内蒙羊草草原群落光合速率日变化及其与环境条件之间相互关系的初步研究

群落光合生态的研究是植物物质生产研究的基础之一。通过群落光合速率及其与环境条件关系的研究,阐明制约光合的有关变量,就可以为估算植物的潜在生产力提供依据。为此进行群落光合特性以及与外界环境关系的研究,是群落光合生态研究中不可缺少的一个环节。 有关群落光合日变化及其与环境条件相互关系的研究已有不少报道(户刈义次,1979;Singh et al.,1980;Migasaka et al.,1978;权永忍,1980),但以作物方面的研究较为突出,而对天然群落的研究较少。 我们根据同化箱的气体交换法原理(群落光合研究的方法很多),试制了一台简易光合测定车。利用这个装置,于1981年7、8月间,对内蒙锡盟白音锡勒地区的羊草草原群落进行     

关于总光合强度计算公式的讨论

测定植物的总光合强度,其意义是不言而喻的。笔者在学习过程中,觉得总光合强度的计算似乎有商讨的余地。总光合速率代表叶片的真正光合能力,它是净光合速率和暗呼吸速率之和。然而植物叶片在光照下还同时有光呼吸发生,它与暗呼吸同样抵消了一部分光合速率,使从净光合加暗呼吸来计算的总光合速率低于叶片真正在进行的光合速率。笔者认为在考察和比较植物叶片     

羊草和大针茅群落的暗呼吸强度与环境条件关系的初步探讨

草原群落的干物质产量,是由光合作用和呼吸作用所决定。呼吸作用对于干物质的生产是必不可少的一环,因为任何物质的形成都需要能量,而这种能量正是由呼吸作用所提供的。#br#草原群落的生长、呼吸和光合受到光照、温度、水分和土肥等环境因子的影响。在适宜的气候条件下,生长、呼吸和光合有着严格的偶联关系,并能使群落的生长效率保持比较高的水平,然而在异常的气候条件下,如高温、干旱、低湿等,会增加群落的无效呼吸,使光合产物过量的消耗,导致偶联关系的破坏,光合效率下降,终致造成植物的死亡。#br#本文就羊草和大针茅草原群落的暗呼吸强度与环境条件的关系进行探讨,视其对草原群落光合生产效率的影响,从而为人工促进天然草原生产力的提高,提供依据。     

矮嵩草草甸植物群落的光合特性研究

 矮嵩草草甸植物群落的光合、暗呼吸和土壤呼吸的研究表明：光合作用的日变化在6月份接近平坦型,7、8月份呈午间降低型。矮嵩草草甸植物群落的光合作用受较低的光合面积指数及冠层叶片的受光势态的影响,存在着明显的光饱和现象,光补偿点及光饱和点相对于全日照光合有效辐射均较低,接近于单叶的光响应特性。裸露地面的土壤呼吸和植物与土壤体系的暗呼吸不仅与温度有关,而且与土壤水分状况和降雨量也有密切联系。影响草甸群落光合特性的主要因素有：高原地区强烈的太阳辐射,较低的光合面积指数和植物根系与土壤紧密结合所形成的草结皮层结构。     

羊草呼吸作用与温度和光照关系的研究

为进一步分析羊草物质生产过程,探讨提高光合生产力的途径,我们研究了温度和光照对羊草明呼吸的影响以及温度对暗呼吸的影响。明呼吸(包括光呼吸和光下暗呼吸)用零气法(即向叶室内通入不含 CO_2的气体)测定,     

