生长光强和冬季低温对三种亚热带木本植物生理特性的影响

种植于１００％、４０％和１６％自然光下的荷木、黧蒴和黄果厚壳桂幼苗叶片,在冬季低温期中细胞电解质未发生明显泄漏．强光下的黄果厚壳桂的叶绿素荧光Ｆｖ／Ｆｍ只有０．３４．离休叶园片经５℃弱光处理,Ｆｖ／Ｆｍ下降．黄果厚壳桂在三种光下叶片的ｃｈｌａ／ｂ、可溶性糖／蛋白质和Ｆｖ／Ｆｍ皆比荷木和黧蒴低．显示其对高光和低温较为敏感．４０％光比其他两种光强较有利于三种植物中有机物的合成．     

几种南亚热带木本植物光合作用对生长光强的响应

分别将马尾松（Pinus massoniana）、黧蒴（Castanopsis fissa）、荷木（Schima superba）、黄果厚壳桂（Cryptocarya concinna）的幼苗置于100％自然光和32％自然光下生长6个月,测定它们的光强-光合反应曲线和叶绿素荧光的某些参数。结果表明,在100％光下,马尾松有最高的最大光合速率（Pmax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、暗呼吸（Rd）、表观量子效率（AQY）和总电子传递速率（JF）,光化学猝灭（qP）也最大。而黄果厚壳棒有最大的分配到光呼吸的电子流比率（JO/JF）。100％光下AQY的大小顺序为：马尾松〉黧蒴〉荷木〉黄果厚壳桂,32％光下AQY的顺序则相反。这说明群落早期演替的先锋树种马尾松属于强阳生性树种,具有适应强光的特点,而处于群落演替项级阶段的优势种黄果厚壳梓则能更加充分利用低光生长环境中的光强,同时也可通过提高电子流向光呼吸分配的比例来避免自然光环境中强光的伤害。     

一种在野外自然光照条件下快速测定光合作用—光响应曲线的新方法

本文尝试了一种在野外自然状态下测定植物光合作用_光响应曲线的方法。传统的方法或费时费力 ,或依赖精密的光发生装置 ,在野外操作均不方便。本研究使用英国生产的便携式光合作用测定系统LCA4型对毛乌素沙地 8种优势植物在全自然条件下进行测定 ,仅通过改变叶室 (含光敏探头 )与入射光线之间的角度即可在自然光照条件下快速获得一系列植物的光合作用_光照速率的反应曲线。拟合曲线值与实测值之间显著相关。测定这种曲线过程中环境参数除叶面温度有较明显的变动外 ,其它参数如大气温度、CO2 浓度基本不变 ,在这种环境下测定的曲线基本反映植物光合作用真实的自然状态 ,且操作简便、快速、经济、实效。     

一种在野外自然光照条件下快速测定光合作用一光响应曲线的新方法

本文尝试了一种在野外自然状态下测定植物光合作用-光响应曲线的方法。传统的方法或费时费力,或依赖精密的光发生装置,在野外操作均不方便。本研究使用英国生产的便携式光合作用测定系统LCA4型对毛乌素沙地8种优势植物在全自然条件下进行测定,仅通过改变叶室(含光敏探头)与入射光线之间的角度即可在自然光照条件下快速获得一系列植物的光合作用—光照速率的反应曲线。拟合曲线值与实测值之间显著相关。测定这种曲线过程中环境参数除叶面温度有较明显的变动外,其它参数如大气温度、CO2浓度基本不变,在这种环境下测定的曲线基本反映植物光合作用真实的自然状态,且操作简便、快速、经济、实效。     

生长光强对亚热带自然林两种木本植物稳定碳同位素比、细胞间CO2浓度和水分利用效率的影响

生长于１００％、４０％和１６％自然光下的荷木和黧蒴幼苗叶片稳定碳同位素比（δ１３Ｃ,－‰）,细胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）和水分利用效率（ＷＵＥ）有一定的差别。１６％和４０％弱光下,δ１３Ｃ的负值增加－０．５４Ｊ‰到－０．８９‰。Ｃｉ增大８．１－１３．２μｉＬ－１,ＷＵＥ则下降６－２４％。结果表明,叶片的水分和气体交换特性受生长光强的调节,叶片的δ１３Ｃ值可反映其生长过程中受光的强弱状况。     

不同光强下生长的几种亚热带森林树木的Rubisco羧化速率和碳酸酐酶的活性

9月和12月测定了生长于3种不同光强（100％、36％和16％的自然光）下生长的乔木荷树、黧蒴和灌木九节、罗伞盆栽幼苗叶片的Rubisco羧化速率（RCR）、碳酸酐酶（CA）活性和细胞间CO2浓度（Ci)。当生长光强降低时,4种供试植物的RCR和CA活性明显降低。9月时生长在16％自然光下荷树的RCR和CA比100％自然光者分别降低55％和50％,藜蒴则降低20％和35％,耐有的灌木树的降幅较小,仅为33％－38％（RCR）和22％－30％（CA）。12月的RCR和CA的水平较9月时低,翌年1月时自然林不同光强下生长的同类植物的RCA和CA随光强变化也有类似的趋势。RCR和CA活性呈正相关性,且两者与Ci呈弱负相关。推测高光强可能有利于激活Rubisco,促进CA内化的CO2→DlC（可溶性碳）→CO2活性和DlC的传输过程。     

