水分梯度对沙地柏幼苗荧光特征和气体交换的影响

 为了探讨未来降雨变化对半干旱毛乌素沙地常绿灌木沙地柏(Sabina valgaris Ant．)荧光特征和气体交换的影响,在内蒙古鄂尔多斯沙地草地生态站开展了水分梯度实验。结果表明：水分梯度对初始荧光、可变荧光、最大量子产量、最大荧光／初始荧光比的影响均不显著;相反,显著影响净光合比率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2/大气CO2,水分利用效率、表观CO2利用效率和表观光能利用效率。这些结果指示,在一个实验期,土壤水分变化显著影响沙地柏幼苗的“表观性”气体交换和资源利用效率,并不显著影响光系统Ⅱ的“内在性”荧光特征。气体交换和资源利用效率对水分变化的响应格局因生理指标不同而存在差异。净光合速率对接近土壤最大持水量的施水处理最敏感。     

松嫩平原苏打盐渍土区不同潜水埋深下羊草的光合特征

通过人工控制地下水位模拟试验,研究了不同潜水埋深下羊草净光合速率和蒸腾速率。结果表明地下潜水埋深直接影响羊草的正常生理活动。潜水埋深在1.0—2.5m之间,潜水埋深越浅,羊草表现为净光合速率和蒸腾速率越高;随着潜水埋深的增加,羊草净光合速率和蒸腾速率减小,生理活动下降。不同月份羊草净光合速率和蒸腾速率与潜水埋深呈幂函数关系,不同时间羊草净光合速率和蒸腾速率与潜水埋深呈幂函数、指数函数和对数函数关系,相关系数均在0.90以上,因此可以用函数方程来估算不同潜水埋深下的羊草净光合速率和蒸腾速率。结果为松嫩平原苏打盐渍土区植被恢复与环境保护提供科学依据。     

烤烟叶片光合气体交换参数对滤减UV-B辐射强度的响应

以烤烟品种'K326'为试验材料,通过覆盖不同的透明薄膜滤减UV-B辐射处理方式,并应用多元统计的岭回归分析方法,研究了100%(CK)、75%(A)、50% (B)、35%(C)自然UV-B辐射处理下烤烟成熟初期叶片的光合气体交换参数与50 cm和150 cm高度UV-B辐射强度的关系.结果表明:对于净光合速率,不同高度的UV-B辐射对A、B、C处理的抑制强度都是A>C>B;3个处理的瞬时水分利用效率(WUE)受UV-B辐射抑制强度为B>C>A;在A、C处理条件下,影响烟叶净光合速率变化的主要是气孔因素,而B处理条件下却主要是非气孔因素.可见,'K326'烤烟叶片的光合气体交换参数对不同的UV-B辐射强度响应区间的敏感性存在一定的差异.     

海拔对高山栎光合气体交换和叶性状的影响

理解影响植物分布的式样及过程是生态学研究的中心内容之一,但对许多物种而言,限制其分布的原因还不清楚。为了认识高山栎分布与生理生态特性的关系,我们在不同海拔的4个观测点研究了帽斗栎的光合气体交换、叶氮含量、叶绿素含量和比叶重。由于高的水气压亏缺和气温,帽斗栎的光合作用和蒸腾作用在午间表现出明显的降低现象。帽斗栎的饱和光合速率、水分利用效率、最大羧化速率、最大电子传递速率和氮利用效率在海拔中部比低海拔或高海拔处的为高。不同海拔的叶氮含量在5月份有差异,8月份则没有明显不同。叶片厚度随海拔增加,但叶绿素含量及光合最适温度随海拔升高而降低。帽斗栎光合作用的海拔变化与叶片的生化效率和氮含量有关,而与比叶重无关。研究结果说明,温度的海拔变化对高山栎的光合作用和叶性状有明显影响,最适宜帽斗栎光合碳获取及生长的海拔范围是3180～3610m。     

