干旱胁迫对4种植物蒸腾特性的影响

在温室条件下研究类芦等4种植物在干旱胁迫下的蒸腾特性。结果表明,在正常供水情况下,4种植物蒸腾速率和气孔阻力日变化规律明显;在干旱胁迫下,气孔阻力增大,蒸腾速率逐步降低,当水势下降到临界值时,气孔关闭,气孔阻力急剧增大,蒸腾速率降至最低。4种植物中,类芦的水分利用效率最高,其次为百喜草和香根草,五节芒最低。4种植物的抗旱力以类芦最强,百喜草和香根草其次,五节芒最弱。     

鹅掌楸苗期光合特性的研究

用ＣＩＤ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪的开放系统研究了生长于庐山山地上秋苗叶片的光合特性春对蔗荫的不与适应性,结果表明：（１）在夏季晴天、土壤供水充足的条件下,鹅掌楸苗期向阳叶片的光合速率有明显的午休现象,这可能与气孔限制和光抑制有关。（２）鹅掌楸苗期的光饱和点为１２００μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ＾２ｓ左右,光补偿点为２０μｍｏｌ ｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ＾２·ｓ左右。说明鹅掌楸苗期是具有一定耐荫能力     

羊草种群对遮荫的适应性生长对策

自20世纪50年代以来,太阳到达整个地球的短波光能辐射量每10年减少2.7％,即“全球变暗”,这会对植物及其所在的生态系统的功能产生影响,然而,目前关于这种影响的研究尚未得出一致的结论.本文利用不同程度的遮荫(0、30％、50％和70％)模拟全球变暗的效应,研究了我国北方草原优势植物羊草的种群密度、形态指标和光合生理等对遮荫的响应.结果表明:遮荫使羊草枝条密度有所降低,枝条高度明显增加,叶面积显著扩大,抽穗枝条比例即抽穗率升高;遮荫使羊草接受到的光合有效辐射显著下降,在0、30％、50％遮荫强度下羊草的气孔导度、光合速率和蒸腾速率仍表现出“午休”现象,而遮荫70％的处理下气孔导度、光合和蒸腾速率在11:00-16:00时间段均高于其他处理,而且光合和蒸腾速率未出现“午休”现象.这种“午休”现象的消失可能是一定程度遮荫或全球变暗导致某些植被系统生产力增加的重要原因之一.为更加准确预测各类生态系统对全球变暗的响应,必须针对更多地域、更多生境、更多类群和更多生育期植物对遮荫的响应开展实验研究,并加以整合和模拟.     

遮荫对金莲花光合特性和叶片解剖特征的影响

以金莲花为材料,系统研究了不同遮荫处理(全光照、40%、60%和80%遮荫)对金莲花叶片光合特性和叶解剖结构的影响,为金莲花引种驯化和抚育管理提供理论依据。结果表明:全光照下金莲花叶净光合速率有明显光合"午休"现象,遮荫处理下"午休"现象不明显。其中,40%遮荫处理显著促进了金莲花叶片净光合速率,80%遮荫处理则起抑制作用;40%和60%遮荫处理促进金莲花叶蒸腾速率和气孔导度的提高,降低了蒸汽压亏缺,有利于光合作用的进行;80%遮荫处理下胞间CO2浓度提高,气孔限制值和蒸汽压亏缺均显著高于其它处理,抑制了金莲花叶蒸腾作用和光合作用;遮荫处理降低了金莲花叶光补偿点和暗呼吸速率,40%和60%遮荫处理下表观量子效率和最大净光合速率提高,说明金莲花有一定耐荫性;金莲花叶光合特性与解剖结构关系密切。遮荫降低了金莲花叶气孔密度和气孔指数,但气孔纵轴长和横轴长显著高于对照。40%和60%遮荫处理下,单叶气孔数量没有明显变化;遮荫下金莲花叶片增厚。栅栏组织厚度和细胞层数减少,栅栏细胞宽度加大,且第二层栅栏细胞有向海绵组织过度的趋势。海绵组织厚度增加,栅栏组织/海绵组织比值减小。随遮荫度增高,栅栏组织和海绵组织细胞间隙增大。该结构有利于提高对光能的利用效率;遮荫处理促进维管束的发育,维管束数量增加,木质部、韧皮部分化明显,其中中脉导管直径和导管数目增加,有利于蒸腾作用和光合作用的进行。     

植物气孔对全球环境变化的响应及其调控防御机制

气孔是植物与环境发生联系的重要门户,控制着植物与外界的气体和水分交换。本文针对全球大气CO2浓度升高、气候变暖、干旱加剧等环境问题,分析了气孔对全球水循环、碳循环的重要贡献。系统总结了气孔的形态发育和生理功能对大气高CO2浓度、干旱、土壤盐渍化、病虫害等的响应及其调控防御机制。综述了脱落酸（ABA）、Ca2＋、H2O2、一氧化氮（NO）和光信号调控气孔运动的分子机制。从理论和实践两方面,提出了通过调控气孔运动协调CO2同化和水分散失的矛盾,在不影响光合效率的前提下提高水分利用率等未来的研究方向。     

