苎麻光合生理生态特性研究

以大田栽培的苎麻植株为材料,用TPS-2便携式光合作用测定系统测定自然条件下生长的苎麻叶片的光合气体交换参数,以及光响应曲线和CO2响应曲线,并通过回归和相关法分析探讨净光合速率与主要生理、生态因子间的关系.结果表明:(1)苎麻叶片的净光合速率(Pn)日变化曲线呈现双峰型,2个光合峰高度接近,其净光合速率具有典型的午休"现象;蒸腾速率(Tr)日变化曲线呈现单峰型,其走势与气孔导度(Gs)日变化一致.(2)苎麻叶片光合作用的光饱和点(LSP)为1 568.5μmol?m-2?s-1,光补偿点(LCP)为54.18μmol?m-2?s-1,表观量子效率(AQY)为0.025 8 mol?mol-1;而其CO2补偿点(CCP)、饱和点(CSP)和羧化效率(CE)分别为49.25、1 746.9μmol?mol-1和0.045;因此,苎麻属于喜光性阳生植物,且对强光有一定的耐受能力.(3)苎麻叶片Pn日变化的主要限制因子是胞间CO2浓度(Ci),主要决定生理因子是气孔导度(Gs).     

引种地被石竹光合特征与生理生态因子的关系

以上海地区引种的一年生地被石竹实生苗为材料,研究其苗高生长变化、生物量积累和分配、光合特性及其变化规律,并分析主要生理生态因子对其净光合速率的影响。结果表明:(1)3～6月份为地被石竹苗高生长速生期,生长量为年生长量的65.93%,实生苗各部分器官的生物量总体呈现上升的趋势;3～6月份苗木以地上部分生物量积累为主,其占总生物量的比例从46.89%升至65.60%,6月份以后地下部分生物量所占比例从34.40%升至53.11%。(2)地被石竹叶片净光合速率(Pn)日变化在春季和秋季呈单峰曲线型,而在夏季表现为双峰曲线,且具有典型的光合"午睡"现象。(3)影响光合变化的主要决定生理生态因子:春季为蒸腾速率和气温,夏季为气孔导度和大气CO2摩尔分数,秋季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射;限制地被石竹Pn日变化生理生态因子:春季为胞间CO2摩尔分数和光合有效辐射,夏季为蒸腾速率和空气相对湿度,秋季为气孔导度和气温。(4)地被石竹具有较高水平的光补偿点(56.94μmol·m-2·s-1)和光饱和点(780.07μmol·m-2·s-1),应属于喜光植物。     

黑石顶常绿阔叶林群落冠层树木光合生理特性研究

本文用封闭式的光合作用测定仪测定了黑石顶南亚热带常绿阔叶林群落冠层的两种优势种群──相和光叶红豆的光合速率以及其它生理因子的日变化,同时测定了群落冠层的环境因子──光量子通量密度、气温和相对湿度等的日变化。冠层中ｃｏ＿２浓度的平均值为３０６．６ｍｇ／ｋｇ,日变幅为±６．０ｍｇ／ｋｇ。树种间光合速率差别很大,硬叶相叶片的日平均净光合速率为２．６３７４μｍｏｌ／ｍ￣２·ｓ．日最高净光合作用速率在１１时左右。分析了净光合速率与叶片气孔导度之间的显著相关性,并指出气孔导度的差异可能是引起不同种间净光合速率差异的主要原因之一。     

