NaCl胁迫对祁连山野生黄瑞香叶片光合叶绿素荧光特性的影响

以4片真叶黄瑞香幼苗为材料,设置不同浓度(0、50、100、150、200mmol·L~(-1))NaCl胁迫处理,采用温室砂培实验系统考察了其幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化。结果表明:(1)在正常环境条件下(对照),黄瑞香叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的日变化曲线呈双峰型,蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈单峰型;较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫改变了黄瑞香叶片光合特性日变化曲线,导致其P_n、T_r、G_s日变化曲线整体下降,而胞间CO_2浓度(Ci)日变化曲线整体上升。(2)低浓度(50mmol·L~(-1))NaCl胁迫对黄瑞香叶片叶绿素含量及其比值无显著影响,但较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫则使叶绿素含量显著下降,其比值下降则较平缓。(3)较高浓度(100mmol·L~(-1))NaCl胁迫使得黄瑞香叶片最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光下最大捕光效率(F_v′/F_m′)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均显著下降,却使其初始荧光(F_0)和非光化学猝灭(NPQ)显著上升。研究发现,随着盐胁迫浓度的增加,引起黄瑞香光合速率下降的主要原因是非气孔因素;在轻度NaCl胁迫下黄瑞香有较强的忍耐性,而重度NaCl胁迫则显著降低了叶片的光合机构活性,加剧了光抑制程度,从而严重限制了其叶片的光合作用效率。     

水分对胡杨幼苗光合及生长特性的影响

采用盆栽控制实验方法对不同水分条件下胡杨幼苗的光合日变化以及生长特性进行分析研究.结果显示:(1)不同水分条件下胡杨幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)日变化曲线均呈单峰型,峰值时间均在12:00;当土壤含水量为21.6%～24.0%时,幼苗的水分利用效率(WUE)日变化曲线呈不明显的双峰型,峰值时间分别在8:00和18:00,其他处理均为单峰型,但峰值时段有差异;随着土壤含水量的减小,胡杨幼苗的Pn、Gs、Ci和Tr日均值逐渐降低,当土壤含水量为12.0%～19.2%时,幼苗的WUE日均值显著高于其他处理.(2)幼苗的株高、基径、各器官的生物量及总生物量均随土壤含水量的减小而降低,当土壤含水量为12.0%～19.2%时,幼苗地下生物量的降低程度大于地上生物量,且幼苗的根冠比也增大.研究表明,土壤含水量对胡杨幼苗的光合特性及其生长具有显著影响,当土壤含水量大于12.0%时,幼苗能够通过增大水分利用效率,改变根冠比提高抗旱性;当土壤含水量小于9.6%时,幼苗自我调节能力减弱,生长受到抑制.     

黄波罗不同根序的解剖结构及其功能异质性

 细根是树木吸收水分养分的主要器官, 其生长与周转对森林生产力及生态系统物质循环具有重要的影响。为了更好地认识细根的结构特征与功能及其在根序中的分布, 采用石蜡切片方法对黄波罗(Phellodendron amurense) 1～5级根解剖结构(直径、皮层组织、通道细胞数目、维管束发育和菌根侵染等)进行了观察统计。研究表明: 细根直径、维管束直径以及维管束在根中所占的比例随根序增加而增加。1~3级根皮层层数、皮层薄壁细胞直径相近, 但总体呈减少趋势, 部分4级根有少量残留的皮层, 而成熟的5级根已经没有表皮及皮层组织。1~3级根具有通道细胞, 菌丝侵染率均较高; 4、5级根无通道细胞, 也无菌丝侵染。1、2级根是初生根, 无木栓层; 4、5级根是次生根, 具有完整的木栓层; 3级根中既有初生根, 也有次生根, 并逐渐形成木栓层。说明随根序升高, 细根吸收能力减弱, 输导能力增加, 抵御环境胁迫的能力增加, 有利于延长寿命。根据解剖结构、直径和根序的关系, 将黄波罗前3级根中直径小于0.8 mm、未形成连续木栓形成层、具有通道细胞的根定义为细根。     