海拔对高山栎光合气体交换和叶性状的影响

理解影响植物分布的式样及过程是生态学研究的中心内容之一,但对许多物种而言,限制其分布的原因还不清楚。为了认识高山栎分布与生理生态特性的关系,我们在不同海拔的4个观测点研究了帽斗栎的光合气体交换、叶氮含量、叶绿素含量和比叶重。由于高的水气压亏缺和气温,帽斗栎的光合作用和蒸腾作用在午间表现出明显的降低现象。帽斗栎的饱和光合速率、水分利用效率、最大羧化速率、最大电子传递速率和氮利用效率在海拔中部比低海拔或高海拔处的为高。不同海拔的叶氮含量在5月份有差异,8月份则没有明显不同。叶片厚度随海拔增加,但叶绿素含量及光合最适温度随海拔升高而降低。帽斗栎光合作用的海拔变化与叶片的生化效率和氮含量有关,而与比叶重无关。研究结果说明,温度的海拔变化对高山栎的光合作用和叶性状有明显影响,最适宜帽斗栎光合碳获取及生长的海拔范围是3180~3610m。     

黍气体交换对异质养分环境的反应

 比较了异质养分环境中黍(Panicum miliaceum)叶片气体交换和光合养分利用效率。异质养分环境显著影响黍叶片气体交换;繁殖前期叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率随环境中总养分水平变化的趋势与种子成熟期恰好相反;光合速率、蒸腾速率和气孔导度与叶氮含量成显著相关,而与叶磷含量和叶钾含量无显著相关;光合磷利用效率和光合钾利用效率受异质养分环境的显著影响,而光合氮利用效率对异质养分环境无显著反应。     

2个种源栓皮栎对干旱及复水的光合生理响应

为了探究干旱复水对2个种源栓皮栎幼苗光合生理特性的影响,测定了不同水分处理(正常供水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)及复水处理下盆栽栓皮栎幼苗生长、叶片气体交换及叶绿素荧光参数。结果表明:随着干旱胁迫程度的加重,幼苗生长受到的抑制程度增加;气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)均呈下降的趋势,而气孔限制值(Ls)呈上升趋势,在重度干旱胁迫下气体交换参数变化幅度最大;叶片非光化学猝灭系数(NPQ)呈现先上升后下降的趋势,PSII潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和实际光量子效率(ΦPSⅡ)均呈下降趋势。主要叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应与气体交换参数一致,即重度胁迫对光合电子传递造成了最严重的损伤。干旱后复水,导致栓皮栎光合生理参数不同程度的恢复。就种源地而言,老君山种源的幼苗在干旱胁迫下主要参数的变化程度大于北坡山种源的幼苗,且在复水后老君山种源幼苗恢复程度低于北坡山种源,表明北坡山种源的栓皮栎抗旱力和恢复力均强于老君山种源。     

典型城区与郊区环境大叶黄杨气体交换及叶绿素荧光特性比较

采用Li-6400便携式光合作用测定系统对夏秋季典型城区与郊区环境下大叶黄杨的气体交换和叶绿素荧光特性进行了现场实验比较研究.研究显示,叶片净光合速率的大小由总光合速率(光合能力)和呼吸速率共同决定,城区环境温度较高、相对湿度较低、大气CO2浓度较高, 不同月份城区和郊区样点大叶黄杨的净光合速率差异显著性存在不同.城区环境下大叶黄杨的胞间CO2浓度、叶面水气压亏缺、蒸腾速率高于郊区环境.城区环境中温度、大气CO2浓度等的变化会影响叶片呼吸作用,造成呼吸速率升高或是降低,城区环境中污染物浓度变化也会损伤叶片光合结构从而导致总光合能力降低,这两者都会引起净光合速率的变化.通过大叶黄杨叶片叶绿素荧光指标的进一步对比分析发现,城区大叶黄杨叶片叶绿素总量、叶绿素a/b、Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ΦPSⅡ、ETR降低,但qN升高.表明叶片叶绿体PSⅡ的功能受到负面影响.城区大叶黄杨叶片荧光参数的变化,从微观机制上表明城区环境中污染物浓度的上升导致叶绿素及叶绿体光合结构受损的确是叶片光合能力下降的主要原因之一.     

