日光诱导叶绿素荧光遥感及其在陆地生态系统监测中的应用

日光诱导叶绿素荧光(SIF)是近十年来迅速发展的新型植被遥感技术,可以弥补以“绿度”为基础的植被指数等传统光学遥感观测的不足,为大尺度植被光合作用监测提供了新方法。随着塔基、无人机、机载和星载SIF观测技术的快速发展以及SIF机理研究的推进,SIF遥感为陆地生态系统生理生化参数和生产力反演、非生物胁迫早期探测、光合物候提取和植被蒸腾作用监测等研究提供了重要技术支撑。该文首先系统阐述了SIF遥感的基本原理、观测技术和反演算法,进而回顾了SIF遥感在陆地生态系统监测中的应用现状,最后对天空地一体化SIF观测、SIF机理研究、新兴生态学应用等领域进行展望。     

Roles of Thioredoxins in the Obligate Anaerobic Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobaculum tepidum

Thioredoxin is a small ubiquitous protein that is involved in the dithiol-disulfide exchange reaction, byway of two cysteine residues located on the molecule surface. In order to elucidate the role of thioredoxin in Chlorobaculum tepidurn, an anaerobic green sulfur bacterium that uses various inorganic sulfur compounds and H2S as electron donors under strict anaerobic conditions for growth, we applied the thioredoxin affinity chromatography method （Motohashi et al., 2001）. In this study, 37 cytoplasmic proteins were captured as thioredoxin target candidates, including proteins involved in sulfur assimilation. Furthermore, six of the candidate proteins were members of the reductive tricarboxylic acid cycle （pyruvate orthophosphate dikinase, pyruvate flavodoxin/ferredoxin oxidoreductase, ~-oxoglutarate synthase, citrate lyase, citrate synthase, malate dehydrogenase）. The redox sensitivity of three enzymes was then examined： citrate lyase, citrate synthase, and malate dehydrogenase, using their recombinant proteins. Based on the information relating to the target proteins, the significance of thioredoxin as a reductant for the metabolic pathway in the anaerobic photosynthetic bacteria is discussed.     

光生态膜的发光强度对作物产量的影响

采用在高分子树脂中分散进荧光助剂、着色剂来模拟栽培作物的作用光谱并制成农膜。用这种光生态膜苫盖日光温室进行番茄生产,产量提高了53.7％。研究了光生态膜的光稳定性,观察到作物的产量与光生态膜的发光强度呈正相关。     

全光和遮阴下两种亚热带木本植物的光合作用对光的响应

以气体交换和调制叶绿素荧光测定技术测定了2年生亚热带乔木黧蒴,林下灌木九节在全自然光和17％自然光下叶片同部位的光合作用和与之相关的荧光参数的日变化。和全光照比较,遮阴下植物叶片净光合速率Pn,气孔导度gs,胞间CO2浓度与大气CO2浓度之比Ci/Ca,类胡萝卜素与叶绿素含量之比Car/Chl,光系统Ⅱ原初光[化学效率Fv/Fm 的变化幅度相对较小,种间差异较不明显,全光照黧蒴和九节Pn的口变化图式与gs,Ci/Ca类似,与Φpsll,qp的下降吻合。全光下黧蒴叶片qN和Car/Chl的口进程表现为增加,九节则下降,低的Car/Chl可能是导致强光下九节未能提高其qN的原因,正午前后,黧蒴qN和Car/Chl增大,而qp和Φpsll降低,Fv/Fm则保持相对稳定,反映其开放的PSII反应中心数目在此期间虽有所减少,但仍然维持了较高的光化学效率,提高的Car/Chl和qN则说明其肯有较强的对过剩激发能的耗散能力,此条件下九节的gs,Fv/Fm和qN下降且明显低于黧蒴,Φpsll和qp保持相对稳定但高于黧蒴的水平,表明九节的PSII反应中心活性较稳定,但强光下气孔部分关闭,较低的Fv/Fm和qN限制了CO2供应和对光能的有效利用,且未能诱导热能耗散机制的积极运行及对光合器起到保护作用。总体上说,九节对高光强反应比黎蒴敏感。     

