广州市大气污染对两种绿化植物叶绿素荧光特性的影响

研究了广州市工业生产区 (CS)、交通枢纽区 (GC)、居民生活区 (GP)和清洁对照区 (BY)等 4个大气采样点栽种的两种绿化植物大叶紫薇 (Lagerstroemiaspeciosa)和白兰 (Micheliaalba)叶绿素荧光特性的差别。综合污染指数表明 4个研究地点的污染程度由大到小的顺序为交通枢纽区 (GC) >工业生产区 (CS) >居民生活区 (GP) >清洁对照区 (BY)。不同污染地点大叶紫薇和白兰叶片的叶绿素含量、Fv/Fm、Fv/Fo,ΦPSⅡ和qP随污染程度的加剧而减少 ,细胞膜渗漏率和qN则上升。白兰这些参数的减少或增加的幅度大于大叶紫薇。用外源NaHSO3 或MV处理这两种植物时 ,细胞渗漏率的增加量和叶绿素含量下降量都是白兰大于大叶紫薇。结果表明绿化植物叶绿体光系统II活性和膜系统完整度的下降与其生长地点污染程度的加剧是一致的 ,大叶紫薇的抗污染能力大于白兰     

区域气候变化对纳帕海湖滨植物生理生化特性的影响

高原湿地是我国重要的生态屏障,关乎流域生态安全。随着气候变暖和极端气候事件频发,探讨高原湿地植物对气候变化的生理生化响应及温度胁迫带来的伤害,对维系高原湿地生态系统的稳定,应对全球气候变化具有重要意义。以高原地区典型湿地纳帕海为研究对象,将适应了纳帕海湿地气候条件的4种优势植物连同生长基质组成的植物-土壤单元,移至不同区域气候条件的拉市海湿地和昆明滇池流域,分析气候变化影响下,4种湿地植物原位异地后的丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、过氧化物酶(POD)含量等反映植物受到逆境胁迫的生理生化指标变化。研究结果表明,湿地植物虽是隐域植物,但气候变化对其生长产生显著影响,不同湿地植物对气候变化的适应性不同,水葱(Scirpus tabernaemontani)和茭草(Zizania caduciflora)等广布种能够很好地适应气候变暖,两者生物量均随温度上升而增加,在拉市海的增长率分别高达196%和190%,在昆明分别增至487%和408%,MDA、Pro、POD含量则随温度上升而下降,在拉市海的最高降幅分别为16%和24%、27%和12%、14%和58%,在昆明的最高降幅分别为31%和24%、52%和25%、48%和73%,气候的暖化更有利于其生长。刘氏荸荠(Heleocharis liouana)虽为广布种,尽管气候变化对其产生了胁迫,但能通过调节自身的代谢物质来抵御这种变化,反映了广布种对气候变化较强的适应性。小黑三棱(Sparganium simplex),对气候变化较为敏感,随温度的升高其生物量在拉市海的增长率达17%,而在温度更高的昆明则减少了20%,呈现先升高后下降的趋势,同时体内各相关抗逆指标也呈现先下降后上升的趋势,MDA降至0.001387μmol/g,后迅速增至0.002739μmol/g、Pro降至13.386891μg/g,后增至18.172878μg/g,温度升高到一定程度对其产生了不利影响。对于这样一种生态幅较窄的物种,随着气候条件的改变,其生存将面临极大的挑战,显示了高原湿地在全球变暖大背景下的脆弱性,以及高原湿地生态系统维系存在的潜在危机。     