银杏光合与蒸腾特性的研究

通过测定银杏净光合速率、蒸腾速度、气孔阻力等生理指标和观测银杏叶片形态、解剖特征,结果表明：１．银杏光补偿点为７６μｍｏｌ．ｍ＾－１．ｓ＾－１,光饱和点为１０４０μｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ＾－１。超过光饱和点后,随光照强度增加光合强度反而下降。２．银杏光合最佳温度为２６℃。３．净光 速率的日变化呈“午休”型的双峰曲线变化,最高峰出现在１０：００Ａ．Ｍ．前后,次峰出现在６：００Ｐ．Ｍ．前后。４．蒸腾速度     

梨树叶片蒸腾特性研究

采用CIRAS-1红外气体分析仪研究梨树不同时期蒸腾速率及水分利用效率变化特征。结果表明:梨树蒸腾速率日变化为单峰型,峰值出现在11:00～P15:00;蒸腾速率的季节变化呈"V"字形,其中5～P8月份逐渐降低,8～P9月份迅速升至最高,生长季平均蒸腾速率为2.66mmol.m-2.s-1;决定蒸腾速率日变化的主要因子为空气温度、叶面温度和水汽压差,且各因子对蒸腾速率日变化的贡献率分别为85%～P96%、76%～P86%和98%。水分利用效率日变化峰值出现在早上7:00～P9:00,然后逐渐降低;水分利用效率的季节变化峰值(5.38μmolCO2/mmolH2O)出现在8月份,5、6、7、9月份的水分利用效率相当,其值在2.86～P3.05μmolCO2/mmolH2O之间,生长季平均为3.44μmolCO2/mmolH2O;相关分析结果表明,水分利用效率受光合有效辐射、空气温度、叶片温度、空气湿度、以及叶片-大气水气压差等各因子的综合作用。     

美国生物圈二号内生长在高CO2浓度下的10种植物气孔导率,蒸腾速率…

报道了美国生物圈二号内生长在高ＣＯ２浓度下（〉２２００μｍｏｌ．ｍｏｌ＾－１）４．５年后的５种热带雨林植物和５种荒漠植物气孔导率,蒸腾速率和水分利用效率的变化,结果表明,热带雨林植物在ＣＯ２浓度为３５０～４００μｍｏｌ．ｍｏｌ＾－１时的气孔导度,蒸腾速率和水分利用效率分别为：（１２７．４±６５．６）ｍｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ＾－１,（２．０４±０．６１）ｍｍｏｌ．ｍ＾－２．ｓ＾－１和（２．９０±０．５     

烤烟伸根期的光合特性及其对土壤水分的响应

烤烟NC89、LJ851、LJ911伸根期的生长中心在地下部分。合理地控制土壤水分含量,协调地上部分和地下部分的生长是此期生产管理的重要环节。土壤相对含水量在75%~85%的光合速率最高,但水分利用效率最高的土壤相对含水量在65%~75%之间,且此土壤水分含量有利于烤烟烟苗的蹲苗、壮苗,是烤烟生长的最佳土壤水分条件。     

丹桂夏季的光合蒸腾特性

丹桂净光合速率和气孔导度日变化曲线为"双峰"型,光合效率午间明显降低,主要由非气孔限制引起.表观量子效率和实际光化学效率的降低是非气孔限制形成和发展的深层原因.蒸腾速率的日变化为"单峰型",午间最高.利用多元逐步回归方法得到净光合速率与环境因子的最优方程.夏季适当遮荫有利于丹桂降低光抑制,提高净光合速率,促进植株生长.     

拟单性木兰不同季节断根和剪枝后蒸腾和光合特性的变化

在2005年春季、夏季和秋季,对10a生拟单性木兰(Parakmeriaomeiensis)进行断根和剪枝处理,模拟移栽,用LICOR-6400测定了植株叶片的蒸腾速率、光合速率等生理指标,探讨这些生理指标对不同季节移栽成活率的影响。结果表明,春季处理后叶片能迅速关闭部分气孔,蒸腾速率和光合速率都减小,两者最低时约为对照的60%,生理机能的减弱有利于维持地上、地下部分的平衡,因而最有利于植株成活。夏季处理后叶片气孔导度显著增加,光合速率和蒸腾速率也随之增大,最高时约为对照的2倍左右,此时,若主要依靠剪枝来降低水分消耗,很难保证水分代谢平衡,移栽成活率低。秋季处理后植株叶片气孔导度高于对照,光合速率和蒸腾速率也增加,但增加幅度相对夏季较小,前期最高约增加40%,此时移栽可以通过适当的剪枝和增加土壤水分含量等措施提高成活率。可见,与水分相关的生理机能的调节机制,决定了移栽后的成活水平,即处理后能迅速调节自身生理机能、减少水分消耗的植株,成活率就高,反之就低。     

