CO2浓度升高对木荷幼苗光合特征的影响

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)报告预测,到2100年CO₂浓度会出现430～480、580～720、720～1000和>1000μmol·mol^-1 4种不同情景,而目前同时探究所有CO₂情景下植物响应情况的研究很少。本试验利用开顶式气室分别探究自然大气浓度(约400μmol·mol^-1)、550、750和1000μmol·mol^-1 4个CO₂水平在生长季内对一年生木荷(Schima superba)幼苗气体交换参数、光合色素含量及生物量的影响。结果表明：熏气期间,550、750和1000μmol·mol^-1浓度下木荷幼苗净光合速率分别平均提升32.7%、66.7%、82.7%,胞间CO₂浓度分别平均增加60.3%、126.2%、223.9%,而高浓度CO₂对净光合速率的提升作用随着熏气时间延长,可能受叶片氮含量减少等非...     

生态系统光合与呼吸拆分的同位素理论、方法和应用进展

生态系统光合和呼吸是构成净生态系统CO₂交换量(NEE)的重要组分。涡度相关技术可直接观测生态系统NEE,并通过建立温度回归或光响应曲线等函数将NEE统计拆分为生态系统光合和呼吸,但是存在自相关和高估白天呼吸等问题。稳定同位素红外光谱技术的进步使高时间分辨率大气CO₂及其稳定碳同位素组成(δ¹³C)的连续观测成为可能,与涡度相关技术观测的NEE数据相结合,可实现昼夜和季节尺度生态系统光合和呼吸拆分。本文系统阐述了生态系统光合与呼吸的同位素通量拆分方法的基本理论与假设,阐述了同位素通量观测技术的发展及其应用进展,综述了同位素通量拆分理论解析生态系统光合与呼吸过程的新机制认识,最后总结并展望了同位素通量拆分理论的不确定性以及开展多种拆分方法综合比较的必要性。     

落叶阔叶林反照率的时间变化与影响因素

反照率原位测量对生态系统能量收支及其遥感应用至关重要,但目前坡面地形反照率的测量方式有局限且可见光与近红外波段反照率时间变化的差异尚不清楚。本研究以东北地区帽儿山森林生态站的落叶阔叶林为例,探究入射和反射太阳辐射(SR,300～2800 nm)、光合有效辐射(PAR,400～700 nm)、近红外辐射(NIR,700～2800 nm)的反照率时间变化特征及其影响因子,同时分析了两种辐射表安装方式反照率的差异。结果表明: 晴天SR和NIR反照率日变化呈上下午不对称的U型曲线,但PAR从早到晚递增;阴天反照率均先急剧下降后趋于稳定。平行于坡面测量增大了反照率的日均值,但缓和了SR、NIR反照率日不对称的现象。从整个生长季来看,SR、NIR与PAR反照率水平测量时最大值分别为0.16、0.27和0.11,最小值分别为0.07、0.11和0.03。SR和NIR反照率季节变化均为先增大后减小(7月为峰值),PAR则相反,SR反照率主要受NIR而不是PAR控制。各波段反照率季节变化的影响因子按照贡献率排序为宽带归一化植被指数(61.7%～78.5%,可表征叶面积指数)>太阳高度角(15.4%～36.9%)>晴空指数(0.4%～36.9%)。     