10个秋菊品种的光合特性及净光合速率与部分生理生态因子的相关性分析

用CIRAS-2便携式光合测定系统测定了9月至10月10个秋菊[Dendranthema morifolium (Ramat.) Tvzel.]品种叶片的光合特征参数;在此基础上,对叶片光响应参数和CO2响应参数以及部分光合特征参数的日变化进行了比较分析;此外,还对净光合速率(Pn)与部分生理生态因子的相关性进行了分析.结果表明:10个秋菊品种的光补偿点(LCP)为92.83～167.37 μmol·m-2·s-1,光饱和点(LSP)为962.51～1 077.53 μmol·m-2·s-1,说明它们均为喜光植物;10个秋菊品种的CO2饱和点为1 060.46 ～1 485.48μmol·mol-1,CO2补偿点为77.62 ～ 133.16μmo1·mol-1,远大于一般的C3植物;各品种Pn的日变化呈典型的双峰型曲线,首峰(11～19μmol·m-2·s-1)出现在10:00左右,次峰出现在16:00左右,有明显的“午休”现象.相关分析结果表明:10个品种的Pn与气孔导度呈极显著正相关,与蒸腾速率呈显著或极显著正相关(品种‘关东新侠’、‘云龙凤舞’和‘日本黄’除外),与胞间CO2浓度呈显著或极显著负相关,与光合有效辐射强度和大气温度呈不显著正相关,与大气相对湿度和大气CO2浓度呈不显著负相关.早花品种‘太平的小鼓’和‘铜雀春深’具有较高的LSP以及较低的LCP和表观量子效率(AQY),对光照强度的适应范围较大,可栽培在光照较强的环境中;品种‘早粉盘’和‘檀香狮子’具有较高的LCP、AQY和LSP,对强光的利用能力较强;晚花品种‘关东新侠’、‘绿牡丹’和‘星光灿烂’具有较高的LCP和AQY以及较低的LSP,具有一定的耐阴能力,可种植在光照较弱的环境中.     

杭州湾湿地不同演替阶段优势物种光合生理生态特性

采用LI-6400光合作用系统测定了杭州湾滨海湿地不同演替阶段6种优势植物-包括早期植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和糙叶苔草(Carex scabrifolia)、中期植物芦苇(Phragmites communis)和柽柳(Tamarixchinensis)、后期植物白茅(Imperata cylindrica)和旱柳(Salix matsudana)的光合作用光响应曲线(LRC)和CO2响应曲线(A/Ci),并拟合得出多个光合生理指标.结果表明,6种优势植物LRC净光合速率(Pn)大小顺序为海三棱藨草>糙叶苔草>芦苇>柽柳>白茅>旱柳,且早期植物显著大于后期植物(P<0.05);光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Amax)、和暗呼吸速率(Rd)变化与Pn相同,也表现出演替早期植物>中期植物>后期植物;而表观量子效率(AQY)则表现出相反趋势.由A/Ci曲线可以发现,演替早期优势植物较后期植物具有更低的CO2羧化效率(CCE)和相对较高的CO2补偿点(CCP).可见群落演替与各阶段优势植物的光合生理特征密切相关.     

喀斯特季节性雨林优势树种叶片微形态与光合生理特征及其生态适应性

为深入理解喀斯特季节性雨林优势树种对异质性生境条件的适应策略，该研究以广西弄岗原生性森林7个优势树种为对象，测定各树种成年个体叶片微形态结构及生长季光合生理特征等指标，探讨树种叶片结构功能对喀斯特峰丛山地异质性生境的响应规律。结果表明：(1)沿喀斯特地貌部位的洼地-中坡-山顶生境梯度，树木的叶片紧密度、栅栏组织厚度、角质层厚度、上表皮厚度等9个微形态指标均呈显著上升趋势，叶片疏松度呈显著下降趋势。(2)沿洼地-中坡-山顶生境梯度，树木的光补偿点、暗呼吸速率、最大蒸腾速率等均呈显著上升趋势，最大水分利用效率、最大胞间CO₂浓度、表观量子效率等均呈显著下降趋势。(3)叶片紧密度与光合能力、蒸腾能力等相关指标则表现为显著正相关，叶片疏松度与这两类指标则表现为显著负相关。综上认为，喀斯特季节性雨林优势树种叶片功能性状存在光合效率和耐旱性之间的权衡，洼地生长的树木具有显著的弱光适应特征，中坡生长的树木表现较广的生境适应范围，山顶分布的树种因受强光、高温和裸岩限制而表现出较强的干旱适应特征以及保守的生态适应策略。     

