高CO2浓度对温带三种针叶树光合光响应特性的影响

将长白山地区阔叶红松林中主要针叶树种红松、红皮云杉和长白落叶松的幼苗 ,盆栽于模拟自然光照和人工调节CO2 浓度为 70 0和 40 0 μmol·mol-1的气室内两个生长季 ,在各自的生长环境条件下 ,利用CI 30 1PS便携式CO2 分析系统测定针叶的光合光响应曲线 .结果表明 ,不同树种及同一树种的不同CO2浓度处理间差异明显 .比较饱和净光合速率、暗呼吸、光补偿点、光饱和点、及光能利用率 (QUE)的变化可见 ,长白落叶松为阳性树种 ,其光合作用对高CO2 浓度的适应能力较好 ,红松树种次之 ,阴性树种红皮云杉光合作用对高CO2 浓度适应能力最差 .并初步探讨了供试树种光合生理特性及其演替状况间的联系     

控制常绿针叶树叶量对树干生长的促进作用

一、前言近几年,在研究不同树种的修枝过程中,偶然发现,一些常绿针叶树的人工去叶能加快树干材积的生长,这引起了人们新的研究兴趣:控制常绿针叶树的叶量是否能促进树木生长?这一措施有多少可能的前途或弊端?多年来,人类为寻求促进林木生长的有效经营措施,利用各种手段进行了大量实验研究工作,获得了很有意义的成果,抚育间伐是其中的一项重要途径。由于世界各国的日益重视,60年代以来,很多学     

黑颈鹤越冬期间植物性食物的显微分析

黑颈鹤与草海越冬期间共取食４７种植物。莎草科植物是主要食物,占７６．５４％,栽培植物仅占２．１４％。植物地一块茎是黑颈鹤取食的主要部位,占３５．１４％,其次为秆状茎,花果和叶。块状戏几乎全来自莎草科植物。酸模的种子占全部花果类食物２７．５４％。比重很大,尤其在越冬前期。我们还对５种主要食物植物或其部位进行了方差分析,得出的结论是食物的性差异是主要的,且非常显著。     

遮荫对虎耳草光合生理特性的影响

以盆栽1年的虎耳草为材料,研究遮荫条件下虎耳草叶片抗氧化酶体系活力、叶绿素含量、光合速率以及叶绿素荧光参数的变化,为虎耳草规模化栽培提供理论基础。结果表明：透光率50%条件下,叶绿素含量较高;虎耳草抗氧化酶活力最高;光饱和点（LSP）最大,最大光合速率（A_max）最高,光合速率日变化平均值最高,无“午休”;光系统Ⅱ的实际量子产量(Φ_PSⅡ)、PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)和光化学猝灭系数(qP)最高,非光化学猝灭系数(qN)最低。这表明,虎耳草在怀化地区的最适光照条件是50%左右的透光率。     

遮荫条件下草莓的光合特性变化

对宝交早生和硕丰两个草莓品种遮荫处理后测定其光合特性变化结果表明,遮荫处理使两个草莓品种叶片光合速率显著降低,分别下降了20%和47%,而表观量子效率分别提高了13%和8%.叶片中叶绿素含量升高而可溶性蛋白含量显著降低.光系统Ⅱ电子传递活性(PSⅡ活性)分别下降了22.5%和53.7%.1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性分别降低了19.6%和35.3%.进一步讨论了草莓光饱和速率下降的生理基础.     

甜菜夜蛾抗寒与越冬能力研究

研究了甜菜夜蛾不同虫态的过冷却点、耐低温能力、可能的越冬虫态及其越冬能力,并结合气象资料的分析,初步确定了我国甜菜夜蛾的越冬北界.甜菜夜蛾3～5龄幼虫的过冷却点较高,分别为-11.17℃、-11.96℃和-10.50℃(平均-11.21℃),预蛹期次之,为-12.47℃,蛹期最低,平均为-17.16℃.在5℃、0℃、-10℃和-5℃条件下,甜菜夜蛾各种虫态的LT50、LT90和LT99.9均随温度的降低而缩短,尽管不同虫态的耐低温能力有很大的差别.其耐低温能力由弱至强的排列顺序依次为卵<成虫<幼虫<蛹.这些结果表明,蛹是甜菜夜蛾的四个虫态中耐低温能力最强的,因而是最可能的越冬虫态.但由于蛹在0℃条件下的LT99.9为38.06d,表明甜菜夜蛾在冬季0℃以下的温度超过38d的地区不能越冬.另外,连续两年冬春的田间试验结果表明,蛹在北京西郊越冬死亡率均为100%,说明甜菜夜蛾在北京地区不能越冬.根据这些结果并结合我国气温的变化规律,初步将我国甜菜夜蛾的越冬北界定于北纬38°左右,即1月份-4℃等温线左右.     

