参棚透光率对西洋参叶片光合作用的影响

研究了参棚透光率与西洋参叶片净光合速率之间的关系．结果表明,西洋参叶片光饱和点、净光合速率及其日变型均随参棚透光率的不同,存在一定的差异．4年生西洋参叶片在12％、30％、42％3种透光率下(气温29．0℃左右),光饱和点分别为171．0、323．0和429．0μmol·m^-2·s^-1,净光合速率最大值为6．54mg·dm^-2·h^-1(CO2),出现在透光率为30％的参棚下;3年生西洋参在透光率不超过25．8％的参棚下,叶片净光合速率日变化呈单峰型,透光率大于25．8％时,呈双峰型,参叶“光合午休”现象明显．单相关分析表明,光量子通量密度是影响西洋参净光合速率的主要因子;回归分析结果表明,各影响因子对参叶净光合速率的综合影响显著．     

遮荫条件下绞股蓝光合作用特点的研究

在夏季遮荫条件下栽培绞股蓝的净光合速率日变化呈现不典型的双峰曲线,第1峰值出现在11：00时,达13．8μmolCO2·m^-2·S^-1日净光合速率达到176．97μmol CO2·m^-2,是强光下栽培的3．1倍;净光合速率和光量子通量密度呈正相关,相对湿度对净光合速率的影响小．强光下栽培绞股蓝。光合作用“午休”现象明显,净光合速率日变化呈现双峰曲线,第1峰值出现在10：00时,为3．0μmol CO2·m^-2·s^-1．第2峰值出现在14：00时,为1．25μmol CO2·m^-2·s^-1;相对湿度与净光合速率成正相关,对净光合速率的影响大．当光量子通量超过700μmol·m^-2·s^-1时,净光合速率与光量子通量密度呈负相关．在影响该植物蒸腾速率的诸多因子中,蒸腾速率和气孔导度之间的相关性最为显著．因此绞股蓝属于高度耐荫而怕光的植物．人工栽培应重点考虑光照因子．     

冬季小麦叶片光合作用对温度响应方式的变化

冬季田间生长的小麦离体叶片净光合速率（Ｐｎ）对温度的响应有两种方式。在１２月上旬可以观测到第一种方式。在离体叶片周围空气温度从１０℃逐步升到３０℃后的１ｈ内Ｐｂ逐渐升高,在随后气温逐步降低到１０℃的过程中,Ｐｎ都比先前升温过程中同样温度下的数值高。３０℃下叶片胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）降低和叶片无机磷含量增高表明,这种响就态度苛能起因于一些光合碳同化酶活性的增高。在１２月中旬以后可以观测到第二种方式。     

臭氧暴露对大豆叶片群体光合作用及产量的影响

臭氧（O₃）已经成为我国许多大中城市夏季的首要污染物,其具有较强的植物毒性,严重威胁农业安全。O₃污染常发生于高温晴天,具有间歇性和累积性的特点,但现有研究多集中于在叶片尺度上探究长期O₃暴露对植物生理过程的影响,而间歇性暴露对植物整株生长和光合生理特性的影响鲜有报道。以大豆为实验对象,依托开顶式气室（OTC）进行间歇性臭氧暴露,探究大豆叶片群体光合作用及产量对间歇性O₃暴露的响应。结果发现（1）间歇性O₃暴露具有累积性和恢复性,在低O₃暴露剂量（AOT40≤2.47μL L^-1 h^-1）处理下,大豆植株的净光合速率降低,但与对照组无显著差异。当AOT40较高时（AOT40≤5.35μL L^-1 h^-1）,大豆植株的净光合速率显著降低,而随着O₃胁迫的消失,大豆植株的净光合速率逐渐回升,并最终恢复。（2）不同的光合参数对间歇性臭氧暴露敏感性不同,其中最大净光合速率最为敏感。在低AOT40下最大净光合速率显著降低,且恢复时间更长。（3） O₃二次暴露后,净光合速率降低幅度较低,且恢复更快,说明间歇性O₃暴露可能会提高大豆的耐受阈值。（4）当AOT40低于5.35μL L^-1 h^-1时,对大豆产量无显著影响,说明间歇性臭氧暴露条件下,大豆减产阈值更高。     

