米瓦罐的光合特性研究

采用美国LI-COR生产的LI-6400便携式光合系统研究了米瓦罐的光合特性。结果表明,米瓦罐光 合速率的日变化呈单峰曲线,上午10:00时光合速率达到最大值;在大气CO2浓度下,米瓦罐的光饱和点为 1 800μmol·m-2·s-1,光补偿点为30μmol·m-2·s-1;在光饱和点的光强下,米瓦罐的CO2饱和点为1 200 μmolCO2·mol-1,CO2补偿点为40μmolCO2·mol-1。     

几种银莲花光合特性的初步分析

采用LI6400便携式光合仪分析昆明室外栽培的几种野生银莲花光合作用特性。净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)日变化均呈单峰曲线,前者的峰值出现在10～11点,后者的峰值出现在13点前后。在光强0～2000μmol·m2·s1条件下,Pn呈S曲线,光合补偿点为60～80μmol·m2·s1,饱和点为800μmol·m2·s1左右,但光强继续增加到1800μmol·m2·s1,Pn仍有少许提高;Tr随PAR的增加而缓慢地增加。在环境CO2浓度为0～350μmol·mol1条件下,Pn直线上升,草玉梅、秋牡丹和野棉花的光合CO2补偿点均为50μmol·mol1左右;Tr在环境CO2浓度25～350μmol·mol1范围内几乎呈水平线。野生银莲花的Pn和Tr表现较明显的种间差异。     

几种野生银莲花生殖生长期的光合作用特性初探

采用LI-6400便携式光合仪对室外栽培的几种野生银莲花光合作用特性进行了研究.结果表明,净光合速率 Pn 和蒸腾速率 Tr 日变化均呈单峰曲线,前者的峰值出现在10:00～11:00时,后者的峰值出现在13:00时前后.在光强0～2000μmol·m-2·s-1条件下,Pn呈S曲线,光补偿点为60～80μmol·m-2·s-1,光饱和点为800μmol·m-2·s-1左右,但光强继续增加到1800μmol·m-2·s-1,Pn仍有少许提高;Tr随PAR的增加而缓慢增加.在环境CO2浓度为0～350μmol·mol-1条件下,Pn直线上升,草玉梅、秋牡丹和野棉花的光合CO2补偿点均为50μmol·mol-1左右;Tr在环境CO2浓度25～350μmol·mol-1范围内几乎呈水平线.野生银莲花的Pn和Tr表现出较明显的种间差异.     

人工长白落叶松冠层光合作用-光响应曲线最优模型

以黑龙江省帽儿山林场15年生人工长白落叶松为研究对象,采用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、指数模型(EM)、修正直角双曲线模型(MRH)和修正指数模型(MEM)分别对4种不同光响应特征的光合作用-光响应曲线(光抑制型光响应曲线,PLC_i;光饱和型光响应曲线,PLC_s;未饱和型光响应曲线,PLC_u;弱光环境下植被的光响应曲线,PLC_w)进行拟合,计算出光饱和时的最大净光合速率(P_{n max})、暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及表观量子效率(AQY)等重要的光合生理指标,综合对比5个候选模型对不同响应曲线的拟合优度和对光合生理指标的估计精度.结果表明: MEM模型仅适用于拟合光抑制型曲线,MRH对光抑制型曲线和光饱和型曲线的拟合效果最好(R_a²分别为0.9986和0.9978),NRH最适合拟合未饱和型曲线和弱光环境型曲线(R_a²分别为0.9996和0.9963).在所有类型曲线中,MRH模型估计P_{n max}时,平均相对误差绝对值(MAPE)最低(0.1%R_d表现出更准确的估计(MAPE分别为1.8%、0.1%和3.9%);RH模型对光抑制型曲线的LCP及光饱和型曲线的R_d有更好的估计效果(MAPE分别为1.0%和2.7%);EM模型适用于估计弱光环境型曲线的LCP(MAPE为0.2%).MRH在保证较好的模型拟合效果及光合生理指标估计精度以外,还在拟合不同类型曲线时表现出极高的稳定性,因此,本文选择MRH模型作为拟合人工长白落叶松冠层光合作用-光响应曲线的最优模型.     

