光强与氮肥施加对玉铃花幼苗光合生理参数的影响

  目的  筛选更有利于玉铃花Styrax obassia光合生理参数表达的光强、施氮组合处理,揭示光强、氮素变化与玉铃花幼苗生长的关系。  方法  采用盆栽育苗方法,构建光氮双因素控制试验:4种遮光处理[全光对照(透光率100.00%)、轻度遮光(透光率为47.30%,L₁),中度遮光(20.00%,L₂)和高度遮光(7.75%,L₃)]与3种施氮处理[N₂ (施纯氮0.63 g),N₁(施纯氮0.21 g)和N₀(不施氮)],测定分析玉铃花的光响应进程和光合色素质量分数的变化特征。  结果  ①随遮光程度和施氮量的增加,玉铃花幼苗的净光合速率、表观量子效率和总叶绿素质量分数呈现相应的增加,暗呼吸速率则相对减弱,其光饱和点为140.00~481.33 μmol·m?2·s?1,光补偿点为6.00~34.67 μmol·m?2·s?1、叶绿素a/b＜2。②全光及L₁+N₂处理组合时,玉铃花植株出现枯死现象。③L₁处理下,净光合速率的从大到小变化顺序为N₁、N₀、N₂;L₃处理下,当光合有效辐射＞400.00 μmol·m?2·s?1时,N₂处理玉铃花的净光合速率显著高于N₀和N₁处理(P＜0.05);④光强与氮肥施加对玉铃花幼苗光合色素质量分数的影响均达到极显著水平(P＜0.01),影响趋势从大到小依次为光照、氮素、光照+氮素。  结论  玉铃花幼苗具有较强的耐荫性,其光合生理参数最佳的光氮处理组合为高度遮光(L₃),并施纯氮0.63 g (N₂)。图1表3参26     

夏季遮光对连香树幼苗形态、光合作用及叶肉细胞超微结构的影响

  目的  光照是影响植物生长发育最重要的生态因子之一，分析遮光处理对连香树Cercidiphyllum japonicum幼苗生长及生理功能的影响，进而为其种苗繁育和拯救保护提供科学依据。  方法  通过人工遮光设置了全光照(L₀)、透光率55% (L₁)、透光率25% (L₂)、透光率10% (L₃) 4种光环境，应用LI-6400光合仪测定了不同光照条件下连香树幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间二氧化碳摩尔分数(C_i)的日变化，并通过野外取样和透射电镜技术观察了遮光条件下幼苗的生长形态及叶肉细胞超微结构的变化。  结果  ①遮光影响叶片含水量及叶片形态。随着遮光强度的加大，叶片含水量、单叶面积增加，比叶重减小，比叶面积增大，并与对照相比呈现显著差异(P＜0.05)。②遮光对幼苗的光合作用产生了显著影响。全光和L₁处理下P_n的变化曲线相似，均呈现不对称的“几”字形变化，未出现“午休”现象，14:00出现峰值，L₂和L₃处理的P_n变化相对缓和，峰值出现在12:00；G_s呈现与P_n类似的变化，而C_i则呈基本一致的凹形变化。P_n、G_s和T_r的日均值从大到小依次为L₀、L₁、L₂、L₃，C_i则呈现相反的序列变化。③ 遮光条件下，叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数均有一定程度增加，且随着遮光强度的加大其质量分数递增，提高了叶片的捕光能力。④全光下，叶肉组织中细胞轮廓可鉴，叶绿体数量少，紧靠细胞壁平行分布，细胞中央形成大的空腔，类囊体排列均匀，淀粉粒和嗜锇颗粒较少；遮光条件下细胞内叶绿体数量有所增加，在整个细胞中占有比例显著增大，叶绿体外形逐渐变为圆球形或椭圆形，淀粉粒数量较多，类囊体片层厚度加大，提高了弱光下的光合效率。⑤强度遮光条件(L₂和L₃)下，连香树苗高(H)和基径(D)依次递减，生物量模型D2H显著下降，幼苗正常的生长发育变缓；但轻度遮光(L₁)与对照相比幼苗的生长指标未出现显著差异。  结论  连香树对遮光具有一定的忍耐性和可塑性，轻度遮光未对幼苗的生长带来抑制性影响；轻度遮光有利于改善林内微环境，但有效辐射光强应达自然光强的55%以上。图3表4参29     