遮荫对风箱果幼苗光合能力和碳水化合物积累的影响

以1年生风箱果幼苗为材料,采用人工遮荫方式设置CK （全光）、轻度遮荫L1（60%全光）和重度遮荫L2（20%全光）3种光环境,测定不同光环境下风箱果幼苗的光合特性、光合色素含量、非结构性碳水化合物（NSC）积累等,分析风箱果幼苗对不同遮荫环境的适应性。结果表明：风箱果属于阳生树种,对光环境的变化非常敏感;遮荫显著降低了表观量子效率（AQY）、最大净光合速率（P_max）、暗呼吸速率（R_d）、光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）和类胡萝卜素含量（Car）（P<0.05）,显著提高了叶绿素a （Chla）、叶绿素b （Chlb）、总叶绿素（Chl）含量和叶绿素/类胡萝卜素（P<0.05）;遮荫显著减少了根、茎、叶中NSC含量（P<0.05）,尤其是L2时,分别比CK减少了52.5%、44.9%和43.9%。综上所述,风箱果幼苗对于遮荫环境的适应和调节能力较差,生产实践中应栽植在阳光充足的环境中。     

遮荫处理对绞股蓝叶形态结构及光合特性的影响

研究了田间栽培和盆栽绞股蓝(Gynostemmapentaphyllum)在不同程度遮荫处理下的叶形态结构及光合特性的变化。结果表明,两种栽培方式下的绞股蓝叶形态结构及光合特性具有相似的变化规律。具体表现为叶形态结构受光照强度影响较大,与全日照相比,遮荫条件下叶面积增大,叶色深绿,叶片厚度以及栅栏组织和海绵组织厚度小,维管束不发达,表现出阴生叶的特点。同时,遮荫条件下叶片的叶绿素含量和净光合速率高于全日照处理。这些特点表明,绞股蓝属于喜阴植物,遮荫处理有利于其生长发育。     

遮荫对月季光合特性及生长发育的影响

采用人工遮荫法研究不同程度遮荫(75%、50%和25%全光照,以全光照为对照)处理对月季的生长发育、光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)随着遮荫程度的增加,月季的叶片厚度、花径、成花率均呈降低趋势,叶绿素含量呈增加趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)降低,气孔限制值(Ls)升高,Pn下降的主要原因可能为气孔限制。(2)月季在遮荫条件下的光饱和点和光补偿点、暗呼吸速率下降,表现出其对光照降低的生理适应机制;其光饱和点在600~1 200μmol·m-2·s-1,光补偿点在29.89~62.95μmol·m-2·s-1,CO2补偿点在78.16~89.41μmol·mol-1,CO2饱和点在1 100μmol·mol-1左右,潜在光合能力13.06~25.63μmol·m-2·s-1,其对光的适应范围较宽,光照和CO2浓度对其光合能力的影响较大。(3)各处理条件下叶绿素荧光参数显示,月季在自然光和低光下(50%和25%全光照)叶片PSⅡ受到了明显伤害,光合作用原初反应过程受到抑制,光合电子传递受到影响。研究发现,月季虽是阳生植物,但光照生态幅较宽,轻度遮荫(75%全光照)能促进其光合作用效率,减少光抑制,植株长势好,成花率高。     

两种生境常绿和落叶树种叶片氮素分配及与光合能力的关系

以天童国家森林公园太白山顶旷地生境和木荷林林下生境18 种主要常绿与落叶树种为对象, 研究了单位面积叶干重(LMA)、单位叶干重氮含量(Nmass)、叶细胞壁氮素分配比率(Ncw/Nm)和单位叶干重最大净光合速率(Amass)在2个生境中的差异及各指标间的关系。结果表明: 1)旷地生境各树种间的LMA 显著高于林下生境, Amass 则显著低于林下生境, Nmass、Ncw/Nm 在两种生境中差异不显著; 落叶树种具有较小的LMA、较小的Ncw/Nm 及较高的Amass, 未受到光抑制; 常绿种具有较大的LMA 和Ncw/Nm, 在旷地受到显著光抑制。2)2 种生境中LMA 与Nmass、Amass 呈显著负相关, 与Ncw/Nm 呈显著正相关, Nm 与Amass 呈显著正相关。3)从林下生境到旷地生境, 常绿树种表现为维持生长、延长叶寿命为主的适应策略, 而落叶树种表现为以提高资源利用效率为主的适应策略。     