不同海拔地区种植的水稻叶片光合作用特征的比较

本实验于1983—1985年在云南元江(海拔400米)、大理(海拔2000米)和丽江(海拔2400米)三地进行,主要结果如下: 1.低海拔地区种植的水稻,其叶片光合速率每日有两个峰值(10点——主峰;16点——次峰)。高海拔地区的11点出现峰值,无次峰;一日间较平稳。 2.不同生育期叶片光合作用速率三地均由分蘖期开始增加,在抽穗期达到峰值而后下降。唯有大理的由于病害在抽穗期即开始下降,但总的看却有最高水平。元江次之,丽江最低。 3.低海拔地区种植的水稻其叶片光合作用的光补偿点和光饱和点比高海拔地区的低。 4.CO_2补偿点和光呼吸速率均随海拔升高而减低。 5.增施N素化肥(底肥或追肥)均增加其光合作用速率。追肥明显地提高其抽穗后的光合作用速率。而且生长在海拔越高的水稻对N素反应越强。 结合三地环境条件的差异讨论了上述结果。     

Comparison of the A–Cc curve fitting methods in determining maximum ribulose 1·5-bisphosphate carboxylase/oxygenase carboxylation rate, potential light saturated electron transport rate and leaf dark respiration

A review of the literature revealed that a variety of methods are currently used for fitting net assimilation of CO₂–chloroplastic CO₂ concentration (A–C_c) curves, resulting in considerable differences in estimating the A–C_c parameters [including maximum ribulose 1·5‐bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) carboxylation rate (V_cmax), potential light saturated electron transport rate (J_max), leaf dark respiration in the light (R_d), mesophyll conductance (g_m) and triose‐phosphate utilization (TPU)]. In this paper, we examined the impacts of fitting methods on the estimations of V_cmax, J_max, TPU, R_d and g_m using grid search and non‐linear fitting techniques. Our results suggested that the fitting methods significantly affected the predictions of Rubisco‐limited (A_c), ribulose 1,5‐bisphosphate‐limited (A_j) and TPU‐limited (A_p) curves and leaf photosynthesis velocities because of the inconsistent estimate of V_cmax, J_max, TPU, R_d and g_m, but they barely influenced the J_max : V_cmax, V_cmax : R_d and J_max : TPU ratio. In terms of fitting accuracy, simplicity of fitting procedures and sample size requirement, we recommend to combine grid search and non‐linear techniques to directly and simultaneously fit V_cmax, J_max, TPU, R_d and g_m with the whole A–C_c curve in contrast to the conventional method, which fits V_cmax, R_d or g_m first and then solves for V_cmax, J_max and/or TPU with V_cmax, R_d and/or g_m held as constants.     

Quasi-fixed Points w.r.t. the Height Growth Curve

When height growth curves are linearized, these lines are nearly concurrent after the growth spurt (Masuyama, 1979, 1982b, 1983), i.e. there exists a nearly fixed point, which seems to correspond to the upper limit of the growth of the mean person. On other hand, before the spurt, there seems to exist a nearly fixed point on the mean distance-velocity curve between 4 and 6 years of age. To grasp easily the existence of nearly fixed point, instead of many straight lines surrounding this point, we represent them dually by many points surrounding a straight line.     

冬小麦对不同海拔气候条件的反应 Ⅲ.植株光合作用特征

我们在原地测量了840米和2150米两地种植的冬小麦“凤麦13”苗期、拔节期、抽穗期和灌浆初期的光合作用速率的日变化,光合作用速率对光量子通量密度的反应和CO_2补偿点。结果表明生育前期(苗期和拔节期)和后期(抽穗期和灌浆初期)光合作用速率的一日内变化形式相反,而且低地种植的冬小麦其光合速率在前期高于高地种植的,后期高地种植的冬小麦有比低地高的光合速率。光饱和点基本相同。光补偿点在生育前期高地小麦比低地小麦低,而后期低地小麦的的光补偿点减低,并低于高地小麦的。高地小麦的光补偿点比较稳定。CO_2补偿点高地小麦比低地的较低。并就两地气候条件讨论了上述差异。     

紫茎泽兰的光合作用特征及其生态学意义

本文研究了紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)光合作用强度的变化规律及其与环境主要生态因子的关系,比较了它与某些农作物叶片净光合速率的差异,得到如下结果: 1.紫茎泽兰是一种阳性偏阴的C_3类草本植物,其光合作用的光饱和点约为40000 lx,光补偿点约为700 lx,且具有80 ppm左右的CO_2补偿点。 2.紫茎泽兰的最大净光合速率能达到23毫克CO_2/平方分米·时左右,叶片净光合速率的日变化规律呈双峰曲线型(主峰在10时左右,次峰在16时左右)。在一年中有较长的时间,它的光合速率保持着较高的水平。 3.生长在一般菜园土上的紫茎泽兰,当土壤含水量降至17％左右时,叶片光合速率接近0:而且,受过干旱处理的紫茎泽兰植株,在恢复供水后的第三天,其光合速率只达到原来的53％。 根据以上结果,结合受紫茎泽兰危害地区干湿季分明的特点,提出干季是防除紫茎泽兰的最佳季节。     