土壤水分对单性木兰幼苗光合特性的影响

2001年夏季(7月15-19日)和秋季(10月20-25日)分别测定了在3组土壤水分条件下(高WH、中WM和低WL3种土壤水分处理)单性木兰(Kmeriaseptentrionalis)叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、潜在水分利用效率(IntrinsicWUE)和叶绿素含量等特性。夏季和秋季土壤水分的减少均引起单性木兰叶片单位面积干重和叶绿素含量的降低。夏季,单性木兰的Pn均在上午900达到峰值,其日进程为鞍型格式,WH、WM和WL处理组的Pn分别为4.41±1.10、4.28±1.23和1.89±0.94μmolm-2s-1,土壤水分的降低限制了单性木兰叶片的Pn,它们的Gs和IntrinsicWUE的日进程与Pn相似。秋季,WH组的Pn在上午1200达到峰值,WM和WL组在900达到峰值,3组的Pn的日进程相似,都为单峰曲线格式。3组的Pn、Gs和IntrinsicWUE的日平均值都是秋季比夏季高。不管夏季和秋季,凡土壤水分低的,其Pn、Gs和IntrinsicWUE都低。因此,调节土壤水分将有助于促进单性木兰的生长和有效提高单性木兰的迁地保护。     

黄波罗细根碳、氮的季节变化

以23年生黄波罗人工林为研究对象,测定黄波罗1～5级根的全碳(C)、全氮(N)、非结构性C(TNC)和可溶性N浓度的季节变化,研究全C、全N、TNC及可溶性N浓度的相关性.结果表明:在黄波罗前5级根中,TNC浓度占全C浓度的49％,可溶性N浓度占全N浓度的26％;在生长季内,TNC浓度占全C浓度比例从1级根的42％增加到5级根的52％,而可溶性N占全N的比例从28％下降到21％;春季细根全C浓度最低而全N浓度最高,TNC和可溶性N浓度均是夏季最低.前5级根全C浓度增加降低了TNC和可溶性N浓度,全N浓度增加显著降低了TNC浓度,提高了可溶性N浓度.随着根序升高,全N和全C浓度与TNC浓度的相关性增强,而与可溶性N浓度相关性减弱.细根TNC和可溶性N浓度与全C和全N浓度关系密切.     

接种AM真菌对喜树幼苗生长及光合特性的影响

 喜树(Camptotheca acuminata)是我国特有的多年生亚热带落叶阔叶树种, 因其次生代谢产物喜树碱具有良好的抗肿瘤活性而备受关注。通过温室盆栽接种试验, 观察了3属6种丛枝菌根(AM)真菌木薯球囊霉(Glomus manihot)、地表球囊霉(G. versiforme)、透光球囊霉(G. diaphanum)、蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea)、光壁无梗囊霉(A. laevis)和弯丝硬囊霉(Sclerocystis sinuosa)对喜树幼苗生长及光合特性的影响。结果表明, 除地表球囊霉外, 其余菌根幼苗生物量显著高于无菌根幼苗, 蜜色无梗囊霉、弯丝硬囊霉和透光球囊霉的菌根幼苗生物量分别达到无菌根幼苗的1.6倍、1.4倍和1.3倍。与无菌根幼苗相比, 蜜色无梗囊霉菌根幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均有显著提高, 而胞间CO₂浓度(C_i)与气孔限制值(L_s)则变化不明显。接种透光球囊霉、蜜色无梗囊霉、光壁无梗囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗叶片叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b和类胡萝卜素含量均显著高于无菌根幼苗, 而叶绿素b含量只有木薯球囊霉和弯丝硬囊霉菌根幼苗显著高于无菌根幼苗。接种AM真菌对喜树幼苗叶片叶绿素荧光参数影响较小, 只有透光球囊霉菌根幼苗叶片的最大光能转换效率(F_v/F_m)显著高于无菌根幼苗, 接种木薯球囊霉和弯丝硬囊霉的喜树幼苗的PSⅡ有效光化学量子产量(EQY)显著高于无菌根幼苗, 弯丝硬囊霉菌根幼苗的光化学淬灭(qP)显著高于无菌根幼苗, 非光化学淬灭(NPQ)则显著低于无菌根幼苗。     

不同生境对栓皮栎幼苗光合生理特性的影响

以栓皮栎天然分布的北界(北京,NP)、中心(陕西,CP)和南界(云南,SP)3个种源的实生苗为试验材料,通过在北缘(北京)和南缘(云南)的交互移植试验,探讨不同种源幼苗光合生理性状的差异及其来源。结果表明:(1)各种源在北缘生境下的潜在最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、羧化效率(CE)、光呼吸速率(Rp)、光化学猝灭系数(PQ)均显著高于南缘生境(P0.05);(2)南界种源(SP)则具有更高的CE、Rp、PSⅡ原初光能转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)(SPCPNP);北界种源(NP)具有更高的非光化学猝灭系数(NPQ)(NPCPSP);(3)生境和种源的交互作用对最大羧化速率(A_(max))和LSP影响显著,Amax在南北缘生境下均以当地种源的最高;而LSP在北缘生境下以中心种源(CP)最高,在南缘生境下以北界种源(NP)最高。不同生境对表观量子效率(AQY)、CO2补偿点(CCP)、暗呼吸速率(Rd)以及叶绿素荧光参数如F_v/F_m、F_v/F_o以及NPQ影响不显著,其中AQY和Rd不受生境变化及其与种源的交互影响,这可能与栓皮栎自身遗传因素有关;(4)生长表现方面,栓皮栎幼苗在南、北不同生境下生长表现出明显差异,各种源在北缘生境下生长状况均明显优于南缘生境,且均以南界种源(SP)生长优势明显。     