人工栽培沙葱的光合生理特征

沙葱是一种旱生鳞茎草本植物,具有很高的光合速率.研究结果表明,大田栽培沙葱5月~8月中旬的日平均净光合速率分别为19.86、15.45、11.72和10.33μm o l CO2.m-2.-s 1,呈不断降低趋势.沙葱光补偿点为58.9μm o l photons.m-2.-s 1,喜光但有一定的耐荫性.CO2补偿点为158.2μL.L-1,增加CO2能明显提高沙葱的光合速率.另外,刈割能明显提高沙葱的光合速率,但正常灌水周期外的补灌对提高沙葱光合速率无明显作用,其光合速率大小是多种因子作用的综合结果,与大气环境因子间的回归方程为Y=0.003 78QNTM 0.013 4CO2-0.663TA-0.274RH 0.466VPD 13.455(R2=0.99).     

华山新麦草叶片的光合生理特性

对华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng ex P.C.Kuo)营养叶的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化曲线进行了分析,并在对叶温(Tl)、气孔阻力(Rs)、光合有效辐射强度(PAR)和气温(Ta)的日变化曲线进行测定的基础上分析了它们对华山新麦草Pn的影响规律。结果表明:华山新麦草Pn的日变化曲线呈"三峰"型,峰值分别为6.5、6.2和9.0μmol.m-2.s-1,依次出现在9:30、11:30和16:30,而且具有明显的"午降"现象;Tr的日变化曲线呈"单峰"型,最大值为1.7 mmol.m-2.s-1,出现在13:30;Tl、Rs、PAR和Ta的日变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在12:30、11:30、12:30和13:30。华山新麦草的Pn对Tl、PAR和Ta的响应曲线均呈"抛物线"型,Pn在一定范围内与Tl、PAR和Ta呈正相关,随着Tl、PAR和Ta的升高逐渐增加至最大值后逐渐降低;而Pn与Rs则呈负相关,Pn在一定范围内随Rs的增大逐渐降低。根据拟合方程,华山新麦草营养叶的光补偿点和光饱和点分别为1.1和531.5μmol.m-2.s-1,说明该种类具有很强的喜光性,且对光照强度的适应范围较广。研究结果表明:较大的气孔阻力是造成华山新麦草叶片净光合速率偏低的主要原因。     

天山西部野杏光合作用日变化特征与其生理生态因子的关系

在新疆天山西部伊犁野果林资源发展研究中心的野杏林选定野生成年杏树为样株,用Li-6400光合仪测定晴天和阴天两种天气状况下野杏的光合生理生态特性,并通过相关分析、通径分析、回归分析探讨其净光合速率与生理生态因子的关系。结果显示:(1)野杏的最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(LSP)分别为12.63和1 389.44μmol.m-2.s-1,属喜光的阳生树种。(2)晴天和多云天气下野杏的净光合速率(Pn)日变化最大值和日均值之间差异不显著,晴天Pn日变化为单峰型,而多云为双峰型,具典型的"午休"现象,而且是由非气孔限制因素造成,与叶温(Tl)的降低有关。(3)野杏气孔导度(Gs)与Pn和蒸腾速率(Tr)呈显著正相关;随着其Tl的增加,晴天Pn、Gs和Tr为单峰形;多云Pn和Tr呈线性增加,而Gs呈线性降低;Tl增加超过最适值后Gs的降低是晴天野杏产生严重光抑制的重要原因;气孔的快速关闭降低了Tr,造成Tl增加和Pn降低,在最大程度上控制了水分丢失。(4)晴天和多云天气下影响野杏叶片Pn日变化主导生理因子均为Gs,主要限制因子为胞间CO2浓度(Ci);主导生态因子为空气相对湿度(RH),限制因子为气温(Ta)。研究表明,野杏能够适应高光强环境条件,这是野杏主要分布在较为干旱阳坡上的重要原因之一;多云天气条件对野杏进行光合作用的抑制程度较弱,这为野杏种群天然更新环境条件的人工调节提供一定的理论依据。     

