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。     

草酰乙酸和苹果酸对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响

观测了OAA和MA对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响.结果显示,当叶片切块在20μmol/L的OAA存在时,其叶片的光合放氧速率增加了89%,经OAA处理的离体完整叶绿体的光合放氧速率增加了72%;当反应体系中存在有较高浓度的NaHCO3时,OAA的作用不明显.叶片经20 μmol/L的MA处理后,叶片光合放氧速率比对照高127%.用CO2分析仪观测了处理后叶片的净光合速率(Pn),结果显示,OAA和MA处理后的叶片Pn值分别是对照的117%和111%.对在C3植物中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性进行了讨论.     

羊草和紫花苜蓿人工草地光合特性

为探究单播与混播人工草地对羊草和紫花苜蓿光合特性的影响,测定2种牧草光合特性日变化进程,比较不同处理下羊草和紫花苜蓿光合特征。结果表明：单播处理下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率、蒸腾速率、叶片温度呈单峰型,紫花苜蓿的气孔导度呈单峰型,羊草的气孔导度和水分利用效率呈双峰型。混播处理下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率、蒸腾速率、叶片温度日变化呈单峰型,羊草的气孔导度和水分利用效率呈单峰型,紫花苜蓿的气孔导度呈双峰型。混播处理下,羊草净光合速率峰值显著高于单播,分别为17.72和13.65μmol CO₂·m^-2·s^-1。单播和混播处理下,羊草叶绿素含量均高于紫花苜蓿,羊草叶片氮含量均低于紫花苜蓿,且混播羊草叶片氮含量显著高于单播羊草,二者分别为27.60和22.55 g·kg^-1。不同种植方式下,羊草和紫花苜蓿的净光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈显著正相关,与胞间CO₂浓度呈显著负相关,紫花苜蓿的净光合速率与叶片温度、水分利用效率呈显著正相关。混播处理有利于增加羊草叶片氮含量。试验结果为牧...     

呼伦贝尔草甸草原不同土壤水分梯度下羊草的光合特性

为探索气候变化引起的干旱可能对呼伦贝尔草甸草原生产力造成的影响,利用Li-6400便携式光合测定系统对呼伦贝尔草原4个土壤水分梯度下羊草的光合生理指标进行测定.结果表明:羊草叶片净光合速率的日变化在土壤质量含水量为(40±1)%、(20±1)%及(10±1)%的条件下呈双峰曲线,峰值分别出现在8:00和16:00,有明显的光合午休现象,在干旱胁迫(土壤质量含水量为(5±1)%)条件下变化趋势平缓,曲线双峰特征不明显,净光合速率大幅下降;叶片蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势均呈双峰曲线;不同土壤水分梯度下羊草叶片胞间CO2浓度的日变化与净光合速率日变化趋势相反.通过光响应的研究表明,土壤水分胁迫使最大净光合速率、光饱和点、表观量子效率以及水分利用效率降低,而光补偿点升高.干旱胁迫降低了呼伦贝尔草甸草原植被的光合生产能力,从而可能导致草地生产力大幅下降.     

草酰乙酸和苹果酸对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响

观测了OAA和MA对菠菜叶征和完整叶绿体光合作用的影响。结果显示,当叶片切块在20μmol/L的OAA存在时,其叶片的光合放氧速率增加了89％,经OAA处理的离体完整叶绿体的光合放氧速率增加了72％;当反应体系中存在有较高浓度的NaHCO3时,OAA的作用不明显。叶片经20μmol/L的MA处理后,叶片光合放氧速率比对照高127％。用CO2分析仪观测了处理后叶片的净光合速率（Pn）,结果显示,OAA和MA处理后的叶片Pn值分别是对照的117％和111％。对在C3植物中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性进行了讨论。     

水分胁迫对羊草光合产物分配及其气体交换特征的影响

 通过对典型草原优势植物种羊草(Leymus chinensis)的盆栽实验,模拟5个土壤水分梯度（分别为土壤持水量的75%～80%(对照)、60%～65%、50%～55%、35%～40%和25%～30% ）对羊草叶片相对含水量、光合速率、光合产物分配和种群CO2交换速率的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的增加,羊草叶片相对含水量呈先增加而后下降的单峰型变化,且在50%～55%处理下达到最大;叶片光合速率随着水分胁迫的增加而减小,且75%～80%、60%～65%、50%～55%的水分处理与35%～40%、25%～30%的水分处理的叶片光合速度日动态规律不同。羊草总生物量及根、鞘、叶生物量均随着水分胁迫的增加呈下降趋势。干旱促进早期羊草根的分配和根冠比增加, 但到后期却使它们降低, 表明羊草在受到较长期的持续干旱后通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。羊草根茎的生物量和分配随着土壤水分含量降低均呈现出先增加而后下降的趋势,羊草根茎的生物量在50%～55%处理下达最大（1.28 g·株-1）,而羊草根茎的分配在35%～40%处理下达最大（48.5%）。羊草种群CO2的净交换速率随着水分胁迫的增加而减小,其日交换量随着水分胁迫的增加而增加,且在60%～65%处理下达到最高,而后呈下降趋势,并在25%～30% 处理下为负值。研究结果表明,土壤持水量的40%可能是羊草对于水分变化响应的阈值。     