重庆石灰岩地区十大功劳光合特性动态变化和对CO2的响应研究

运用开放式气体交换C I-310便携式光合作用测定系统,研究了重庆石灰岩地区适生灌木十大功劳(Maho-nia fortunei)光合特性的动态变化和对CO2的响应。结果表明:十大功劳的净光合速率和气孔导度的日变化为双峰曲线,蒸腾速率的日变化为单峰曲线,净光合速率出现了光合午休现象,主要由非气孔因素影响,水分利用效率的日变化呈“L”型。在季节变化中净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现双峰曲线,而水分利用效率呈现“W”型。气体交换的日动态和季节动态变化是与植物生存的气候环境相适应的,在石灰岩地区表现出低光合低蒸腾和高水分利用效率的节水特性。净光合速率随着CO2浓度的升高而表现出升高趋势,其CO2补偿点为90μmol.mol-1左右,羧化效率为0.0125,较低的羧化效率是十大功劳净光合速率较低的一个原因。     

地下水埋深对幼龄梭梭功能性状的影响

地下水是干旱荒漠区潜水灌丛植物的重要水分来源,为认识地下水埋深对潜水植物功能性状的影响,利用蒸渗仪群配备的全自动补水仪设置两组地下水埋深(2和3.5 m),测定幼龄梭梭生长季同化枝水力性状、气体交换特征和根系形态参数.结果表明:与地下水埋深2 m相比,地下水埋深3.5 m处理幼龄梭梭黎明前同化枝水势、饱和膨压渗透势和根...     

温带草原不同土地利用方式下优势种植物和生态系统的气体交换北大核心CSCD

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种处理下的样地内,对生态系统尺度和大针茅(Stipa grandis)、冷蒿(Artemisia frigida)、羊草(Leymus chinensis)3种优势种植物叶片尺度上的气体交换和水分关系进行了测定,对比研究了植物碳水对环境的响应。结果表明,在优势种单株尺度和生态系统尺度上,大气-植被CO2交换因草地利用方式的不同而具有不同的表现。在生态系统层面,放牧样地的群落净CO2气体交换量和总初级生产力都与围封样地和割草样地有差异,群落总初级生产力受生态系统呼吸的影响。在放牧处理下,群落净CO2气体交换量日变化表现为生态系统对碳的吸收,而围封和割草则以碳释放为主。单叶光合速率出现负值并随时间推移而恢复的现象,应是植物对干旱高温、高光照的特殊反应。生态系统水分利用效率没有明显不同,但各样地的蒸散能力有趋势上的变化;对于同种植物,放牧样地植物单叶水分利用效率的日变化波动幅度最大,围封样地最小。     

温州蜜柑叶片气体交换和叶绿素荧光对低温的响应

研究了低温对温州蜜柑叶片气体交换和叶绿素荧光的影响 ,结果表明 :(1) 8℃低温处理 18h对气体交换和叶绿素荧光影响不大。 (2 ) 2℃低温处理 15h后 ,净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)、羧化效率 (CE)下降 ,胞间CO2 浓度 (Ci)升高 ,表观量子效率 (AQY)和叶绿素荧光参数F0 及Fv/Fm没有显著变化。 (3)室外自然低温处理 2和 7d ,Pn、Gs、CE、饱和CO2 光合速率、AQY及Fv/Fm显著下降 ,Ci及F0 显著升高 ;在 2 0℃室内 ,Fv/Fm、F0 和AQY比CE和Pn恢复快。 (4 )低温胁迫使Jf(依据叶绿素荧光参数计算所得的电子传递速率 )和Jc(依据CO2 同化测定所得的电子传递速率 )下降 ,Jf/Jc 值升高。 (5 )低温处理降低了Pn和光呼吸速率 (Pr) ,但Pr下降的速率小于Pn下降的速率     

