旱作条件下紫花苜蓿光合蒸腾日变化与环境因子的关系

在旱作条件下测定了4年生紫花苜蓿初花期光合蒸腾特性,以及光合有效辐射(PAR)、田间CO₂浓度(C_a)、相对湿度(RH)、大气温度(T_a)等环境因子的日变化,并采用相关系数、通径系数和决策系数分析了紫花苜蓿光合蒸腾特性日变化与环境因子的关系.结果表明,对光合速率日变化直接影响最大的因子是T_a,而RH、PAR和C_a主要是通过T_a而间接地影响光合速率日变化;对蒸腾速率日变化直接影响最大的因子是PAR,而RH、T_a和C_a主要是通过PAR而间接地影响蒸腾速率日变化.对光合蒸腾特性起主要决定作用的因子是PAR,主要限制因子是T_a.     

甜瓜幼苗叶片光合变化特性

为探讨甜瓜光响应变化特性与环境因子的关系,选择光响应曲线适宜测定的时段,以甜瓜幼苗为试材,将1 d分为3个时段:10:00-12:00、12:00-15:00和15:00-17:00,每个叶位叶片测定1 d,并采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线,研究不同时段下甜瓜叶片光响应曲线、光响应参数的变化趋势和不同叶位叶片光响应参数特性。结果表明:当环境中光合有效辐射增强,叶面温度(Tl)升高,空气相对湿度(RH)降低;当环境中光合有效辐射减弱,Tl降低,RH升高。10:00-12:00光响应曲线和12:00-15:00的第1-4叶光响应曲线呈双曲线,在强光下趋向饱和状况,12:00-15:00的第5叶光合速率和15:00-17:00光合速率在强光下出现明显的光抑制现象。1 d的不同时段均表现为10:00-12:00最大净光合速率(P_max)和光饱和点(LSP)最高,12:00-17:00降低;12:00-15:00光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)较高,其它两个时段较低,10:00-17:00光补偿点量子效率(φ_c)、气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)总体呈降低趋势,气孔限制值(L_s)升高。10:00-15:00相同时段测得的不同叶位叶片光响应参数,以第4-5叶光合性能较好,15:00-17:00以第3叶P_max最高,第5叶次之;10:00-17:00 G_s和C_i以第5叶较低,第1叶较高,L_s以第5叶较高,第1叶较低。RH为影响P_max的主要决策因子,测定时段、叶面饱和蒸汽压亏缺(Vpdl)和Tl为主要限制因子。10:00-12:00适宜进行光响应曲线测定,气孔限制为不同时段光合作用不同的主要因素,非气孔限制为影响不同叶位叶片光合作用的主要因素。     

北京山区侧柏人工林水分利用效率及其影响因素

水分利用效率(WUE)是衡量植物抗旱性的一个重要指标,研究其动态变化及其影响因素能为北京山区植被建设提供参考.本研究基于稳定碳同位素技术,通过测定北京山区侧柏人工林在生长季的水分利用效率,探究气象因子、土壤因子和大气CO₂浓度对侧柏短期WUE的影响.结果表明: 1)侧柏生长季内的短期WUE呈现先降低后增加的变化特征,7月侧柏的短期WUE最低(2.69 mmol·mol^-1),10月侧柏的短期WUE最高(13.88 mmol·mol^-1).2)叶内外水汽压差(VPD)、大气温度(T_a)、土壤湿度(M_s)、空气相对湿度(RH)和大气CO₂浓度(C_a)是植物WUE的影响因素,5个影响因素对侧柏短期WUE变化的累计解释率达89.7%;太阳辐射(R_a)和风速(W_s)与侧柏短期WUE没有显著关系.3)VPD和T_a是影响侧柏短期WUE的主要因素,两者组成的主成分可以解释53.9%的侧柏短期WUE变化,其中VPD对侧柏短期WUE的影响高于T_a;M_s和RH是影响侧柏短期WUE的次要因素,两者组成的主成分可以解释25.4%的侧柏短期WUE变化,其中M_s对植物短期WUE的影响高于RH;C_a对侧柏短期WUE的影响较小,主要由C_a和T_a组成的主成分可以解释10.3%的侧柏短期WUE变化.     