甘南亚高山草甸围封地群落演替及植物光合生理特征

为了解甘南亚高山草甸围封地恢复演替动态, 探究围封恢复进程中植物光合生理特征的变化规律及其影响因子, 对围封试验地内5个典型群落样地进行样方调查, 测定了各群落优势种及3个共有种的光合参数和叶性状参数, 并测定了群落表层土壤(0-20 cm)的水分含量及全氮含量。结果显示: 该围封地内形成一个以草本植物→半灌木→灌木的演替序列, 群落表层土壤含水量及全氮含量随着演替的进行逐渐增加; 在演替的时间尺度上, 各演替阶段优势种光合生理特征间存在明显差异, 随着演替的进行, 群落优势种的净光合速率(A_area)、光合水分利用效率(WUE)、相对叶绿素含量(SPAD)呈降低趋势, 其叶片氮含量(N_mass)、光合氮利用效率(PNUE)、比叶面积(SLA)随演替变化没有严格一致的规律, 而更多地表现为不同植物功能型之间的差异; 从演替前期到后期, 同种植物的A_area、SPAD值逐渐降低, 非豆科植物披碱草(Elymus dahuricus)、老鹳草(Geranium wilfordii)的PNUE、WUE随演替进行呈降低趋势, 其N_mass、SLA随演替进行却呈增加趋势, 然而豆科植物紫苜蓿(Medicago sativa)由于具有固氮能力, 受养分限制不明显, 这些光合生理特征值没有随演替发生明显的变化。这些结果表明, 在恢复演替过程中, 该围封地由一个物质获得能力强的群落向物质保持能力强的群落过渡, 土壤水分含量及全氮含量是推动这种过渡发生的主要因子。掌握围封地群落演替过程中的光合生理动态对于亚高寒退化草甸恢复具有一定的理论指导意义。     

Community succession and photosynthetic physiological characteristics of pasture plants in a sub-alpine meadow in Gannan,China

 为了解甘南亚高山草甸围封地恢复演替动态, 探究围封恢复进程中植物光合生理特征的变化规律及其影响因子, 对围封试验地内5个典型群落样地进行样方调查, 测定了各群落优势种及3个共有种的光合参数和叶性状参数, 并测定了群落表层土壤(0–20 cm)的水分含量及全氮含量。结果显示: 该围封地内形成一个以草本植物→半灌木→灌木的演替序列, 群落表层土壤含水量及全氮含量随着演替的进行逐渐增加; 在演替的时间尺度上, 各演替阶段优势种光合生理特征间存在明显差异, 随着演替的进行, 群落优势种的净光合速率(A_area)、光合水分利用效率(WUE)、相对叶绿素含量(SPAD)呈降低趋势, 其叶片氮含量(N_mass)、光合氮利用效率(PNUE)、比叶面积(SLA)随演替变化没有严格一致的规律, 而更多地表现为不同植物功能型之间的差异; 从演替前期到后期, 同种植物的A_area、SPAD值逐渐降低, 非豆科植物披碱草(Elymus dahuricus)、老鹳草(Geranium wilfordii)的PNUE、WUE随演替进行呈降低趋势, 其N_mass、SLA随演替进行却呈增加趋势, 然而豆科植物紫苜蓿(Medicago sativa)由于具有固氮能力, 受养分限制不明显, 这些光合生理特征值没有随演替发生明显的变化。这些结果表明, 在恢复演替过程中, 该围封地由一个物质获得能力强的群落向物质保持能力强的群落过渡, 土壤水分含量及全氮含量是推动这种过渡发生的主要因子。掌握围封地群落演替过程中的光合生理动态对于亚高寒退化草甸恢复具有一定的理论指导意义。     

内蒙古半干旱草原区沙地植物群落光合特征的动态研究

沙蒿(Artemisia intramongolica)群落是半干旱草原地区沙地的重要植被类型,分别在植物的生长前期、中期、盛期和后期采用便携式光合测定仪和大型同化分析仪测定了沙蒿叶片和沙蒿群落的光合动态。单叶和群落的光合速率日进程类型随气候的不同而异,瞬时光合速率主要决定于光合有效辐射强度(PAR)。土壤干旱大大降低了单叶和群落的光合能力,晴天土壤湿润时气温和空气湿度控制着叶片的光合速率,午间大气湿度降低是光合午休的主要外因。叶片的蒸腾速率与气温呈显著线性相关,植物的光能和水分利用效率也主要取决于PAR和气温,随着PAR和气温的升高利用效率下降。沙蒿叶片光能利用效率在后期也能保持较高水平。沙蒿对土壤干旱和高温具有一定的适应性,在土壤湿润时能迅速提高光合速率,形成较大的生物量。但是沙蒿的蒸腾速率高,水分利用效率低。研究认为,沙蒿通过对土壤干旱和高温的忍耐机制而保持长时间较高的光能利用效率,并在土壤湿润时迅速提高光合能力和积累干物质来适应半干旱的沙地环境,而且依靠高蒸腾速率和强的水分吸收能力来竞争性抑制其他植物的生长。     