遮荫条件下草莓的光合持性变化

对宝交早生和硕丰两个草莓品种遮荫处理后测定其光合特性变化结果表明,遮荫处理使两个草莓品种叶片光合速率显著降低,分别下降了20％和47％,而表观量子效率分别提高了13％和8％,叶片中叶绿素含量升高而可溶性蛋白含量显著降低,光系统II电子传递活笥（PSII活性）分别下降了22．5％和53．7％,1,5二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco)活性分别低了19．6％和35．3％,进一步讨论了草莓光饱和速率下降的生理基础。     

土壤水分与遮荫水平对棉花叶片光全特性的影响研究

以盆栽棉花（中棉２３号）做为供试材料,通过人工遮荫,设计了３种遮荫水平（不遮光（ＣＫ）,遮光７５％（ＤＮ）,遮光４０％（ＳＮ）和高、中、低３种水分组合处理,其土壤含水量分别为田间持水量的８５％￣１００％（高水分,ＨＷ）、６５％￣８５％（中水分,ＭＷ）和４５％￣６５％（低水分,ＬＷ）。探讨了土壤水分和遮荫水平共同作用对嘿期至蕾期中午的气孔寻度、净江合速率、蒸腾速率和叶水势等的影响。高水分下ＤＮ和ＳＮ     

长白山暗针叶林苔藓植物对三种针叶树种子萌发及幼苗生长的影响

研究了长白山暗针叶林两种主要地面苔藓植物——塔藓和拟垂枝藓对红松、红皮云杉和落叶松种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明,在一定浓度下,塔藓浸提液抑制红松发芽,拟垂枝藓浸提液促进红松发芽;苔藓浸提液对红皮云杉和落叶松的发芽率没有显著影响,但不同程度地加快了种子日萌发高峰的出现.用苔藓植物体直接培养红皮云杉和落叶松种子,发现活植物体量大时对发芽率没有显著影响,但延迟了红皮云杉种子萌发高峰的出现,加速了落叶松种子萌发高峰的出现;杀青后的苔藓植物体则明显地抑制种子发芽.通过幼苗培养实验,发现苔藓植物浸提液抑制红皮云杉和红松幼苗生长,但促进了落叶松幼苗的生长;不同处理的苔藓植物体对幼苗生长的影响差异较大,活植物体量大时,两种苔藓均促进了红皮云杉和落叶松幼苗生长,而杀青后植物体则明显地抑制幼苗生长.     

籼型杂交稻光合特性的配合力分析

以6个籼型杂交稻三系不育系和5个恢复系按不完全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本品种为材料,对其光合性状进行了测定和分析,结果表明:(1)杂交稻组合的光合特性存在显著或极显著的组合间遗传差异,光合特性的遗传变异主要来自基因的非加性效应;(2)胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量受不育系的影响大于恢复系,而气孔导度、叶绿素a+b含量受恢复系的影响大于不育系;(3)杂交稻光合性状的广义遗传力均大于狭义遗传力,各性状主要受基因互作及环境的影响。狭义遗传力的大小依次为叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a、气孔导度、胞间CO2浓度、类胡萝卜素和蒸腾速率,这些性状具有中等遗传力;(4)9个光合性状杂交稻F1表型值与父母本一般配合力效应值之和的相关系数均达极显著水平。因此,可以根据父母本一般配合力效应值之和来预测杂交稻组合光合性状的表现,有利于高效选育高光效杂交稻组合。     

长白山不同针叶树耐阴性的形态适应及内源激素调控

在不同郁闭度的林分内,对红松、红皮云杉、长白落叶松的形态适应性和内源激素水平及其分布状况进行了研究。结果表明,红松耐阴性的形态适应方式主要为促进顶枝生长和增大比叶面积;红皮云杉耐阴性的形态适应方式主要为增加侧枝数量和比叶面积。在弱光条件下,红松顶枝生长旺盛、比叶面积增大与其相应部位内源激素Z含量增加有关;云杉顶叶内源激素ZR含量增加与比叶面积增大有关,侧枝数量增加与分杈部位ABA含量降低有关。3个树种中红松最适合弱光生长.     

