适度高温胁迫对亚热带森林3种建群树种幼树光合作用的影响

利用Licor-6400光合作用测定系统和叶室荧光仪（Licor-6400LCF）测定适度高温（42℃）胁迫下阳生树种荷木（Schima superba）、耐荫树种黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）和中生性树种红锥（Castanopsis hystrix）在全日光和遮阴（20％全日光）生长下的叶片光合速率和叶绿素a荧光。适度高温胁迫引起全日光和遮阴叶片PSII原初最大光化量子产率（Fv/Tm）降低,反映适度高温胁迫引起PSII功能的部分抑制。其中适度高温对阴生树种黄果厚壳桂和遮阴下生长叶片的PSII抑制较阳生树种荷木在全日光下生长的叶片大。除在全日光下生长的黄果壳桂外,适度高温胁迫能增高全日光或遮阴下生长的荷木和红锥叶片的光合速率。同时亦表现较高的耐高光强抑制的能力。适度高温胁迫降低全日光下生长荷木和红锥叶片的PSII量子产率（ФPSII）,但对具有低西ФPSII的阴生树种黄果厚壳桂或在遮阴下生长的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片则影响较小。适度高温胁迫引起生长在全日光下的阳生树种荷木或中生性树种红锥叶片的CO2同化量子需要量降低,但甚少影响阴生树种黄果厚壳桂或遮阴下生长叶片CO2同化量子需要量。适度高温对亚热带森林建群种幼树光合作用的影响依赖于植物种类和叶类型（阳生和阴生叶）。     

青海高原主要C3植物的光合作用

青海高原主要 C_3植物叶片的净光合速率(Pn)日变化是随着自然条件下的日照和气温的变化而变化,呈典型的单峰曲线,无或有轻微的中午降低现象。表观量子需要量(AQR)在晴天的上午和下午基本不变,一天中不曾出现显著的光抑制现象。然而,在土壤严重缺水和气温超过30℃以上时,青海高原主要 C_3植物净光合速率的日变化仍呈双峰曲线。在一般情况下,青海高原主要 C_3植物的光补偿点和暗呼吸速率较低。光饱和点和表观量子需要量较高。因而,表观光合量子效率(_i=1/AQR)较低,这与青藏高原高海拔地区的低气压有关。     

水分胁迫对冬小麦CO_2同化作用的影响

比较了两个小麦品种陕合6号和郑引1号经受不同程度的水分胁迫处理后,叶片多种光合参数:净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO_2浓度(G_i)、表观量子需要量和羧化效率以及Rubis CO蛋白量与活性等的变化。在轻度水分胁迫下,叶片光合速率降低的根本原因在于气孔导度的下降;而在严重胁迫下,非气孔因素起主要作用。     

杜仲光合特性的研究

杜仲（Ｅｕｃｏｍ ｍｉａ ｕｌｍ ｏｉｄｅｓＯｌｉｖ．）叶片的光饱和光合速率为６～１０ μｍ ｏｌＣＯ２·ｍ － ２·ｓ－ １,表观光合量子需要量最低约为１７。光合作用的ＣＯ２ 补偿点略大于１００ μｍ ｏｌＣＯ２·ｍ ｏｌ－ １,属Ｃ３ 型光合作用类型。其光合日变化有明显的中午降低现象,降低的原因除气孔限制外可能还有光抑制等其它因素。光合作用进行时光合产物只有约１４％ 输出叶片     

