南亚热带森林群落光合作用的模拟研究

以广东黑石顶森林群落为对象,将群落分为４层,其高度分别为２１ｍ,１３ｍ,９ｍ和１．５ｍ,对每层植物种类的叶片光合作用水平及相关因子进行了测定．建立了３个以净光合速率对光合有效辐射和ＣＯ２浓度响应的数学方程式为基础的植物瞬间光合作用模型．不同模型对群落各层的模拟效果不同,模型中的参数反映了群落各层植物对光合有效辐射的不同利用效率,即有第一层＜第二层＜第三层＜第四层．并建立了黑石顶南亚热带群落光合作用模型,利用该群落光合作用模型计算了黑石顶南亚热带常绿阔叶林森林群落的净第一性生产力,每年群落光合作用固定的ＣＯ２为６１．７５ｔ·ｈｍ－２,换算为干物质则为每年３７．０４ｔ·ｈｍ－２．群落净第一性生产力中,群落第一层占８２．０９％,第二层占１０．７７％,第三层占６．２８％,第四层占０．０５％．一年中以６～９这４个月的净第一性生产力最高,而１２、１、２等３个月的净第一性生产力最低     

番木瓜不同叶位中PEP羧化酶、苹果酸脱氢酶和苹果酸酶活性的变化

现已发现烟草、马铃薯及水稻等C_3植物的嫩叶中有明显的PEP羧化酶活性。然而,以C_3植物为材料研究PEP羧化酶及与其反应有偶联关系的苹果酸脱氢酶和苹果酸酶与叶龄叶位的关系的尚不多。我们研究热带水果番木瓜叶片光合特性的结果表明叶片的光合能力、对光的吸收及反射等与其叶龄密切相关。本文则进一步探讨同一植株不同叶片中PEP羧化酶、苹果酸脱氢     

光合作用对光和CO2响应模型的研究进展

光合作用对光和CO₂响应模型是研究植物生理和植物生态学的重要工具, 可为植物光合特性对主要环境因子的响应提供科学依据。该文综述了当前光合作用对光和CO₂响应模型的研究进展和存在的问题, 并在此基础上探讨了这些模型的可能发展趋势。光合作用涉及光能的吸收、能量转换、电子传递、ATP合成、CO₂固定等一系列复杂的物理和化学反应过程。光合作用由原初反应、同化力形成和碳同化3个基本过程构成, 任一个过程均可对光合作用速率产生直接的影响。光合作用对光响应模型只涉及光能的转换, 而光合作用的生化模型包含了同化力形成和碳同化这两个基本过程。把光合作用的原初反应, 即把参与光能吸收、传递和转换的捕光色素分子的物理参数(如捕光色素分子数、捕光色素分子光能吸收截面、捕光色素分子处于激发态的平均寿命等)结合到生化模型中, 可能是今后光合作用对光响应机理模型的发展方向。     

植物绿叶对光的吸收规律的实验研究

实验结果表明:(1)光线照射到植物绿叶时,光的反射不仅仅发生在叶子表面,还发生在表面以下各组织层;(2)在190—860nm之间,绿叶在190—500nm段出现一个吸收区,在680nm处出现一个吸收峰,它们的吸收比均高达85％以上;(3)虽然710—750nm的红光对叶片的反射比大于500—570nm的绿光,但人眼看到叶片仍然是绿色,我们对这一现象进行了解释。本文将为研究绿叶的光学性质和光合作用等提供有用的参数。     

荧光分光光度计在荧光诱导动力学测定中的应用

光合作用是绿色植物的重要生命过程,它与环境条件密切相关。多年来,人们不断地运用和发展各种检测技术,以研究光合作用在各种条件下的变化。其中体内叶绿素 a 荧光诱导动力学的测定技术,可以直接用绿色植物整体或含有叶绿素的部分器官(如植物叶片)为材     

土壤镉污染对水稻叶片光谱反射特性的影响

水稻移栽于添加不同量镉(50、100、200和400 ppm)的土壤上,叶片反射光谱特性发生变化:可见光区反射率增加,其中550—680nm波段反射率的增加更突出;反射光谱的一次微分图和二次微分图上叶绿素吸收边缘明显蓝移。这些变化以分蘖期最为显著。镉害水稻可见光区反射特性的变化与叶片中叶绿素含量的降低相一致。初步确定几个波段可用于区分镉毒害的和正常的水稻的光谱反射特性。     

