黄土丘陵区不同立地条件下沙棘光合生理日变化特征比较

在自然状态下测定了不同立地条件下沙棘光合生理生态日变化特征。结果表明,沙棘光合速率日变化基本为双峰曲线,均有不同程度的“午休”现象,山地沙棘出现在14：00左右,而川地出现在12：00前后,两峰值出现的时间因立地条件和水分条件而变化,山地沙棘雨后峰值出现时间推迟,但“午休”时间未变,这可能是沙棘适应川地、山地不同环境条件的结果。蒸腾速率日变化也呈双峰曲线,最低点与光合“午休”点重合,水分利用效率基本为“V”字型,以光合”午休”点为转折点。对大气因子日变化的同步测定表明,川地气温日均值较高,相对湿度较低,因而在干旱季节里川地沙棘更可能较山地沙棘受到大气干旱影响。山地较高的相对湿度有利于缓解土壤干旱对沙棘光合的影响,在水分利用上趋向于效率的提高。     

淮南市9种园林灌木树种夏季光合特性研究

采用TPS-2便携式光合仪对淮南市9种园林绿化灌木树种的夏季光合特性进行了测定。结果表明, 各树种光合生理参数(Pn、Ci、Tr、Gs、Ls、WUEt)日均值差异显著, 日变化趋势不尽相同, 且金边黄杨和腊梅的Pn日变化曲线为双峰曲线, 桂花的Pn日变化曲线为三峰曲线, 皆出现了“光合午休”现象。根据Pn、Tr、WUEt 3个指标的日均值进行聚类分析, 可将供试树种分为3个类群。Ⅰ类为低光合、低水分利用型(桂花、红檵木、金边黄杨、腊梅、紫荆、紫叶李), Ⅱ类为低蒸腾、高水分利用型(栀子), Ⅲ类为高光合、高蒸腾型(海桐、紫薇)。从生态效益的角度出发, 海桐和紫薇的固碳释氧、降温增湿能力俱佳, 节水降耗效果处于中等水平, 可作为淮南市生态园林建设的优先树种。     

黄河三角洲贝壳堤岛3种优势灌木的根系构型

根系构型决定了植物植株固定和资源吸收等很多重要功能,并通过资源的分配确定了植物的根冠比和净初级生产力。对黄河三角洲贝壳堤岛3种优势灌木柽柳、酸枣和杠柳的根系构型进行了研究,并验证了植物根系分支直径的尖细速率和根系分支前后的比例。结果表明:3种植物的根系构型不同,酸枣和杠柳根系主要分布在浅表层,水平根幅与垂直根幅的比值较大,而柽柳的垂直根深所占比例最大;杠柳和酸枣的拓扑指数分别为0.85和0.96,趋向于1,近似于鱼尾形分支,而柽柳的拓扑指数为0.65,接近于叉状分支。平均连接长度以酸枣最大,杠柳次之,柽柳最小。随连接长度增加,酸枣根系相比其他两种植物的尖细速率趋向于平缓。此外,3种植物的分支前后直径都符合Leonardo da Vinci法则。总之,根据根系构型,黄河三角洲贝壳堤岛3种灌木植物可以划分为2类,一类是以根系地表分布,扩大根幅,鱼尾形分支觅养的酸枣和杠柳,另一类则是根系深扎,充分利用地下资源的柽柳,体现了2种不同的生境适应对策。     

中国北方杂草稻光合与水分生理特性

杂草稻是一类重要的稻属种质资源,具有耐寒、耐旱、耐瘠薄等优良特性.本文以88份中国北方杂草稻资源和4份栽培稻为材料,研究了中国北方杂草稻的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合与水分生理特性及其相互关系.结果表明: 北方杂草稻资源的光合和水分生理特性存在较大差异,具有丰富的多样性.杂草稻的光合速率变化范围在12.47～28.67 μmol CO₂·m^-2·s^-1,瞬时水分利用效率的变化范围在1.39～3.40 mg·g^-1.光合参数中,胞间CO₂浓度的变异系数最小,气孔导度的变异系数最大.光合速率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系,光合速率与胞间CO₂浓度呈显著的直线关系,瞬时水分利用效率与蒸腾速率、气孔导度呈极显著的二次曲线关系.可用杂草稻材料的优越性能对栽培稻进行品种改良.     