水分胁迫对沙棘(Hippophae rhamnoides)和中间锦鸡儿(Caragana intermedia)蒸腾作用影响的比较

多年生灌木沙棘和中间锦鸡儿是黄土高原生态重建的重要物种,设计人工模拟水分胁迫实验,测量沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的各种指标,研究其蒸腾特性对水分胁迫的适应方式。结果表明,同等水分处理条件下,中间锦鸡儿单叶水平上的蒸腾速率高于沙棘。沙棘和中间锦鸡儿的蒸腾速率日进程在晴天、阴雨天和生长发育的不同阶段明显不同。夜间蒸腾占全天蒸腾的比例相当大,夜间蒸腾在不同物种之间、不同供水量之间存在明显差异,而且越干旱的环境比例越大。两种植物气孔阻力的季节变化格局在不同水分处理间大体相似。沙棘的昼夜蒸腾节律在各种水分处理条件下都表现出明显的气孔振荡现象,而中间锦鸡儿没有。叶片温度、光合有效辐射和气孔阻力是各种水分条件下沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的共同的限制因子,相对于沙棘,中间锦鸡儿还更多地受到空气相对湿度的影响。     

水分胁迫对沙棘(Hippophae rhamnoides)和中间锦鸡儿(Caragana intermedia)蒸腾作用影响的比较

多年生灌木沙棘和中间锦鸡儿是黄土高原生态重建的重要物种,设计人工模拟水分胁迫实验,测量沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的各种指标,研究其蒸腾特性对水分胁迫的适应方式。结果表明,同等水分处理条件下,中间锦鸡儿单叶水平上的蒸腾速率高于沙棘。沙棘和中间锦鸡儿的蒸腾速率日进程在晴天、阴雨天和生长发育的不同阶段明显不同。夜间蒸腾占全天蒸腾的比例相当大,夜间蒸腾在不同物种之间、不同供水量之间存在明显差异,而且越干旱的环境比例越大。两种植物气孔阻力的季节变化格局在不同水分处理间大体相似。沙棘的昼夜蒸腾节律在各种水分处理条件下都表现出明显的气孔振荡现象,而中间锦鸡儿没有。叶片温度、光合有效辐射和气孔阻力是各种水分条件下沙棘和中间锦鸡儿蒸腾作用的共同的限制因子,相对于沙棘,中间锦鸡儿还更多地受到空气相对湿度的影响。     

华北平原银杏人工林蒸腾耗水特性及其环境响应

2019年4月1日—10月31日, 利用Granier热扩散探针监测银杏树干液流密度的动态变化, 并同步观测环境因子的变化, 分析银杏蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应。结果表明: (1) 银杏树干液流启动于4月10日左右, 结束于10月20日左右, 前后历时194天左右, 树干液流密度表现为晴天>阴天>雨天, 晴天条件下树干液流密度日变化呈典型的单宽峰曲线, 阴天或雨天条件下, 由于太阳辐射的波动, 树干液流日内变化波动较大。(2) 生长季内单株日蒸腾耗水量均值为(6.16±3.32) kg·d–1, 4—10月的单株日蒸腾耗水量分别为(2.40±1.50)、(7.64±1.35)、(7.78±2.03)、(8.34±2.35)、(8.38±3.05)、(6.64±2.03)、(2.39±1.89) kg·d–1; 监测时间内, 林分蒸腾耗水总量为244.81 mm, 小于降雨总量(534.86 mm), 但季节性供水不足问题依然存在, 6月最为严重。(3) 不同时间尺度条件下, 影响树干液流的生态因子发生显著变化, 小时尺度上, 影响液流速率的关键因子为征能量水平的太阳总辐射(Rs)和综合反映空气温度和空气湿度的饱和水汽压差(VPD), 而月尺度上, 银杏单株日蒸腾耗水量月变化主要与气孔导度、土壤温度呈现极显著正相关。(4) 环境因子与树干液流密度相关程度存在季节性差异, Rs和VPD在生长旺盛期与树干液流密度相关性最高, 生长初期相关性最低; 土壤湿度在生长季初期对树干液流形成极显著胁迫。     