氮沉降和生物质炭对毛竹叶片光合特性的影响

为了解氮沉降和生物质炭对毛竹Phyllostachys edulis叶片光合特性的影响,研究了4种氮沉降（0 kg·hm-2·a-1,N₀;30 kg·hm-2·a-1,N₃₀;60 kg·hm-2·a-1,N₆₀;90 kg·hm-2·a-1,N₉₀）下施加3种不同强度（0 t·hm-2,BC₀;20 t·hm-2,BC₂₀;40 t·hm-2,BC₄₀）生物质炭处理后2龄毛竹新老叶片光合及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:氮沉降和生物质炭均促进了毛竹新老叶的最大净光合速率（P_max）,气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）,生物质炭同时提高了老叶实际量子产量[Y（Ⅱ）]和PSⅡ潜在活性（F_v/F₀）。与不施加生物质炭相比（BC₀）,N₃₀下施加20 t·hm-2生物质炭的老叶及N₆₀下施加20 t·hm-2生物质炭（BC₂₀）的新老叶叶色值显著降低;N₆₀处理下施加生物质炭,毛竹新老叶的最大光化学效率（F_v/F_m）,F_v/F_o和Y（Ⅱ）均提高,而N₉₀处理下施加生物质炭,毛竹新老叶的F_v/F_m和F_v/F_o均降低。由此认为:氮沉降条件下施加生物质炭有利于毛竹新老叶片的光合固碳能力;大气氮沉降背景下,施加生物质炭有利于提高毛竹生产力。     

遮光与水分胁迫对盆栽芒萁光合与叶绿素荧光参数的影响

  目的  研究光合有效辐射与土壤水分变化对芒萁Dicranopteris dichotoma光响应进程及原初光化学反应的影响，分析芒萁单优层片发育成因。  方法  设置不同光合有效辐射[轻度遮光(透光率为35.96%，L₁)，中度遮光(13.00%，L₂)和高度遮光(4.75%，L₃)]与土壤水分[充足水分(土壤相对含水量为75%~80%，W₁)，中度干旱(50%~55%，W₂)，重度干旱(25%~30%，W₃)]双因素控制试验，并以全光处理为对照，比较分析盆栽芒萁光合特征参数和叶绿素荧光诱导动力学参数的变化特征。  结果  ①轻度遮光条件下，重度干旱显著降低了芒萁的净光合速率(P_n)、表观量子效率(Y_AQ)和最大净光合速率(P_max)，轻度遮光条件下充足水分(W₁)和中度干旱(W₂)的P_n大约比重度干旱(W₃)和对照(ck)高34.4%~69.2%；②中度遮光和高度遮光条件下，各浇水处理间芒萁的P_n大致相近且略高于ck，光补偿点(L_CP)和暗呼吸速率(R_d)差异不显著(P＞0.05)，增加遮光强度能够缓解水分亏缺对芒萁的光合特征参数的负面影响；③在相同水分处理条件下，随着遮光强度增加，芒萁的荧光参数呈现先增加后下降的变化特征。④轻度和中度遮光下重度干旱降低了芒萁的光合机构能力，高度遮光时，随着土壤水分的降低，盆栽芒萁叶片的电子传递效率(ψ_O)、电子传递量子产额(φ_Eo)、能量流参数和光合性能指数(PI_ABS)均出现上升趋势，说明弱光环境下芒萁表现出明显的抗旱性。⑤遮光和干旱处理未对芒萁的PI_ABS和综合性能指数(PI_total)产生显著的抑制作用，说明芒萁的PSⅡ没有受到严重损害。  结论  因此，中度遮光+充足水分组合处理有利于盆栽芒萁积累光合产物，中度遮光与中度干旱下盆栽芒萁拥有最高的PSⅡ活性，盆栽芒萁对遮光和土壤水分变化的环境表现出较强的适应性。图3表3参38     