遮阴对疏叶骆驼刺叶形态和光合参数的影响

通过设置自然光与遮阴(60%自然光)两种光环境, 观测了遮阴60天后疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)叶形态、光合生理参数和脯氨酸(Pro)含量的变化。结果表明: 与自然光照下的叶片相比, 遮阴叶的比叶面积显著增大(p < 0.01), 比叶干重、比叶鲜重和叶片厚度明显降低(p < 0.01); 叶绿素(a + b)和类胡萝卜素含量有所增加, 其中叶绿素a含量增加显著(p < 0.01); 光补偿点、光饱和点和暗呼吸速率降低, 表观量子效率提高, 最大净光合速率明显增大, 光能利用效率高于自然光叶; 强光照下遮阴叶的净光合速率明显降低, 易发生光合光抑制现象。上述结果说明: 遮阴处理后, 疏叶骆驼刺在叶形态和光合生理上表现出对遮阴弱光条件的一定程度的驯化适应。另外, 遮阴叶片Pro的大量积累, 说明Pro在疏叶骆驼刺驯化适应弱光环境中起着重要作用。遮蔽环境下疏叶骆驼刺植株死亡率明显偏高, 表明塔克拉玛干沙漠南缘荒漠区的疏叶骆驼刺属于专性阳生植物不耐阴品种。     

遮阴对树莓光合特性和果实性状的影响

以2年生‘来味里’树莓幼苗为实验材料,进行遮阴处理(2个遮阴强度:T1,自然光强的40%;T2,自然光强的60%,CK,自然光照)。遮阴处理60 d后,测定不同光照环境下植株生长、开花结实、叶片光合特征等形态学、生理学指标。结果表明:T1、T2处理下,树莓叶片Pn值较对照分别降低了28.0%和53.0%。遮光处理的叶片光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和表观最大量子效率(α)较对照明显降低(P0.05),但T1和T2之间差异不显著(P0.05)。此外,遮阴处理造成树莓基生枝及蘖根苗的数量明显减少,其中T2处理的基生枝数量仅为对照的1/3;T1和T2处理树莓果实成熟期分别延后了8和20 d。相关性分析结果表明:遮阴条件下,树莓叶片的净光合速率与果实主要特征参数(如果实横径、平均单果重和平均单株座果数)及基生和蘖根苗数显著相关。     

光合磷酸化的量子需要量

用菠菜叶绿体悬浮液,在红光下(620—660mμ,6—8×10~3尔格/厘米~2-秒)测定同位素P~(32)标记的无机磷酸进入ATP的强度,并根据吸收的光能量换算为形成一个分子ATP所需要的红光量子数。结果指出: (1)循环光合磷酸化作用,不论用何种辅助因素(PMS,维生素K_3,FMN),形成一个分子ATP的量子需要量均在4—5之间(最低一次获得2.9)。叶提取液代替辅助因素,结果亦同。(2)与希尔反应偶联的光合磷酸化作用(希尔氧化剂为K_3Fe(CN)_6或TPN)的量子需要量亦是4—6。同时测定的还原作用指出希尔反应中每放出一个分子O_2,需要8—12个红光量子,表示在试验条件下,二者是完全偶联的(P/2e?1)。没有磷酸化(不加ADP及P_i)时,希尔反应的量子需要量不变,表示偶联的ATP形成不需额外的光量子。(3)光强度减低,则循环与非循环光合磷酸化作用的效率随之降低,量子需要量增加,而希尔反应的效率则不变。从上述结果推论,两种光合磷酸化作用均是通过同一的电子传递系统,在此系统中仅有一个磷酸化部位,除非另有一个部位是极易破坏的。试验结果也对光合作用的量子需要量问题,供给可能的解释。在弱光下光合作用效率高,可能是由于部份ATP来自呼吸;而在强光下效率减低,则是呼吸所供给的ATP不足而必需依靠循环光合磷酸化所致。     