玉米大豆对农林复合系统小气候的光合响应

对黄土区核桃(Juglans regia L.)-(玉米+大豆)、李子(Prunus salicina)-(玉米+大豆)农林复合系统小气候效应的研究表明,在玉米和大豆的花期,农林间作系统与对照地相比可以降低农田地面温度1.7-1.9℃,减低风速55%-67%,提高相对湿度6.9%-8.4%,降低光合有效辐射强度13.9%-24.5%和大气CO2浓度5.3-10.9μmol.mol-1。本研究中,单作大豆叶片光合速率午间变化主要受到非气孔的限制作用。逐步回归分析结果表明,光合有效辐射强度和大气CO2浓度是影响林下作物光合速率的主要环境因子。林下小气候可能是作物避免"午休"现象的主要原因。     

巨桉与5种木本植物幼树的耗水特性及水分利用效率的比较

巨桉因生长迅速且经济效益高,在我国南方被广泛用于营造短周期工业原料林,但其蒸腾耗水状况与其他常见或乡土树种存在怎样的差异,大面积种植是否会改变栽培区原有的水分平衡,是一个尚未明确的问题。利用LI-6400光合作用仪测定了巨桉与其他5种木本植物在不同光强、温度、湿度下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),用称重法测定了参试植物载叶量、生物量和耗水量,并对这些树种的蒸腾耗水特性进行了评价。结果表明:(1)相同环境条件下,巨桉的Tr最大,WUE最低,单位质量耗水量最多,单株蒸腾耗水量远高于其他树种,其明显较大的叶面积可能是重要原因之一,虽然其Pn仅次于杨树,生物量积累最大,因此为高光合、高蒸腾、低水分利用效率植物。(2)阔叶树种的Pn和Tr明显高于针叶树种,而WUE低于针叶树种。(3)环境因子(光照强度、温度和湿度)对植物Pn、Tr和WUE的影响较大,其中Pn主要受光照强度影响,Tr对湿度最为敏感,一般情况下WUE随湿度的增大而升高。在试验设置的温度范围(24—32℃)内,光合作用变化幅度不大。光照强度800μmol.m-.2s-1和温度28℃最有利于参试植物的光合作用。(4)巨桉等速生树种较强的光合作用使其生长迅速,固碳潜力大,但其高蒸腾和低水分利用效率的特点意味着在栽培区替代原有植被进行大规模造林时,可能会消耗更多的水资源而对生态环境造成一定的不利影响,因此在发展巨桉人工林时应选择水分条件好的区域(尤其是年降雨量充沛且季节间分配相对均匀的地区),并进行科学的经营管理。     

科尔沁沙地紫花苜蓿的光合日动态

利用Li-6400光合测定系统,田间实地测定了紫花苜蓿3个品种（敖汉苜蓿、Rangelander和 阿尔冈金）的光合作用日变化特征.结果表明:不同生长年限紫花苜蓿3个品种的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)日变化并不完全呈双峰曲线.其中,敖汉苜蓿和阿尔冈金叶片的P_n和T_r峰值均出现在9:00—11:00,Rangelander在11:00,最低值均出现在7:00和19:00;Rangelander和阿尔冈金叶片的WUE最高值出现在7:00,敖汉苜蓿在9:00,最低值均出现在15:00—17:00.综合分析P_n、T_r和WUE 3项指标,2 年生苜蓿各项指标最佳,1年生次之,而4年生最差;对P_n和T_r影响最大的环境因子是气温,其次是水分亏缺和空气相对湿度.     