三种松树的生理生态学特性研究

测定南亚热带丘陵地马尾松、湿地松和加勒比松光合速率、蒸腾速率、日同化量和水分利用效率的变化．结果表明,３种松树光合速率和蒸腾速率都具有明显的日变化和季节变化,夏季的光合速率和蒸腾速率最高,冬季最低;加勒比松的平均日同化量为９．３４ｇ·ｋｇ－１、平均水分利用效率为１５９．７５μｍｏｌＣＯ２·ｇ－１Ｈ２Ｏ,高于其它树种;湿地松最低．加勒比松是很好的引种树种,更适合在当地推广     

杨树无性系光合特征的研究

对新培育的金科系列的4个杨树无性系（3^#、6^#、8^#、9^#）的光合特征及净光合速率、水分利用效率与主要影响因子的关系进行了研究。结果表明：不同月份4个无性系的净光合速率的日进程一般在10:00左右达到峰值,然后逐渐降低;蒸腾速率日进程不尽一致;气孔导度在7:00～9:00出现峰值后,缓慢下降。在6～8月,4个无性系的净光合速率的总平均值(μmol CO₂·m^-2·s^-1)排序为：无性系9^#（8.53）>6^#>（7.21）3^#（6.47）>8^#（4.98）;蒸腾速率的总平均值(mmol H₂O·m^-2·s^-1)排序为：无性系9^#（3.74）>3^#（2.76）>6^#（1.76）>8^#（1.47）;水分利用效率的总平均值(mmol CO₂·mol^-1 H₂O)排序为：无性系8^#（4.77）>6^#（4.35）>3^#（2.99）>9^#（2.40）。4个无性系的净光合速率与水分利用效率的排序并不一致。9^#属于高光合、高蒸腾、低水分利用效率类型,8^#属低光合、低蒸腾、高水分利用效率类型。在6月份6^#无性系的净光合速率和水分利用效率与温度、湿度显著相关,3^#、8^#、9^#无性系与光合有效辐射和气孔导度密切相关。     

玛曲高寒沼泽化草甸51种植物光合生理和叶片形态特征的比较

基于功能性状的研究方法广泛地应用于生态学研究, 用于解释不同层次的复杂的生态学过程, 而绿色植物叶片的功能性状长期被认为对植物的生存、生长和繁殖具有重要的影响。该研究对玛曲高寒沼泽化草甸51个植物种(分属于14科)的叶片形态和光合性状进行测量, 比较不同物种和不同功能群(莎草科、禾本科和双子叶类杂草)的差异, 分析叶片形态特征和叶片光合性状之间的相关性。结果表明: 1)不同物种、不同功能群之间在比叶面积、净光合速率和水分利用效率等叶片形态和光合特征方面有着显著的差异, 例如禾本科植物具有较高的比叶面积和水分利用效率, 双子叶类杂草具有较大的叶面积, 而莎草科植物具有较高的净光合速率。2)相关性分析结果显示, 无论在物种水平还是功能群水平, 叶片形态和叶片光合性状之间都具有显著的相关关系。该研究揭示了高寒沼泽化草甸植物物种在叶片功能性状上的显著分化, 进而使得这些物种能在同一个草地群落中共存, 而群落中不同功能群物种的组成差异将会对群落的结构、功能和资源利用产生显著的影响。该研究将为进一步研究高寒沼泽化草甸提供基础研究数据并为其保护和恢复提供生理生态学依据。     

烤烟伸根期的光合特性及其对土壤水分的研究

烤烟NC89、LJ851、LJ911伸根期的生长中心在地下部分。合理地控制土壤水分含量,协调地上部分和地下部分的生长是此期生产管理的重要环节。土壤相对含水量在75%～85%的光合速率提高,但水分利用效率最高的土壤相对含水量在65%～75%之间,且此土壤水分含量有利于烤烟烟苗的蹲苗、壮苗,是烤烟生长的最佳土壤水分条件。     