小青杨（populus pseud—simonii）生理生态特性的研究

在野外条件下,测定了小青杨树冠不同方向净光合速率和呼吸速率日进程呈双峰曲线形式,双峰出现在上午９时及下午１５时,低谷出现在１３时,即“午睡现象”,这与光照强度关系不大,而与环境因子有密切关系。     

贵州百里杜鹃自然保护区不同演替阶段植物群落物种多样性

为了解贵州百里杜鹃自然保护区不同演替阶段植物群落物种多样性特征,该研究采用“空间代替时间”的方法,对该保护区内5个演替阶段的群落进行调查,并分析其物种组成、重要值、α及β多样性特征。结果表明:(1)研究区共调查到维管束植物56科103属140种,优势科有蔷薇科、杜鹃花科和百合科。(2)杜鹃花科植物在整个演替过程中占据综合优势地位,在各演替阶段灌木层重要值均排前三位。(3)沿进展演替方向,群落的Margalef丰富度指数(dMa)、Shannon-Wiener多样性指数(H′e)、Simpson指数(D)及Pielou均匀度指数(Je)均呈现先上升后下降再上升的趋势,最后群落结构趋于复杂,稳定性上升。(4)随着演替的正向进行,群落间丢失和增加的物种数逐渐变多,物种替代率逐渐升高;物种相似性系数在整个演替过程中不相邻阶段间均表现为极不相似。研究认为,保护区应制定合理的保护措施,避免人为活动的破坏,提升群落稳定性,保护群落结构及物种多样性,为发挥生态功能及可持续发展提供科学支撑。     

拉鲁湿地主要植物群落结构及物种多样性

2002年6~9月对拉鲁湿地植物种类、群落结构、生物量以及物种多样性进行了调查研究.结果表明:(1)拉鲁湿地共有植物30科52属85种,主要有芦苇[Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.](A)、尼伯尔酸模(RumexnepalensisSpreng)(B)、水葱(Scirpus validusVahl)(C)、穗状狐尾藻(MyriophyllumspicatumL.)(D)、灯芯草(Juncus effususL.)(E)、针叶苔草(CarexonoeiFranch.et Sav.)和黑褐苔草(CarexatrofuscaSchkuhr)(F)、藏北嵩草(KobresialittledaleiC.B.Clarke)(G)、藏蓟[Cirsiumlanatum(Roxb.ex Willd.)Spreng.](H)等8个主要植物群落.(2)在8个主要植物群落中,嵩草群落所含物种数最多,为44种,穗状狐尾藻群落最少,仅8种;芦苇群落生物量最高,为124.5~1 027.0 g/m2,藏蓟群落生物量最低,为124.5~220.5 g/m2;优势种芦苇的生物量最高,为183.5~660.0 g/m2,藏蓟生物量最低,为43.1~76.3 g/m2.(3)各群落的垂直结构特点是:芦苇群落、水葱群落、穗状狐尾藻群落具有挺水层、浮叶层和沉水层,其他群落只具有可分为高、低两层的草本层.(4)在各群落的相似性方面,嵩草群落与藏蓟群落、水葱群落与芦苇群落和尼伯尔酸模群落的相似性要明显高于其他群落,其Jaccard系数分别为0.549 0、0.538 5、0.500 0;芦苇群落、尼伯尔酸模群落、水葱群落、穗状狐尾藻群落与藏蓟群落以及芦苇群落、穗状狐尾藻群落与嵩草群落在建群种上没有相似之处,Jaccard系数为0.     