Physiological effects of kaolin applications in well-irrigated and water-stressed walnut and almond trees

BACKGROUND AND AIMS: Kaolin applications have been used to mitigate the negative effects of water and heat stress on plant physiology and productivity with variable results, ranging from increased to decreased yields and photosynthetic rates. The mechanisms of action of kaolin applications are not clear: although the increased albedo reduces leaf temperature and the consequent heat stress, it also reduces the light available for photosynthesis, possibly offsetting benefits of lower temperature. The objective of this study was to investigate which of these effects are prevalent and under which conditions. METHODS: A 6% kaolin suspension was applied on well-irrigated and water-stressed walnut (Juglans regia) and almond (Prunus dulcis) trees. Water status (i.e. stem water potential, psi(s)), gas exchange (i.e. light-saturated CO2 assimilation rate, Amax; stomatal conductance, g(s)), leaf temperature (T(l)) and physiological relationships in treated and control trees were then measured and compared. KEY RESULTS: In both species, kaolin did not affect the daily course of psi(s) whereas it reduced Amax by 1-4 micromol CO2 m(-2) s(-1) throughout the day in all combinations of species and irrigation treatments. Kaolin did not reduce g(s) in any situation. Consequently, intercellular CO2 concentration (C(i)) was always greater in treated trees than in controls, suggesting that the reduction of Amax with kaolin was not due to stomatal limitations. Kaolin reduced leaf temperature (T(l)) by about 1-3 degrees C and leaf-to-air vapour pressure difference (VPD(l)) by about 0.1-0.7 kPa. Amax was lower at all values of g(s), T(l) and VPD(l) in kaolin-treated trees. Kaolin affected the photosynthetic response to the photosynthetically active radiation (PAR) in almond leaves: kaolin-coated leaves had similar dark respiration rates and light-saturated photosynthesis, but a higher light compensation point and lower apparent quantum yield, while the photosynthetic light-response curve saturated at higher PAR. When these parameters were used to model the photosynthetic response curve to PAR, it was estimated that the kaolin film allowed 63% of the incident PAR to reach the leaf. CONCLUSIONS: The main effect of kaolin application was the reduction, albeit minor, of photosynthesis, which appeared to be related to the shading of the leaves. The reduction in T(l) and VPD(l) with kaolin did not suffice to mitigate the adverse effects of heat and water stress on Amax.     

岩溶石漠化地区几种生态恢复植物的生理生态学特征

选择石漠化地区树种任豆树、金银花和苦丁茶的植株为对象,测定其光响应曲线和光合、蒸腾、气孔导度的日变化,研究其光合、蒸腾、气孔导度与环境因子间的关系。在岩石裸露率高、地表水缺乏、白天温度极高的石漠化地区,对任豆和苦丁茶进行光响应模拟表明,两者的最大净光合速率分别为15.88μmol.m-2.s-1、4.58μmol.m-2.s-1。从气体交换特征日变化看出,这三种植物均有光合午休现象,任豆午休程度最弱而苦丁茶最强,光合与气孔导度均呈显著的正相关关系;通过对胞间CO2浓度Ci与气孔限制Ls关系分析,任豆和金银花的光合作用上午以气孔限制为主,下午有非气孔因素影响,而苦丁茶则以非气孔限制为主。任豆树具有较高的水分利用效率,金银花次之,而苦丁茶最小。通过综合分析,认为地表缺水并不是石漠化地区简单唯一的限制因子,高温胁迫也造成该区植物同化CO2减少的原因。根系的下扎能力也应是石漠化地区植物长期存活的关键。因此通过人工诱导构建石漠化地区植物群落时一定要考虑植物本身的根系遗传性状。     

