土壤干旱胁迫下非水力根信号调控夏玉米气体交换对大气环境的响应

对不同程度土壤干旱胁迫下夏玉米非水力根信号的产生以及气体交换过程对大气环境的响应进行了试验研究。充足底墒播种后采用3个土壤水分处理等级(0~200cm土壤相对湿度为>80%、60%~70%、40%~50%,代号为W T1、W T2和W T3)。生育期内遮去自然降水。试验结果表明,在拔节期轻度和中度土壤干旱胁迫的情况下,玉米根系合成大量ABA传输到地上部分,参与控制气孔开度和气体交换过程对大气环境变化的响应并调节水分消耗。在日变化过程中,当光强和水汽压亏缺较高时,由于蒸腾速率较高,非水力根信号物质向冠层的传输速率也较高,ABA在叶片中的累积影响了气孔开张对光强响应的敏感度,气孔开度受到抑制,并且随着ABA累积和浓度的增加,气孔抑制作用越强;在水汽压亏缺较低的情况下,非水力根信号物质向冠层的传输速率较低,ABA的代谢过程以及再分配过程能够保证这种信号物质保持在低水平,从而保证一定程度的气孔开度和光合、蒸腾速率。这种策略能够使夏玉米在轻、中等干旱条件下保证最大的光合作用,同时在可能的胁迫情况下降低蒸腾作用以提高水分利用效率。     

刺栲(Castanopsis hystrix)的气体交换和叶绿素a荧光特征

用LI-6400便携式光合测定系统和PAM-2100便携式植物荧光分析仪分别在初夏和秋季测定了广州龙眼洞林场刺栲(Castanopsishystrix)幼树叶片的气体交换和叶绿素a荧光参数。结果表明:1)刺栲冠层阳生叶的光饱和点为400μmolphotonsm-2s-1,最大光合速率在4-6μmolm-2s-1之间,说明刺栲幼树保持阳生植物的特征。阴生叶与阳生叶的叶绿素a/b值相似,均约为2.4,而阴生叶叶绿素b含量高于阳生叶,表明阴生叶具有潜在利用弱光的能力;2)刺栲幼树冠层叶片的PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm和光化学量子产额(Yield)的日动态变化在中午略有下降,说明其在强光下能发生可逆性的光抑制。刺栲冠层阳生叶的最大光合能力比较低,整个冠层叶能高效而稳定地利用散射和透射光,这些特征使得常绿的刺栲幼树能在林边或林下良好生长,较好地适应不同的光环境并成功渡过幼苗期,最终成为群落中的上层优势种。     

东北主要树种光合作用可行的离体测定方法

树木光合作用的测定常因植株高大而难以开展, 其中离体测定是解决途径之一。但离体测定的方法及其可靠性因树种而异。选取东北东部温带森林中特性各异的7种主要树种: 针叶树(红松(Pinus koraiensis)、长白落叶松(Larix olgensis))、散孔材(白桦(Betula platyphylla)、胡桃楸(Juglans mandshurica))和环孔材(水曲柳(Fraxinus mandshurica)、黄榆(Ulmus macrocarpa)、蒙古栎(Quercus mongolica)), 首先采用光合速率恢复到光合诱导前稳定值90%的时间(T₉₀)长短和叶片蒸腾速率(E)的大小评估离体叶片水分供应状况及其光合活力, 以此确定较优的离体测定方案; 同时, 观测离体叶片的光合活力稳定时间; 最后通过比较原位测定和采用所确定的较优离体方案测定的各树种叶片气体交换参数, 论证采用离体测定光合作用的可靠性。结果表明: 除蒙古栎外的6个树种的离体叶片均具有较高、较稳定的水分供应和光合活力。离体枝条或复叶插入水中, 环剥去除切口处3 cm左右的韧皮部和剩余叶片的方法, 是这6个温带树种叶片光合能力的较优离体测定方法。6个树种叶片的T₉₀受树木特性的影响而差异显著(p < 0.05), 其中环孔材树种的T₉₀显著高于散孔材和针叶树种。6个树种离体叶片在1 h内均有较高、较稳定的水分供应和光合活力。在此期间离体所测得的绝大多数叶片的气体交换参数与其原位测定值之间的差异不显著。该研究提出了可行的树木叶片光合作用的离体测定方案, 适用于蒙古栎以外的其他6个温带树种。     