遮阴对猫爪草光合特性及叶片解剖结构的影响

【目的】探究不同遮阴度对野生植物猫爪草（Ranunculus ternatus Thunb）光合特性和叶片解剖结构的影响,为深入了解其耐阴性以及开展规模化栽植提供理论基础。【方法】采用控制变量法,以盆栽猫爪草为试验材料,设置全光照（CK）、30%遮阴（T1）、50%遮阴（T2）、70%遮阴（T3）和90%遮阴（T4）5个处理,对不同遮阴处理下的光合特性及叶片解剖结构进行分析。【结果】（1）随着遮阴程度增加,叶面积在T3环境下达到最大值,株高和茎粗逐渐降低。（2）随遮阴程度的增加,叶片表观量子效率（AQE）先升后降,在T4处理下显著低于其他处理,而光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rd）和最大净光合速率（Pnmax）逐渐降低;最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大化学效率（Fv/Fm）和PSⅡ潜在活性（Fv/F0）先升后降,初始荧光（F0）热耗散的电子比率（φDo）则先降后升。（3）随着遮阴程度的增加,叶片气孔密度先减后增,并在T3处理达到最小值,上下表皮厚度和海绵组织厚度逐渐降低,组织结构紧密度（CTR）先降后升,组织结构疏松度（SR）先升后降。（4）叶片栅栏组织、海绵组织、叶片厚度及上、下表皮厚度与Rd呈极显著或显著正相关关系;海绵组织厚度、CTR和SR与Pnmax ,以及栅海比（P/S）、SR与AQE均呈显著正相关关系;海绵组织厚度和SR与F0呈显著负相关关系。【结论】猫爪草可以通过降低光合速率和改变叶片结构来提高耐阴性,在全光照下生长良好,也能较好地适应30%-70%遮阴环境。     

光响应模型在超级杂交稻组合-Ⅱ优明86中的应用

应用新的光响应曲线模型重新拟合了超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的测量数据。结果表明,光合速率与光强有非线性关系,既使光强在光补偿点以下这种非线性关系也存在。利用光合作用的测量数据,新模型不仅可以计算出超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的饱和光强、最大光合速率、暗呼吸速率,还可以准确地计算出内禀量子效率、光补偿点处的量子效率和表观量子效率。重新拟合超级杂交稻新组合-Ⅱ优明86的饱和光强为1314.13μmol.m-2.s-1,最大光合速率为25.49μmolCO2.m-2.s-1,这些数据与实验测量符合较好。其内禀量子效率为0.103,表观量子效率为0.078,在光补偿点处的量子效率为0.090。     

光合单位

光合单位是指光合机构中为完成一个分子的二氧化碳或氧的光合变化所需的最低叶绿素分子数。以氧计算,大约为2400chl/O_2。光合放氧的量子需要量为8～12。按有效光量子计算,光合单位是2400/8～2400/12,即300Chl/e~-～     

庐山银杏光合特性的研究

庐山山地上的银杏（ＧｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａＬｉｎｎ．）,其叶片的光合作用在夏季晴天有明显的午休现象,这可能与气孔关闭和光抑制有关．其光补偿点为２５μｍｏｌ（ｐｈｏｔｏｎｓ）·ｍ－２·ｓ－１左右,光饱和净光合速率为５～７μｍｏｌ（ＣＯ２）·ｍ－２·ｓ－１,表观光合量子需要量约为１９,光合作用的ＣＯ２补偿点大于１０－４,属Ｃ３型植物     

光照对珙桐幼苗光合与生长特性的影响

为了解珙桐幼苗对光强的适应性, 以3 年生珙桐幼苗为实验材料, 设置了全光照, 62%全光照及43%全光照3种光环境, 观测了110 d 后珙桐幼苗光合特性及生物量分配的变化情况。结果表明: (1)珙桐幼苗净光合速率(Pn)日变化在全光照条件下呈双峰型, 有明显“光合午休”现象, 而遮阴条件下呈单峰型; (2)遮阴处理下最大光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)均高于全光照, 光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)均低于全光照; (3)遮阴显著降低珙桐幼苗根冠比, 增加了比叶面积(SLA)和总生物量。上述结果说明: 遮阴处理后, 珙桐幼苗在光合特性和生长特性上表现出对弱光一定程度的驯化适应, 对比三种遮阴条件可以得知, 适度的遮阴更有利于幼苗的正常生长, 甚至在较低光照(43%全光照)环境下有更高的光能利用率。     

