落叶阔叶林内的光合作用和气孔传导率特征(英文)

本文根据Wang和BMdocchi(1989)最近提出的冠层辐射模型,进一步给出了一个模拟冠层光合作用速率和气孔传导率的模式.模式将冠层中每一层的叶面积分为向光叶、半影叶、和全遮荫叶三种,并分别计算其光合作用速率和气孔传导率。计算得到的光合速率廓线表明,在落叶阔叶林内,冠层下部的叶片常处于光照不足状态;半影效应使得透过林冠达于底部的辐射量增大,这对于林下植物的光合作用是有利的。 模式计算值与实测值之间的微弱差别应归因于纯辐射模型无法考虑湍流输送机制造成的CO_2传输和冠层底部耐荫性叶对于低光照的适应能力。     

家兔缺氧时吸入CO_2所引起的血压变化的观察

(一)家兔在急性缺氧前对短时間吸入5％、7％和9％ CO_2的反应是:呼吸分間量明显增加,血压不变或微升,心縮力量稍增强。急性缺氧时,約有91％的动物,吸入CO_2則引起了降压反应。 (二)CO_2的降压程度,多和吸入CO_2的濃度以及缺氧发展的速度成平行关系。而降压維持的时間,在一定范圍內与吸入CO_2时間的长短成平行关系。 (三)急性缺氧后CO_2的降压作用,不受呼吸运动改变的影响。但在全麻、切断四条緩冲神經、切断两侧頸迷走神經或摘除頸交感神經节以后,則明显地使之减弱。     

利用低CO_2浓度培养箱筛选谷子(Setaria italica)C_4光合作用相关突变体

C_4光合作用和光呼吸研究是植物学界的研究热点,缺乏低CO_2浓度培养条件和相关突变体限制了相关工作的深入开展。本研究设计了一个低CO_2浓度培养箱,CO_2浓度、光照和温度等培养条件可稳定控制,试验数据可通过网络实时查看记录。以该培养箱为平台,本研究对54份谷子甲基磺酸乙酯(EMS)突变体进行了耐40 mg/L(正常空气中CO_2浓度范围是380~400 mg/L)CO_2浓度培养鉴定,根据死苗量将这些材料分为4类,其中敏感的Ⅲ级突变体19个和Ⅳ级突变体13个,对低CO_2浓度极度敏感的5个谷子突变体均为叶脉变异系,证实了低CO_2浓度培养箱筛选鉴定的实用性。对这些材料开展包括花环解剖结构观察和相关突变基因克隆的深入研究,将奠定谷子C_4光合作用的研究基础,所构建的低CO_2浓度培养箱也适用于其他作物光合作用和光呼吸的生理学研究。     

大豆光合日变化与内生节奏的关系(简报)

在光照、温度、温度和CO_2浓度都相对恒定的条件下,大豆的光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显现出早晚低,中午高的周期性变化。这是由大豆内生节奏造成的,能为环境因素所调整,与光合作用的午休并没有关系。     

大气CO_2浓度升高对辣椒光合作用及相关生理特性的影响

研究大气CO_2浓度升高对辣椒光合作用及相关生理特性的影响,揭示大气CO_2浓度变化与辣椒光合作用及生理指标之间的关系,为辣椒的栽培管理及果实加工提供理论参考。利用OTC(open-top chamber)系统,采用盆栽试验,研究CO_2浓度增高200μmol·mol-1对辣椒形态指标、叶片生理指标、光合参数、光合色素、维生素C(Vc)含量、糖类化合物和产量的影响。结果表明:大气CO_2浓度升高促进了辣椒生长,增加株高、产量和植株总生物量。叶片净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)明显提高;开花坐果期气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)增加,结果期气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降;大气CO_2浓度升高促进辣椒叶和辣椒果实中Vc含量的显著升高,叶片中叶绿素和糖类化合物含量也显著增加;CO_2浓度升高能改善辣椒叶片光系统,增加光合作用,促进辣椒代谢物质的积累,有利于辣椒的生长发育。     

C_3植物光合效率的日变化

多种田间C_3植物在晴天的光合效率常有明显的日变化,中午前后光合效率降低。C_3植物大豆叶片光合效率中午降低的主要原因,不是空气CO_2浓度和气孔导度及光呼吸的变化,而可能是光抑制。因为:1.在饱和CO_2中测定仍可观测到这种中午降低;2.光合作用的饱和光强远低于晴天中午的太阳光强;3.用纱布预遮阴可以提高叶片的光合效率;4.阴天时叶片光合效率不发生中午降低。     