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。     

C4途径教学的探讨

从能量转换角度来看,光合过程中的碳同化乃是将ATP和NADPH中活跃的化学能转换为储存在糖类中稳定化学能的过程.从物质生产角度来看,占植物干重90%以上的有机物都是通过碳同化转化而来的.     

陆地植被暗呼吸的研究进展

全球变化背景下陆地植物的源汇效应一直是陆地生态系统研究的热点之一.暗呼吸在碳循环中占有重要的位置,是全球变化背景下碳循环过程研究的一个重要环节.目前国内外有关植物暗呼吸方面的研究还较少.本文就植物暗呼吸作用的生理过程、暗呼吸的观测方法,以及植物自身生物因素和环境因子对暗呼吸的影响进行了介绍,指出植物暗呼吸研究中存在的不确定性,并对后续研究的热点与方向进行了展望.     

塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落中多枝柽柳的光合特征及水分利用效率

干旱区植物的生长和生存主要受水分限制,采用滴灌方式对防护林植物进行水分补给是维持人工生态屏障稳定性的重要手段.本研究通过测定塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落多枝柽柳的气体交换参数和稳定性碳同位素值,研究不同水分来源多枝柽柳的光合特征和水分利用效率.结果表明: 滴灌群落多枝柽柳受灌溉和土壤盐分的影响水势普遍较低;自然群落多枝柽柳清晨和正午水势较其他植物低,表明其遭受到严重的水分胁迫;滴灌群落多枝柽柳叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和最大光合速率(P_{n max})均明显低于自然群落多枝柽柳,表明滴灌群落多枝柽柳光合能力弱于自然群落多枝柽柳;灌溉造成的盐分胁迫导致滴灌群落多枝柽柳比自然群落拥有较高的长期水分利用效率.总之,现行的灌溉模式虽能提供防护林植物生长所需水分,但技术的缺陷和土壤盐分的积累可能会影响防护林体系的长期稳定性.     

关于日本扁柏人工林光能利用效率的研究 (Ⅱ)群落生产结构对光能分配与利用效率的影响

本文以日本扁柏人工林为研究对象,通过对间伐林分和不间伐林分的生产结构、光能分布、光合速率、枝叶生长等季节变化的观测,进而计算了光能利用效率的季节变化。通过比较研究,证明了生产结构影响光能利用效率,而密度影响群落生产结构。合理的生产结构可以使光能在群落内合理分配、各层叶的光合潜力充分发挥、提高群落的光能利用效率。为了标定林分生产结构的合理性,本文提出了相对光合时间数和相对光能利用率的概念及数学公式。绘制了生产结构与功能图。对合理的生产结构与合理密度的关系进行了论述。     

植物功能性状对全球气候变化的指示作用研究进展

以大气CO2浓度升高、大气温度升高、干旱胁迫加剧及紫外辐射增强为特征的全球变化对陆地生态系统产生巨大影响,植物作为陆地生态系统的重要组成部分,其功能性状对全球变化的指示作用为探寻全球变化规律、减缓气候变化提供了科学依据。该文主要综述了植物生理功能性状改变(形态变化、气孔调节、光合结构及光合途径改变和植物光合、呼吸速率及水分生理变化等)和物候功能性状改变对全球变化的指示作用,以及植物群落物种丰富度或数量增加等群落特征变化对全球气候变暖的指示作用。最后指出,完善植物功能性状指标和建立从植物个体、群落到生态系统功能的网络指示系统是今后植物功能性状指示研究的发展方向。     