Study on Leaf Anatomy and Photosynthesis of Cymbidium sinense

The leaf surface of Cymbidium sinense(Andr.) Willd was covered with cuticle and wax. The stomata were distributed in the dorsum of the leaf, the density being 100–130 mm-2 There was a stomatal cover on each stoma. The mesophyll was not differentiated into spongy tissue and palisade tissue. No chloroplast was observed in the vascular bundle sheath cells. The chloroplast in the mesophyll cells had well developed grana, with lightly stacked thylakoids and osmiophilic granules. The highest quantum yield of functional leaf was 0.082. The light compensation point of photosynthesis was about 5 μE·m-2·s-1, the light saturation point was about 200 μE·m-2·s-1. The photosynthetic ra,e of Cymbidium sinense was very low, generally 2.0–2.6 μmol CO2· m-2·s-1. The optimum temperature of photosynthesis of one-year-old leaf was 25℃. The photosynthe,ic rate of the three-year-old leaf declined with temperature rise. The ratio of chlorophyll a/b was about 2.7. The CO2 compensation point of photosynthesis was 105–220 ppm. All these data show that Cymbidium sinense belongs to the typical shade plants with low photosynthetic rate and high CO2 compensation point that explains that the growth of Cymbidium sinense is slow in nature.     

金桔秋季光合特性初步研究

采用Li-6400型便携式光合测定系统对多年生金桔的光合特性进行研究。结果表明,金桔净光合速率日变化呈双峰曲线,存在光合"午休"现象,最高峰出现在11:00左右,次峰出现在14:00,日最大净光合速率为3.4467 μmol/m²·s。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度之间呈正相关,与胞间CO₂浓度呈负相关;在400 μmol/mol CO₂浓度下,光补偿点为67 μmol/m²·s,光饱和点为672 μmol/m²·s。金桔的光合特性表现为典型的阳性耐荫植物,对光照的适应性较强。     

显脉金花茶的光合生理特性研究

采用LI-6400便携式光合测定系统(Li-Cor Inc., USA)对显脉金花茶光合特性进行研究。结果表明：(1)在夏季,显脉金花茶叶片的P_n日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11：00。其最大净光合速率（P_max）为3.81 μmol·m^-2·s^-1、光饱和点（LSP）为459.9 μmol·m^-2·s^-1、光补偿点（LCP）为6.9 μmol·m^-2·s^-1。显脉金花茶的光饱和点和光补偿点都比较低,表明其是一种阴生植物。（2）在控制光照强度和温度的条件下,CO₂浓度小于800 μmol·mol^-1,P_n几乎呈直线上升,升高CO₂浓度可使显脉金花茶的净高合速率增大,提高了叶片对光能的利用率。其叶片CO₂饱和点(CSP)大约在1 200 μmol·mol^-1左右,CO₂的补偿点（Г^*）为70.1 μmol·mol^-1,最大羧化速率（V_cmax）为17.5 μmol·m^-2·s^-1,最大电子传递速率（J_max）为40 μmol·m^-2·s^-1。     

不同砧木嫁接番茄光合特性的研究

采用LI-6400便携式光合作用系统对田间条件下嫁接番茄(珍红/砧木1号,珍红/桂砧1号)以及接穗(珍红)的光合作用特性进行了系统研究。结果表明:自根苗的光饱和点显著高于嫁接苗;自根苗和嫁接苗的光补偿点差异不显著,以珍红/桂砧1号最高(31.8μmolphotons·m-2·s-1),珍红/砧木1号最低(17.6μmolphotons·m-2·s-1);嫁接苗的CO2补偿点显著低于自根苗,且珍红/桂砧1号与自根苗的差异达极显著水平;表观量子效率变化范围为0.062~0.073;CO2饱和点在844~971μmolCO2·mol-1左右,CO2羧化效率变化范围为0.055~0.086molCO2·m-2·S-1;光合作用CO2补偿点珍红、珍红/砧木1号和珍红/桂砧1号分别为74.0、60.8和50μmolCO2·mol-1。嫁接苗的日平均光合速率和蒸腾速率高于自根苗,但两者的日进程曲线均为“单峰型”,其光合作用不存在“午休现象”。     

CO2对植物在光补偿点附近量子效率的影响

应用植物光合作用对光响应修正模型研究了CO2浓度分别为380和600 mol·mol-1时,栾树和辣椒在光补偿点附近光合量子效率的改变及Kok效应。结果表明:光响应修正模型可很好地拟合栾树和辣椒2种CO2浓度下的光响应曲线,且获得的光合参数与实测值相符合;2种不同CO2浓度条件下,栾树和辣椒总是存在初始量子效率(φ0)大于光补偿点处的量子效率(φc),光合量子效率在光补偿点附近不是常数,且与暗呼吸速率无关;CO2浓度的大小影响着栾树的Kok效应,但对辣椒的Kok效应影响不明显,分析认为,这是由于栾树在光补偿点附近光合量子效率的改变来自其净光合速率对光强的非线性响应,而辣椒不存在Kok效应。     