低磷和高照度光下两种不同磷效率玉米幼苗的几种光合参数变化

以完全培养液（HP,1000μmol·L^-1KH2PO4）培养15d的玉米自交系KH5（磷高效）和SD502（磷低效）幼苗转入低磷（LP,5μmol·L^-1KH2PO4）条件下培养20d后,检测叶中几种与光合作用有关参数的结果表明,低磷下两自交系玉米叶中无机磷含量、植株生物量和叶片的净光合速率（Pn）均下降,KH5的降幅小于SD502。两自交系玉米叶片以高照度光（1600μmol·m^-2·s^-1）照射1h后,叶片的PSII实际光化学效率（ФPSII）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）和表观光合电子传递速率（ETR）均下降,而初始荧光（F0）、非光化学猝灭（NPQ）和天线热耗散（HDR）均升高。在强光胁迫过程中,玉米幼苗叶片发生光抑制,自交系SD502在低磷下的光抑制比KH5严重。     

提高CO2浓度对两种亚热带树苗光合作用的影响

鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种裂壳锥（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓｆｉｓｓａ （Ｃｈａｍ ｐ．ｅｘ Ｂｅｎｔｈ．） Ｒｅｈｄ．ｅｔＷｉｌｓ．）和荷木（Ｓｃｈｉｍ ａ ｓｕｐｅｒｂａ Ｇａｒｄｎ．ｅｔＣｈａｍ ｐ．）幼苗,盆栽于自然条件（ＣＯ２ 浓度３５０ μＬ·Ｌ－ １）或高ＣＯ２ 浓度为５００ μＬ·Ｌ－ １和空气ＣＯ２（３５０ μＬ·Ｌ－ １）的半开顶式气罩中。在生长最旺盛的６～９ 月份,高浓度ＣＯ２ 条件下生长的叶片,其光合速率比在自然条件下生长的提高７９％ ～９５％ 。当叶片在３５０ μＬ·Ｌ－ １和５００ μＬ·Ｌ－ １的ＣＯ２ 浓度下测定时,其光合速率无明显差异。高浓度ＣＯ２ 下生长的叶片其光合速率－ＣＯ２ 浓度响应曲线比对照（３５０ μＬ·Ｌ－ １）高,叶绿素和类胡萝卜素含量低,但叶绿素ａ 和ｂ 的比值及类胡萝卜素和叶绿素的比值不变。高浓度ＣＯ２ 下生长的叶片气孔导度明显降低。两种植物在８５ ｄ 的高浓度ＣＯ２ 的生长过程中,并未出现光合速率下调现象     

热带雨林和亚热带季雨林灌木光合作用对水分胁迫的反应

生长在热带植物温室的热带雨林植物Piper hispidum和亚热带季风常绿阔叶林植物九节(Psychotria rubra),在灌水、环境的CO_2浓度和26℃下,饱和光强的最大光合速率(PN)分别为6.3和9.8μmol·m~(-2)·s~(-1)。在低的叶片/空气水蒸汽压陡度(△w=10毫巴·巴~(-1))情况下,每降低叶片水势(ψ)1巴,P.hispidum的PN降低0.38μmol·m~(-2)·s~(-1);当ψ为-8巴时,PN随△w增高而降低,其关系PN=7.02-0.06△w(r~2=0.7);ψ为—13巴时,PN与△w关系的直线斜率变小(0.02)。对于九节,PN对△w变化的反应更为敏感。在ψ为-8.75巴时,PN=11.16—0.1△w(r~2=0.65)。在高ψ(-8和-8.75巴)情况下,两种灌木的气孔传导率(g)随△w的变化而相近;但ψ降低时,九节的g对△w的变化反应较P.hispidum敏感。ψ降低导致两种灌木的水分利用效率(WUE,μmol·m~(-2)·s~(-1)CO_2同化/mmol·m~(-2)·s~(-1)水散失)增高;而△w增高,WUE降低。九节的PN对△w增高的反应较P.hispidum敏感。     

木本植物阳生和阴生叶片叶绿体O_2和NO_2~-光还原作用

在有ＰＣＲ和ＰＣＯ环活性抑制剂甘油醛和光合磷酸化解偶联剂ＮＨ４ＣＬ存在下,比较了生长于 ３种 光环境的乔木黧蒴和灌木九节幼苗阳生和阴生叶片叶绿体的Ｏ２和ＮＯ２光还原速率。全自然光下两种 植物阳生叶片的叶绿体Ｏ２的光还原速率最高,占总光合电子传递活性的６６％－６８％,ＮＯ２光还原速率 也有类似趋势占总电子传递的１１％－１５％左右。３６％和１６％自然光下阴生叶片Ｏ２和ＮＯ２光还原 速率及Ｏ２光还原电子传递的比例显著降低,但ＮＯ２光还原电子传递的比例不受影响。与ＮＯ２光还原 相关的叶片ＮｉＲ和ＮＲ活性及ＮｉＲ／ＮＲ活性比也因叶片接受光强度大小而异,随光强减弱,黧蒴的 ＮｉＲ活性降低,九节的ＮＲ活性增高,但黧蒴的ＮＲ活性和九节的ＮｉＲ活性变化未达差异显著性。     