木荷种源间光合作用参数分析

基于直角双曲线修正模型估算3个不同纬度的木荷种源(开平、太平和永丰种源)光补偿点、饱和点、最大净光合速率等参数,以便为评价不同木荷种源对环境的适应能力和优良种源选择等提供科学依据。结果表明:在3个不同纬度种源中,开平种源具有最高的净光合速率、最大净光合速率和较高的表观量子效率,且其生长速率最快;太平种源光饱和点最高,但其净光合速率、表观量子效率和最大净光合速率最低,其生长速率也最低;永丰种源具有较高的净光合速率、最大净光合速率和表观量子效率,其生长速率略高于太平种源。3个不同纬度木荷种源中,南部开平种源对当地环境具有较强的适应能力和生长潜力,具有较高的推广应用价值。     

银杏叶片光合作用对强光的响应

银杏叶片遭受光量子通量密度为１２００μｍｏｌｍ＾－２ｓ＾－１的强光胁迫后,净光合速率、气孔导度、细胞间隙ＣＯ２浓度、ＰＳⅡ光化学效率和表观量子效率都下降,而叶片在５０５ｎｍ处的光吸收、初始荧光水平和荧光和非光化学猝灭上升。在去除强光胁迫数小时之后,这些参数都不能完全恢复。     

地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响

采用开顶式气室(OTC),在大田试验条件下系统研究了地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的胁迫效应。结果表明,在(100±8)nmo.lmol-1的O3处理下,与对照相比,从抽穗期到成熟期冬小麦叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先上升后降低的变化趋势,而类胡萝卜素的含量和Chla/b的比值则分别持续升高和下降,净光合速率和气孔导度在抽穗初期无明显下降,但是随着熏蒸时间的增加下降幅逐步变大。在整个试验期间冬小麦表观量子产额、单位面积叶片活性以及PSII最大光量子效率均无明显降低,而蒸腾速率、暗呼吸速率、光补偿点以及最大光合速率却受到较大程度的抑制。当采用(150±8)nmol.mol-1O3处理时,各生育期中小麦叶片类胡萝卜素含量、暗呼吸速率和光补偿点均显著高于对照组,其余参数均较对照组明显降低。以上结果表明,地表臭氧浓度增加对冬小麦光合作用的影响阈值在100 150 nmol.mol-1之间,且随着熏蒸时间的增加,叶片光合作用受抑制的程度逐步增强。     

遮光处理对节瓜光合作用特性的影响

在塑料大棚内设置不同光照强度处理[自然光(对照)、遮光40%和遮光60%],研究遮光处理对节瓜(Benincasa hispida Cogn. var. chieh-qua How.)功能叶片光合特性的影响,结果表明节瓜叶片净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线,各处理在11:00达到峰值.节瓜Pn峰值随光照强度的减小而降低,叶片Pn达到峰值之前随遮光程度的增大而降低,而达到峰值之后,遮光40%处理的节瓜叶片Pn比对照高.叶片Pn的日变化幅度随遮光程度的增强而减小,叶片的光饱和点随光照强度的减小而明显降低.结果说明遮光处理通过影响环境因子和节瓜叶片生理特性等内在因素而影响其光合作用.塑料大棚内中午前后用遮光强度适宜的遮阳网覆盖,可提高节瓜功能叶片的光合能力,有利于提高产量.     

外源赤霉素GA3对大豆光合作用的促进和叶片内源赤霉素GA1+3水平

在营养生长阶段大豆正在扩展和刚刚完全扩展的叶片（4-12天龄）观察到外源赤霉素GA3引起净光合速率增高,但是在成龄叶片（17-22天龄）观察不到这种效应（图1）。在扩展着的叶片（4-8天龄）中用免疫实验检测的内源赤霉素GA1 3含量低于成龄叶片中的含量（图2）。由这些结果得出结论：外源赤霉素GA3对大豆叶片光合作用的促进作用是以内源有生物活性的赤霉素含量低为前提的。     