叶子的光合作用和同化物质消耗的关系

一系列的研究者确定在抑制同化物质外运时,葉子的光合作用强度降低。因为同化物质的外运是和它的消耗联系着的,所以正如所证明的,我们可以看到光合作用对同化物质被植物消耗的依赖性。我们的工作中,这种关系是应用C~(14)O_2同位素的方法对茶豆植物进行研究的。这植物在温室内用含有微量元素的一半濃度的溶液培养。     

赤霉素对经济作物的影响

单一使用赤霉素使某些作物如芹菜和牧草增产40％的可能的说明是假定叶面积和其它光合作用表面的增加。Haber 等人报告赤霉素不增强单位叶组织CO_2固定效率,因而支持叶面积增加的假定作为干物     

基于SVAT模型的冬小麦光合作用和蒸散过程研究

在已建立的土壤－植被－大气传输（SVAT）模型中,冠层光合作用／气孔导度耦合子模型可区分遮荫叶和受光叶光合作用强度的差异;作物生长模型考虑了生长呼吸和维持呼吸,模拟与实测结果对比发现,日总蒸散量实测和模拟的根均方差（RMSD）为0.65mm,平均绝对差（MAPD）为14％;对冠层上部净光合作用率日变化过程而言,实测和模拟结果具有较好的一致性。利用模型模拟了冬小麦全生育争光合作用率和蒸散的演变过程。最后,分析了冬小麦蒸散和水分利用效率对不同最大叶面积指数,大气CO2浓度和叶片N含量的响应。     

高CO2浓度对杂交水稻光合作用日变化的影响——FACE研究

大气二氧化碳(CO_2)浓度增高导致全球变暖,但作为光合作用底物促进绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度对杂交水稻结实期光合日变化的影响,2014年利用稻田FACE(Free Air CO_2Enrichment)平台,以生产上曾创高产纪录的两个杂交稻新组合甬优2640和Y两优2号为供试材料,设置环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol/mol)两个水平,测定杂交稻抽穗期和灌浆中期光合作用日变化和成熟期生物量。结果表明,高CO_2浓度环境下两组合抽穗期叶片净光合速率均大幅增加(全天平均52%),但灌浆中期的平均增幅减半,其中Y两优2号这种光合下调表现更为明显。大气CO_2浓度升高使两杂交稻组合抽穗和灌浆中期叶片气孔导度均大幅下降,导致蒸腾速率下降而水分利用效率大幅增加,Y两优2号气孔导度和蒸腾速率对CO_2的响应上午大于下午,而甬优2640表现相反。尽管大气CO_2浓度升高使杂交稻结实期不同时刻胞间CO_2浓度均大幅增加,但对气孔限制值特别是胞间CO_2与空气CO_2浓度之比多无显著影响,两品种趋势一致。大气CO_2浓度升高对甬优2640地上部生物量及其组分的影响明显大于Y两优2号,CO_2与品种间多存在互作效应。以上结果表明,与甬优2640相比,Y两优2号最终生产力从高CO_2浓度环境中获益较少可能与该品种生长后期存在明显的光合适应有关,但这种光合适应似乎不是由气孔限制造成的。     

关于光呼吸与光合作用关系的研究——Ⅲ.小麦叶片CO_2猝发及其与光合作用的关系

小麦叶片断光后CO_2猝发强度随断光前光强增加而增强。在空气中,小麦叶片CO_2猝发时间在1.5分钟左右,断光后0.5分钟内猝发最强。在无CO_2气流中,小麦CO_2猝发量显著增强,约为空气中猝发量的5～6倍。体外供给乙醇酸,能增加猝发量和延长猝发时间。随氧浓度提高,光合受抑,而猝发量增强,旺盛期猝发时间缩短。氧浓度对猝发的影响只有在断光前才起作用。氧浓度在2％以下,观察不到猝发。CO_2浓度虽可增加光合,增强猝发之势,但也有抑制光呼吸,降低猝发的效应,而后者一般是主要的。光呼吸,暗呼吸释放的CO_2都能在光下被光合作用再固定,再固定数量随外界CO_2浓度提高而增高,随氧浓度提高而下降。     

增施二氧化碳生理效应的初步研究

空气中CO_2的浓度往往是限制植物光合作用的重要因素。因此,增施CO_2就成为促进作物增产的有效措施。近年来,各种覆盖栽培在蔬菜生产中的应用,既造成了保护地内CO_2的局部亏缺,也使增施的CO_2不易逸散。这对田间应用增施CO_2的措施既提出了要求,又创造了条件。1975年以来,我们在北京郊区进行了一些增施CO_2的试验。我们初步观察到,叶菜类的增产     

