杉木中龄林针叶光合作用对光斑的响应

对18年生杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb．)Hook．)当年生针叶净光合速率(Pn)对不同时间和强度的猝发性辐射和模拟光斑响应的研究表明：经长时间低光或暗处理后针叶的Pn对猝发性连续强光的响应呈S形曲线,约需10～15min的光诱导才能达到相应光强下的最大值;猝发性辐射强度越大,所需光诱导时间越长;低光期越长,低光期辐射越小,所需光诱导期越长;但只要光斑间隔不是太长,针叶仍可保持原有的光诱导状态。针叶Pn对单个瞬时光斑的响应与光斑前的光诱导状态和光斑时间长短有关,充分诱导的针叶Pn对光斑的响应较未诱导或未充分诱导的针叶要灵敏得多,光斑时间延长可提高光诱导状态,从而提高Pn。光斑消失后Pn缓慢下降表明针叶对光斑的响应存在明显的光后CO2固定,在瞬时光斑较多的林内,光后CO2固定可占总同化量的相当大比例。     

不同光照环境下荷花叶片光合光响应模型比较

以上海荷花品种‘伯里夫人’为试验材料,设置全光照和林下遮荫(50%全光照)2种不同的光照环境,采用4种光响应模型拟合分析荷花叶片净光合速率光响应过程,比较不同光照下适宜的光响应模型,研究荷花品种对遮荫环境的适应规律.结果表明: 4种模型对荷花叶片光合作用光响应过程拟合效果的优劣顺序为：直角双曲线修正模型>指数模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型,后3种模型均为没有极值的函数,不能直接求得最大净光合速率(P_{n max})和光饱和点(LSP).直角双曲线修正模型对LSP、P_{n max}、暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(LCP)等光响应参数表现出最佳的拟合效果,拟合值与实测值相对误差最小.随光强减弱,荷花主要的光合生理参数均降低,其中,R_d下降幅度显著,其他参数变化不显著.说明荷花对适度弱光环境具备一定的适应能力,表现出良好的光合适应性反应与调节,能够维持植株的正常生长.
     

光对不同叶龄花生叶片糖酵解代谢的影响

光对花生不同叶龄的磷酸丙糖、3-磷酸甘油醛脱氢酶、丙酮酸激酶和丙酮酸含量的影响不同。成长叶片光合速率大于暗呼吸,在光下,TP增高,细胞质G3PDh活性受抑制,PK活性和Pyr含量下降;DCMU处理则消除光的影响,TP下降,细胞质G3PDh和PK活性升高。花生成长叶在光下糖酵解(EMP)途径受抑制,抑制位点是G3PDh和PK。幼叶光合微弱,呼吸作用强,TP和Pyr及细胞质酶活均不受光、暗条件和DCMU处理影响,其EMP途径和在暗中同样速率运转。老叶光合和暗呼吸均较弱,TP和两种酶活不论在光和暗中均无差异,Pyr少,EMP途径运转也慢。     

不同杉木无性系叶片解剖结构对大气增温的响应

以10个不同杉木无性系幼林叶片为研究对象,在对研究地气候因子进行分析基础上,采用微波石蜡快速切片法制作叶片解剖结构,通过观测比较叶片8项解剖结构指标的差异规律,研究不同杉木无性系叶片解剖结构在大气增温背景下的响应特征。结果表明：（1）研究地2020年度夏季气温呈先上升后下降的趋势,降水量变化与之相反,呈现出明显的高温干旱现象。（2）不同杉木无性系叶片解剖结构相似,叶肉组织分化为栅栏组织和海绵组织,为典型异面叶;解剖结构指标除下表皮厚度外,其余指标在无性系间呈现出不同程度的改变,表现出对大气增温响应的形态可塑性差异。（3）相关性分析结果表明,叶片解剖结构指标之间存在一定自相关关系;气候因子中,月平均气温与栅栏组织呈极显著正相关关系（P<0.01）,月均降水量与栅栏组织、海绵组织、栅海比均呈极显著正相关关系（P<0.01）。（4）根据主成分分析结果,筛选出海绵组织、栅栏组织、叶片厚度、表皮组织和角质层为表征杉木叶片解剖结构的典型指标,反映出在大气增温背景下杉木叶片解剖结构变化特征以抵抗强烈光照和减少水分散发的特性。（5）不同杉木无性系叶片可塑性指数均值排序结果为W2 > P11 > S4 > P32 > P41 > P17 > P18 > S22 > S23 > 洋061,表明不同杉木无性系对大气增温的生态适应性与之相对应。综上可见,不同杉木无性系对环境的适应能力存在差异,叶片具有较强的形态可塑性变化,当气温改变时,杉木可通过叶片解剖结构调整以应对不断增加的大气温度带来的高温干旱复合逆境胁迫,未来应充分重视气候变化对杉木人工林生长发育的影响。     