低温胁迫对广玉兰幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

以广玉兰幼苗为材料,对其进行0,-4℃、-8℃,-12℃和-16℃ 5个梯度低温处理,研究了广玉兰幼苗的光合作用与叶绿素荧光特性变化.结果表明:随着温度降低,广玉兰幼苗叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(G3)、叶肉细胞间隙CO2浓度(Ci)、叶绿素含量均逐步降低,最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、最大量子产额(Yield)、光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qp)也均同时下降,而初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)则逐步上升.可见,低温胁迫除导致光合作用的气孔抑制外,还直接损伤光合机构使PSⅡ反应中心失活,引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱,增加了通过热辐射消耗的光能比例,最终导致广玉兰幼苗光合作用能力减弱.     

遮阴对绣球光合特性和叶绿素荧光参数的影响北大核心CSCD

为了从光合作用机制及叶片吸收光能分配的角度解释绣球(Hydrangea macrophylla)对不同光环境的适应机制,探讨绣球对光环境变化的生理响应和适应性,该文以盆栽的绣球品种‘无尽夏新娘’为材料,设置遮阴(遮光率为50%、75%)两种处理,并以全光照为对照,经过60天的处理,测定其光合-光响应曲线、气体交换参数、叶绿素荧光参数。结果表明:遮阴60天后,绣球的暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均有所下降,而表观量子效率(AQY)上升,说明绣球能够通过这些途径提高对弱光的利用能力并降低呼吸消耗,以维持植株正常生长,从而表现出了极强的适应能力;在50%的遮阴处理下,绣球叶片的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率和水分利用效率均与其全光照和75%遮阴处理下差异显著;遮阴导致光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)增加,3种光照处理下呈显著差异,全光照下Fv/Fm低于50%遮阴处理,初始荧光水平高于50%遮阴处理,推断此条件下的绣球叶片发生了光抑制;而随着光照的减弱,非光化学淬灭系数在降低,说明遮阴降低了绣球叶片PSII天线色素吸收光能以热的形式耗散的比例,绣球叶片吸收的能量约70%用于热耗散,约20%用于非光化学反应,仅有4%的能量用于光化学反应,说明绣球处于饱和光环境下时,主要通过提高叶片吸收光能向热耗散等PSII调节性能量耗散途径的分配,削弱反应中心过量激发能的积累。     

城市遮阴环境变化对大叶黄杨光合过程的影响

城市遮阴与自然生态系统遮阴环境不同,它由城市中的建筑、基础设施等人工构筑物所产生,并对植物光合过程产生影响。采用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京市不同建筑遮阴环境下的生态因子特征及大叶黄杨光合参数特性进行了现场实验对比观测与分析。研究显示:(1)城市建筑或基础设施布局或格局变化导致建筑遮阴环境光、温等生态因子的差异性变化,主要体现在光合有效辐射(PAR)在时间分布及强度上的显著差异。(2)遮阴改变大叶黄杨的光合参数,日净光合速率曲线为不规则单峰型,由遮阴进入太阳直射时,净光合速率(Pn)明显升高,随遮阴程度加重峰值时间有后延现象,完全遮阴时净光合速率最低。(3)大叶黄杨叶片在有一定时间太阳直射的中度遮阴(2.3h和5.5h)下适应性良好,日均净光合速率、光补偿点(LCP)、光合能力(P_nmax)、叶面积(LA)、比叶重(LMA)没有显著差异,植物主要通过光合色素含量及组成的改变来适应太阳直射时间变短(2.3h)的遮阴环境。(4)遮阴改变植物的光暗适应策略,没有阳光直射的重度遮阴下,大叶黄杨通过其光合、形态、光合色素等多方面的改变来适应遮阴环境,建筑重度遮阴严重影响植物光合过程。探讨了不同程度建筑遮阴对植物光合作用的影响及植物的适应机制,为基于提高其生态服务功能的树种配置和城市规划提供科学依据。     

