水体浊度对苦草光合荧光特性的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60、90 NTU(nephelometric turbidity units)的混浊水体,将苦草(Vallisneria natans)成株分别种植于上述水体中,利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定植株最长叶片水下10 cm处ΔFv/Fm的光合日变化及快速光响应曲线(RLC)。结果表明,1个月后,水体浊度对苦草成体植株Fv/Fm和光合系统Ⅱ(PSⅡ)无显著影响,叶片ΔFv/F’m的日变化曲线呈“V”形;泥沙浊度≥60 NTU时,ΔFv/F’m降低幅度较小,光强降低时恢复较快,植株受光抑制的程度变小。快速光响应曲线结果显示,实验期间苦草开始衰老,光响应能力下降;随水体混浊度的升高,叶片光响应能力下降减慢。表明在浅(水深1.0 m)而浑浊的水体中,短时间内混浊水体对苦草成株叶片PSⅡ的影响较小。     

悬浮泥沙对亚洲苦草幼苗生长发育的影响

将亚洲苦草（Vallisneria asiatica Miki L.）幼苗植株种植于浊度分别为30NTU、60NTU和90NTU的悬浮泥沙水体中,统计各处理苦草幼苗的生长发育状况,并使用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪（DIVING-PAM）测定PSⅡ最大量子产量（FV/Fm）、实际光化学效率（Yield）、光化学荧光淬灭系数（qP）、非光化学荧光淬灭系数（qN）、表观电子传递效率（ETR）以及快速光响应曲线。结果表明,实验第5天,悬浮泥沙对于苦草幼苗的存活、生长发育及光合作用影响不显著（p〉0.05）,苦草幼苗在低光胁迫下通过增加热耗散以保护PSⅡ。30d后,悬浮泥沙对于苦草幼苗的存活、生长发育及光合作用影响显著（p〈0.05）,30NTU组苦草幼苗生长发育虽明显受到抑制,但仍能保持一定的存活率;而泥沙浊度为60NTU和90NTU时则完全不利于苦草幼苗存活。30NTU、60NTU、90NTU组的Fv/Fm值、Yield值、qP值、最大ETR均显著低于对照（p〈0.05）,30NTU组最小饱和光强为176μmol quanta/m^2.s,而60NTU、90NTU组则只有17μmolquanta/m^2.s,远低于对照组的248μmol quanta/m^2.s。     

长期弱光对苦草幼苗生长发育的影响

用遮光法研究弱光(5%、1%、0.5%、0.1%全光照)对苦草幼苗生长发育的影响,统计了苦草的生物学参数,测定了叶片叶绿素荧光参数。结果表明:1)0.1%组无新株萌发,随着实验时间的延长其余组新株萌发逐渐被抑制。2)随着实验时间增加和光照强度降低,老株叶片形成受到的抑制程度呈增大趋势;前20d时新株叶片形成未被抑制,但随着实验时间延长显著被抑制。3)老株、新株的叶宽均受到显著抑制。4)老株叶片的伸长显著被抑制,且随着光强降低叶片伸长的幅度呈显著降低趋势;前20天时新株叶长被促进,随着实验时间延长叶片伸长显著被抑制。5)随实验天数的增加,老株叶片光化学最大量子产量(Fv/Fm)呈显著降低趋势,第80天时相对电子传递速率(rETR)和非光化学淬灭(NPQ)显著降低。6)新、老植株根、茎、叶的鲜重均显著低于对照,且随着光照强度降低老株的茎重/株重和根重/株重呈增加趋势,而叶重/株重呈显著的降低趋势。第80天时苦草植株仍具有一定的光合能力,地下茎的生物量比例较高,因此,≤1%全光照下苦草植株具有较强的耐受能力。     