模拟氮沉降对长白山苔原灌草混合群落中植物光合特性的影响

由于草本植物持续上侵长白山灌木苔原,形成了强烈的灌草群落种间竞争。本研究以牛皮杜鹃-小叶章群落（Comm.Rhododendron aureum-Deyeuxia purpurea）为对象,根据小叶章的入侵程度设置4种盖度差异显著的样方（无、轻度、中度、重度入侵）,并设3个施氮水平（自然状态、添加11.8 kgN·hm^-2·a^-1及添加23.6 kgN·hm^-2·a^-1）,进行原位氮沉降模拟实验,监测灌木牛皮杜鹃和草本植物小叶章光合特性的差异和变化趋势,研究小叶章入侵苔原带的内在生理机制。结果显示：（1）小叶章净光合速率大于牛皮杜鹃,小叶章盖度越高、其叶绿素含量越高,而牛皮杜鹃叶绿素含量降低,随着小叶章入侵程度的增加,其净光合速率增强;（2）施氮可以提高牛皮杜鹃和小叶章的叶绿素含量和净光合速率,促进植物生长,但小叶章的增幅更大,从而增强了小叶章的竞争优势;（3）施氮和小叶章入侵具有复合作用,小叶章盖度越大,对其施氮导致小叶章净光合速率与叶绿素含量的增幅越大,而牛皮杜鹃的增幅减小。所以小叶章的成功入侵可能与其具有较高的净光合速率有关,并且施氮有利于提高小叶章的净光合速率,随着氮沉降的继续增加,更有利于小叶章的生长并提高其竞争力。     

遮光处理对西葫芦幼苗形态特征及光合生理特性的影响

研究了不同遮光处理对西葫芦幼苗形态及光合生理特性的影响.结果表明,在60%透光率条件下,西葫芦幼苗具有较高的相对生长率、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、单叶水分利用效率、饱和蒸汽压、表观量子效率和叶绿素含量,而胞间CO₂浓度较低;西葫芦幼苗具有较高的光饱和点(1 125 μmol·m^-2·s^-1)、较低的光补偿点(15.2 μmol·m^-2·s^-1).弱光下西葫芦幼苗较耐低浓度CO₂,而强光下的幼苗较耐高浓度CO₂.60%透光率下西葫芦幼苗叶片丙二醛和脯氨酸含量最低,而过氧化物酶和过氧化氢酶活性则最高.     

不同CO2浓度下长白山3种树木幼苗的光合特性

选取长白山针叶树红松 (Pinuskoraiensis)、长白赤松 (Pinussylvestriformis)和阔叶树水曲柳(Fraxinusmandshurica)幼苗为研究对象 ,以开顶箱的方式控制CO2 浓度为 5 0 0和 70 0 μmol·mol-1,经过 3个生长季CO2 处理后 ,分别测定了 3个树种的 3年生幼苗在高浓度CO2 和大气CO2 浓度下的光合特性 .结果表明 ,前两个生长季高浓度CO2 处理增强了 3个树种幼苗的光合能力 ;不同树种在相同CO2 浓度下 ,最大净光合速率及光响应参数值不同 ;第 3个生长季 ,除 5 0 0 μmol·mol-1CO2 下生长的长白赤松外 ,各树种的幼苗在高浓度CO2 下并未发生“光合驯化”现象 ;最大净光合速率及光响应参数值随CO2 处理时间的延长有不同幅度的增减 ;高浓度CO2 改变了树木幼苗对强光和弱光的利用能力 .     

Cyanogen-induced gamma-glutamyl to imidazole cross-link in carbonic anhydrase. A unique mode of inhibition

The release of protons from intact cells of Rhodopseudomonas capsulata after either 4μs flashes or during brief periods of continuous illumination has been measured with the indicator, cresol red. The half-time for H⁺-release after a flash was 35 ms and the extent, 1H⁺ per 134 bacteriochlorophyll. Myxothiazol completely inhibited the flash-induced H⁺-release and antimycin A reduced it by 37%. The proton-releasing reaction is discussed with reference to the protonmotive Q-cycle. During continuous illumination the rapid phase of H⁺ release is followed by a lag and then by another period of acidification, suggesting that other protolytic reactions may be in operation.     

Theory of grazing optimization in which herbivory improves photosynthetic ability

Herbivory had been generally considered to have a negative effect on plants, but a lot of studies have recently indicated that continuous herbivory pressure has a positive effect on plant performance, known as "grazing optimization." Based on field observations, we analytically examined a hypothesis of grazing optimization in which herbivory improves the photosynthetic ability of individual plants. We examined plant performance under various herbivory pressures and considered the evolution of plant phenology in response to a given herbivory pressure. First, we compared plant performances measured under their native conditions with specific herbivory levels. This was called the long-term response. Second, we examined the performances of plants adapting to a certain level of herbivory pressure under a non-native herbivory intensity. This was called the short-term response. According to numerical analysis, in realistic situations, grazing optimization is unlikely to be observed as a long-term response. However, grazing optimization can occur as short-term response if a plant is adapted to a certain level of herbivory pressure and the photosynthetic ability decreases significantly with the increasing size of vegetative parts. Our results suggest that improved photosynthetic ability by herbivory can result in grazing optimization, although it is constrained by the functional form of photosynthetic ability, native conditions, and experimental design.