伐桩储水下毛竹光合蒸腾特性

以伐桩储水毛竹(Phyllostachys edulis)林为研究对象,设置CK(0个伐桩储水)、T1(12个伐桩储水)和T2(18个伐桩储水)3个灌水量处理(样地大小:10 m×20 m),测定2年生毛竹叶片光合色素含量、光合蒸腾生理指标及主要环境因子,研究不同数量储水伐桩下毛竹叶片光合色素含量、光合蒸腾特性差异及其与环境因子间的关系。试验表明:(1)不同处理间各光合色素含量均表现为T2T1CK,Chla、Chlb、Car和Chla+Chlb含量的最大增幅分别为17.05%、14.49%、25.93%和17.19%。(2)不同处理下毛竹净光合速率与蒸腾速率日变化均为单峰曲线,均未出现"光合午休"现象,各处理间毛竹净光速率与蒸腾速率日变化均表现为T2T1CK。(3)增加储水伐桩后,12:00—14:00间引起毛竹净光合速率降低的因素由非气孔限制变为气孔限制。(4)增加储水伐桩后,毛竹净光合速率与各环境因子关联度大小的顺序发生了变化;不同处理下毛竹蒸腾速率与各环境因子关联度大小的顺序均不完全相同。研究表明,增加储水伐桩数量在一定范围内可使毛竹各光合色素含量增加,光合与蒸腾能力提高,光合产物积累增加,改善了毛竹的生长状况,且各光合色素含量、光合蒸腾能力与储水伐桩数量正相关。本研究为毛竹林节水灌溉措施的制定和培育生产提供了理论依据。     

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。     

N^＋注入对紫薇光合特性和叶绿素含量的影响

采用离子注入诱变育种技术对紫薇种子进行处理,正常播种后测两年生植株叶片的光合特性和叶绿素含量,结果表明：与对照相比,经离子注入处理后,各处理的净光合速率都有不同程度的增加,光合速率饱和时所需要的光合有效辐射均较未注入处理的低。叶绿素a和b的绝对含量呈现双峰型变化趋势,但叶绿素a的增加量受注入剂量的影响较大,叶绿素a/b比值变化不明显,离子注入处理能提高紫薇幼苗的潜在光合能力和耐荫性。     

半湿润地区氮磷钾配施对强筋小麦功能叶光合速率的影响

选用优质强筋小麦品种陕253为材料,研究了不同氮磷钾肥水平及组合对小麦生育后期主茎、主茎分蘖Ⅰ和主茎分蘖Ⅱ功能叶净光合速率的影响,结果表明:在不同的NPK肥配比处理中,功能叶净光合速率在蘖位、叶位间差异均极其显著,不同生育期间存在明显差异,具体表现为:孕穗期高于灌浆期,主茎>主茎分蘖Ⅰ>主茎分蘖Ⅱ,旗叶高于倒二叶.孕穗期以N225P120K120处理对茎蘖功能叶光合速率影响最为明显,分别比CK1和CK2增加20.41%和25.76%;灌浆期以N135P225K120处理对茎蘖旗叶净光合速率作用显著,分别比CK1和CK2增加43.48%和10.83%.研究发现,在一定磷钾肥基础上通过调节氮肥可以调节孕穗期茎蘖功能叶净叶光合速率,提高钾肥用量有利于提高灌浆期各茎蘖功能叶的净光合速率.     

不同供水条件下冬小麦叶与非叶绿色 器官光合日变化特征

为揭示小麦叶片与非叶绿色器官的光合活性在一日中的变化特性及其在器官间的差异性,探讨群体及不同器官光合日变化对不同供水条件的响应特征,在田间设置生育期不灌水(I0)、灌2水(I2,拔节水＋开花水)和灌4水(I4,起身水+孕穗水+开花水+灌浆水)3个处理,于灌浆期测定了群体光合与呼吸速率的日变化, 旗叶片、叶鞘、穗、穗下节间各器官光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶绿素荧光参数的日变化。结果表明,灌浆期小麦穗和穗下节间光合速率日变化呈单峰曲线,而旗叶叶片与旗叶鞘光合速率均呈双峰型,表现出不同程度的午休。随着灌水次数减少,各器官光合速率降低,叶片对严重水分亏缺的反应大于各非叶器官。器官光合速率的日变化与F_v/F_m变化相一致,而与气孔导度日变化有较大差异。各器官上午的累积光合量均高于下午,上午光合量占日总光合量的比例为51％-62％,随着灌水次数减少而增大。不同灌水处理群体光合速率、呼吸速率日变化均未出现午休现象。春季浇2水处理与春浇4水处理相比,灌浆期群体光合速率及日光合积累量没有显著差异。综合研究认为,小麦叶与非叶器官光合性能及其日变化特征有较大不同,非叶光合对水分亏缺的敏感性低于叶片,生育期浇2水可以获得与浇4水相似的群体日光合积累量。     