山地枣树茎直径对不同生态因子的响应

以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41—-390 kPa范围内,WPs越高的处理,其枣树茎直径(TD)越大;不同处理间枣树最大茎直径(MXTD)存在显著性差异,较高的WPs区间有利于茎直径的增加;MXTD是该期较为适宜的水分信息诊断指标。晴天时,茎直径日收缩幅度大;雨天白天时,茎直径基本处于同一水平,收缩不明显。TD与RH呈极显著正相关,与Ta呈极显著负相关关系,与Rs间无显著相关关系,RH与Ta是影响茎直径变化的最主要气象因子。综合考虑,枣树茎直径的微变化同时受到各种生态因子的影响,尤以RH、Ta、WPs的影响更为显著;WPs高时,WPs为影响茎直径变化的主要因子;WPs低时,RH成为影响茎直径变化的主要因子。     

木荷光合特性日变化及其与环境因子相关性分析

运用LCA4型便携式全自动光合测定系统,在自然条件下,于9月上旬的晴天里对空旷地生境中木荷叶片光合作用日进程进行测定,结果表明木荷冠层叶片的净光合速率日进程曲线为双峰型,在午间出现明显的“午休”现象。用逐步多元回归方法得到净光合速率日变化的最优化方程为Y=-5.0105+0.0052X1+0.3869X3-0.3576X4(复相关系数R=0.9558,F值=24.6384,显著水平p=0.0004,剩余标准差S=0.7893)。偏相关分析和通径分析表明,光合有效辐射、空气相对湿度和气温与净光合速率的日变化有着极显著或显著的相关关系,是影响光合速率主要的环境因子,影响大小的顺序为光合有效辐射>空气相对湿度>气温。     

不同光强对越南抱茎茶光合及荧光特性日变化的影响

为研究不同光强对越南抱茎茶光合作用机理的影响,设置3种处理方式,即全光照(L1)、光强度45%(L2)、光强度15%(L3),分别在遮阴3个月后测定其光合荧光参数的变化。结果表明,不同光强处理下,净光合速率均呈单峰曲线,峰值出现在11:00左右;光合速率下降主要是气孔限制因素引起的;叶绿素荧光参数表明,强光条件下电子传递受阻,热耗散增加,PSII反应中心受到破坏,从而降低了茶花的光合效率;过度遮阴条件下受到光抑制,从而导致光合机构损伤;45%光照条件下光合效率较高。相关性分析表明,净光合速率(Pn)与空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、表观电子传递速率(ETR)呈极显著相关,与RH呈极显著负相关,与胞间CO2浓度(Ci)呈显著负相关。影响越南抱茎茶净光合速率的主要环境因子是空气温度和相对湿度。     

干旱胁迫对夏蜡梅光合特性的影响

以2年生夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)苗木为材料,通过盆栽试验,研究土壤干旱胁迫对夏蜡梅叶片光合特性的影响,结果显示:随着干旱胁迫程度的加重,夏蜡梅叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度显著降低;胞间CO2浓度在轻度和中度胁迫下显著低于对照,但在重度胁迫下显著高于对照;水分利用效率在胁迫下提高,且以中度胁迫为最大.温度升高使叶片净光合速率和水分利用效率降低、蒸腾速率升高,加重了干旱对光合作用的不利影响.对照及轻度和中度干旱胁迫处理的净光合速率、气孔导度和水分利用效率日变化曲线均为双峰型,但重度胁迫下净光合速率和气孔导度日变化转变为峰值很小的单峰型;各处理的蒸腾速率日变化曲线为单峰型并以午间最高.表明夏蜡梅光合作用对干旱胁迫有一定的适应能力,但重度胁迫对其造成严重影响.     