遮阴对绣球光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为了从光合作用机制及叶片吸收光能分配的角度解释绣球(Hydrangea macrophylla)对不同光环境的适应机制,探讨绣球对光环境变化的生理响应和适应性,该文以盆栽的绣球品种‘无尽夏新娘’为材料,设置遮阴(遮光率为50%、75%)两种处理,并以全光照为对照,经过60天的处理,测定其光合-光响应曲线、气体交换参数、叶绿素荧光参数。结果表明:遮阴60天后,绣球的暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均有所下降,而表观量子效率(AQY)上升,说明绣球能够通过这些途径提高对弱光的利用能力并降低呼吸消耗,以维持植株正常生长,从而表现出了极强的适应能力;在50%的遮阴处理下,绣球叶片的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率和水分利用效率均与其全光照和75%遮阴处理下差异显著;遮阴导致光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)增加,3种光照处理下呈显著差异,全光照下Fv/Fm低于50%遮阴处理,初始荧光水平高于50%遮阴处理,推断此条件下的绣球叶片发生了光抑制;而随着光照的减弱,非光化学淬灭系数在降低,说明遮阴降低了绣球叶片PSII天线色素吸收光能以热的形式耗散的比例,绣球叶片吸收的能量约70%用于热耗散,约20%用于非光化学反应,仅有4%的能量用于光化学反应,说明绣球处于饱和光环境下时,主要通过提高叶片吸收光能向热耗散等PSII调节性能量耗散途径的分配,削弱反应中心过量激发能的积累。     

低温和光对灌浆期水稻剑叶光合作用的影响

水稻剑叶的光合速率和表观量子效率均随温度的下降而降低,光合速率的下降比表观量子效率的下降明显。低温处理亦引起了最大光合速率和表观量子效率的降低及气孔阻力的升高。这些变化,光照低温处理的大于黑暗低温的;当转入常温后,前者光合速率的恢复慢于后者;恢复期间,有光照的又比无光照的光合速率恢复要慢。     

遮阴对绣球光合特性和叶绿素荧光参数的影响北大核心CSCD

为了从光合作用机制及叶片吸收光能分配的角度解释绣球(Hydrangea macrophylla)对不同光环境的适应机制,探讨绣球对光环境变化的生理响应和适应性,该文以盆栽的绣球品种‘无尽夏新娘’为材料,设置遮阴(遮光率为50%、75%)两种处理,并以全光照为对照,经过60天的处理,测定其光合-光响应曲线、气体交换参数、叶绿素荧光参数。结果表明:遮阴60天后,绣球的暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均有所下降,而表观量子效率(AQY)上升,说明绣球能够通过这些途径提高对弱光的利用能力并降低呼吸消耗,以维持植株正常生长,从而表现出了极强的适应能力;在50%的遮阴处理下,绣球叶片的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率和水分利用效率均与其全光照和75%遮阴处理下差异显著;遮阴导致光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)增加,3种光照处理下呈显著差异,全光照下Fv/Fm低于50%遮阴处理,初始荧光水平高于50%遮阴处理,推断此条件下的绣球叶片发生了光抑制;而随着光照的减弱,非光化学淬灭系数在降低,说明遮阴降低了绣球叶片PSII天线色素吸收光能以热的形式耗散的比例,绣球叶片吸收的能量约70%用于热耗散,约20%用于非光化学反应,仅有4%的能量用于光化学反应,说明绣球处于饱和光环境下时,主要通过提高叶片吸收光能向热耗散等PSII调节性能量耗散途径的分配,削弱反应中心过量激发能的积累。     

水分胁迫对菜豆叶片光合量子产额的影响

持续温和的水分胁迫对菜豆叶片在光—CO_2饱和下最大光合作用速率的抑制显著,抑制程度随水分胁迫持续时间的延长而加深,与叶片遮阴或照光无关。在此条件下光合作用表观量子产额也有一定程度的降低,但叶绿素荧光产额和对照无明显差异。严重的水分胁迫或持续温和的水分胁迫下叶片叶绿素含量都有一定程度的降低。     