光合作用光响应模型的比较

 用美国Li-Cor公司生产的Li-6400光合作用测定仪控制CO₂浓度和温度, 测量了华北平原冬小麦(Triticum aestivum)的光响应数据。分别用C₃植物光响应新模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型和Prado-Moraes模型拟合这些实测数据, 分析了由直角双曲线模型、非直角双曲线模型和Prado-Moraes模型拟合这些数据得到的最大净光合速率(The maximum net photosynthetic rate)远大于实测值, 而光饱和点(Light saturation point)远小于实测值的原因。结果表明, 由C₃植物光响应新模型拟合的结果与实测数据符合程度最高(R²=0.999 4和R²=0.998 7); 表观量子效率(Apparent quantum yield)不是一个理想的表示植物利用光能的指标, 建议用植物光响应曲线在光补偿点处的量子效率作为表示植物光能利用的指标。     

不同淹水时间下中华蚊母树光响应特征及其模型比较

本文模拟库区秋冬季淹水环境,利用Li-6400 XT便携式光合仪测定了淹水条件下2年生中华蚊母树的光响应曲线,并采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型3种数学模型进行拟合分析,以探讨不同模型对水淹胁迫下中华蚊母树的适用性以及最佳光合参数对水淹胁迫的适应规律.结果表明:非直角双曲线模型对正常水分生长和短期水淹下(水淹15 d)中华蚊母树光响应过程的拟合优于其他两种模型,而直角双曲线修正模型对长期水淹下(水淹30、45和60 d)中华蚊母树光响应过程的拟合更具优势.直角双曲线修正模型对光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pn max)和光饱和点(LSP)的拟合效果最佳,非直角双曲线模型对暗呼吸速率(Rd)的拟合效果最佳.水淹前期(30 d),中华蚊母树表观量子效率(Φ)、Pn max和LSP逐渐降低,而LCP和Rd逐渐升高,但随着水淹时间的继续增加,中华蚊母树逐渐对水淹产生了适应性,各项光合生理指标逐渐趋于稳定,说明中华蚊母树具有一定适应水淹环境的能力.     

羊草不同叶龄叶片光－光合特性的初步研究

在6月至7月,羊草叶片在充分展开后的数天之内,即最上展开叶,其净光合速率及其光强系数,以及光饱和点,近饱和点和半饱和点最高;幼龄叶和老龄叶的上述各项指标均较低,但随着光强的下降,不同叶龄叶片的净光合速率或光合的光强系数的差别均逐渐减小,光补偿点以半展开幼叶较低,而后随叶龄增长逐渐升高,羊草的壮龄叶对光的利用能力较强,在其光合生产中起主要作用,幼龄叶仅对弱光的利用能力高,老龄叶相对地较为耐阴。     

光响应曲线的指数改进模型与常用模型比较

光响应曲线的参数是研究植物生理状态的重要指标, 常用的光响应曲线模型无法准确地计算出光饱和点和最大净光合速率。该文利用光响应曲线新模型——指数改进模型、直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型和指数模型, 拟合高粱(Sorghum bicolor)、苋(Amaranthus tricolor)、大麦(Hordeum vulgare)和半夏(Pinellia ternata)的光响应曲线, 并随机选取部分数据进行检验, 得到了各模型计算出的主要生理参数, 并对这些数据进行了比较分析, 讨论了各模型之间的优缺点和准确性, 描述了C₃、C₄植物光响应的适宜性。结果表明, 基于C₃植物得到的指数改进模型和直角双曲线修正模型能较准确地计算出C₃、C₄植物饱和光强和最大净光合速率, 并在描述光响应曲线时比另外3个模型具有更高的精确性和适宜性。实验结果可为光响应曲线模型在C₃和C₄光合途径植物中的应用提供参考。     