海拔梯度对高原湿地植物形态和生理学效应研究

研究了纳帕海高原湿地4种常见的多年生水生植物经移栽至不同海拔后,在生长过程中的生长状况、叶绿素、可溶性糖、游离脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性的变化及其生理特性。结果表明,水葱（Scirpusvalidus）、荸荠（Heleocharis dulcis）、黑三棱（Sparganium stoloniferum）和茭草（Zizania latifolia）的生长状况随着海拔的降低均有所改善,其中,4种湿地植物的株高随海拔的降低均有所升高,水葱和荸荠的茎粗随海拔的降低均呈现增粗的趋势,黑三棱和茭草的叶片宽度也随海拔的降低有所增加;4种湿地植物的叶绿素（a＋b）含量随着海拔的降低均呈现不断下降的趋势;4种植物的可溶性糖和游离脯氨酸（Pro）含量随海拔的降低均有所下降;荸荠、黑三棱和茭草的过氧化物酶（POD）活性随海拔的降低均呈下降趋势,而水葱的过氧化物酶（POD）活性随着海拔的降低无显著变化,黑三棱和茭草的过氧化物酶（POD）活性显著高于其它两种植物。可见,4种湿地植物的形态、生理特征对不同海拔生境的适应方式可能是通过多种途径实现的,如形态特征、光合作用、抗寒物质代谢、抗氧化酶系统等随海拔梯度的变化而变化。这些不同的适应方式在不同的植物间既有共同规律,又有着各自的特性。     

沙尘胁迫对阿月浑子光合作用及叶绿素荧光特性的影响

为了探讨长期沙尘胁迫下阿月浑子叶片光合性能的变化机制,以室内盆栽阿月浑子为材料,对叶片进行覆盖厚度为2mg/cm2(轻度),9 mg/cm2(重度)的沙尘处理,无沙尘覆盖为对照,并分别在处理后第7天、14天、28天和42天,测定叶片光合CO2同化速率,叶绿素含量以及叶绿素荧光特性等参数。结果表明,阿月浑子叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)随沙尘处理时间延长而下降,重度沙尘处理下Pn和Gs下降幅度比轻度大,胞间CO2浓度(Ci)处理前期增加而后期下降,重度沙尘处理下Ci增幅比轻度小;叶绿素a(Chl-a)、叶绿素b(Chl-b)和总叶绿素含量均随处理时间的延长而下降,在重度沙尘处理下下降幅度比轻度沙尘处理大,Chl-a的下降速率大于Chl-b,叶绿素a和b的比值(Chl-a/Chl-b)在重度沙尘处理下逐渐下降,而在轻度沙尘处理下呈升-降-升趋势;PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)不同程度下降,在重度沙尘处理下下降幅度比轻度沙尘处理大;轻度沙尘覆盖下实际光化学效率(ΦPSⅡ)及非环式电子传递效率(ETR)在处理第42天显著下降,而重度覆盖处理先急剧下降,后期逐渐恢复;非光化学荧光猝灭(NPQ)在轻度胁迫下先下降而后逐步上升,在重度处理下则在处理前期就迅速上升。从而得出结论,阿月浑子轻度沙尘胁迫条件下前期其光合作用非气孔限制贡献率大于气孔限制,随胁迫时间气孔限制逐渐占优势,并且随处理时间的延长其吸收的光能用于保护性耗散量逐渐增加,使其光合CO2同化效率下降。     

水体悬浮泥沙对黑藻生长和叶绿素荧光特性的影响

利用粒径小于100 μm的泥沙调制水体浊度分别维持在30、60和90 NTU,将黑藻幼苗种植于上述水体中,定期测定植株的分枝长、分枝数和鲜质量,利用水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定叶片在光化光下的荧光参数.结果表明：随着泥沙含量的增加,植株分枝数受到明显抑制,生物量逐渐降低,而分枝长则呈显著增加趋势;随着试验时间的延长,浑浊水体中光化学最大量子产量（F_v/F_m）值呈明显〖JP2〗降低趋势,但显著高于对照.在17 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,与第30天相比,第60天时30、60和90 NTU组植株叶片的有效荧光产量（△F_v′/F_m ′）分别增加了48.9%、36.8%和17.2%（P<0.01）,相对光合电子传递速率（rETR）分别增加了56.7%、42.2%和21.4%（P<0.01）;而在104 μmol·m^-2·s^-1光化光照射下,第60天时植株的△F_v′/F_m′、光化学淬灭系数（q_P）和rETR显著降低,且热耗散能力（q_N）也显著降低,表明黑藻植株适应低光环境, 且在高光强条件下黑藻叶片易受到光伤害.可引种黑藻幼苗于混浊的浅水水体中.     