绿狐尾藻光合色素组成及氮磷化学计量学特征对外源铵的响应

绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)对高浓度铵(NH⁺₄)具有较高的耐受性, 是处理养殖废水的优选植物。探究外源铵对绿狐尾藻光合色素组成及氮(N)、磷(P)化学计量学特征的影响, 对提高绿狐尾藻人工湿地系统的处理效率具有重要意义。该研究设置0、0.1、1、5、15、30 mmol·L^-1 6个NH₄⁺浓度, 室内培养21天, 测定分析不同铵浓度下绿狐尾藻叶绿素含量、N含量、P含量和N:P的变化特征。结果表明, 随外源铵浓度增加, 绿狐尾藻的相对茎高和相对生物量先升高后降低, 且通过拟合曲线方程发现, 外源铵在16.22和12.58 mmol·L^-1时, 其相对茎高和相对生物量达到最大值。随外源铵浓度的增加, 绿狐尾藻叶片叶绿素含量显著降低, 而茎中叶绿素含量增加, 且叶绿素a含量变化的幅度比叶绿素b大, 但对叶绿素a/b影响不显著, 仅在5 mmol·L^-1处理时茎叶绿素a/b显著下降。随外源铵浓度增加, 与CK相比, 叶片和茎的N含量分别显著增加了85%-235%和127%-373%, 叶片P含量增幅为49%-51%。当外源铵浓度不大于15 mmol·L^-1时, 叶片和茎的N含量、N:P增加速度较快, 且相对茎高和相对生物量增长较快。相关分析表明, 叶片N、P含量和N:P与总叶绿素含量呈极显著负相关关系, 而在茎中呈显著或极显著正相关关系。综上所述, 外源铵浓度在12-16 mmol·L^-1范围内时, 绿狐尾藻生长良好, 生物量更大, N和P的吸收量更高, 从而利用其构建的人工湿地可以有效去除污染废水的N、P, 达到高效净化水体的目的。     

常温和低温条件下不同浓度外源褪黑素对降香黄檀幼苗的生理生态影响

为探究外源褪黑素对不同温度下降香黄檀幼苗的生理生态影响,该研究开展了不同浓度外源褪黑素(300、500、600、700、900、1 200μmol·L^-1)对常温（白天28℃/夜晚25℃）和低温（白天8℃/夜晚5℃）下降香黄檀（Dalbergia odorifera）幼苗的生长发育、光合作用、叶片色素含量、叶片水分状况、膜系统等方面影响研究,并通过隶属函数分析综合评价筛选出具有促进降香黄檀幼苗生长发育和提高低温耐受性的最适外源褪黑素浓度。结果表明：（1）在常温下喷施各个浓度的褪黑素溶液,在生长发育（形态、茎高增长和株高增长）,光合作用参数[净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间二氧化碳浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）],光合色素[总叶绿素（Total Chl）、叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）和类胡萝卜素（Caro）]和可溶性蛋白含量上均有一定的提高。（2）低温胁迫处理下,喷施各个浓度的褪黑素溶液可在不同程度上缓解低温胁迫对植株形态、茎高增长、株高增长、P     

岭南大学植物标本室设于一九一六年

1916年,岭南学校在高鲁甫主持下成立农学部,并拟设立植物标本室,派学生赴菲律宾科学局梅尔处学习标本制作。不久后,请梅尔来广州,为之设立标本室。此为中国较早之植物标本室,对现代植物学在中国传播有积极作用。然而此段历史并不为学界所周知,该文依据史料,将其梳理呈现。     

北苍术叶片功能性状种源变异及其对科尔沁沙地环境的响应

【目的】探究北苍术叶片功能性状对科尔沁沙地的响应与适应规律。【方法】选择4个种源地北苍术半野生种子通过同质园实验育苗移栽于奈曼旗中(蒙)药材科研基地,以3年生北苍术叶片为材料,研究北苍术叶片结构与功能特性对科尔沁沙地的响应与适应规律。【结果】扎鲁特旗种源北苍术下部叶叶裂程度较明显,叶片革质化;北苍术叶上表皮细胞厚度、下表皮细胞厚度变异系数与可塑性指数均较大,围场县种源北苍术叶片上表皮细胞厚度、扎鲁特旗种源北苍术叶片下表皮细胞厚度显著高于其他种源,栅海比、组织结构紧密度较大;阿荣旗、扎鲁特旗种源地北苍术叶片上表皮气孔数量较多,喀喇沁旗种源上表皮气孔数量极少、气孔密度较小,喀喇沁旗种源叶片下表皮气孔数量显著高于其他3个种源地;围场县、扎鲁特旗种源地北苍术叶片光合能力较强。【结论】围场县、扎鲁特旗种源地的北苍术对科尔沁沙地有较强的适应能力。     