鹅掌楸(Liriodendron chinense)苗期光合特性的研究

用ＣＩＤ－３０１ＰＳ便携式光合作用测定仪的开放系统研究了生长于庐山山地上的鹅掌楸苗期叶片的光合特性及其对遮荫的响应与适应性。结果表明：①在夏季晴天、土壤供水充足的条件下,鹅掌楸苗期向阳叶片的光合速率有明显的午休现象,这可能与气孔限制和光抑制有关。②鹅掌楸苗期的光饱和点为１２００μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２ｓ左右,光补偿点为２０μｍｏｌｐｈｏｔｏｎｓ／ｍ２·ｓ左右。说明鹅掌楸苗期是具有一定耐荫能力的阳性植物。③鹅掌楸苗期叶片的羧化效率为０．０２左右,ＣＯ２补偿点为６０μｍｏｌ／ｍｏｌ。说明鹅掌楸为Ｃ３型植物。④鹅掌楸向阳叶片的光能利用率较低,约为０．９４％。⑤鹅掌楸苗期叶片的蒸腾速率、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度对遮荫的响应在一天中随时间而变化。⑥逐步回归分析表明：光合有效辐射、气孔阻力和胞间ＣＯ２浓度等对鹅掌楸叶片光合速率的影响最大。     

光对热带雨林冠层树种绒毛番龙眼种子萌发及其幼苗早期建立的影响

绒毛番龙眼(Pometia tomentosa)为西双版纳热带季节雨林标志树种,被列为中国珍稀濒危植物。对其开展种子及幼苗生态学研究可为珍稀濒危树种的保护及当地森林恢复提供科学依据。试验采用遮荫试验和野外试验相结合的方法,研究光对绒毛番龙眼种子萌发及幼苗早期建立的影响。结果表明:在遮荫试验30%(林窗中心光)、10%(林窗边缘光)和3.5%(林下光)3个光处理及森林3种生境(林窗中心、林窗边缘和林下)条件下,种子萌发率差异无显著性差异,均达到95%以上,且平均萌发周期小于6 d。3个光处理下的幼苗生长、生物量分配模式及气体交换参数差异显著。30%光下绒毛番龙眼幼苗的根重比(RMR)和茎重比(SMR)最高,10%和3.5%光下幼苗的叶重比(LMR)最高,3.5%光下的叶面积比(LAR)显著高于30%光下。30%光下绒毛番龙眼幼苗的最大净光合速率(P_nmax)、暗呼吸速率(R_d)和光饱和点(I_sat)在3个光处理中均最大,光补偿点(I_comp)则无显著性差异。绒毛番龙眼幼苗具耐荫性,能够在低光环境下长期存活且能缓慢生长;同时具有适应林窗光环境生长的能力,如高的质量相对生长速率(RGR_M)和高度相对生长速率(RGR_H)。林窗的出现是绒毛番龙眼进行成功更新的必要条件,水分可能是限制其幼苗生境选择的另一环境因子。     

在光照和黑暗条件下低温对水稻幼苗光合器官膜脂过氧化作用的影响

水稻幼苗在光照和黑暗的低温胁迫下(5±1℃,48h),引起叶绿体中SOD活性明显降低,膜脂过氧化产物——MDA显著积累,叶绿体超微结构发生不同程度的破坏。光照下低温处理比黑暗中低温处理变化更为显著;不同耐寒力的水稻品种之间亦表现出一定的差异。     

硫丹对黄瓜光合色素及几种有关酶活性的影响

用0.1％-0.6％的硫丹喷施黄瓜幼苗4d后,叶绿素总量、叶绿素a、叶绿素b、原叶绿素、类胡萝卜素含量分别下降21.00％-38．57％、21.27％-38.69％、20.22％-38.24％、6．60％-49.24％和13.54％-68.85％;叶绿素酶活性上升16.51％-72．80％;δ-氨基乙酰丙酸（ALA）合酶和脱水酶活性分别下降14.14％-44.61％和4．38％-40．11％。讨论了硫丹影响叶绿素含量的可能机理。     

光下无CO_2气体处理对叶片光合强度的影响

小麦等C_3植物的叶片在光下经无CO_2或低CO_2气体处理后,通入高CO_2气体,光合强度出现“升、降、升”的波动,而玉米等C_4植物无此现象。不同植物的光合波动幅度不同。强光、高CO_2、低O_2等能缩短第一次光合上升时间,增大光合下降幅度;而低CO_2、高O_2等则减少光合下降幅度。此现象与RuBP及ATP的含量变化有关。