Effects of Elevated Temperature on Growth and Gas Exchange in Dominant Plant Species from Maowusu Sandland,China

We compared the effect of elevated temperature on morphological development, biomass accumulation and allocation, and gas exchange of three dominant plants (Caragana intermedia Kuanget H.C. Fu, Hedysarum mongolicum Turcz., and Artemisia ordosica Krasch.) growing in Chinese Maowusu sandland. Plants were grown in two temperature chambers (25/20, 28/23 °C, day/night) during 60 d. Tree height, number of leaves, and leaf area were increased in C. intermedia and H. mongolicum seedlings, while in A. ordosica temperature only affected tree height. Elevated temperature increased biomass and reduced the root : shoot ratio in C. intermedia and H. mongolicum seedlings, but not in A. ordosica seedlings. The net photosynthetic rate (P _N) and transpiration rate (E) were increased at days 40 and 60 in C. intermedia and H. mongolicum seedlings, while in A. ordosica seedlings no significant effects on E were observed, and P _N was increased only at day 60. Water use efficiency (WUE) was reduced at days 40 and 60 in H. mongolicum seedlings, and at day 60 in C. intermedia seedlings. No temperature effect on WUE was observed in A. ordosica seedlings. These different responses indicate that climate change could alter plant communities in Maowusu sandland.     

不同组成群落3种共有植物光合生理特征研究

为研究物种在不同群落中光合生理特征的变化,以亚高寒草甸围封恢复地为研究对象,对样地内3个不同组成群落进行样方调查,测定了物种高度及各群落垂直方向上光照强度以及群落中3个共有种披碱草(Elymus dahuricus)、刺儿菜(Cirsium setosum)和紫花苜蓿(Medicago sativa)的净光合速率(Aarea)、叶片氮含量(Nmass)、比叶重(LMA)及光合氮利用效率(PNUE)。结果表明:(1)3个样地的群落组成有明显的差异,豆科植物的增多可以一定程度上改善群落氮养分状况,但植物叶片Nmass还受到群落优势种竞争的影响。(2)同一物种在不同群落的高度不同,不同群落垂直方向上光照强度也不相同,导致同一物种在不同群落中能够获得的光照强度有一定差异。(3)在养分、光照强度有差异的情况下,不同植物的Aarea、LMA及PNUE在不同群落中的变化趋势不尽相同,而Narea与Aarea的关系在总体上、群落间及物种间变化不大,基本上显示了较强的正相关关系。由此可见,群落组成、结构引起的光照及氮素差异是导致同一物种光合生理特征在不同群落中变化的重要因素,但不同物种光合生理特征对光照及氮素变化的响应不同。     

陆地植物群落物种多样性演替研究进展

植物群落物种多样性在不同梯度上,其变化规律不一致.物种多样性与纬度呈反相关关系,与水分关系密切,表现出不同变化规律,与海拔主要表现为反相关关系和中间高度膨胀规律.土壤盐度、水分、肥力对物种多样性也有影响.在不同演替阶段物种多样性出现不同变化规律,群落结构最复杂的演替阶段,物种多样性最高.     

应用高精度pH计测定植物的光合速率和呼吸速率

为方便、准确地测定植物的光合速率和呼吸速率,将高精度pH计和高灵敏复合电极引入测定系统.结合样品的测定,阐明了pH计法的测定原理、气路连接和复合电极的标定,并指出了测定过程中应注意的事项.     

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)。     

植物群落的演替理论

演替是植被动态的中心问题.与演替有关的理论有接力植物区系学说、初始植物区系学说、促进忍耐和抑制学说、生活史对策演替学说、资源比率学说、Odum-Margelef生态系统发展理论、McMahon系统概念模型、变化镶嵌体稳态学说、演替的尺度等级系统观点. 文章论述了演替的分类、演替的进程、演替机制、顶极群落与非平衡态、植物群落的线性与线性系统、演替的细胞学和遗传学特征、演替与进化、演替的研究方法等.