紫外线-B辐射与3种植物幼苗的光合作用——光合作用对紫外线-B敏感性的比较

紫外线 - B辐射降低豌豆、大豆和黄瓜 3种植物幼苗的净光合作用速率 ( Pn)和表观量子效率 ( AQE) ,Pn和 AQE的减少幅度随紫外线 - B辐射时间的延长逐渐增大。 3种植物的光合作用对紫外线 - B辐射的敏感性依次为 :豌豆 >黄瓜 >大豆 ,光合作用光抑制的发生程度与光合作用对 UV- B辐射敏感性有内在联系。定量分析显示 ,光合作用光抑制的发生程度随UV- B辐射时间增加 ,是 UV- B辐射剂量的累积效应。     

热带雨林恢复演替中优势树种黄桐气体交换对环境的响应

用Li-6400便携式光合测定系统(Li-CorInc.,USA)对海南岛热带山地雨林恢复演替先锋建群种黄桐(EndospermumchinenseBenth.)叶片的气体交换特征及其对环境的响应进行了测定。结果表明:(1)净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)日变化均为双峰型曲线。出现"午睡"原因是光合有效辐射(PPFD)不足和Gs的关闭,不是强光抑制和水分胁迫。(2)叶片Pn大小与Gs、E、PPFD、气温(Ta)和叶面温度(Tl)等为密切的正比关系,与胞间CO2浓度(Ci)、大气CO2浓度(Ca)和大气相对湿度(RH)等相关度极低甚至是负相关,光饱和点(LSP)较高,表现出阳性树种特性。(3)短期高Ca作用会引起Gs、E的降低和Pn增高。Ca倍增,则Pn提高了70%,E降低4.43%,水分利用效率(WUE)提高78%。(4)叶片Pn日平均值和日最大值分别达6.40±0.17、11.60μmolCO2/(m2·s),表现出速生性。     

模拟酸雨对龙眼叶片气体交换和叶绿素a荧光参数的影响（英文）

 研究了模拟酸雨对龙眼(Dimorcarpus longana)叶片气体交换和叶绿素a荧光参数的影响,结果表明：酸雨胁迫抑制龙眼光合作用,受胁迫叶片光补偿点上升。pH 3.0的酸雨处理6 h后叶片气体交换和叶绿素a荧光参数下降,停止处理后72 h可以恢复。pH 2.5的酸雨处理6 h后净光合速率（Pn）、气孔导度(Cs)、蒸腾速率（Tr）,叶绿素a荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、PSII非环式电子传递的量子产量（ΦPSⅡ）、荧光下降比值（Rfd）、非光化学猝灭系数（qN）和光化学猝灭系数（qP）急剧下降,停     

外源5-ALA与CaCl_(2)对露地栽培芍药生理及观赏品质的影响北大核心CSCD

该研究以露地栽培芍药品种‘大富贵’为材料,在叶面喷施100 mg·L^(-1)5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)与4%CaCl_(2)后,4~7月份考察芍药叶片的质膜稳定性、抗氧化酶系统活性、叶绿素含量、光合气体交换参数以及观赏品质的变化,探究外源5-ALA和CaCl_(2)对高温胁迫下露地栽培芍药的抗逆生理生化机制,为缓解芍药夏季高温伤害提供技术依据。结果显示:(1)5-ALA与CaCl_(2)处理组的芍药植株花期、花径和花朵鲜重较对照组均显著增加。(2)与对照相比,5-ALA与CaCl_(2)处理后的芍药叶片能够维持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,较低的O^(-)·_(2)产生速率和MDA含量,以及较高的细胞叶绿素含量、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s))。(3)与叶面喷施CaCl_(2)相比,喷施5-ALA对露地栽培芍药‘大富贵’抗逆生理生化指标和观赏品质的改善效果更佳。研究表明,外源5-ALA与CaCl_(2)处理均可增加芍药的叶绿素含量和抗氧化能力,增强光合作用能力,降低膜脂过氧化水平,有效改善夏季露地栽培芍药‘大富贵’的观赏品质,并以100 mg·L-15-ALA的改善效果更佳。     