叶片含氮量与光合作用

各种农作物的产品主要由有机物组成,这些有机物的原始来源,是作物绿色组织的光合产物。目前,一般认为作物的光合作用与产量有密切的关系,因而提高作物叶片的光合能力一直是品种改良和高产栽培的一个重要内容。叶片的光合能力是光化学过程、CO_2向固定位置扩散的阻抗和生物合成过程共同作     

全球变化条件下植物个体的生理生态学模型

天气模型中应用随机模拟方法,产生以天或小时为时间间隔的气温、降水、相对湿度、云量、太阳辐射等天气要素的动态变化时间序列。利用北京地区近30年天气资料进行了模拟验证,模拟结果与实际的天气变化进程相符。生理生态模型描述了净光合速率、气孔传导度、蒸腾速率、水分利用效率的变化机理。结合开顶式CO_2浓度倍增大豆(Glycine max(L.)Merr.)生长实验,分析了这些生理生态特性在全球变化下的动态响应机制,并进行了模拟预测。结果表明:CO_2浓度倍增情况下,净光合速率提高45％,其中光量子效率显著增加,而CO_2传导系数略有下降;气孔传导度、蒸腾速率下降约30％;水分利用效率随CO_2浓度增加几乎呈线性增长,倍增后提高近一倍。     

探究“环境因素对光合作用强度的影响”实验改进建议和实验延伸

在探究"环境因素对光合作用强度的影响"的实验教学中,以教材中的参考案例"探究光照强弱对光合作用强度的影响"为基础,对实验方法进行了优化,并探究了温度、CO_2浓度、光质对光合作用强度的影响。本实验采用分组分工合作的方法,使每位学生都成为实验的参与者,充分提高了课堂的时效性和可操作性,并取得了较好的实验效果,同时激发了学生的改革意识,培养了学生的创新精神。     

栽培作物CO_2补偿点的稳定性及其与环境条件的关系

目前,国内出版的主要《植物生理学》教材,在“光合作用”一章中均谈到了CO_2补偿点,可能受篇幅所限,又都未讨论大多数栽培作物CO_2补偿点的稳定性及其与环境条件的关系。笔者根据以往所搜集的资料,仅就此问题简述如下,供同行们在教学中参考。CO_2补偿点是衡量植物同化CO_2能力强弱的重要生理指标。实际测定发现,在正常条件下,大多     

覆盖栽培中的二氧化碳施肥

光合作用是指作物利用太阳能将自然界中存在的二氧化碳（CO2）和水等无机物转化形成各种有机物质，这是作物生长发育而使人们有所收获的基础。光合作用的重要原料CO2在空气中浓度很低，仅有0．030％～0．040％，它常常限制许多植物的光合作用速率，影响作物产量。很多试验观察到，当大气中Co。浓度增加一两倍时，光合作用及作物产量可大幅度增加。用标记CO2喂给灌浆期水稻或小麦叶子，可以看到水稻小麦籽粒灌浆过程中大部分有机物是同化当时吸收的CO2形成的，因此在小麦或水稻抽穗开花期间增加田间CO2浓度可获得显著增产。棉田中增施C…     

环境因素与生姜需光特性关系研究

生姜光合作用的适宜光强与水分,温度及CO2等环境因素密切相关,80%的土壤相对含水量有利于生姜叶片利用较强的光照,其光合作用的饱和光强达1206μmol/m^-2.s^-1,水分胁迫可显著降低其对强光的适应性。40%土壤相对含水量时,光合作用的饱和光强权621μmol/L.m^-2.s^-1;而在正常供水条件下,以25-30℃的温度有利于生姜叶片对光能的利用;生姜对强光的适应能力随空气CO2浓度的升高而显著增强,CO2达1200μL/L时,其光合作用的饱和光强达1206μmol.m^-2.s^-1,但在220μL/L时,其光合作用的饱和光强仅608μumol.m^-2.s^-1。由此可以认为生姜应是喜光耐荫作物而非喜荫怕光作物,并据此偿试了以地面覆草取代传统插草栽培的可行性。     

人工气候室用于测定作物群体光合作用的方法

以我院所建人工气候室,构建了用于测定与分析作物群体光合作用的方法和体系,以网纹甜瓜为材料进行了不同温度、光照和CO2等环境条件下群体光合速率的测定和分析,并用作物模拟模型对测定结果进行了比较和检测,结果表明所建体系用于测定作物群体光合作用的效果良好。     

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