叶绿素荧光技术在植物环境胁迫研究中的应用

近年来叶绿素荧光技术在植物,包括藻类对各种环境胁迫响应的机理和应用研究中起着越来越重要的作用．本文简述了这方面的部分工作和进展．     

遮荫对8种红树植物幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

为探讨红树植物光适应的生理生态机制,通过遮荫控制试验对无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)、银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)等8种红树植物的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的叶绿素荧光参数进行了研究。结果表明,8种红树植物在遮荫后光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)和光系统II实际光化学效率(ΦPSII)总体呈上升趋势,而电子传递速率(ETR)则显著下降。无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿在全光照下表现出比其他3种植物更高的Fv/Fm,同时桐花树和银叶树的ΦPSII和ETR也显著高于木榄、老鼠簕和卤蕨。因此,无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿在高光辐射下具有更高的光能利用率,同时桐花树和银叶树能更好地利用高光并耗散过剩光能...     

模拟践踏对中位泥炭藓叶绿素荧光特性的影响

该研究以采自长白山区月亮湾湿地开阔地的红型和林缘的黄绿型中位泥炭藓(Sphagnum magellanicum)为材料,室内模拟人为践踏,使用便携式调制叶绿素荧光仪,测定其叶绿素荧光参数,探讨了不同践踏强度、不同践踏轮次下,两类中位泥炭藓的荧光参数响应情况。结果表明:至第二轮践踏,红型中位泥炭藓的PSⅡ实际光量子产量 [Y(Ⅱ)]和相对电子传递速率(ETR)随践踏强度增大而减小,而黄绿型的践踏组均大于对照组; 践踏结束时,红型的Y(Ⅱ)和ETR的践踏组均显著低于对照组,而黄绿型只有轻度践踏低于对照组; 黄绿型泥炭藓践踏组的非调节性能量耗散量子产量 [Y(NO)]甚至要低于对照组。这表明尽管泥炭藓属植物能耐受一定的践踏胁迫,但随着践踏轮次增多、强度增大,胁迫累积效应将强烈抑制其生长; 多见于开阔地的红型泥炭藓对人为践踏的耐受能力低于林缘生境的黄绿型泥炭藓。湿地保护与管理中,应减少游人践踏干扰,尤其要严格控制开阔地生境的游人进入。     

不同浓度氟对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为探讨氟对茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]叶片叶绿素荧光特性的影响,采用盆栽沙培法,用不同浓度的Na F溶液处理6周,对茶树叶片的叶绿素荧光特性进行研究。结果表明,用600 mg L–1的氟处理,茶苗叶片的OJIP曲线O相呈小幅度上升,P相下降得非常明显,IP相显著下降,出现清晰的L点(150μs)和K点(300μs);经过氟处理的茶苗叶片I点、J点的相对可变荧光和耗散能增加;荧光参数RC/CSo、ETo/ABS、PIabs、PIcs等明显下降,而DIo/RC、DIo/CSo和DIo/ABS等参数大幅度增加;叶片氟含量与ETo/TRo、REo/ABS、PICS呈负相关,与DIo/RC呈正相关。因此,氟胁迫处理削弱了茶树叶片的光合电子传递能力,影响了光合机构的作用,同时叶片以增加自身热耗散来防止受到光抑制和光破坏。     

用叶绿素荧光分析技术鉴定植物抗寒性的剖析

在分析叶绿素荧光技术原理的基础上,从低温条件下叶绿素荧光参数的变化与处理温度、季节的关系、叶绿素荧光参数的变化与其它抗寒指标的相关性以及可用于筛选与鉴定抗寒植物的荧光参数3个方面介绍这一技术在抗寒植物筛选与鉴定中的应用现状,并指出这一技术的可取之处和存在问题。     

草莓叶绿素荧光参数日变化的研究

以草莓（Fragaria ananassa Duch）为材料,研究其叶片叶绿素荧光参数的日变化。在自然光下,草莓叶片的最大荧光（Fm）、PSⅡ光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ光量子效率（Yield）和光化学猝灭系数（qP）从6：00-18：00均先下降后上升,其中在下午14：00最低;而非光化学猝灭系数（qN）先上升后下降,其中在下午14：00最高。表明在中午强光下,草莓叶片遭受了强烈的光抑制,而热耗散是其主要的光保护机制。     

高原湿地草海水生植物多样性变化研究

采用文献对比,结合野外补点调查和观测,研究高原湿地草海水生植物多样性变化.结果表明：近三十年来,到草海越冬的黑颈鹤种群有逐渐增大趋势,1985年223只、2005年506只,到2011年约为1000只.2005年草海共有维管束植物49种,隶属25科37属,较1983年新增5科10属11种,2012年调查发现草海水生植被朝沼泽植被方向演替发展,荆三棱群落与水葱、李氏禾、水莎草和灯芯草群落一起发展为草海湖滨带主要优势挺水植物群落.空心莲子草在水体东部、东南及东北部入侵危害严重.外界干扰是草海生物多样性变化的主要原因,减少人为负面干扰、维护草海及周边环境稳定是保护和增加水生植物多样性的重要举措.     