不同环境条件下光合作用对光响应模型的研究进展

光合作用对光的响应模型是研究植物在不同环境条件下光合特性的有力数学工具，可为定量描述植物光合速率对光合有效辐射的响应提供理论依据。本文基于植物光合作用对光响应经验模型的常用数学表达式特征，综述了这些模型的优势及其在实际应用中可能遇到的问题。在此基础上探讨了光合作用对光响应机理模型在描述植物的原初光反应以及光合生理生态方面的优势，并对该模型的发展进行了展望。光合作用主要由原初反应、同化力形成和碳同化构成，任何一个过程的变化均可直接影响植物的光化学效率和碳同化能力。原初反应主要涉及光能吸收、激子共振传递、量子能级跃迁和退激发等与光能吸收传递相联系的、纯粹的物理过程。光合作用对光响应经验模型难以解释植物的非光化学淬灭(NPQ)随光强的增加一直非线性增加，也难以回答植物的捕光色素分子吸收过量的光能且不能及时地用于光化学反应时，单线态叶绿素分子的寿命将延长等现象。与此同时，光合作用对光响应机理模型拟合得到的参数不仅可以反映植物的原初光反应特征，还可以描述植物捕光色素分子的物理特性，如处于激发态的捕光色素分子数(N_k)、捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_ik     

大田光合作用测定法

一、引言光合作用是绿色植物的最主要的生命活动过程,提高光合作用效率对于提高产量具有决定性的意义,而在工作中都是要从量的观点来研究光合作用的,我们可以测定光合作用现象的任一方面如二氧化碳的吸收、氧的释放、能量的固定和累积以及有机物质的形成等来表示光合作用强     

植物光合作用的三维特性研究进展

光合作用是地球上最重要的化学反应。虽然针对植物光合作用已经进行了广泛深入的研究,但从三维层面探讨植物叶片光合功能及其调节作用的工作较少。叶片结构、光合机构组分、叶片内光能吸收和传递均具有明显的三维特性,极大影响叶片内CO₂转运、叶肉细胞的电子传递和碳同化,进而使叶片光合功能及其调控表现出复杂的三维特征。因此,从三维角度分析叶片光合特性有助于理解光合作用机理,也能够为提高植物光合作用效率提供理论支持。     

对太阳总辐射和某些植被的反射及透射辐射的分光测量

作者利用日本EKO公司的天空辐射表(外层玻璃罩为WG-295,透过波段为295-2,800纳米)、GG—395(395—2,800纳米)和RG715(715—2,800纳米)滤光罩,在广东省珠江三角洲地区的甘蔗田测定总辐射、近红外辐射、可见辐射和紫外辐射,以及这些光谱成分辐射在甘蔗上的反射、透射和吸收情况,测定不同下垫面对不同光谱成分辐射的反射状况。观测工作在1982年进行。 根据测定数据,得到下列初步结果: (1)在晴天条件下,当太阳高度角大于35°时,各光谱带的比率是:红外占53％,可见占43％,紫外占4％。有云天可见辐射的比率增加,最大可超过50％。年平均可见辐射可达48％。 (2)几种不同下垫面对红外辐射的反射率的大小顺序是:绿色植物最高,可达50％以上,其次是土壤,水面最低;可见辐射则是绿色植物最低,水面次之,土壤最高。 (3)甘蔗对可见辐射,红外辐射和总辐射的响应完全不同。其结果如表2所示。在甘蔗田中对于反射辐射,可见与红外的关系是 PAR_反射=0.101 NIR_反射-0.004对于透射辐射,可见与红外的关系是 PAR_透射=0.12 NIR_透射 0.03对于吸收辐射,可见与红外的关系是 PAR_吸收=2.53 NIR_吸收 0.13     

叶片叶肉结构对环境光强的适应及对光合作用的影响

本文利用Kubelka-Munk理论描述了平行光在叶片内的吸收和散射,同时利用叶片分层光合作用非直角双曲线光反应模型,给出了整张叶片光合作用计算式。最后利用优化理论阐明了叶片叶肉分化成光合特性具有明显差异的栅栏组织和海绵组织可能是对叶片内光梯度的一种适应;同时证明了叶片叶肉在一定环境光强下存在一个最佳的栅栏组织和海绵组织比例,并且这个比例随环境光强增大而增大,这最佳比例也受叶肉组织光合特性差异的影响。     

用未标记免疫酶技术在甘蔗大豆叶片内定位RUBP羧化酶

RuBP羧化酶是绿色植物同化CO_2的关键酶。研究RuBP羧化酶在C_4植物叶片内的分布,有助于阐明C_4植物的光合作用结构和功能的特点,以及RuBP羧化酶对光合作用的调控功能。这种工作具有明显的理论意义和实用价值。     