水份含量对紫膜薄层某些光学性质的影响

本文研究在乾燥紫膜薄层中不同水合程度对光循环中间体M衰减速率,对园二色谱(CD)和蛋白紫外荧光光谱的影响.在相对湿度小于70%时,M衰减速率相对稳定,不随湿度改变而变化;但当湿度大于70%时,则衰减速率急剧上升.从可见区的CD光谱中,也发现了在相对湿度大于70%后,旋转强度急剧上升.蛋白紫外荧光光谱随湿度增加未发现有明显变化.实验结果说明一定水份的含量对紫膜完成质子泵功能是必不可少的,它能改变色素团的微环境,从而改变色素团和蛋白间的相互作用.     

等压气体逆向扩散综合征及其机理

等压气体逆向扩散综合征为潜水(高气压)中因含惰性气体的呼吸气体的转换所引起。主要由于:分隔在机体某种(些)界面两侧的、压强相等而扩散速率不同的惰性气体,穿过界面逆向扩散时,在一定阶段内,扩散快的气体较多地扩散入体内有扩散慢的气体的一侧,以致该侧惰性气体张力总和高于周围气压,产生过饱和,导致气泡形成,引起表现于皮肤、前庭器和血管系的症状和体征。对此综合征的研究,于探明特定条件下气体在体内的运动规律和机体发病的病理生理学,并据以提出改进措施,从而保障潜水者安全等,都有重要意义。有些方面,尚待深入研究。     

Dominant species and ecosystem gas exchange in temperate grassland under different land use patterns

在内蒙古温带草原围封、放牧和割草3种处理下的样地内, 对生态系统尺度和大针茅(Stipa grandis)、冷蒿(Artemisia frigida)、羊草(Leymus chinensis) 3种优势种植物叶片尺度上的气体交换和水分关系进行了测定, 对比研究了植物碳水对环境的响应。结果表明, 在优势种单株尺度和生态系统尺度上, 大气-植被CO₂交换因草地利用方式的不同而具有不同的表现。在生态系统层面, 放牧样地的群落净CO₂气体交换量和总初级生产力都与围封样地和割草样地有差异, 群落总初级生产力受生态系统呼吸的影响。在放牧处理下, 群落净CO₂气体交换量日变化表现为生态系统对碳的吸收, 而围封和割草则以碳释放为主。单叶光合速率出现负值并随时间推移而恢复的现象, 应是植物对干旱高温、高光照的特殊反应。生态系统水分利用效率没有明显不同, 但各样地的蒸散能力有趋势上的变化; 对于同种植物, 放牧样地植物单叶水分利用效率的日变化波动幅度最大, 围封样地最小。     

如何帮助学生理解呼吸作用的过程

“呼吸作用的过程”就是有机体在新陈代谢过程中进行气体交换的一个统一过程。由于这个问题比较复杂,学生学完人体解剖生理学有关章节后,每每还是理解不深,概念下够完整的。因此,在进行系统复习时,有必要帮助学生形成一个呼吸作用的统一过程底完整慨念。使学生加深理解“人体如何和外界进行气体交换(外呼吸)?如何在体内进行气体交换(内呼吸)?为什么能进行气体交换(呼吸作用的原理)?”这一系列问题。为了达到这个目的,建议     

佛甲草(Sedum lineare)在干旱条件下的气体交换

在干旱条件下,测定了广州市1、4、5和年期屋顶绿化植物佛甲草叶片的气体交换参数、相对含水量(RWC)和比叶重(LMA),探讨了佛甲草在屋顶绿化中的生理生态适应性.结果表明不同生长期佛甲草叶片的RWC和LMA相对较低,分别在81.79%～87.58%和0.059～0.072 kg·m^-2之间,RWC和LMA在不同生长期的差异不显著(P>0.05).不同生长期佛甲草的气体交换参数CO₂同化速率(A)、气孔导度(g_s)和蒸腾速率(E)均呈现相似的日变化格型,A、g_s和E的日均值差异不显著(P>0.05).A、g_s和E之间的日变化呈明显的正相关关系(P<0.01).根据植物的RWC和气体交换参数的特征,推断佛甲草属兼性CAM植物,不同生长期佛甲草的主要生理生态指标相似.     