磷和CO2浓度变化对苦草光合生理的影响

为了阐明CO₂浓度和水环境要素变化对沉水植物生长的影响, 采用室外模拟的方法, 研究了不同磷和CO₂浓度条件下苦草叶片(Vallisneria natans)光合生理特征。实验结果表明, 当水体磷浓度处于较高水平时, 苦草叶片荧光参数V_j、M_o降低, 参数ABS/CS_o、DI_o/CS_o、TR_o/CS_o、RC/CS、P_ET显著升高, 其他荧光参数则无显著变化; 高浓度的CO₂在显著降低苦草叶片V_j、ABS/RC、DI_o/RC、ABS/CS_o、DI_o/CS_o的同时, 也显著提高了苦草叶片ψ_o、φ_Eo、ET_o/RC、PI_ABS、F_v/F_m、P_TR、P_ET的参数值, 而对其他荧光参数无显著影响; 在磷与CO₂交互作用方面, 磷与CO₂在V_j、M_o、ψ_o、TR_o/CS_o、RC/CS和P_ET处存在显著的交互作用, 其他荧光参数不显著。可见, 磷或CO₂浓度变化均能显著影响苦草叶片光合生理状态, 高浓度的CO₂可有效改善苦草叶片PSⅡ反应中心光化学性能、电子传递能力及单位有活性反应中心能量的分配, 从而提高苦草叶片的光合能力; 高浓度的磷可在一定程度上改善苦草叶片PSⅡ受、供体状态及电子传递性能。此外, 磷和CO₂存在交互作用, 协同影响苦草叶片的光合能力。     

水体泥沙对黑藻幼苗生长发育的影响

用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60NTU和90NTU的浑浊水体,将黑藻(Hydrilla verticillata)幼苗分别种植于上述水体中,水深约60cm,定期统计植株的节间距、株高、分枝数、叶宽、叶长、鲜重和泥沙附着量,利用水下饱和脉冲荧光仪(DIVING-PAM)测定叶片的Fv/Fm,并测定附着泥沙叶片和未附着叶片快速光响应曲线。结果表明,前40d随着水体浊度的增加黑藻植株的节间距、株高呈显著的增加趋势,而分枝数和生物量增长速率呈显著降低趋势。植株生长接近水面后接受的光照强度增加,第60天时株高和叶宽增长受到显著抑制,但植株上层的分枝受到促进,生物量显著增加。同时,随着水体浊度的增加植株上的泥沙附着显著增加,第100天时在30、60NTU和90NTU水体中植株的叶宽分别比对照宽71.4%、57.1%、48.6%,叶长分别为对照的113.0%、85.5%和75.1%,差异极显著(P0.01);在高浊度(60NTU和90NTU)水体中,水体下部生物量显著降低,冠层叶片的Fv/Fm分别仅降低了5.5%(P0.05)、2.9%(P0.05),rETRmax分别降低了2.0%(P0.05)、16.8%(P0.01)。表明在水深较浅的泥沙水体中可以适当引种黑藻幼苗,植株可以正常生长发育。     

水体铜污染对苦草生长及叶绿素荧光特性的影响

该文以苦草(Vallisneria natans)为材料,研究了不同浓度铜污染水体对其叶/根长、生物量、光合色素含量、体内重金属含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着水体铜浓度的增加,苦草的叶长、根长、生物量均显著下降;光合色素含量逐渐下降,其中叶绿素a比叶绿素b下降明显,类胡萝卜素下降幅度最小;叶片铜含量随铜浓度的增加显著上升(P0.05),各处理组根铜含量没有显著性差异,在水中铜低于0.5mg·L-1的环境中苦草具有正常的光合活性。除0.5 mg·L-1处理组外,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qP)与有效量子产量[Y(Ⅱ)]均比对照组显著降低(P0.05),而非光化学淬灭效率(qN)、调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]均呈上升趋势,其中Fv/Fo对铜污染反应最为灵敏。综合各参数变化情况,随着水体铜浓度的增加,苦草生长受到抑制,叶片利用光能的效率下降,PSⅡ反应中心的电子传递受到明显的抑制;苦草通过自身调节以热的形式将过剩光能耗散,以减轻PSⅡ反应中心受伤害的程度;苦草是铜超富集植物,其可作为低浓度铜污染水体生态修复的备选物种。     

模拟秋季酸雨对三角枫叶片光合生理特性的影响

以三角枫幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了pH 5.6、pH 4.0、pH 3.0和pH 2.0酸度模拟酸雨胁迫对三角枫叶片光合生理特性的影响,以探讨酸雨胁迫下三角枫的光合生理响应机制。结果显示:(1)随着酸雨浓度的增加和胁迫时间的延长,三角枫叶片相对叶绿素含量下降幅度逐步增大;叶片丙二醛含量呈逐渐上升的趋势,且各处理均显著高于对照;叶片质膜透性和脯氨酸含量均呈先升高后降低的趋势,且pH 2.0处理的叶片质膜透性在试验20d时迅速增大,升高幅度最大(146.3%)。(2)叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、表观光能利用效率以及表观CO2利用效率在胁迫下也均呈显著下降趋势,且以pH 3.0和pH 2.0处理降幅最大。研究表明,pH 4.0的模拟酸雨对三角枫叶片的光合生理指标无显著影响,而pH≤3.0的强酸雨胁迫使三角枫叶片叶绿素含量显著下降、膜保护系统受损、光合作用效率显著下降;三角枫能适应弱酸雨(pH≥4.0)环境,可作为酸雨地区的园林绿化树种。     