不同温度处理对虎耳草叶片气体交换及叶肉结构的影响

在人工气候箱中对盆栽虎耳草进行处理,测定不同温度条件下虎耳草叶片光合特征、叶绿素含量、抗氧化酶活性、叶肉结构等生理形态指标。结果表明：低温处理后,虎耳草叶片净光合速率、气孔导度下降迅速,叶绿素含量最少,SOD、CAT活性最低,MDA含量最高,栅栏组织排列更紧密,移置正常温度下,光合速率能在短时间内恢复;高温处理的净光合速率下降速度不及低温处理,但叶片海绵组织显著增加,光合速率恢复较慢。     

贝壳堤岛旱柳光合效率的土壤水分临界效应及其阈值分级

为阐明黄河三角洲贝壳堤岛旱柳(Salix matsudana)叶片光合效率对土壤水分的适应机制, 明确其水分阈值效应, 以二年生旱柳为材料, 采用人工给水与自然耗水相结合获取系列水分梯度的方法, 测定分析贝壳砂生境下旱柳叶片光合效率参数对土壤水分的响应特征及其生产力分级。结果表明: 旱柳叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)及光合光响应参数具有明显的水分临界效应。(1) P_n、T_r、WUE和潜在水分利用效率均随土壤水分的降低先升高后下降, 但各指标水分临界值表现不同步, 其中P_n水分气孔限制转折点和水分补偿点分别出现在相对含水量(W_r)为42.9%和14.4%时; P_n和T_r的水分饱和点为73.1%和68.9%, WUE水分高效点为80.1%; (2)水分胁迫下旱柳叶片具有明显的光抑制现象, 可通过减弱对光的利用来适应水分逆境。随土壤水分的增加, 表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(P_nmax)表现为先升高后降低, 但光补偿点(LCP)相反。P_n、AQY、LSP、P_nmax和暗呼吸速率(R_d)均表现为渍水胁迫明显高于干旱胁迫。W_r为69.1%时, LCP达到较低值(18.6 µmol∙m ^-2∙s^-1), AQY最高(0.05), 利用弱光能力较强。W_r为80.9%时, LSP达到最高(1775 µmol∙m ^-2∙s^-1), 光照生态幅最宽, 光能利用效率最高, 水分对光强的补偿效应显著; (3)采用临界值分类法确定出贝壳砂生境下旱柳光合效率的5级水分阈值, 73.1%_r<80.1%范围内为高产高效水, 此时旱柳具有较高的光合能力和高效生理用水特性。贝壳砂生境内旱柳表现出一定的耐水湿而不耐干旱的适应特性, 在干旱缺水的贝壳堤岛滩脊地带栽植时需充分考虑其水分环境。     

毛白杨杂种无性系叶片δ13C差异与气体交换参数

在苗木生长的不同时期对13个毛白杨(Populus tomentosa)杂种无性系叶片碳同位素δ¹³C和气体交换参数(净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、瞬时水分利用效率WUE_i、气孔导度G_s和胞间CO₂浓度C_i)的差异进行研究, 分析不同无性系间δ¹³C与气体交换参数的相互关系, 目的在于探求δ¹³C在筛选高光合及高水分利用效率毛白杨杂种无性系中的应用价值。结果表明: 不同生长时期和不同无性系间δ¹³C、T_r、WUE_i、G_s和C_i的差异均显著, δ¹³C和WUE_i表现为9月>7月, T_r、G_s和C_i表现为7月>9月, P_n在不同生长时期差异不显著。季节变化是引起毛白杨杂种无性系叶片δ¹³C差异的主要原因。同一时期, 无性系间δ¹³C和WUE_i表现出较好的一致性, 即WUE_i较高的无性系30、42、46、83、BL2和BL5, 其δ¹³C值也较高, WUE_i较低的无性系B331和TG34, 其δ¹³C值也较低, 且不同时期(7月和9月) δ¹³C和WUE_i呈较强的正相关, 相关系数r分别为0.739 0和0.545 8, 高δ¹³C可以作为筛选高WUE_i毛白杨的有效指标, 且在苗木生长旺盛时期选育能得到更为可靠的结果。对毛白杨而言, 高WUE_i的无性系, 一般具有适中或较低的G_s和C_i, 但不一定具有很高的P_n, 气孔调节使得毛白杨在不影响光合作用的同时保持较高的WUE。