光合产物水平与光合机构运转关系的探讨

在作了增加或减少光合产物含量的处理之后测定了菠菜叶片的净光合作用速率及其离体叶绿体的希尔反应、光合磷酸化与碳固定活力和叶片的蔗糖、淀粉含量。 光合产物的短期(6小时)积累对叶片的净光合作用速率和离体叶绿体的 CO_2固定没有明显影响。但是,处理叶片离体叶绿体的光合磷酸化活力往往稍低于对照。光合产物的较长期(3～5天)积累引起叶片净光合作用速率、离休叶绿体的希尔反应、光合磷酸化和碳固定活力的明显下降,而处理叶片的呼吸速率比对照增加二倍多。由遮阴而引起光合产物亏缺后,叶片净光合作用速率和离体叶绿体希尔反应、光合磷酸化活力也下降。在遮阴时将离体叶片的叶柄插在0.1M的蔗糖溶液中,其后来的净光合作用速率比叶柄插在水中的对照提高20％之多。 叶片光合产物含量与净光合作用速率之间的关系,可以用一条钟罩形的曲线来表示。当光合产物含量远低于或高于一个最适值时,光合产物水平与净光合速率之间分别有正相关或负相关;而当光合产物含量处于这个最适值附近的一定范围内时,似乎没有仟么明显的相关。这种曲线可以解释其他作者获得的许多相互矛盾的结果。     

干旱和复水对崖柏光合特性及水分利用效率的影响

以4年生崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)盆栽实生苗为材料,试验干旱和复水对崖柏光合特性及水分利用效率的影响。结果显示,在自然干旱处理过程中,叶片相对含水量(LRWC)在土壤相对含水量(SRWC)降至30%之后开始出现下降;净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、光饱和点(LSP)和最大光合速率(P_max)随着土壤可利用水分的减少而逐渐降低;而表观量子效率(Q)、表观量子需要量(1/Q)及光补偿点(LCP)未发生明显变化;水分利用效率(WUE)则随着SRWC的下降而逐渐提高。在停止浇水50 d后(SRWC下降约95%),叶片萎蔫,净光合速率接近零,复水后3 d,净光合速率(P_n)恢复至对照的88.59%,WUE降至对照的88.63%。通过干旱-复水一系列生理指标的变化分析认为,崖柏为干旱避免型植物。     

低浓度硫酸甲酯吩嗪（PMS）对叶片光合放氧的促进作用

外加低浓度循环光合磷酸化电子递体硫酸甲酯吩嗪(PMS)对菠菜、大豆、水稻和小麦叶片光合放氧有促进作用,与此同时叶片ATP含量也得到增加。PMS对经8 mmol L~(-1)NH_4Cl处理过的菠菜叶片的光合放氧也有促进,最适促进浓度比未经NH_4Gl处理的叶片高,促进的幅度也大。幼龄叶与成长叶相比,幼龄叶的光合磷酸化活性和P/O比值低于成长叶片,其光合放氧速率受PMS促进的幅度大于成长叶片。因此光合磷酸化也可以成为光合作用的一个重要限制因素。     

不同海拔火绒草光合特性的研究

对生长于青藏高原东北部3个不同海拔地区（2300、2700和3800m）的火绒草叶片的光合特性进行了比较研究。结果发现,随着海拔的升高,叶绿素含量有降低的趋势,而叶绿素a／b比值及类胡萝卜素相对含量呈上升趋势。与海拔2300m处的相比,生长于海拔3800m处的火绒草的净光合速率、表观量子效率和光补偿点较低,但光饱和点较高。研究表明,火绒草在光合特性上的变化是对逆境的一种适应．是青藏高原特殊生态条件长期胁迫的结果。