潘庆民1,于振文2,王月福2

采用盆栽和水泥池栽研究了追氮时期对小麦光合作用、14C同化物运转分配和硝酸还原酶(NR)活性的影响.结果表明,拔节(雌雄蕊原基形成)期较起身(二棱)期追施氮肥,显著提高了小麦开花后的旗叶叶绿素含量和单叶光合速率;灌浆期旗叶14C同化物向籽粒转移比例显著提高,而在营养器官的滞留比例显著降低;旗叶和根系中硝酸还原酶(NR)活性亦显著提高.小麦穗粒数、粒重和产量增加,蛋白质含量提高.     

黄土高原不同类型旱区苜蓿草地水分生产潜力与土壤干燥化效应模拟

在模型验证和数据库组建基础上,用WinEPIC模型定量模拟研究了黄土高原半湿润区长武、半干旱区固原和半干旱偏旱区海原20～30年内苜蓿草地水分生产潜力、10m土层土壤有效含水量和土壤湿度剖面分布特征的动态变化.结果表明:长武、固原和海原苜蓿草地水分生产潜力模拟值随降水量变化而呈现波动性降低趋势,其平均值分别为8.81、3.83和2.48t.hm-2;长武、固原和海原苜蓿草地10m土层逐月土壤有效含水量模拟值均呈现明显的波动性降低趋势,模拟初期,4～8年生苜蓿草地土壤干燥化趋势十分强烈,此后,随降水量变化长期在较低水平上波动;随着苜蓿生长年限的延长,苜蓿草地土壤干层逐年加深、加厚,长武、固原和海原土壤干层分布深度达到10m所需时间依次为6、6和4年,此后苜蓿草地降水渗深以下土层长期维持较为稳定的干燥化状态;苜蓿草地水分持续利用的合理年限为半湿润区8～10年,半干旱区6～8年,半干旱偏旱区4～6年.     

试论人工林下乡土树种定居限制问题

人工林的生态系统服务功能比天然林差,多数人工林林下难以有乡土树种入侵并定居,如何改造并促进这些人工林向天然林或次生林演替并提高生态效益,已成为制约区域林业可持续发展的关键问题.在阐述定居限制原理的基础上,本文从种类特性、限制发生时间、影响定居的内外因素等方面概括了森林更新或恢复中的定居限制问题,认为人工林林下乡土树种的定居限制主要由种子的可到达性及环境条件所决定.基于恢复生态学中有关森林恢复的理论,提出应对不同时空尺度上植物更新过程中的种子和幼苗存活的影响因素进行整合.     

"第九届国际衣藻细胞及分子生物学大会"在荷兰召开

第九届国际衣藻细胞及分子生物学大会 ( Ninth International Conference on Cell and MolecularBiology of Chlamydomonas—— Chlamy2 0 0 0 )于 2 0 0 0年 5月 2 1～ 2 6日在荷兰的 Noordwijkerhout召开。来自 2 4个国家的 2 1 4位学者出席了大会。提交的论文摘要共 1 89篇 ,其中 89篇的作者在大会上做了报告 ,其余的作为墙报交流。大会主要围绕 3个主题作了报告 :1 .光合作用 :结构与功能的相关性 ,电子传递调节 ;光在发育和行为中的作用。2 .衣藻发育生物学 :营养和性的发育 ;细胞器的生物发生和分子生物学。3.鞭毛 :结构与功能 ,…     

浅谈光合作用在农业生产上的应用

从以下８个方面对植物的光合作用在农业生产上的应用进行了概述,利用间作套种;增施二氧化碳”气肥”;延长光合作用时间;培育高光效作物品种;选育有利于光合作用进行了株型;避免或减轻农作物“午休”期间的影响;合理应用生长调节物质;利用不同色光改善光合产物品质。