水深对苦草生长及叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用植物效率仪(Handy-PEA)测定水深0.6、1.3、2.0 m下苦草叶片的快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并采用JIP test方法分析和处理数据,研究水深对苦草生长和叶片光合机理的影响.结果表明: 随着水深增加,水下光强显著衰减,苦草生物量、无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽无显著变化,2.0 m水深对苦草的生长产生了负面影响;单位反应中心吸收、捕获、电子传递、传递到电子传递末端的量子效率(ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、RE₀/RC)显著降低,单位反应中心的耗散量子效率(DI₀/RC)也显著下降,导致3种水深处理下单位反应中心吸收的能传递电子链末端的效率(φ_R0)以及用于电子传递的能量成功传递到电子链末端的效率(δ_R0)差异不显著,表明水深梯度对单位反应中心光合效率影响不显著;单位面积反应中心数(RC/CS₀)显著增加,相同受光面积时水深2.0 m处叶片光合作用显著强于水深0.6 m处;性能参数PI_abs、PI_cs和PI_abs,total显著提高,表明低光胁迫有利于光能向活跃化学能转变.苦草叶片通过激活未激活的反应中心,而不是提高单位反应中心光能利用效率来适应弱光强,且水深1.3 m较适合苦草生长.
     

水深对苦草生长及叶片PSⅡ光化学特性的影响

利用植物效率仪(Handy-PEA)测定水深0.6、1.3、2.0 m下苦草叶片的快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并采用JIP test方法分析和处理数据,研究水深对苦草生长和叶片光合机理的影响.结果表明: 随着水深增加,水下光强显著衰减,苦草生物量、无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽无显著变化,2.0 m水深对苦草的生长产生了负面影响;单位反应中心吸收、捕获、电子传递、传递到电子传递末端的量子效率(ABS/RC、TR₀/RC、ET₀/RC、RE₀/RC)显著降低,单位反应中心的耗散量子效率(DI₀/RC)也显著下降,导致3种水深处理下单位反应中心吸收的能传递电子链末端的效率(φ_R0)以及用于电子传递的能量成功传递到电子链末端的效率(δ_R0)差异不显著,表明水深梯度对单位反应中心光合效率影响不显著;单位面积反应中心数(RC/CS₀)显著增加,相同受光面积时水深2.0 m处叶片光合作用显著强于水深0.6 m处;性能参数PI_abs、PI_cs和PI_abs,total显著提高,表明低光胁迫有利于光能向活跃化学能转变.苦草叶片通过激活未激活的反应中心,而不是提高单位反应中心光能利用效率来适应弱光强,且水深1.3 m较适合苦草生长.
     

苦草细胞生理活动的观察

水鳖科沉水植物苦草(Vallisneria spiralis)是一种观察植物细胞质运动的好材料。用以观察植物细胞生理活动,也收到了意想不到的好效果。用双面刀片先将苦草叶切去一段,再从切口沿叶的扁平面纵剖约0.5—1厘米长,然后手执叶片基部,将剖端伸入一定温度的水中,20秒钟后取出,放置于滴有蒸馏水的载玻片上。切断剖开处,选取较薄的一半叶(含有一层表皮细     

CO2浓度增高对三裂叶蟛蜞菊光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,测量了喜阴多年生草本植物三裂叶蟛蜞菊1月和3月的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl)。结果表明:CO2浓度升高对三裂叶蟛蜞菊的光合生理特性影响较大,当CO2浓度由0升高到1900μmol·mol1的过程中,Pn增加很快,其值在1.53～11.3μmol·m2·s1之间;水分利用率(WUE:光合与蒸腾之比)随CO2浓度的升高也在增大,当CO2浓度为1900μmol·mol1时,1月份的WUE是18.248μmol·mmol1,3月份的只有8.794μmol·mmol1,高水分利用效率与其对干旱的适应性密切相关。     