Studies on Characteristics of Photosynthetic Ecology in Leymus chinensis

This paper deals with light-photosynthesis curve, temperature-photosynthesis curve, diurnal changes of photosynthesis, and effects of water content and nitrogen in soil on photosynthetic characteristics of leaves of Leymus chinensis. The results obtained are as follows: 1. Light-photosynthesis curve of Leymus chinensis approximates to a hyperbola below light saturation point, and the influence of light intensity on photosynthesis is expressed by light intensity coefficient of photosynthesis. When Leymus chinensis was grown in a good water condition, its light intensity coefficient was 1.33 mg CO2· dm-2· h-1 · klx-1 at 5 klx light intensity, and light saturation point was 50 klx, and net photosynthetic rate at light saturation condition was about 31 mgCO2 · dm-2 · h-1. Temperature-photosynthesis curve of Leymus chinensis was a parabola, and optimum temperature of photosynthesis was 26–29 ℃. CO2 compensation point of Leymus chinensis was about 35 ppm. According to aforesaid characteristics of photosynthetic ecology, Leymus chinensis is a sun plant of C3 type. 2. The curve of diurnal changes of photosyn thesis in Leymus chinensis shows as a two-peak type in typical steppe, when water content of soil is about 14%. Major ecological factor which caused midday depressing photosynthesis in Leymus chinensis is atmospheric humidity. 3. The photosynthetic characteristics of Leymus chinensis, especially the leaf area and aerial biomass are closely related with water and nitrogen in soil. Irrigation has greater influence on photosynthetic production as compared with fertilization. The efficiency of increasing production is more notable, combining the measures of irrigation with fertilization. Leymus chinensis may be regarded as a eurytopic xerophyte according to the relationship between some photosynthetic characteristics and soil water. 4. Compared photosynthetic rate with leaf area in Leymus chinensis, the influence of the leaf area change on photosynthetic production is greater and is more remarkable during arid conditions. Therefore, irrigation and fertilization during dry season are effective measures to develop photosynthetic organ and to raise aerial biomass of Leymus chinensis rapidly.     

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.     

促生小菇属菌株M23对黑果腺肋花楸光合作用的影响

以黑果腺肋花楸为试验材料,设置5个处理组,分别为阴性对照(CK)、阳性对照(PCK)、大田条件下根施低剂量T₁(每株50 g)、中剂量T₂(每株100 g)和高剂量T₃(每株200 g)3个水平的小菇属菌株M23,分析各处理组黑果腺肋花楸的农艺性状、叶绿素含量和生理指标,并利用Li-6400便携式光合仪测定光合特性日变化。结果表明: 黑果腺肋花楸净光合速率(P_n)呈双峰曲线,在13:00时叶片的气孔导度(g_s)和蒸腾速率(T_r)均明显下降,而胞间CO₂浓度(C_i)却显著升高,出现由非气孔限制因素引起的光合“午休”现象。加菌处理可成功避免光合“午休”现象,与13:00时对照组黑果腺肋花楸的平均值相比,加菌组的平均P_n、g_s、T_r、水分利用率(WUE)和光能利用率(LUE)提高了113%、91%、50%、48%和117%,且日均P_n、g_s、T_r和LUE显著高于对照组,分别约是对照组平均值的1.5、1.9、1.4和1.5倍。在加菌处理组中,高剂量的作用效果显著优于中、低剂量,株高是中、低剂量组的1.2倍。高剂量组黑果腺肋花楸的所有生长指标、光合参数和抗性指标均优于其他组。表明菌株M23可以通过提高黑果腺肋花楸的光合特性、增强对外界环境的适应能力等促进植株生长,且以每株200 g作用效果最佳。     

濒危植物夏蜡梅及其伴生植物的光合日进程

用LCA4型便携式全自动光合测定仪,在自然条件下,于7月下旬的晴朗天气测定了群落冠层和林下两种不同光环境下夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)的净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度(Ci)、呼吸速率（Rd）、气孔阻力（rs）的日进程,并与其伴生植物悬铃叶苎麻(Boehmeria platanifolia)、盐肤木(Rhus chinensis)、水马桑(Weigela japonica var. sinica)的光合日进程相比较。结果表明：夏蜡梅冠层的光合速率日进程呈“双峰”曲线,有明显的“午休”现象,经分析其“午休”的原因主要是由非气孔因素引起的;林下夏蜡梅则表现为“单峰”曲线,净光合速率较低,最大净光合速率不及冠层的1/2,相关分析结果表明其最重要的影响因子是光合有效辐射（p=0.001）;与其它伴生植物相比,夏蜡梅的日均光合速率、最大光合速率、水分利用效率和光合速率/呼吸速率都明显偏低,在群落竞争中处于不利地位。     