Estimation of parameters of a biochemically based model of photosynthesis using a genetic algorithm

Photosynthesis response to carbon dioxide concentration can provide data on a number of important parameters related to leaf physiology. The genetic algorithm (GA), which is a robust stochastic evolutionary computational algorithm inspired by both natural selection and natural genetics, is proposed to simultaneously estimate the parameters [including maximum carboxylation rate allowed by ribulose 1·5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) carboxylation rate ( V _cmax), potential light-saturated electron transport rate ( J _max), triose-phosphate utilization (TPU), leaf dark respiration in the light ( R _d) and mesophyll conductance ( g _m)] of the photosynthesis models presented by Farquhar, von Caemmerer and Berry, and Ethier and Livingston. The results show that by properly constraining the parameter bounds the GA-based estimate methods can effectively and efficiently obtain globally (or, at least near globally) optimal solutions, which are as good as or better than those obtained by non-linear curve fitting methods used in previous studies. More complicated problems such as taking the g _m variation response to CO₂ into account can be easily formulated and solved by using GA. The influence of the crossover probability ( P _c), mutation probability ( P _m), population size and generation on the performance of GA was also investigated.     

塞罕坝华北落叶松针叶光响应指标变化规律及其影响因素

以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,比较潜在最大光能利用效率(LUE_max)、潜在最有效光照强度(PAR_e)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)在树冠不同垂直位置和不同物候期的差异,并分析其主要影响因素。结果表明: LUE_max在树冠垂直方向随着冠层深度的增加而增大,PAR_e、LCP和LSP则随冠层深度的增加而减小,表明上层针叶对强光具有更高的利用效率而下层针叶能更高效地适应弱光环境。LUE_max在生长季内随着叶片发育呈现出逐渐增加的趋势,但在7月有所下降;其余指标均呈现出“单峰”的变化趋势。环境因子与光响应指标显著相关,主要原因是叶片气孔对周边环境的应激反应。了解光响应指标的垂直及物候期变化规律对制定科学的经营措施、优化林分结构、改善局部微环境、最大限度提高森林生产力有重要意义。     

长白山阔叶红松林主要树种光合作用的光响应曲线

以叶片光合作用观测资料为基础,利用直角双曲线与非直角双曲线两种方法对长白山阔叶红松林的主要建群树种红松(Pinus koraiensis)、紫椴(Tilia amurensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)光合作用的光响应曲线进行了拟合.结果表明,两种方法拟合结果不同,直角双曲线方法简单,但非直角双曲线的拟合结果更符合生理意义.由直角双曲线拟合得出4个树种的初始量子效率α、最大净光合作用速率P_max以及暗呼吸R_d大于非直角双曲线的拟合结果,而光补偿点L_cp随树种不同而有差异.两种方法得出4个树种的α、R_d大小顺序相同,分别是：α为水曲柳＞紫椴＞蒙古栎＞红松;R_d为水曲柳＞蒙古栎＞紫椴＞红松,但由两种方法得出的P_max、L_cp值大小顺序有差异.     

应用ROC曲线分析钙化点分布及形态特征对乳腺癌诊断的价值

目的：探讨应用ROC曲线分析钙化点分布及形态特征对乳腺癌诊断的价值。方法：收集由超声影像检查发现钙化点并最终经病理诊断为乳腺癌的198例患者的影像资料,通过ROC曲线分析钙化点分布情况及其形态特征,包括单位面积个数、不同形态钙化的概率、区域平均直径、最长直径的差异等。采用ROC曲线分析数据,了解其对乳腺癌的诊断价值,并确认其最佳临界值。结果：恶性病变组中钙化点分布最佳单位面积个数是34个／m2,区域平均直径22．98mm,长径差异1．41ram,沙砾样钙化率占78．9％,线样分支状钙化率51．2％;ROC曲线下面积各为：0．745、0．756、0．678、0．860、0．900。其中线样分支状钙化率诊断准确率最高。结论：各种钙化分布的特征均有诊断效能,但单一的因素存在局限性,综合检测多项特征能有效的提高准确率。     

几种生态因子对菹草光合作用的影响

本文研究了光照、pH、温度对菹草光合作用的影响。在一定温度条件下,菹草的净产氧量与一定范围的光照强度呈直线相关。菹草的光补偿点随温度的上升而上升。在菹草自然生活的环境中,温度低于30℃时,升温有利于菹草的光合作用。高pH(PH>10.0)下碳源缺乏对菹草的光合作用影响较大。高pH与强光照射的协同作用严重影响菹草的光合作用。水温与氮、磷营养盐不足并非夏季自然水体中菹草死亡的主要原因。而不良光照(水表层光抑制,中、下层光饥饿)和高pH下缺乏光合碳源的协同作用便可能导致菹草夏季死亡。