贝壳砂生境酸枣叶片光合生理参数的水分响应特征

以黄河三角洲贝壳堤岛优势灌木酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosus)为试验材料,模拟贝壳砂生境系列水分条件,测定分析酸枣叶片在系列水分梯度下的光合参数光响应及叶绿素荧光参数,阐明酸枣主要光合生理参数的水分响应特征。结果表明:(1) 酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)随土壤水分的增多先增大后减小, Tr对土壤相对含水量(Wr)的敏感程度大于Pn,因而WUE维持在较高水平。(2) 酸枣叶片Pn下降的原因在Wr > 25%时以气孔限制为主;Wr < 25%时以非气孔限制为主,光合机构受到不易逆转的破坏。(3) 酸枣叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率(AQY)和光饱和点随土壤水分的增多先增大后减小,光补偿点、光抑制项(β)和光饱和项则先减小后增大。(4)在Wr为80%时,酸枣叶片PSⅡ反应中心的光化学转化效率最高。当Wr < 30%时,AQY和潜在光化学效率迅速减小,β迅速增大,酸枣光抑制明显。当Wr < 25%时,非光化学淬灭系数迅速减小,初始荧光迅速增大,酸枣PSⅡ受到不可逆的破坏。(5) Wr在11%-25%内为低产低效水,Wr在25%-58%内为中产中效水,Wr在58%-80%内为高产高效水,Wr在80%-95%内为中产低效水。贝壳砂生境酸枣叶片的光合作用对水分逆境具有较强的生理适应性和可塑性,在Wr为58%-80%内,酸枣光合生理活性较高,利于酸枣苗木生长。     

皇甫川流域梁地生境中间锦鸡儿不同龄级植株光合生理特性的比较研究

对内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗皇甫川流域梁地生境人工栽植的中龄级（5年生）和老龄级（24年生）中间锦鸡儿植株的光合生理特性进行了比较研究。结果表明：中龄级植株的净光合速率和蒸腾速率均大于老龄级植株;两个龄级植株在12:00~14:00净光合速率均下降,老龄级植株是由于光抑制使光系统Ⅱ受损、细胞光合能力下降等非气孔因素所导致,而中龄级植株是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,其中气孔因素是主要因素。光合色素含量的测定结果显示,中龄级植株的叶绿素含量、类胡萝卜素含量均显著高于老龄级植株,前者具有更高的净光合速率和光能利用效率,并且具有更高的抵御强光能力。中龄级植株的水分利用效率高于老龄级植株,具有更强的耐旱能力。     

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。     

黄河三角洲3种生境下的芦苇形态差异及生理生态特征研究

为阐明3种自然生境下的芦苇适应环境策略,通过设置样地,研究水生、湿生、旱生生境下芦苇的形态性状及生理生态特征,结果表明：（1）芦苇的最高高度、平均高度、最高冠幅、平均冠幅和盖度以水生生境最大,湿生生境次之,旱生生境最小;多度值以旱生和水生生境条件下较大;在水生条件下,芦苇往往形成单优势种群。（2）3种生境中的芦苇横走茎主茎长度不同,随地下水位下降,各分支无性系分株数量、分株高度和叶片数增多,分株距离、分株直径和叶面积减小;随着水分限制的加强,芦苇的节数和根数量增多,节长和根长变短。（3）在旱生生境下,根部和叶部SOD、POD活性和根部CAT活性显著高于水生和湿生,叶部CAT活性旱生显著低于水生。3种生境叶部MDA含量表现为旱生 > 湿生 > 水生,湿生和旱生生境下,根部MDA含量明显高于水生。这些形态性状的差异及生理生态特征可以看作芦苇对3种生境的适应性表现。     

新疆乌拉泊库区沙枣与胡杨光合特性比较

用Li-6400便携式光合测定仪,于2009年6~9月测定了新疆乌拉泊库区沙枣和胡杨2种荒漠树种的光合作用日变化,比较了它们光合与水分生理特性的季节动态变化.结果表明:(1)沙枣净光合速率(Pn)的日变化在6月份为典型双峰曲线,在8月和9月份也有微弱的双峰变化,7月份则表现为单峰曲线;胡杨的Pn日变化在6和9月份为双峰曲线,7和8月份为单峰曲线.(2)沙枣各月蒸腾速率(Tr)日变化均呈双峰曲线,胡杨的Tr日变化于6和7月份呈双峰曲线,在8和9月份呈单峰曲线.(3)沙枣水分利用效率(WUE)日变化规律不明显,胡杨各月WUE日变化表现为双峰曲线.(4)沙枣叶片的气孔导度(Gs)的日变化与其Pn的变化基本一致,而胡杨则没有这种现象.(5)气孔因素是引起沙枣光合午睡"的一个原因,但不是引起胡杨Pn降低的主要因素;叶片大气水汽压亏缺(VPD)和气温(Ta)是共同影响沙枣和胡杨Pn的主要生态因子;沙枣平均Pn和Tr明显低于胡杨,而WUE则相反.     