遮阴对三种木兰科幼苗生长和光合特性的影响

为探讨观光木、山白兰和灰木莲三种木兰科植物对不同光环境的光合适应机制,该文以其幼苗为材料,设置透光率分别为100%NS、72.3%NS、48.6%NS、24.9%NS的四种光照处理,测定其光合特性参数、生物量分配比例、叶绿素含量等,研究不同遮阴处理对其生长和光合作用的影响。结果表明:(1)过强或过弱的光照环境限制了幼苗株高及地径的生长,与全光照相比,72.3%NS有利于幼苗的形态生长。(2)随着遮阴程度的增加,观光木、山白兰和灰木莲幼苗的最大光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率、蒸腾速率逐渐降低,叶绿素含量增加,水分利用效率先升后降。(3)随着光强的减弱,观光木和山白兰地上部分的生物量积累增加,灰木莲的根生物量积累增加。(4)观光木的比叶面积随着遮阴程度的增加而先增后减;灰木莲的比叶面积显著减小;山白兰的比叶面积差异不显著;观光木、山白兰和灰木莲对低光环境响应和适应的差异主要表现在生物量分配比例及叶的形态特征上。综上结果认为,72.3%NS最有利于幼苗的生长,观光木、山白兰和灰木莲在遮阴条件下可以通过降低P_max、LSP、LCP、R_d、T...     

不同施肥处理对木棉叶片光合特性和幼苗生长的影响

采用L25(53)正交实验设计设置不同氮、磷和钾肥施用量及配比﹝单株施用量分别为CO(NH2)22.0、4.0、6.0、8.0和10.0 g,Ca(H2PO4)24.0、6.0、8.0、10.0和12.0 g,KCl 0.6、1.2、1.8、2.4和3.0 g﹞,并设置不同复合肥施用量(单株施用量分别为10、20、30、40和50 g),比较了施肥后第1至第3个月木棉( Bombax ceiba Linn.)幼苗叶片光合指标﹝包括净光合速率( Pn)、水分利用效率( WUE)、PSⅡ最大光化学效率( Fv/Fm )和叶绿素相对含量( SPAD)﹞和幼苗生长指标(包括株高增长量、地径增长量和叶面积增长量)的变化。结果表明：总体来看,不同施肥处理组木棉幼苗叶片的Pn和WUE值升高,幼苗的株高增长量、地径增长量和叶面积增长量增加,但不同施肥处理对叶片Fv/Fm和SPAD值的影响较小;复合肥对叶片光合生理特性和幼苗生长的影响也较小。在施肥后的第1至第3个月,单株施用量氮肥4.0或6.0 g,磷肥4.0或8.0 g,钾肥1.2、1.8或3.0 g处理组幼苗叶片的Pn和WUE值显著高于对照(不施肥)和大多数处理组;单株施用量氮肥4.0或6.0 g、磷肥4.0~12.0 g、钾肥1.2~3.0 g处理组幼苗的株高增长量、地径增长量和叶面积增长量也均较高。综合分析结果显示：氮肥对木棉幼苗光合生理特性及生长的影响最大,钾肥次之,磷肥最小。综合考虑Pn值、WUE值、株高增长量、地径增长量和叶面积增长量,木棉苗期的适宜单株施肥量为N 1.84或2.76 g、P2 O50.72~2.16 g和K2 O 0.72~1.80 g。     

不同氮源对苦草(Vallisneria natans)生长及生理指标的影响

通过实验室静态模拟,研究了在富营养条件下(4.0 mg.L-1TN,0.2 mg.L-1TP)不同比例铵态氮和硝态氮(6∶0、5∶1、3∶3、1∶5和0∶6)对苦草〔Vallisneria natans(Lour.)Hara〕的生长与生理指标的影响。结果表明,随着铵态氮和硝态氮比例的下降,苦草相对生长率和蛋白质含量先升高后下降,超氧化物歧化酶(SOD)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性逐渐下降,硝酸还原酶(NR)活性逐渐升高。在4.0 mg.L-1TN和0.2 mg.L-1TP条件下,若不考虑磷的作用,高浓度铵态氮对苦草的生理功能有影响,对其生长有明显的抑制作用;而当铵态氮浓度小于0.67 mg.L-1时却可以促进苦草的生长。     