四季竹对大气臭氧胁迫的光合生理响应

为了给全球变化背景下的竹林经营应对策略提供理论依据,运用开顶式同化箱(OTCs)模拟4个大气O₃浓度,分别为环境背景大气(40～45 nl·L^-1)、降低1/2(22～25 nl·L^-1)、倍增1倍(92～106 nl·L^-1)和倍增2倍(142～160 nl·L^-1),研究分析四季竹(Oligostachyum lubricum(Wen) King f)对大气O₃胁迫的光合生理响应规律.结果表明:随着大气O₃浓度的升高,四季竹叶片光合色素含量呈降低趋势,倍增1倍处理的大气O₃浓度是显著变化的节点;大气O₃浓度变化对四季竹Pn日变化影响复杂,环境背景大气、倍增2倍处理呈"单峰"曲线,而降低1/2、倍增1倍处理呈"双峰"曲线.对Tr日变化无明显影响,各处理均呈"单峰"曲线;大气O₃浓度较环境背景大气升高或降低,四季竹的光合生理响应都表现为伤害效应.当大气O₃浓度倍增1倍及以上,对四季竹会造成严重的伤害,表现为叶片光合色素降解或合成受阻,水分利用效率降低,光合作用能力明显下降.大气O₃胁迫对四季竹光合作用的影响表现为非气孔因素限制.     

施肥水平对巨桉幼树叶片气体交换日变化的影响

以巨桉幼树为对象,研究了不同施肥水平(每株施用含N、P₂O₅和K₂O各15%的复合肥0、90、180和270 g)下巨桉叶片的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和水汽压亏缺(V_pdl)日变化,及其叶绿素含量变化,探讨巨桉光合特性与施肥和环境因素之间的关系.结果表明:各处理巨桉叶片P_n的日变化呈“单峰”形曲线,峰值出现在14:00,未出现光合“午休”现象;G_s、T_r和V_pdl的日变化与P_n相同,而C_i的最低值出现在14:00;WUE的日变化呈“双峰”形曲线,峰值分别出现在10:00和14:00.与对照处理相比,施肥处理叶片G_s、P_n、T_r、WUE及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量平均值分别增加4.6%～15.9%、7.8%～21.8%、4.8%～11.6%、3.2%～8.8%、15.5%～62.0%、14.5%～44.5%和15.3%～57.1%,且随施肥量的增加而增加;而叶片C_i和V_pdl平均值分别降低1.7%～4.6%和6.4%～15.2%,且随施肥量的增加而降低.气温、相对湿度(RH)和光合有效辐射(PAR)与G_s、P_n和T_r,G_s与P_n和Tr均显著相关.施肥可以促进巨桉生长、提高水分利用效率和增加生物固碳能力;气温、RH、PAR和G_s是影响巨桉光合作用和蒸腾作用日变化的主要因素.     

Effect of Fertilization on Photosynthetic Features in <Emphasis Type="Italic">Phyllostachys pubescens</Emphasis>

The changes of leaf area index (LAI), leaf photosynthetic pigment content, photosynthetic rate of Phyllostachys pubescens in one leaf development cycle (two years) under different fertilization (no fertilization: CK, fertilization at the leave-expansion period: T1, fertilization at the end of August: T2) were studied. The bamboo showed a high LAI potential under T1, which was 14.5% and 23.9% higher than that of T2 and CK, respectively. Fertilization significantly promoted the synthesis of chlorophyll. The average SPAD (soil and plant analyzer development) achieved the highest values under T1, which was 73% and 17.8% higher than that of T2 and CK, respectively. Fertilization caused diurnal changes in photosynthetic rate during the entire leaf development period, and the photosynthetic rate under T1 was significantly higher than that of T2 and CK. The effect of fertilization on photosynthetic rate varied seasonally, especially for T1.     

Community photosynthesis and respiration in experimental streams

Changes in relative contribution to total stream photosynthetic and respiratory rates by various community components of an open channel stream were estimated. Rates of photosynthetic production of plankton, benthos and macrophytes (with associated epiphytes) were followed through the growing season and compared with total estimates from a diurnal oxygen technique. Photosynthetic production by macrophytes was extremely high early in the growing season; but later declined and heterotrophic processes became predominant. In contrast, benthos production was initially low but became the primary source of photosynthesis later in the season. Plankton contributed little to stream photosynthesis and respiration.