1·s^-1。落叶植被叶片的最大羧化速率随叶氮含量的变化率和光合氮利用效率一般都高于常绿植被, 其变异主要源于植物的比叶重和叶片内部氮素分配的差异。2)叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化存在季节和年际变异。在没有受到水分胁迫的年份中, 叶片最大羧化速率随叶氮含量变化的速率一般在春季或夏季最高, 其季节变异与比叶重和叶氮在Rubisco的分配比例的季节变化有关。受到干旱的影响, 叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化率会升高。3)当大气CO₂浓度增加时, 由于叶片中Rubisco含量的降低, 多年生针叶叶片最大羧化速率和叶氮关系斜率值会出现降低; 当供氮水平增加时, 叶片最大羧化速率和叶片氮含量均表现出增加趋势, 二者线性关系的斜率也相应增加。在此基础上, 该文指出在模拟叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系时, 应考虑叶片比叶重和叶氮在Rubisco中的分配比例的季节变异、水分胁迫、大气CO₂浓度和供氮水平变化对二者关系的影响。囿于数据的有限性, 今后应进一步加强多因子控制实验研究, 深入探讨叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性机理, 并获得更系统的观测数据, 以助生态系统过程模型的改进, 提高模型的模拟精度。     

4种阔叶树种叶中氮和磷的季节动态及其转移

从叶完全展开到生长季结束 ,对常绿阔叶树种日本米槠 (Castanopsis cuspidata(Thunb.) Schottky)和具柄冬青 (Ilexpedunculosa Miq)及落叶阔叶树种栎 (Quercus serrata Murr.)和栓皮栎 (Quercus variabilis Blume)叶片的 N和 P浓度、含量和养分转移进行了测定 .在生长期中日本米槠新叶的 N浓度在 5月为 36 .6 g/ kg,然后降到 15 .5和 17.5 g/ kg之间 ,其老叶的N浓度波动于 10 .4和 13.1g/ kg的范围内 ,而具柄冬青新叶的 N浓度从 2 7.3下降到 16 .0 g/ kg,接着上升到 18.3g/ kg,其老叶的 N浓度在 12 .0到 15 .5 g/ kg的范围内。栎和栓皮栎的叶 N浓度分别从 2 8.8下降到 18.1g/ kg和从 2 8.5下降到17.5 g/ kg。日本米槠新叶的 N含量从 1.5 4下降到 1.35 g/ m2 ,接着上升到 1.5 0 g/ m2 ,其老叶 N含量从 1.36下降到1.0 0 g/ m2 ,接着上升到 1.2 1g/ m2 ,而具柄冬青新叶的 N含量从 2 .2 5下降到 1.6 0 g/ m2 ,接着上升到 2 .2 0 g/ m2 ,其老叶的 N含量从 2 .13下降到 1.6 5 g/ m2。栎和栓皮栎的叶 N含量分别从 2 .10下降到 1.2 8g/ m2和从 2 .95下降到 2 .13g/ m2。日本米槠新叶的 P浓度由 3.39g/ kg降到 1.12和 1.15 g/ kg之间 ,其老叶的 P浓度变化于 0 .6 6和 0 .88g/ kg的范围内 ,而具柄冬青新叶的     

嘉峪关草湖湿地芦苇净光合速率与叶面积和叶厚度的关系

植物净光合速率(P_n)与叶性状的环境响应,对理解异质性生境中植物叶片物理构建与生理代谢的关系具有重要意义。采用线性回归的方法,按照芦苇种群地下水埋深和地表水水位变化规律设置:Ⅰ(地下水埋深0.3—0.6 m)、Ⅱ(地下水埋深0—0.3 m)、Ⅲ(地表水水位0—0.3 m) 3个梯度,研究了土壤水分影响下芦苇(Phragmites australias)的P_n与叶面积(LA)、叶厚度的关系。结果表明:随着土壤水分的增加,湿地植被群落的高度、盖度和地上生物量呈逐渐增大的趋势,芦苇的LA、叶片P_n呈现逐渐增加的趋势,而叶厚度呈减小趋势;在样地(Ⅰ)和样地(Ⅲ)芦苇的P_n与LA之间分别存在极显著负相关和正相关关系(P 0.01),而与叶厚度之间分别存在极显著正相关和负相关关系(P0.01);在样地(Ⅱ),芦苇的P_n与LA之间呈显著正相关关系(P0.05),与叶厚度之间仅呈显著负相关关系(P0.05)。随着土壤水分的增加,芦苇选择了增大叶面积、减小叶厚度,相应增大P_n的生存策略,体现了芦苇种群在异质生境中较强的叶片表型可塑性,从而更好地适应特殊的湿地生境。     

水氮添加对内蒙古温带典型草原植被氮含量季节和年际动态的影响

作为对全球变化响应最敏感的生态系统类型之一,草原生态系统植被氮含量的季节、年际变化及其对气候变化(氮沉降、降水格局改变)的响应研究相对匮乏。基于内蒙古温带典型草原5年的氮添加(10 g N m^-2 a^-1)和水添加(添加量80 mm,分2 mm×40次、5 mm×16次、10 mm×8次、20 mm×4次、40 mm×2次5种处理)控制试验分析了水氮添加后植被氮含量在生态系统和物种两个水平的季节和年际变化。结果表明,高强度水添加处理有降低(10 mm/次和40 mm/次)生态系统氮含量的趋势,但不显著,小强度水添加处理(2 mm/次、5 mm/次)在不同年份之间无一致的升高或降低趋势,但所有水添加处理有降低两种优势物种整个生长季氮含量的趋势。氮添加促进生态系统和两种优势物种整个生长季的氮含量,但该促进作用可被水添加抵消,且这种抵消作用随水氮添加年限的延长而加剧。水氮添加均增加了生态系统氮含量的年际变异,但对特定物种季节内变异的影响在湿润和干旱年份存在一定差异。本研究将为预测草原生态系统对未来氮沉降增加和降水格局改变的响应及模型改进提供科学依据...     

福建樟树叶油的化学成分及其含量分析

樟树[Cinnamomum camphora（L．）Pres]叶油中的许多化学成分有广泛而重要的用途。有研究表明,由于长期受个体发育、系统发育、生殖隔离及生态环境的作用,樟树不同种群和个体之间精油的化学成分差异较大,有必要对樟树不同居群和不同个体精油的化学成分及其含量进行系统的研究。作者以分布在福建省内的樟树为调查对象,利用GC—MS法系统测定福建樟树叶油的化学成分及其含量,为樟树叶油化学成分的挖掘、开发利用和樟树的良种选育提供科学依据。