酸枣叶对土壤水分的生理生化响应

酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)分布广、适应性强、极耐旱,是研究植物响应干旱气候的优良试验材料。通过覆膜技术控制酸枣根系附近土壤水分含量,研究了不同土壤水分条件对酸枣叶片组织含水量、叶绿素含量、丙二醛、可溶性糖含量等生理生化指标的影响,以期探明酸枣适应干旱的生理机制。结果显示：随着土壤含水量的降低,处理组酸枣叶片的相对含水量与绝对含水量均降低,但都保持在较高水平,与对照相比,差异显著（p<0.05）;自然饱和亏呈下降趋势且维持在较低水平,较对照差异均显著（p<0.05）;随着土壤水分的减少,处理组酸枣叶片较对照组组织水势和渗透势减小（p<0.05）,较对照差异显著（p<0.05）,吸水能力提高;处理组酸枣叶片的叶绿体色素含量随土壤干旱程度的加深,均表现为低于对照且逐渐减少（p<0.05）;随着处理时间的延长,处理组与对照组相比,电导率随之增大,MDA含量也随之升高,质膜受到损伤;处理组酸枣叶片中渗透调节物质可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均有不同程度的增加,平均增幅为1.29、1.5倍。结果表明,酸枣叶片在不同的土壤水分条件下,具有积极的生理响应方式,适应性强,具有较强的抗旱耐旱能力。     

土壤干旱胁迫对酸枣叶片黄酮类代谢及某些生长和生理指标的影响

采用盆栽称量法研究了对照、中度和重度干旱(土壤相对含水量分别为75%、55%和35%)条件下1年生酸枣〔Ziziphus jujuba Mill.var.spinosa(Bunge)Hu ex H.F.Chow〕幼苗叶片中黄酮类成分含量及一些生长和生理指标的变化,并讨论了酸枣适应干旱过程中黄酮类成分的作用。结果表明:在中度和重度干旱条件下酸枣叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均高于对照,但经重度干旱处理后复水第7天PAL活性与对照无显著差异。与对照相比,中度干旱条件下叶片槲皮素含量基本无变化,总黄酮和芦丁含量分别显著或极显著增加,丙二醛和可溶性蛋白质含量无显著变化;与中度干旱条件相比,重度干旱条件下叶片总黄酮、芦丁和槲皮素含量显著或极显著下降,丙二醛含量不显著增加,可溶性蛋白质含量显著降低;与对照相比,重度干旱条件下总黄酮含量无明显变化,芦丁和丙二醛含量极显著或显著增加,槲皮素和可溶性蛋白质含量显著下降;复水第7天,总黄酮、芦丁和槲皮素含量均显著或极显著高于复水前,且总黄酮和芦丁含量显著高于对照,槲皮素含量与对照无显著差异;复水第1天至第4天,丙二醛含量呈先降后增再降的趋势、可溶性蛋白质含量则呈先降低后逐渐增加的趋势,其中复水第1天丙二醛含量显著高于复水前、可溶性蛋白质含量显著低于复水前。在中度或重度干旱胁迫后酸枣枝条长度均极显著小于对照,且随土壤相对含水量的降低枝条长度减小;叶片相对含水量也表现出随土壤相对含水量的降低逐渐减小的趋势,但差异不显著。研究结果提示:适宜的干旱胁迫可促进酸枣叶片黄酮类代谢,但在不同的干旱胁迫条件下,黄酮类代谢在酸枣抗旱过程中具有不同的作用。     

黄河三角洲柽柳的开花特性及传粉生态学研究

野外定位观测了柽柳(TamarixchinensisLour.)的开花物侯、开花动态、访花者的种类、行为和访花频率,并对其繁育系统、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力进行了检测。结果表明,柽柳单朵花的花期仅1d,P/O为390.9±81.0,繁育系统属于自交亲和、需要传粉者的类型。花的结构和开花式样适合以食蚜蝇为主的多种昆虫传粉。自然条件下的结实率为95.23%。柽柳的果实成熟期较短(15d),整个居群有长达几个月的花期,开花数目众多,因此能产生大量的种子,在适宜条件下会形成大片的柽柳灌丛。     

盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗生长及生理生化特性的影响

以3年生柽柳为材料,采用盆栽实验测定分析不同盐旱交叉胁迫下柽柳的生长状况、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量,以阐明盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗生长及生理生化特性的影响。结果显示:(1)盐胁迫对柽柳生长影响大于干旱胁迫,茎叶对盐旱胁迫的敏感性高于根系部分;随着盐胁迫的加剧,柽柳株高、基径以及干物质量均降低。(2)随盐旱胁迫的加剧,柽柳幼苗叶片光合色素含量先升高后降低,主导影响因子由干旱胁迫转为盐胁迫;重度盐胁迫下,叶绿素a、b下降明显。(3)中度干旱胁迫下,SOD和POD活性随盐胁迫的增强先降低后升高;随盐旱胁迫的加剧,SOD和POD活性逐渐减弱。(4)适度的盐旱胁迫能降低幼苗MDA含量,但重度干旱、轻中度盐分胁迫下MDA含量较高。研究发现,柽柳能通过调整自身生长和生理生化特性来提高其对逆境适应能力,表现出较强的抗旱耐盐性;盐旱胁迫下柽柳表现出一定的交叉适应性,适度的干旱胁迫能增强柽柳的耐盐能力。     

塔里木沙漠公路防护林3种植物光合特性对干旱胁迫的响应

利用Li-6400光合作用系统在沙漠腹地测定分析塔里木沙漠公路防护林植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)光合特性对干旱胁迫的响应,探讨了水分亏缺对防护林植物光合积累的影响作用。结果显示:沙拐枣的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率及潜在光合作用能力对水分亏缺最敏感,而柽柳则最不敏感;不同处理下3种植物光合特性变化的差异表明,不同植物对水分亏缺有着不同的响应变化和适应方式;此外,干旱胁迫未提高3种植物的水分利用效率,反而降低了其光能利用效率;C3植物多枝柽柳在干旱高温条件下保持着比C4植物梭梭和沙拐枣更为稳定的光合积累和水分利用效率,说明部分C3植物具备不弱于C4荒漠植物的干旱耐受适应能力;虽然水分亏缺对3种植物的光合作用能力均存在不同程度抑制作用,但未对其光合积累造成不可逆转的影响。可见3种植物都有很强的干旱适应与耐受能力,这种能力表明沙漠公路防护林的灌溉管理还有进一步的节水空间。     

乌兰布和沙漠东北部8种沙生灌木生长季末期的光合生理特性

以乌兰布和沙漠东北部的甘蒙柽柳、沙木蓼、霸王、沙冬青、花棒、白刺、梭梭和柠条8种沙生灌木为材料,对沙生灌木生长季末期的光合生理特性进行了研究。结果表明:(1)8种沙生灌木秋季的气孔导度日变化有明显的峰谷;气孔导度日均值最大的为梭梭(0.71 mol.m-2.s-1),最小的为柠条(0.08 mol.m-2.s-1);(2)8种沙生灌木秋季的光合速率日变化均呈现单峰曲线,影响光合速率变化的因素以非气孔限制因素为主;光合速率峰值出现时间以柠条最早(11:30),甘蒙柽柳和沙木蓼最晚(15:30);光合速率日均值最大的为沙木蓼(7.99μmol.m-2.s-1),最小的为柠条(3.40μmol.m-2.s-1);(3)蒸腾速率的日变化除梭梭和柠条呈现单峰曲线外,其余6种灌木呈现出准双峰曲线或双峰曲线;蒸腾速率日均值最大的为梭梭(4.42 mmol.m-2.s-1),最小的为柠条(0.47mmol.m-2.s-1);气孔运动因素对蒸腾作用的影响占据优势;(4)8种沙生灌木的光合水分利用效率在白昼普遍高于早晚,且以柠条的光合水分利用效率日均值最大(7.18μmol.mmol-1),梭梭最小(1.23μmol.mmol-1);蒸腾速率日均值高的沙生灌木光合水分利用效率日均值低,反之亦然。