遮荫对云曼红豆杉活性成分10-DAB及矿质营养累积的影响

光照是植物生长的必要环境因子,揭示不同遮荫处理对云曼红豆杉苗木活性成分10-DAB、矿质营养累积和光合作用的影响,为云曼红豆杉林下综合利用和林-草复合生态系统的构建提供科学依据。以2年生云曼红豆杉实生苗为材料,设置5种光强条件,阐明云曼红豆杉对不同光照环境的响应策略。结果表明,遮荫对云曼红豆杉苗木各生长时期10-DAB累积具有显著影响(P < 0.05),10-DAB产量在4-10月呈上升趋势,10月达到最大值;随着遮荫的增强,各部位矿质元素的累积量均呈先增加再降低的趋势,其中,N和P在75%遮荫处理下最高,含量大小依次为叶>根>茎,K在50%遮荫处理下最高,含量大小依次为叶>茎>根;遮荫可以显著提高云曼红豆杉光合色素含量(P < 0.05),随遮荫的增强呈“先升后降”的变化规律,75%遮荫下最大,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)的变化规律同光合色素相一致,胞间CO₂浓度(C_i)则是先降低后增加,在95%遮荫下的各指标(...     

最适钩藤生长及生物碱积累培养基的筛选

[目的]旨在筛选最适合钩藤幼苗生长发育及生物碱积累的培养基。[方法]以6种培养基(WPM、1/2MS、MS、White、B5、N6)培育的钩藤幼苗为研究对象,统计各个培养基中钩藤种子的萌发率并记录钩藤幼苗的表型;利用丙酮乙酰混合液法测定钩藤幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量;运用HPLC分别测定钩藤幼苗叶片的钩藤碱和异钩藤碱含量。[结果]WPM培养基培育的钩藤种子萌发率最高,达42%,其余5种培养基的萌发率均低于30%,WPM培养基培育的钩藤幼苗的表型、鲜重和干重均为最优;1/2MS培养基培育的钩藤幼苗积累的光合色素含量最多,除叶绿素b含量与WPM有显著差异外,叶绿素a和叶绿素总量与WPM培养基均无显著差异;WPM培养基培育的钩藤幼苗叶片的钩藤碱和异钩藤碱含量均最高,是White培养基1.57和1.31倍。[结论]WPM培养基为钩藤种子萌发、生长发育以及生物碱积累的最适培养基,为钩藤优质微繁殖种苗的培育和药用成分的代谢合成的研究奠定了基础。     

适度紫外辐射增强对白鲜光合特性和药用活性成分的影响

次生代谢成分环境调控是药用植物优质栽培的理论和实践基础。然而,迄今为止,短期紫外光诱导对药用活性成分积累效应方面的研究仍然比较薄弱。该文以光环境敏感植物白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,探索短期不同强度(低剂量和中剂量)紫外(UV)辐射增强对其根、茎和叶中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4种有效成分的诱导效应。结果表明：(1)无论是低剂量还是中剂量UV-A和UV-B辐射条件下,白鲜叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(F_v/F_m)均大于0.76;PSⅡ实际光合量子产量Y(Ⅱ)、调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)、基于“湖泊模型”光化学淬灭系数(qL)和非光化学淬灭系数(NPQ)与对照(未经紫外辐射处理)相比均没有显著差异;低剂量与中剂量UV-B辐射均显著增加白鲜PSⅡ的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)。(2)适度短期紫外辐射增强能够诱导白鲜药用活性成分快速积累,根中4种有效成分最高可提升51%,主要在白鲜根中积累。其中,中剂量UV-A辐射和低剂量UV-B辐射效果最明显,不仅根中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4...