The effect of temperature on C(4)-type leaf photosynthesis parameters

C(4)-type photosynthesis is known to vary with growth and measurement temperatures. In an attempt to quantify its variability with measurement temperature, the photosynthetic parameters - the maximum catalytic rate of the enzyme ribulose 1.5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) (V(cmax)), the maximum catalytic rate of the enzyme phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) (V(pmax)) and the maximum electron transport rate (J(max)) - were examined. Maize plants were grown in climatic-controlled phytotrons, and the curves of net photosynthesis (A(n)) versus intercellular air space CO(2) concentrations (C(i)), and A(n) versus photosynthetic photon flux density (PPFD) were determined over a temperature range of 15-40 degrees C. Values of V(cmax), V(pmax) and J(max) were computed by inversion of the von Caemmerer & Furbank photosynthesis model. Values of V(pmax) and J(max) obtained at 25 degrees C conform to values found in the literature. Parameters for an Arrhenius equation that best fits the calculated values of V(cmax), V(pmax) and J(max) are then proposed. These parameters should be further tested with C(4) plants for validation. Other model key parameters such as the mesophyll cell conductance to CO(2) (g(i)), the bundle sheath cells conductance to CO(2) (g(bs)) and Michaelis-Menten constants for CO(2) and O(2) (K(c), K(p) and K(o)) also vary with temperature and should be better parameterized.     

粳稻生育后期剑叶光合日变化和光合色素对大气CO2浓度和温度升高的响应——FACE研究

为研究水稻叶片光合色素和光合日变化对大气CO₂浓度和气温升高的响应,我们采用在开放空气中控制升高CO₂浓度和温度的方法,以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO₂和高大气CO₂浓度(增加200 μmol·mol^-1)、环境温度和增温(增加1～2 ℃)交互的4个处理,测定了灌浆中期和后期水稻剑叶的光合日变化特征和光合色素含量.结果表明: 水稻剑叶净光合速率(P_n)为双峰曲线,发生了光合“午休”现象;大气CO₂浓度升高提高了剑叶P_n,灌浆中期和后期平均分别增加了47.6%和39.1%;高温有降低P_n的趋势,但相关性未达到显著水平.大气CO₂浓度和温度升高导致水稻剑叶生育后期气孔导度(g_s)平均分别降低了17.0%和11.8%.高CO₂浓度水稻剑叶生育后期蒸腾速率(T_r)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素和叶绿素a/b值显著降低,平均降幅分别为5.9%、50.4%、21.3%、41.4%、39.4%和21.4%,明显增加了剑叶水分利用率(WUE),平均增幅达47.9%.与之相反,生育后期增温使水稻剑叶T_r增加了10.2%,使WUE平均降低了20.4%.综上所述,大气CO₂浓度升高对粳稻生育后期剑叶P_n、g_s和光合色素含量的影响明显大于增温效应.因此,应重视大气CO₂浓度和温度对水稻光合作用和光合色素的综合效应,减弱增温的负效应.     

峰丛洼地恢复演替系列优势种光合生理生态特征日变化研究——以广西马山弄拉峰丛洼地为例

运用LI-6400便携式光合测定系统,测定弄拉峰丛洼地不同演替阶段优势种白茅、黄荆、红背山麻杆、黄杞和青冈的光合生理生态特性,并比较它们的净光合作用速率、蒸腾作用速率、气孔导度、水分利用效率、表观量子效率等生理生态指标及其生境中对应的光合有效辐射、大气CO2浓度、气温、相对湿度的日变化。结果表明,峰丛洼地生态环境因子日变化复杂,黄杞有明显的"午休"现象,先锋种黄荆、红背山麻杆的净光合作用速率、蒸腾速率和气孔导度较大,先锋种中C4植物白茅水分利用效率最高,演替后期优势种青冈和黄杞的表观光量子效率、利用岩溶区水分的效率和适应性更强。对净光合作用速率与生理生态影响因子进行相关性分析,表明生理和生态因子共同影响植物的光合作用,不同演替优势种的影响因子有差异。以逐步回归方式建立净光合作用速率和影响因子之间的回归方程模型,5个方程均有显著性意义和良好的预测性。     