不同倍性大青杨的光合特性及叶片解剖结构比较

通过对二年生二倍体、三倍体和四倍体大青杨叶片结构和光合特性的研究,探讨不同倍性大青杨生长性状差异的原因。结果表明：不同倍性大青杨的净光合速率（Pn）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）等光合指标差异显著。三倍体的最大净光合速率（Pmax）高出二倍体21%。叶片厚度、表皮细胞厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度的比值,都是三倍体和四倍体大青杨比二倍体高,且均呈现增加的趋势。其中,四倍体大青杨表皮细胞最厚,上下表皮分别高出二倍体64%和17%。三倍体大青杨的栅栏组织厚度及栅栏组织与海绵组织厚度的比值最大,比值高出二倍体50%。通过叶片光合特性和解剖结构比较证明,三倍体和四倍体大青杨对光的适应性和光合作用能力强于二倍体。     

光合作用对光和二氧化碳响应的观测方法探讨

用便携式光合仪LI-6400观测自然条件下生长的盆栽蚕豆叶片光合作用对光和二氧化碳的响应发现：（1）用未经过光合诱导的叶片观测光合作用对光的响应会得到即使在全太阳光强下光合作用仍然不饱和的假象;（2）利用某些经验方程计算的饱和光强远低于实际观测值;（3）在观测光合作用对CO2的响应过程中,每一次CO2浓度变化都应当伴随一次光合仪的匹配步骤,否则所得结果偏差很大;（4）在不饱和光下观测光合作用对CO2的响应,会导致对叶片光合能力的低估。     

植物的光合作用

绿色植物的光合作用是地球上生命的存在,繁荣和发展的根本源泉,因此光合作用机制的研究就成为生物学中的一个主要的理论问题。近年来由于物理学和化学的发展,现代分析方法的改进,在光合作用研究方面有不少新的进展。本文的目的就是选择这方面的若干重要的新成就作一简单介绍。一、一股概念光合作用是绿色植物通过叶绿素吸收日光能把二氧化碳和水同化为有机物并释放氧气的过程,可以下列总方程式来表示: CO_2 H_2O 光叶绿素→(CH_2O) O_2-112仟卡 CO_2是很难被还原的,在常温常压之下在无机界几乎不可能遇到CO_2被还原的现象。水也是很难被氧化的,我们知道要使水蒸汽分解为H_2与O_2需要很高的     

光合膜蛋白晶体结构研究取得重要突破

绿色植物的光合作用是通过镶嵌在细胞膜上的一系列色素,蛋白复合体构成的光合作用系统相互分工协作完成的。植物的光合作用系统中参与光能吸收、传递和转换的两类最基本的色素,蛋白复合体是反应中心和捕光天线复合物。捕光是光合作用中最原初的过程。捕光天线复合物的三维结构是认识植物高效利用光能的结构基础。然而,     

“叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所”探究实验的改进

选用不同颜色的甘蓝叶作为实验材料，以溴麝香草酚蓝溶液为检测光合作用吸收二氧化碳的试剂，探究叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，实验简单高效，现象明显。通过显微观察，由宏观到微观全面了解光合作用的场所——叶绿体。     

名词解释

[42]代谢源(metabolic source) 植物制造及产生同化产物的部位或器官,如进行光合作用的长成的叶片,进行矿质吸收和转化的根系,以及转化、输出养料的萌发种子等。同一器官在植物生长发育的过程中,可以由库转变为源;例如幼小的叶子需要从成长的叶片获得同化产物,这时是库;等到长大进行光合作用以后,就会转变为制造及输出同     

浅谈绿色植物光合作用的化学方程式

拜读殷宏章先生在《植物生理学通讯》1983年第6期发表的“谈谈绿色植物光合作用的化学方程式——病中杂忆”一文,很受教益。该文对绿色植物光合作用的化学方程式的历史、发展过程以及现状和存在的问题都作了介绍。并且根据Van Niel(1941)提出的光合作用统一式和直接证明光合作用所放出的氧是来自于水的同位素标记实验,认为绿色植物光合作用的化学方程式用下式表示较好:     

CO_2电极法测定植物CO_2补偿点

光合作用是绿色植物重要的生命活动过程,光合产物是农产品产量的主要来源,因此提高光合作用强度对于提高农作物产量具有十分重要的意义。植物光合强度可以通过测定光合作用的任何一个方面如二氧化碳的吸收,氧的释放,有机物质的形成等来得到,由于二氧化碳浓度的相对变化最大,所以测定二氧化碳浓度是最常用方法,如电导法,红外线法、pH法(包括比色法)等。电导法是根据碱性溶液吸收CO_2后电导率降低,以其前后差值来计算CO_2量。碱性溶液吸收CO_2后成分的变化是不可逆的,反应后的电导液需经过强碱性阴离子