两种不同生态型麻疯树夏季光合特性的比较

以来源于海南及贵州的两种不同生态型麻风树(Jatropha curcas L.)为试材,利用LI-6400便携式光合作用测量系统及PAM-2100调制叶绿素荧光仪,在夏季对其气体交换特性及叶绿素荧光参数等进行测定.光强-光合速率响应曲线显示两种不同生态型叶片最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(LSP)分别为18.9μmol · m-2 · s-1、1600μmol · m-2 · s-1(贵州型)和20.4μmol · m-2 · s-1、1700μmol · m-2 · s-1(海南型),而CO2光合速率响应曲线则显示两者的差异不大.两者的净光合速率(Pn)的日变化曲线都呈双峰型,主峰出现在10:00,在14:00左右出现低谷,次峰出现在16:00左右,有明显的光合"午休"现象.海南麻风树的Pmax、LSP、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)和暗呼吸速率(Rd)均高于贵州麻风树.两种生态型麻风树PSⅡ最大原初光化学效率(Fv/Fm)日变化无显著差异, 而实际光化学效率(ΦPSⅡ)变化趋势与Pn相同.这表明麻风树是一种具有较高的光合速率和强光适应性的木本能源植物,不同生态型麻风树的气体交换特性及叶绿素荧光参数有一定的差异,海南麻风树对强光的适应能力强于贵州麻风树.     

兼性景天酸代谢植物CO2气体交换模式的环境调节

长药景天(Sedum speciubile)、土三七(S aizoon)及露花(Mesembryanihemum cord-ifolium)等三种兼性景天酸代谢(CAM)植物的CAM型植株,在阴天能全天吸收CO_2,无第Ⅲ阶段,与其在晴天的CO_2交换模式明显不同:而大叶伽蓝菜(Kalanchoe daigremontiana)、瓦松(Orostachys fimbriatus)及落地生根(Bryophyllum pinnatum)等三种专一性CAM植物,在阴天的气体交换模式仍有第Ⅲ阶段。说明在阴天能全天持续吸收CO_2的气体交换模式,只有兼性CAM植物具有。兼性CAM植物在阴天和晴天的气体交换模式间出现的差异,温度起着主导的作用。高温可加速苹果酸脱羧,温度对气体交换模式的影响即主要是通过影响脱羧速率实现的。专一性CAM植物由于晚上积累的苹果酸较多,使它们在阴天气温较低的条件下脱羧也较快,这是专一性CAM植物在阴天也不能全天吸收CO_2的重要原因。     

浑善达克沙地不同植物功能型光合作用和水分利用特征的比较

为了比较不同植物功能型在沙地生境下光合作用和水分利用效率的差异,测定了浑善达克沙地3种功能型的代表种的气体交换特征来比较它们的光合碳固定能力和水分利用状况。3个代表种的气体交换日变化结果表明乔木的光合速率和水分利用效率比草本和灌木的低,而蒸腾速率和气孔导度较高,经过中午的光合午休后,乔木的光合速率在下午没有恢复,而草本和灌木都有不同程度的恢复。在所测定的所有代表物种中,研究地全部的乔木(3种)和灌木(6种)以及典型的草本(2 5种) ,气孔导度与光合速率和蒸腾速率都成显著的正相关关系;另外,在同样的叶片水势情况下,乔木植物的气孔导度最低,在同样的蒸腾速率情况下,乔木植物的光合速率最低。这些结果表明乔木在CO2 同化和H2 O蒸腾平衡上具有低的水分利用效率。从这个角度考虑,我们认为在对沙地进行恢复时,一些草本和灌木种比乔木更合适