粳稻生育后期剑叶光合日变化和光合色素对大气CO2浓度和温度升高的响应——FACE研究

为研究水稻叶片光合色素和光合日变化对大气CO₂浓度和气温升高的响应,我们采用在开放空气中控制升高CO₂浓度和温度的方法,以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO₂和高大气CO₂浓度(增加200 μmol·mol^-1)、环境温度和增温(增加1～2 ℃)交互的4个处理,测定了灌浆中期和后期水稻剑叶的光合日变化特征和光合色素含量.结果表明: 水稻剑叶净光合速率(P_n)为双峰曲线,发生了光合“午休”现象;大气CO₂浓度升高提高了剑叶P_n,灌浆中期和后期平均分别增加了47.6%和39.1%;高温有降低P_n的趋势,但相关性未达到显著水平.大气CO₂浓度和温度升高导致水稻剑叶生育后期气孔导度(g_s)平均分别降低了17.0%和11.8%.高CO₂浓度水稻剑叶生育后期蒸腾速率(T_r)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素和叶绿素a/b值显著降低,平均降幅分别为5.9%、50.4%、21.3%、41.4%、39.4%和21.4%,明显增加了剑叶水分利用率(WUE),平均增幅达47.9%.与之相反,生育后期增温使水稻剑叶T_r增加了10.2%,使WUE平均降低了20.4%.综上所述,大气CO₂浓度升高对粳稻生育后期剑叶P_n、g_s和光合色素含量的影响明显大于增温效应.因此,应重视大气CO₂浓度和温度对水稻光合作用和光合色素的综合效应,减弱增温的负效应.     

Light and VPD gradients drive foliar nitrogen partitioning and photosynthesis in the canopy of European beech and silver fir

While foliar photosynthetic relationships with light, nitrogen, and water availability have been well described, environmental factors driving vertical gradients of foliar traits within forest canopies are still not well understood. We, therefore, examined how light availability and vapour pressure deficit (VPD) co-determine vertical gradients (between 12 and 42 m and in the understorey) of foliar photosynthetic capacity (Amax), 13C fractionation (∆), specific leaf area (SLA), chlorophyll (Chl), and nitrogen (N) concentrations in canopies of Fagus sylvatica and Abies alba growing in a mixed forest in Switzerland in spring and summer 2017. Both species showed lower Chl/N and lower SLA with higher light availability and VPD at the top canopy. Despite these biochemical and morphological acclimations, Amax during summer remained relatively constant and the photosynthetic N-use efficiency (PNUE) decreased with higher light availability for both species, suggesting suboptimal N allocation within the canopy. ∆ of both species were lower at the canopy top compared to the bottom, indicating high water-use efficiency (WUE). VPD gradients strongly co-determined the vertical distribution of Chl, N, and PNUE in F. sylvatica, suggesting stomatal limitation of photosynthesis in the top canopy, whereas these traits were only related to light availability in A. alba. Lower PNUE in F. sylvatica with higher WUE clearly indicated a trade-off in water vs. N use, limiting foliar acclimation to high light and VPD at the top canopy. Species-specific trade-offs in foliar acclimation to environmental canopy gradients may thus be considered for scaling photosynthesis from leaf to canopy to landscape levels.     

On the Characteristics of Transpiration and Its Responses to Shade in Ginkgo biloba

With a CI-301PS portable photosynthesis system as a measuring device, a field study on the characteristics of transpiration and the responses of transpiration (E), stomatal resistance (R) and water use efficiency (WUE) to shade in Ginkgo biloba L. grown in Mt. Lushan was conducted. The results showed that with sufficient water in soil, the highest transpiration rate in a sunny summer day appeared in the afternoon. The WUE was maximum at about 8 a.m. and then decreased at noon remarkably. Different responses of E, R and WUE to shade were noticed which indicated that G. biloba was very suitable to the present climate. Moreover, the temperature of air, photosynthetic active radiation and R were the dominant factors affecting transpiration.     