低温弱光对茄子幼苗光合特性的影响

以4～5叶的 二苠 茄幼苗为试材,研究了其在低温弱光 10℃/5℃昼/夜,光强60、120μmol·m-2·s-1 胁迫7d并恢复7d后的光合特性变化.结果表明,低温弱光胁迫后茄子幼苗的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量显著降低;光补偿点、光饱和点、光饱和时的Pn、表观量子产额降低;CO2补偿点升高,CO2饱和点、CO2饱和时的Pn、光合能力、CO2羧化效率降低;以低温下较强光照时 120μmol·m-2·s-1 的变化幅度较大;恢复7d后各项指标仍然不能恢复到对照水平.试验条件已对茄子幼苗叶片光合机构的结构和活性造成了不可恢复的伤害.     

Community succession and photosynthetic physiological characteristics of pasture plants in a sub-alpine meadow in Gannan,China

 为了解甘南亚高山草甸围封地恢复演替动态, 探究围封恢复进程中植物光合生理特征的变化规律及其影响因子, 对围封试验地内5个典型群落样地进行样方调查, 测定了各群落优势种及3个共有种的光合参数和叶性状参数, 并测定了群落表层土壤(0–20 cm)的水分含量及全氮含量。结果显示: 该围封地内形成一个以草本植物→半灌木→灌木的演替序列, 群落表层土壤含水量及全氮含量随着演替的进行逐渐增加; 在演替的时间尺度上, 各演替阶段优势种光合生理特征间存在明显差异, 随着演替的进行, 群落优势种的净光合速率(A_area)、光合水分利用效率(WUE)、相对叶绿素含量(SPAD)呈降低趋势, 其叶片氮含量(N_mass)、光合氮利用效率(PNUE)、比叶面积(SLA)随演替变化没有严格一致的规律, 而更多地表现为不同植物功能型之间的差异; 从演替前期到后期, 同种植物的A_area、SPAD值逐渐降低, 非豆科植物披碱草(Elymus dahuricus)、老鹳草(Geranium wilfordii)的PNUE、WUE随演替进行呈降低趋势, 其N_mass、SLA随演替进行却呈增加趋势, 然而豆科植物紫苜蓿(Medicago sativa)由于具有固氮能力, 受养分限制不明显, 这些光合生理特征值没有随演替发生明显的变化。这些结果表明, 在恢复演替过程中, 该围封地由一个物质获得能力强的群落向物质保持能力强的群落过渡, 土壤水分含量及全氮含量是推动这种过渡发生的主要因子。掌握围封地群落演替过程中的光合生理动态对于亚高寒退化草甸恢复具有一定的理论指导意义。     

甘南亚高山草甸围封地群落演替及植物光合生理特征

为了解甘南亚高山草甸围封地恢复演替动态, 探究围封恢复进程中植物光合生理特征的变化规律及其影响因子, 对围封试验地内5个典型群落样地进行样方调查, 测定了各群落优势种及3个共有种的光合参数和叶性状参数, 并测定了群落表层土壤(0-20 cm)的水分含量及全氮含量。结果显示: 该围封地内形成一个以草本植物→半灌木→灌木的演替序列, 群落表层土壤含水量及全氮含量随着演替的进行逐渐增加; 在演替的时间尺度上, 各演替阶段优势种光合生理特征间存在明显差异, 随着演替的进行, 群落优势种的净光合速率(A_area)、光合水分利用效率(WUE)、相对叶绿素含量(SPAD)呈降低趋势, 其叶片氮含量(N_mass)、光合氮利用效率(PNUE)、比叶面积(SLA)随演替变化没有严格一致的规律, 而更多地表现为不同植物功能型之间的差异; 从演替前期到后期, 同种植物的A_area、SPAD值逐渐降低, 非豆科植物披碱草(Elymus dahuricus)、老鹳草(Geranium wilfordii)的PNUE、WUE随演替进行呈降低趋势, 其N_mass、SLA随演替进行却呈增加趋势, 然而豆科植物紫苜蓿(Medicago sativa)由于具有固氮能力, 受养分限制不明显, 这些光合生理特征值没有随演替发生明显的变化。这些结果表明, 在恢复演替过程中, 该围封地由一个物质获得能力强的群落向物质保持能力强的群落过渡, 土壤水分含量及全氮含量是推动这种过渡发生的主要因子。掌握围封地群落演替过程中的光合生理动态对于亚高寒退化草甸恢复具有一定的理论指导意义。