不同产地披针叶茴香光合特性对水分胁迫和复水的响应

为了探讨披针叶茴香(Illicium lanceolatum)对水分胁迫的响应,选用4个不同产地的披针叶茴香(浙江临安产地(LA)、浙江开化产地(KH)、江西武宁产地(WN)和福建南平产地(NP))盆栽幼苗为试验材料,采用Li-6400便携式光合作用测定仪对不同水分胁迫下幼苗光合特性进行测定.结果表明:随着水分胁迫强度增加,不同产地幼苗光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)值表现出不同程度的降低,最大净光合速率(Pmax)的变化趋势存在产地差异,基本为先升后降;而表观光量子效率(AQY)呈增加的趋势.在水分胁迫复水后,4个产地幼苗LSP、LCP、AQY和Pmax值与正常供水时存在显著差异(P＜0.05),WN、KH和LA幼苗LSP值大于正常供水;除NP幼苗外,其余产地幼苗LCP值均不同程度快速回升;KH和WN幼苗Pmax值高于正常供水,LA和NP幼苗Pmax低于正常供水;WN、KH和LA幼苗的AQY值均明显高于正常供水.表明披针叶茴香不同产地植株光合特性对光强和水分敏感性不同,WN产地植株对水分和光照的需求较广、适应能力较强,其次为NP产地,而浙江产地(KH、LA)植株对于水分的要求较高.水分胁迫下,披针叶茴香幼苗光合响应曲线亦存在差异,在低光范围(≤200 μmol· m-2·s-1)时,其净光合速率(Pn)光响应值主要受土壤水分影响,当光强增大时,光照负面影响大于水分影响.表明披针叶茴香生长需要适宜水分,但最需要适宜光照,土壤水分条件较低时需实施弱光栽培措施来缓和逆境胁迫.     

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。     

Factors affecting recurrent shoot multiplication in in vitro cultures of 17- to 20-year-old douglas fir trees

Summary The effects of sucrose concentration, addition of ammonium nitrate, and exposure to N⁶-benzyl-adenine (BA) on multiplication potential with shoots derived from shoot cultures of 17- to 20-yr-old Douglas fir trees [Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco] were compared. Each of these conditions, when compared independently, affected recurrent shoot multiplication and influenced shoot development, as measured by the abundance of shoot apices. Sucrose concentration was influential, the use of 25 g · liter⁻¹ providing twice the multiplication obtained with 20 g · liter⁻¹, and 14 × that obtained with the 30 g · liter⁻¹ concentration routinely used (tree 11). Ammonium nitrate usage also improved multiplication, a 2.5 times improvement being obtained after incorporation of 100 mg · liter⁻¹ NH₄NO₃ into the medium (tree 33). Shoot cultures were responsive but relatively sensitive to addition of BA, the best improvement in multiplication (5 times) being obtained with brief exposures to 3 mg · liter⁻¹ BA (tree 11). Although shoot cultures were responsive to the conditions investigated, differences in shoot multiplication and development were not displayed for several weeks. It was not possible therefore to repeat all the treatments with more than one genotype; however, when this was possible a genotype-dependent variation in response was evident.     

CO_2增长对杉木中龄林针叶光合生理生态的影响

通过对 1 7a生杉木人工林小枝的活体测定 ,研究了大气 CO2 增长对杉木中龄林净光合、呼吸、气孔导度和水分利用效率等生理生态特性的影响。结果表明 ,在 CO2 浓度为 4 5μmol/ L左右时 ,杉木针叶净光合速率比正常大气 CO2 下提高 1倍以上 ,气孔导度和蒸腾速率有不同程度的降低 ,水分利用效率提高约 1～ 2倍 ;同时使光补偿点降低 ,饱和点和光抑制点提高 ,光量子效率提高 4 0 %～ 2 95%且阳枝大于阴枝 ,针叶暗呼吸降低 2 0 %～ 72 %。随着 CO2 浓度的增加 ,针叶净光合速率和水分利用效率呈线性上升 ,约到 4 5μmol/ L以后 ,增加速率减慢 ,但 CO2 饱和点可达 1 1 6μmol/ L以上。杉木针叶对CO2 增长的这种反应 ,对大气 CO2 不断增长的条件下杉木生长是有利的 ,但对其长期反应还有待进一步研究。     

不同林龄杉木人工林菌根侵染特征研究

丛枝菌根真菌是一种通过土壤侵染植物根系,与寄主植物互利共生的重要有益真菌。探究不同林龄杉木林中菌根侵染状况与土壤养分的变化规律,有利于深入认识丛枝菌根真菌—杉木相互作用的养分调控因素,从而为改善杉木人工林土壤肥力、促进杉木林可持续经营提供依据。分别选取10a、25a、45a杉木纯林,分析了不同林分菌根侵染率与孢子密度及部分土壤养分因子(全磷、速效磷、全钾、速效钾)的关系。结果表明:(1)菌根侵染率与孢子密度均呈现出随林龄增大而增大的趋势,pH随林龄增大而减少的趋势;(2)根际土中磷的含量总体偏低,而且受到土壤酸化流失和丛枝菌根真菌积累的双重影响呈现出先减少后增加的趋势;(3)虽然有效钾含量随林龄变化趋势不显著,但丛枝菌根真菌能促进土壤钾的积累。因此,丛枝菌根真菌能有效调控根际土的养分动力学特征,减缓土壤酸化造成的养分流失。     