夏玉米叶片水分变化与光合作用和土壤水分的关系

叶片是光合作用的重要器官,其含水量的变化必将影响光合作用,但关于叶片水分变化对光合作用的影响报道较少。以华北夏玉米为研究对象,利用三叶期不同水分梯度的持续干旱模拟试验资料,分析夏玉米叶片水分变化及其与叶片净光合速率和土壤水分的关系。结果表明:夏玉米叶片净光合速率对叶片水分变化的响应显著且呈二次曲线关系,叶片含水量约为70.30%时,叶片净光合速率为零;叶片含水量与土壤相对湿度呈非直角双曲线关系,叶片最大含水量约为85.14%。研究结果可为准确描述叶片水分变化对光合作用的影响及客观辨识夏玉米干旱的发生发展及监测预警提供参考。     

氮形态对不同小麦基因型氮素吸收和光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异.结果表明,在不同N浓度下,小麦对增铵营养和NH⁺的吸收速率显著高于NO₃^-营养,且在较高浓度下,增铵营养处理具有更强的吸收优势.与次敏感型莱州953和钝感型江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO₃^-和NH⁺吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力.增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO₃^-和NH⁺的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO₃^-的吸收.与NO₃^-营养及NH⁺营养相比,增铵营养显著提高了扬麦158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片光合速率,而对江东门影响较小因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长     

形态对不同小麦基因型氮素吸收的光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异,结果表明,在不同N浓度优势,与次敏感型莱州953和钝感到江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO3^-和NH4^ 吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力,增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO3^-和NH4^ 的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO3^-的吸收,与NO3^-营养及NH4^ 营养相比,增铵营养显著提高了杨表158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片合速率,而对江东门影响较小,因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长。     

Leaf photosynthetic light response: a mechanistic model for scaling photosynthesis to leaves and canopies

1. The response of photosynthesis to radiation is an often-studied but poorly understood process, represented empirically in most photosynthesis models. However, in scaling photosynthesis from leaf to canopy, predictions of canopy photosynthesis are very sensitive to parameters describing the response of leaves to Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD).
2. In this study, a mechanistic, yet still simple, approach is presented that models the degree of light saturation in leaves explicitly, assuming a heterogeneous environment of PPFD and chlorophyll.
3. Possible mechanisms determining the ratio of chlorophyll to nitrogen are considered, including a direct dependence on PPFD, a mechanism involving the red/far-red ratio of light in the canopy, and an approach based upon maximizing photosynthesis.
4. Comparison of model predictions with two data sets of light, nitrogen and chlorophyll from canopies of Populus and Corylus suggests that the red/far-red mechanism is the most realistic. The data also show that the trees studied do not always optimize their nitrogen partitioning to maximize photosynthetic yield.
5. We then apply the model to the data sets, to predict the shape of light response curves of leaves within canopies and assess the applicability of simple scaling schemes, in which full acclimation of photosynthesis to PPFD justifies the use of big-leaf models. We conclude that, at least for the data used, basic assumptions of such schemes do not hold.     

Evaluating the phototactic behavior responses of the diamondback moth,Plutella xylostella,to some different wavelength LED lights in laboratory and field

Light traps equipped with light emitting diodes (LEDs) have been applied to manage some phototactic insect pests. The diamondback moth, Plutella xylostella, is a cosmopolitan insect pest to be seriously harmful to many cruciferous plants. The present research focused on evaluating the phototactic behavior responses of the moths to several wavelengths and photon flux densities of LED lights under laboratory and field conditions. The results from the laboratory showed that the highest phototactic behavior responses of P. xylostella moths were recorded for UV (380 nm) LED light under 1.5 µmol m⁻² s⁻¹ and 2.5 µmol m⁻² s⁻¹. The moths were more attracted to light traps equipped with 4 LEDs and 6 LEDs of 380 nm, respectively, between 20:00 and 22:00 than the other groups and night times in the field. The finding from the field was consistent with the results from the laboratory. We found that the 380 nm LED light results in the strongest attraction rate of the moths by 92.4 % and the moths caught in light trap with the UV LEDs was 1.62 times more than that with a black light. These data clearly demonstrate that P. xylostella moths have a high sensitivity to 380 nm, therefore, a 380 nm LED light trap could be useful for monitoring and controlling the moths.     