基于日光诱导叶绿素荧光的北半球森林物候研究

植被物候是反映植被生长规律的重要指标, 对气候的反馈具有重要意义。日光诱导叶绿素荧光(SIF)通过复杂的能量耗散机制与光合作用相关联, 提供了从空间直接探测大范围植被物候的可能性。为了探究气候变化背景下SIF反演不同森林类型物候的适用性, 该文以北半球35个全球通量网(FLUXNET)森林站点为研究对象, 利用2007-2014年SIF值和总初级生产力(GPP)通过双逻辑生长模型和动态阈值法来估算3种典型森林类型的物候, 并采用相关性分析等方法评价SIF在估算不同森林类型物候时的差异性。主要结果为: 1) SIF对生长季开始时间(SOS)的估算精度高于生长季结束时间(EOS); 2) SIF能够更准确地估算混交林(MF)的SOS, 但是不能精确追踪落叶阔叶林(DBF)和常绿针叶林(ENF)的SOS; 3)春季季前短波辐射是驱动SOS的主要气候因素。综上, 建议在将来的研究中将SIF数据与其他遥感指数整合, 应用于不同植物类型的物候监测。     

日光诱导叶绿素荧光对亚热带常绿针叶林物候的追踪

植被物候期(春季返青和秋季衰老)是表征生物响应和陆地碳循环的基础信息。由于常绿针叶林冠层绿度的季节变动较弱,遥感提取常绿针叶林的物候信息存在着较大的不确定性,是目前区域物候监测中的难点。利用MODIS植被指数(归一化植被指数NDVI和增强型植被指数EVI)、GOME-2日光诱导叶绿素荧光(SIF)和通量数据(总初级生产力GPP)估算2007—2011年亚热带常绿针叶林物候期,用来比较三类遥感指数估算常绿针叶林物候的差异。结果表明:基于表征光合作用物候的通量GPP数据估算得到5年内亚热带常绿针叶林生长季开始时间(SOS_GPP)为第63天,生长季结束时间(EOS_GPP)为第324天,生长季长度为272天;基于反映植被光合作用特征的SIF曲线获得物候信息要滞后GPP物候期,其中生长季开始时间滞后19天,生长季结束时间滞后2天;基于传统植被指数NDVI和EVI的物候期滞后GPP物候期的时间要大于SIF滞后期,其中植被指数SOS滞后SOS_GPP31天,植被指数EOS滞后EOS_GPP10—17天。虽然基于3种遥...     

基于过程模型的青藏高原湿地甲烷排放格局评估

甲烷(CH₄)是大气中最丰富的碳氢化合物,是仅次于二氧化碳(CO₂)的温室气体。湿地是甲烷的重要来源,在全球碳循环中发挥着重要作用,其排放的甲烷占所有天然甲烷排放源的70%,占全球甲烷排放总量的24.8%。青藏高原平均海拔4000 m以上,占有中国约三分之一的湿地。近几十年来,由于全球气候变暖和降水增加,该地区甲烷排放率和湿地面积都发生着巨大变化,因此,青藏高原湿地CH₄排放的长期变化在很大程度上仍存在较大的不确定性。利用TRIPLEX-GHG模型模拟了青藏高原湿地1978—2008年CH₄排放的动态特征,研究结果表明:(1)1978—2008年青藏高原湿地CH₄排放速率呈逐渐增加趋势。(2)青藏高原大多数湿地区域CH₄排放速率为0—6.13 g CH₄ m^-2 a^-1;东北部分湿地区域CH₄排放速率为6.14—20.19 g CH₄ m^...     