增强UV-B辐射和SO2作用下植物光合响应及其相对抗性

 研究了20种野外生长的树种在增强UV-B、NaHSO3的作用下,它们的光合作用响应及其对这两种胁迫的抗性。研究结果表明,这些植物的抗性可分为抗性强、抗性中等和敏感3种类型。UV-B、NaHSO3以及UV-B+NaHSO3 3种处理与这些植物光合作用受抑制程度呈现良好的线性关系,说明这些植物在防御UV-B和NaHSO3伤害的能力方面有一致性,没有种的特异性。结果还表明,在这些植物中NaHSO3增强了UV-B对它们的抑制作用,敏感类型植物尤为明显。      

LEAF OPTICAL PROPERTIES OF RAINFOREST SUN AND EXTREME SHADE PLANTS

The optical properties of the leaves of twelve tropical sun species and thirteen tropical extreme shade species were examined with an integrating sphere attached to a spectroradiometer. Measurements of diffuse reflectance and transmittance allowed calculations of absorptance, 350–1,100 nm. Although some shade species absorbed higher percentages of quantum flux densities for photosynthesis (400–700 nm, PPFD) than the mean for the sun species, the sun and shade species as groups were not significantly different from each other: 90.2, S.D. 3.6% for shade species and 88.6, S.D. 2.4% for the sun species. The groups of species did not differ in total absorptance of energy 350–1,100 nm. Furthermore, the sun and shade species were identical in their shift of absorptance at wavelengths between 650 and 750 nm. The anthocyanic coloration of the leaf undersurfaces of two species polymorphic for this characteristic (Trionela hirsuta and Ischnosciphon pruinosus) is correlated with increased absorptance at the upper end of the action spectrum of photosynthesis. Although sun and shade species have similar optical properties, the energy investment (as documented by dry wt per unit area of leaf surface) is much less for the shade species.     

提高CO2浓度对两种亚热带树苗生物量及叶片特性的影响

 广东鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种荷木和黧蒴幼苗生长于自然光照和人工调节CO2浓度为500±50μl·L-1或空气CO2(350μl·L-1)的气罩中3个月。高CO2浓度下生长的黧蒴和荷木植株总干物质量分别增加26.6％和16.6%,根部增加量最大,地上部分所占的比例降低,根冠比上升,基径增大而株高降低。高CO2浓度下生长的叶片密度及比叶重增加,叶肉细胞间隙体积减少。单位干重的黧蒴叶片可溶性糖含量、全碳、磷、钾含量在高CO2浓度下稍为下降,果糖、葡萄糖、蔗糖、全氮、镁含量及N/C比明显降低。而全钙含量无明显变化。     

旅游和工业化对亚热带森林地区大气环境质量及两种木本植物叶绿素荧光特性的影响

研究了旅游、工业化等不同类型的人类活动对亚热带森林大气ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ浓度及两种木本植物———木荷（ＳｃｈｉｍａｓｕｐｅｒｂａＧａｒｄｎ．ｅｔＣｈａｍｐ．）和马尾松（ＰｉｎｕｓｍａｓｏｎｉａｎａＬａｍｂ．）叶绿素荧光特性的影响。结果表明,不同形式人类活动使森林中大气ＣＯ２浓度上升了１７～３０μｍｏｌ·ｍｏｌ－１,ＮＯｘ化合物的浓度上升了５～２０ｎｍｏｌ·ｍｏｌ－１,ＳＯ２浓度上升了２～１９ｎｍｏｌ·ｍｏｌ－１。森林大气中ＣＯ２、ＮＯｘ、ＳＯ２浓度随着人类活动的加强而升高。木荷和马尾松叶片Ｆｖ／Ｆｍ、ΦＰＳⅡ和稳态下的ｑＰ随人类活动加强而下降,其下降趋势与ＣＯ２、ＳＯ２、ＮＯｘ的上升趋势相一致。     

木本植物阳生和阴生叶片叶绿体O2和NO2-光还原作用

在有PCR和PCO环活性抑制剂甘油醛和光合磷酸化解偶联剂NH4Cl存在下,比较了生长于3种光环境的乔木黧蒴和灌木九节幼苗阳生和阴生叶片叶绿体的O2和NO2－光还原速率,全自动光下两种植物阳生叶片的叶绿体O2的光还原速率最高,占总光合电子传递活性的66％－68％,NO2－光还原速率也有类似趋势,占总电子传递的11％－15％左右。36％和16％自然光下阴生叶片O2和NO2－光还原速率及O2光还原电子传递的比较显著降低,但NO2－光还原电子传递的比例不受影响,与NO2－光还原相关的叶片NiR和NR活性及NiR/NR活性比也因叶片接受光强度大小而异,随光强减弱,黧蒴的NiR活性降低,九节的NR活性增高,但黧蒴的NR活性和九节的NiR活性变化未达差异显著性。