遮荫对濒危植物甜菜树光合生理和叶绿素荧光特性的影响

以西南特有濒危植物甜菜树为材料,研究了不同遮荫处理(全光照、50％遮荫、65％遮荫和80％遮荫)对甜菜树叶片光合特性、叶绿素荧光和气孔特征的影响,为甜菜树种质资源保育和开发利用提供科学依据。结果表明：50％遮荫处理显著提高了甜菜树叶片净光合速率,80％遮荫处理则起抑制作用;50％遮荫和65％遮荫处理提高甜菜树叶蒸腾速率,有利于光合作用的进行;80％遮荫处理下胞间 CO 2浓度提高,抑制了甜菜树叶蒸腾作用和光合作用;50％遮荫和65％遮荫处理下净光合速率提高,说明甜菜树对遮荫有一定的适应性;叶绿素荧光方面,80％遮荫处理导致叶片 PSⅡ最大光化学效率(F v/F m )和实际光化学效率(ФPSⅡ)下降。甜菜树叶片光合特性与气孔结构关系密切,遮荫降低甜菜树叶片气孔密度。     

遮荫对虎耳草光合生理特性的影响

以盆栽1年的虎耳草为材料,研究遮荫条件下虎耳草叶片抗氧化酶体系活力、叶绿素含量、光合速率以及叶绿素荧光参数的变化,为虎耳草规模化栽培提供理论基础。结果表明：透光率50%条件下,叶绿素含量较高;虎耳草抗氧化酶活力最高;光饱和点（LSP）最大,最大光合速率（A_max）最高,光合速率日变化平均值最高,无“午休”;光系统Ⅱ的实际量子产量(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(qP)最高,非光化学猝灭系数(qN)最低。这表明,虎耳草在怀化地区的最适光照条件是50%左右的透光率。     

鹅掌楸(Liriodendron chinense)苗期光合特性的研究

用ＣＩＤ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪的开放系统研究了生长于庐山山地上的鹅掌楸苗期叶片的光合特性及其对遮荫的响应与适应性。结果表明：①在夏季晴天、土壤供水充足的条件下,鹅掌楸苗期向阳叶片的光合速率有明显的午休现象,这可能与气孔限制和光抑制有关。②鹅掌楸苗期的光饱和点为１２００μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２ｓ左右,光补偿点为２０μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２·ｓ左右。说明鹅掌楸苗期是具有一定耐荫能力的阳性植物。③鹅掌楸苗期叶片的羧化效率为０．０２左右,ＣＯ２补偿点为６０μｍｏｌ／ｍｏｌ。说明鹅掌楸为Ｃ３型植物。④鹅掌楸向阳叶片的光能利用率较低,约为０．９４％。⑤鹅掌楸苗期叶片的蒸腾速率、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度对遮荫的响应在一天中随时间而变化。⑥逐步回归分析表明：光合有效辐射、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度等对鹅掌楸叶片光合速率的影响最大。     

茶树蒸腾特性的研究

茶树蒸腾速率和气孔导度因品种、叶位不同而异．抗旱性强的品种具有低的气孔导度;鱼叶的蒸腾速率和气孔导度接近或高于真叶．茶树叶片蒸腾速率夏、秋季最高,春季次之,冬季最低．在晴天,茶树蒸腾速率和气孔导度的日变化呈单峰型,以中午前后最高;其日变化与光量子通量密度、叶温、蒸汽压亏缺等因子显著相关;光量子通量密度对蒸腾速率和气孔导度影响较明显．     

遮荫对闽楠幼苗光合及其叶片解剖特性的影响

以2年生闽楠幼苗为材料,探讨不同遮荫处理［0(CK,全光照) 和30%、50%、70%遮荫］对闽楠［Phoebe bournei (Hemsl.) Yang］幼苗光合作用及其叶片解剖结构的影响,为闽楠的合理栽培及人工林混交树种的配置提供理论依据。结果表明：(1)与全光照处理(CK)相比,闽楠幼苗叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、最大净光合速率(P_nmax) 、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)及暗呼吸速率(Rd)均随遮荫强度的增加而显著下降;在30%和50%遮荫下,幼苗能通过提高水分利用效率(WUE)和表观量子效率(AQY),增加叶绿素含量来充分利用弱光环境;70%遮荫处理则影响闽楠幼苗的正常生长。(2)遮荫降低了闽楠幼苗叶片的气孔密度,但单个气孔器的面积显著增加;遮荫处理下,闽楠叶片和主脉明显变薄;栅栏组织和海绵组织厚度降低,排列稀疏,栅海比减小,有利于提高对光能的利用效率。(3)闽楠幼苗根、茎、叶及总生物量均在全光照下最大,遮荫抑制了植株生物量的积累。研究发现,闽楠幼苗在遮荫处理下生物量积累和光合效率降低,但同时在叶片解剖结构和功能上表现出对遮荫的适应性,从而表现出一定的耐荫性。