湿地中的植物入侵及湿地植物的入侵性

湿地享有“自然之肾”之称,但湿地生态系统正在受到严重的破坏,植物入侵已经成为干扰湿地生态系统的重要因素。同时湿地植物具有高度的入侵性,湿地和植物入侵都是现代生态学的研究热点。本文总结分析了湿地容易受到入侵的6种主要原因,包括湿地生境类型多样,分布广泛;湿地位置与植物扩散路线相关性;干扰;富营养化;湿地的脆弱性;外来种缺少天敌等。归纳了21种全球性主要湿地入侵植物种及其生态习性,并对湿地植物具有高度入侵性的共同特点以及解释湿地入侵现象的5种假说:天敌逃避说、宽耐受性假说、有效利用说、杂种优势说和异株克生说等作了综述分析。     

滇西北纳帕海湖滨带优势植物茭草茎解剖结构对模拟增温的响应

高原湿地湖滨带植物对气候变暖表现出强烈的功能响应,是全球气候变化的主要现象之一。植物解剖性状直接关系到植物的生态功能,为探讨气候变暖对湿地植物茎解剖结构的影响,该研究利用开顶式生长室分析了模拟增温对滇西北纳帕海湿地湖滨带挺水植物茭草茎解剖结构的影响。结果表明:(1)茭草地上茎在增温4 ℃的范围内,主要通过增加表皮结构厚度以增加表皮失水来响应增温; 地下茎在增温2 ℃的轻度增温条件下与地上茎的响应策略相同,而在增温4 ℃时主要通过减小维管结构大小以降低气穴化风险来响应增温。(2)年最高温度和夜间积温是影响茭草茎解剖结构性状的关键因子,但该两个温度因子仅对地下茎筛管大小的影响达到显著水平(R²=0.838, P<0.01)。(3)内表皮细胞厚度是地上茎响应增温的最主要性状,并与温度因子呈显著正相关。地下茎导管和筛管大小是地下茎响应温度升高的主要性状,二者与温度变量呈负相关关系。综上表明,茭草地上茎和地下茎对增温响应策略存在差异,为揭示高原湿地植物应对气候变暖的响应规律以及生态适应策略提供了科学依据。基于当前气候变暖的背景,建议未来采用更科学的实验方法对更多高原湿地植物的生态响应过程及规律进一步深入研究。     

遮荫对濒危植物甜菜树光合生理和叶绿素荧光特性的影响

以西南特有濒危植物甜菜树为材料,研究了不同遮荫处理(全光照、50％遮荫、65％遮荫和80％遮荫)对甜菜树叶片光合特性、叶绿素荧光和气孔特征的影响,为甜菜树种质资源保育和开发利用提供科学依据。结果表明：50％遮荫处理显著提高了甜菜树叶片净光合速率,80％遮荫处理则起抑制作用;50％遮荫和65％遮荫处理提高甜菜树叶蒸腾速率,有利于光合作用的进行;80％遮荫处理下胞间 CO 2浓度提高,抑制了甜菜树叶蒸腾作用和光合作用;50％遮荫和65％遮荫处理下净光合速率提高,说明甜菜树对遮荫有一定的适应性;叶绿素荧光方面,80％遮荫处理导致叶片 PSⅡ最大光化学效率(F v/F m )和实际光化学效率(ФPSⅡ)下降。甜菜树叶片光合特性与气孔结构关系密切,遮荫降低甜菜树叶片气孔密度。     

酸雨胁迫对秃瓣杜英幼苗叶片叶绿素荧光特性和生长的影响

采用盆栽试验和模拟酸雨喷淋的试验方法,研究了重度酸雨(pH 2.5)、中度酸雨(pH 4.0)和对照(pH 5.6)处理下,不同季节秃瓣杜英幼苗叶片的叶绿素荧光特性及其生长差异.结果表明：不同季节相同处理下,秃瓣杜英幼苗叶片的相对叶绿素含量(SPAD)、PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、株高和地径均为10月＞7月＞4月＞1月;同一季节不同处理中,SPAD、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、株高和地径为重度酸雨＞中度酸雨＞对照;不同pH酸雨梯度处理和季节的交互作用对秃瓣杜英的SPAD、F_v/F_m、株高和地径的影响显著,而对Φ_PSⅡ、光化学淬灭系数和非光化学淬灭系数的影响不显著.