Responses of photosynthesis,leaf conductance and growth to different salinities in three coastal dune plants

The effects of soil-water salinity on growth and photosynthesis of three coastal dune plants were examined by salt-treatment in order to clarify the causal relationship between salinity and plant distribution in a dune habitat. Plants were cultivated hydroponically at three salinity levels: 0, 10 and 100 mM NaCl. With the 100 mM salt treatment,Calystegia soldanella (C₃ species) had the highest relative growth rate (RGR) (0.085 g g⁻¹ d⁻¹), followed byCarex kobomugi (C₃) (0.066), andIschaemum anthephoroides (C₄) (0.060). This order coincides with the distribution pattern of the three species on coastal dunes;Calystegia soldanella is generally distributed in more seaward areas whereasI. anthephoroides occurs further inland. The order of RGR was determined exclusively by leaf area ratio (LAR) among the three species. Due to its C₄ pathway,I. anthephoroides had higher net photosynthetic rate (Pn) and net assimilation rate (NAR) than the two C₃ plants at all NaCl concentrations, despite its low RGR. This apparent discrepancy is explainable by differences of LAR among the three species; LAR ofI. anthephoroides was lowest, and about half that ofCalystegia soldanella. These results suggest that LAR is one of the main determinants of salt tolerance based on RGR, whereas Pn or NAR may not be significant. This article is dedicated to Professor Hideo Iwaki, University of Tsukuba, in appreciation of the sincere encouragement he has given to the authors.     

长期CO2加富对苗期红掌(Anthurium andraeanum L.)植株生长和光合作用的影响

以开顶式塑料薄膜温室为设施,研究了红掌（Anthurium andlaealzum L．）幼苗植株生长、叶片净光合速率和光合酶活性对长期高CO2浓度的响应。结果表明：处理90d时,处理组T1（（700±too）μmol·mol^-1CO2）的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照组（（360±30）μmol·mol^-1）增加了15．76％、14．30％、29．62％,而处理组他（（1000±100）μmol·mol^-1CO2）的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照增加了15．00％、9．63％、36．22％;处理150d时T1的株高、单叶面积、株鲜重与对照相比分别增加了16．08％、17．30％、49．09％,而他增加了16．61％、10．10％、48．87％。在各自生长环境下处理组T1、T2的净光合速率在整个处理期间均高于对照,处理150d时,T1、T2的净光合速率分别比对照高8．25％、20．62％;但处理90d时,在对照CO2浓度下测定的净光合速率处理组开始低于对照组,可能此时处理组的红掌叶片开始出现光合适应现象;CO2浓度升高促进了叶片中可溶性糖和淀粉积累,处理90d时T1、T2处理组中淀粉含量分别比对照高52．60％、67．66％;处理150d时,T1组红掌叶片中淀粉与可溶性糖含量比对照高53．43％、6．32％,T2比对照高58．44％、8．07％,叶绿素含量在处理90d时也开始低于对照组;整个实验过程中,Rubisco活性前期增加,90d以后开始下降;乙醇酸氧化酶活性则明显下降,T1、T2处理组试验结束时与对照组相比分别下降了41．28％、45．35％。一定处理时间（90d）的高浓度CO2处理提高了红掌叶片的净光合速率和碳水化合物的积累,促进了营养生长,但随着处理时间的延长,这种促进作用逐渐降低。     

不同光强下高锰对黄瓜光合作用特性的影响

采用营养液培养的方法,研究了不同光强下高锰对黄瓜植株生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合作用的影响.结果表明,高锰处理抑制了黄瓜植株的生长,与弱光处理相比强光下抑制幅度更加显著.强光下,高锰处理显著降低叶绿素含量,但降低光强却增加其含量.强光下,高锰处理显著降低原初光能转换效率(F_v/F_m)、光合电子传递量子效率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(qP);弱光下,高锰处理对F_v/F_m和qP无显著影响.高锰处理使净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)下降.尤其是在强光下下降幅度更大.高锰处理使细胞间CO₂浓度(C_i)在强光下升高,而在弱光下则下降.与C_i相反,高锰处理使气孔限制值(L_s)在强光下下降,而在弱光下上升.因此,强光下高锰胁迫使净光合速率下降可能是由非气孔限制引起的,而弱光下高锰处理使净光合速率下降可能是由气孔因子限制引起的.