稳定性碳同位素技术在生态学研究中的应用

 植物光合作用是自然界产生碳同位素分馏的最重要过程,也是碳同位素技术在生态学研究中应用的基础。最初,碳同位素主要应用于光合途径的鉴别。随着技术的不断完善和研究的不断深入,目前此项技术在生态学研究的许多领域都得到了广泛的应用。作者从植物叶片、功能群、群落冠层、生态系统以及全球等几个不同的尺度上,对碳同位素技术在生态学研究中的主要应用进行了简要的总结。     

植物生态学的基本原理及其在农业生产中的应用

农业生产是利用环境资源的生产,是通过植物的生理过程将环境中的光、气、热、水、养分等潜在生产力转化为现实生产力的过程。植物生态学是研究植物与环境之间相互关系的科学,也就是研究这种转化过程的科学。所以植物生态学是农业科学的主要基础理论之一。本文主要从个体、群落和生态系统三个水平出发,对植物生态学的基本原理及其在农业生产上的应用作初步的分析讨论。     

羊草和大针茅群落光合速率的比较研究

本研究用同化箱法,在野外条件下测定了羊草群落和大针茅群落的光合速率日进程和季节变化。得到如下结果：1;在整个生长期中,测得羊草和大针茅两群落光合速率的日进程都属双峰型,上、下午,各有一个高峰,但一般以上午峰值较高。2．羊草和大针茅两群落日净光合量的季节变化趋势是相似的。自返青后迅速的提高,到7月上旬达最大值,羊草和大针茅两群落的日净光合量分别为31.68和11.5 gCO2／m2d,随后逐渐降低。3.两群落光合能力的大小,峰值的高低和出现的早晚、中午光合降低的幅度以及季节变化的特点等都与植物生长发育阶段和环境条件有密切的关系。 4．羊草群落各阶段的瞬时光合、日净光合,LAI和生物量等都高于相近时期的大针茅群落。但在环境条件较差(干旱)时,羊草群落光合增加的幅度要比环境条件好时小。5．大针茅群落要比羊草群落耐旱,对不良环境的适应能力强,但在条件较好时增产幅度小。     

C_4植物玉米的光合-光响应曲线模拟研究

光是植物光合作用最基本的一个决定因子,准确分析光响应曲线及其参数是研究光合生理生态过程对环境变化响应的重要途径;但相关模型及其模拟的准确性仍待改进。该研究基于C_4作物玉米(Zea mays)不同干旱处理试验资料,比较研究了现有光响应模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型、二次函数模型以及新提出的改进模型)的适应性。结果表明,改进的光响应模型具有较好的精确度,可较准确地描述光响应曲线,也能够准确拟合最大净光合速率、光饱和点、光补偿点以及暗呼吸速率4个关键光合参数。该结果为研究植物光合生理生态过程及其环境适应性提供了一个改进的模拟方法。     

《光合生产力的生理生态学》一书简介

M. Monsi和T.Saeki主编的《光合生产力的生理生态学》(Ecophysiology of Pho-tosynthetic Productivity)一书已于1978年由日本东京出版社出版。该书是“JIBPsynthesis”丛书之一,列为第19卷。本书内容反映了在1965—1972年日本参加“IBP”研究中,有关光合物质生产方面的论文共34篇。论文阐述了水稻、小麦、玉米、大豆、甜菜等多种栽培植物和一些天然牧草、树木的光合特性,影响光合作用的环境因子以及光合日变化。深刻地分析了植物的光合作用与光、二氧化碳、温度、水分、风等环境因子之间的关系。同时还介绍了研究植物光合     

演替过程中植物功能性状研究进展

植物功能性状是植物在漫长的进化和发展过程中与环境相互作用形成的属性, 与演替有紧密的关系。文章从植物在定居、植物聚集和群落演替过程中的功能性状变化, 以及在群落演替过程中功能性与环境因子相互作用机理等方面进行综述, 探讨植物功能性状与群落演替内在的相关性和规律性, 指出群落演替过程中植物功能性状研究的可能发展方向。