CO2增长对杉木中龄林针叶光合生理生态的影响

通过对１７ａ生杉木人工林小枝的活体测定,研究了大气ＣＯ２增长对杉木中龄林净光合、呼吸、气孔导度和水分利用效率等生理生态特性的影响。结果表明,在ＣＯ２浓度为４５μｍｏｌ／Ｌ左右时,杉木针叶净光合速率比正常大气ＣＯ２下提高１倍以卢,气孔导度和蒸速率有不同程度的降低,水分利用效率提高约１￣２倍;同时使光补偿点降低,饱和点和光抑制点提高,光量子效率提高４０％￣２９５％且阳酝 大于阴枝,针叶暗呼吸降低２０％     

Detection and identification of gibberellins in Douglas fir (Pseudotsuga menziesii) shoots

Extracts of Douglas fir ( Pseudotsuga menziesii [Mirb.] Franco) shoots were purified by reversed and normal phase HPLC; gibberellin (GA)-like compounds detected by radioimmunoassay with antibodies against GA₄ and the Tan-ginbozu dwarf rice micro-drop biossay were analyzed by GC-MS. Three major components were identified as GA₄, GA₇, and GA₉ while smaller amounts of GA¹, GA₃ and putative GA⁹-glucosyl ester were also present.     

Chloroplastic Carbon Dioxide Concentration in Norway Spruce (Picea Abies [L.] Karst.) needles relates to the position within the crown

Differences between sun (E) and shaded (S) foliage were studied in a Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) stand. Response curves describing the dependence of the CO2 assimilation rate (PN) on the CO2 concentration at the catalytic site of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, RuBPCO (PN-Cc) were estimated using the simultaneous measurements of chlorophyll fluorescence and leaf gas exchange. Higher PN, higher electron transport (Ja), higher carboxylation capacity (Vc), and higher RuBPCO activity () for sun acclimated needles was found. The S-needles had higher portion of internal limitation and higher CO2 compensation concentration () than the E-needles. Because higher degree of limitation of photosynthesis by carboxylation was ascertained, it can be assumed that photosynthesis in shade foliage is limited mainly by lower carboxylation capacity and by low chloroplastic CO2 concentration     

自然光照下补照不同光质光对马蹄莲光合速率及生长的影响

刚发芽的马蹄莲除自然光照外,于每日18:00～24:00补照0、2、4和6h的不同光质的光[蓝光:(475±5)nm、黄光:(585±5)nm、红光:(660±5)nm、复合波长的白光].38 d后,补照红、蓝、白光的植株光合速率,从高到低依序为0h>2 h>4h>6h,补照黄光的依序为0h>2h>6h>4h.生长情况以补照6h黄光和2h蓝光的效果最好,补照2h红光或4h白光的次之,补照6h白光和6h蓝光的最差.     

Cost and probability of flowering at the shoot level in relation to variability in shoot size within the crown of Vaccinium hirtum (Ericaceae)

Size-related variation in the cost and probability of flowering among shoots within a crown of Vaccinium hirtum was investigated to clarify patterns and regulation of flowering at the shoot-module level, below the level of the individual. The apices of previous-year shoots differentiated into current-year shoots vegetatively (vegetative branches) or became reproductive by developing inflorescences (reproductive branches). Length growth and fate of current-year shoots were determined, and the future potential for reproduction was estimated using a matrix model of shoot dynamics. Reproductive branches had fewer current-year shoots and shorter total shoot lengths and thus had a reduced potential for reproduction compared with vegetative branches, indicating the cost of flowering at the shoot level. This cost of flowering was higher in longer shoots. The probability of the initiation of flowering in a shoot increased with increasing shoot length in shorter shoots, reached a maximum in medium-sized shoots, and decreased in longer shoots. The size-related changes in the probability of flowering at the shoot level can be largely explained by the size-dependent changes in shoot-level resource availability and cost of flowering.     

叶片发育影响紫罗勒花青素的强光诱导和激发能分配

通过气体交换、叶绿素荧光、反射光谱和显微技术等研究了叶片发育与花青素强光诱导的关系及其对激发能分配的影响。结果表明,遮荫导致紫罗勒叶片变薄,花青素含量显著降低。当弱光下生长的植株转入强光后,转光前发育成熟的叶片花青素含量很低,而此后强光下发育成熟的叶片花青素含量高。转强光后,弱光下发育成熟的叶片光合速率低、光抑制严重,且天线耗散增强;强光下发育成熟的叶片净光合速率高,光抑制程度轻,天线耗散低。因此,我们认为叶片发育影响紫罗勒花青素合成的强光诱导,而转强光后花青素的诱导差异进一步改变了光合作用过程中的激发能分配。