准噶尔荒漠3种短命植物气体交换特征的日变化

采用LI-6400便携式光合测定仪,在晴天条件下对准噶尔荒漠3种典型短命植物东方旱麦草(Eremopyrum orientale)、卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和四齿芥(Tetracme quadricormis)的气体交换特征的日变化规律进行了研究.结果表明:①东方旱麦草和卷果涩芥的净光合速率(简称Pn,后同)的日变化呈"双峰"型,14:00(采用时间均为北京时间,后同)左右存在明显的光合"午休"现象,四齿芥Pn的日变化呈"单峰"型,峰值出现在12:00与前两者的第一峰值出现时刻相同.3种植物蒸腾速率(简称E,后同)的日变化均呈"单峰"型,但不同植物的峰谷值出现时刻不同.水分利用效率(WUE)日变化,四齿芥呈"单峰"型,东方旱麦草和卷果涩芥呈"双峰"型,峰值分别出现在8:00～10:00之间,后两者第二峰值分别出现在16:00和18:00.②根据Pn、胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的变化方向,推测3种短命植物的光合"午休",东方旱麦草和卷果涩芥主要受非气孔因素限制,而四齿芥主要受气孔因素限制.③卷果涩芥和四齿芥两种十字花科草本日平均Pn、E 和WUE 均高于禾本科东方旱麦草,尤其卷果涩芥是一种高光合、高蒸腾、高水分利用率的物种.④相关分析结果表明,对Pn影响最显著的环境因子是光合有效辐射(PAR),对E影响最显著的因子3种植物各不相同.     

磷元素和土壤酸化交互作用对核桃幼苗光合特性的影响

核桃(Juglans regia)向南推广种植不可避免地会遇到土壤酸化和缺磷的环境, 这种环境如何影响核桃的生长是生产中需要知晓的基础问题。该文研究了土壤不同pH值对核桃的磷素营养影响以及缺磷对核桃幼苗水分平衡、光合特性和生长的影响。在温室内采用砂培盆栽试验, 研究一年生核桃嫁接幼苗在不同pH值、磷水平基质中的水分关系、光合特性和生长的应对机制。研究设4种处理, 即: 对照(正常供应磷素+ pH 6.0); 正常供应磷素+ pH 3.0; 不添加磷素+ pH 6.0; 不添加磷素+ pH 3.0。结果显示: pH值与磷素对核桃幼苗的影响是两个相互独立的过程, 酸性(pH值3.0)条件下, 核桃幼苗根系生物量降低、根冠比减小, 根系导水率降低, 对磷素的吸收利用减少, 尽管其供磷正常, 但各生长指标及生理指标与磷胁迫条件下反应相似; 两因素具有一定的叠加性, 在磷胁迫条件下, 酸化(pH值3.0)对核桃幼苗的损害进一步加剧。各指标具体变化如下: 酸化及磷胁迫条件下核桃根系水分导度降低, 叶柄木质部结构改变, 导管密度降低, 木质部导管栓塞程度增加, 叶柄导水率下降, 植株水分运输效率降低, 叶片水势降低, 诱导气孔关闭; 气孔导度降低, 光合作用能力下降; 胁迫条件下, 叶绿素荧光参数最大光化学效率低于0.8, 实际光化学效率、光化学淬灭下降, 非光化学淬灭增加, 核桃幼苗受胁迫环境损害, 叶片光系统II光合电子传递活性受到抑制, 光合能力下降。总之, 土壤酸化抑制了核桃幼苗对磷元素的吸收利用, 造成体内缺磷; 磷胁迫及酸化抑制了叶柄木质部的发育, 降低了根系水分导度和叶柄导水率, 干扰了核桃幼苗水分平衡, 通过气孔与非气孔共同调节, 限制了核桃幼苗光合作用, 抑制了核桃幼苗高生长、直径生长及叶面积增加; 但并没有发现土壤酸化和缺磷之间有明显的交互作用。