光强和氮素对芒萁光响应及叶绿素荧光参数的影响

以亚热带森林退化植被"标志种"之一的芒萁Dicranopteris dichotoma为研究材料,采取盆栽控制实验,设置不同光强[透光率35.96%（L₁）、13.00%（L₂）和4.75%（L₃）]和氮素水平[施氮（N₁）和不施氮（N₀）],探究盆栽芒萁对光强和氮素的光响应,分析叶绿素荧光参数变化。结果表明:光强对光响应特征参数有显著影响（P < 0.05）。未施氮组,L₂处理下盆栽芒萁最大净光合速率（P_nmax）、光饱和点（P_LS）最大,光补偿点（P_LC）、暗呼吸速率（R_d）和表观量子效率（A_QY）最小;施氮提高了3种光强下盆栽芒萁的P_nmax,但差异不显著（P>0.05）。未施氮组,净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）大小变化顺序为L₂ > L₁ >对照> L₃,气孔导度（G_S）为L₁ >对照>L₃ > L₂,施氮组均为L₁ > L₂ > L₃;2种氮素水平下,胞间二氧化碳浓度（C_i）大小顺序均为对照> L₁ > L₂ > L₃。未施氮组,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素随光强减弱而增加,叶绿素a/b随光强减弱而降低,且差异显著（P < 0.05）。L₁光强下光合色素质量分数施氮组显著高于未施氮组（P < 0.05）,其他光强下施氮组均降低。未施氮组盆栽芒萁叶绿素荧光参数随光强增加而下降;施氮组盆栽芒萁的初始荧光（F₀）显著低于同等光强未施氮组,最大荧光（F_m）L₁和L₃光强低于未施氮组,L₂则高于未施氮组;PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ潜在活性（F_v/F₀）和以吸收光能为基础的性能指数（P_iabs）L₁和L₂光强高于未施氮组,但差异不显著。由此认为:施氮一定程度上提高各光强盆栽芒萁的净光合速率,有利于缓解强光光抑制作用,但不利于L₂和L₃光强下光合色素的提高。     

不同光强处理对三叶青光合特性的影响

为探讨适宜三叶青Tetrastigma hemsleyanum生长的光强环境,并为其人工栽培和林下栽培提供基础,以2年生三叶青扦插苗为试验材料,对它们进行不同梯度的遮光处理,梯度设置为全光照（ck）,遮光30%,50%,70%和90%,研究光强对三叶青不同生育时期（快速生长期与高温缓慢生长期）的光合特性的影响。采用体积分数为95%乙醇浸提法测定三叶青叶片中光合色素,利用LI-6400XT便携式光合系统测定仪测定叶片净光合速率（P_n）,气孔导度（G_s）,胞间二氧化碳摩尔分数（C_i）和蒸腾速率（T_r）等指标,计算光饱和点（L_SP）,光补偿点（L_CP）,量子效率（A_QE）,暗呼吸速率（R_d）和最大净光合速率（P_max）,并拟合光响应曲线。结果表明:随着遮光程度的增加,叶绿素a,叶绿素b,总叶绿素和类胡萝卜素总体上呈现上升趋势,但是在不同生育时期变化不大;多数光合指标亦随遮光程度增加而呈现增长趋势,多在遮光70%时达到最大值之后下降,且快速生长期（P_n为4.19 μmol·m-2·s-1,G_s为53.54 mol·m-2·s-1,T_r为0.98 mmol·m-2·s-1,L_SP为340.49 μmol·m-2·s-1,A_QE为0.18 mol·mol-1,R_d为1.20 μmol·m-2·s-1,P_max为5.34 μmol·m-2·s-1）比高温缓慢生长期（P_n为1.74 μmol·m-2·s-1,G_s为17.53 mol·m-2·s-1,T_r为0.36 mmol·m-2·s-1,L_SP为159.28 μmol·m-2·s-1,A_QE为0.06 mol·mol-1,R_d为0.70 μmol·m-2·s-1,P_max为2.45 μmol·m-2·s-1）数值高41.67%~67.26%;C_i和L_SP呈现先下降后趋于稳定趋势,表明高温缓慢生长期的强光、高温、低湿等环境条件使其光合活跃度下降,对植株生长产生胁迫。综合试验结果得出结论,不同生育时期三叶青均在遮光度70%的条件下生长适宜。     

外源亚精胺对草莓NaCl胁迫的缓解效应

以甜查理草莓品种为试材，外源施加不同浓度(0.25、0.50、1.00 mmol/L)的亚精胺(Spd),测定5 g/L NaCl胁迫下草莓的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光和抗氧化酶活性，为提高草莓耐盐性提供理论依据。结果表明，外源施加Spd显著提高NaCl胁迫下草莓幼苗叶片光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光和抗氧化酶活性，其中0.50 mmol/L浓度的处理效果最佳，处理后9 d草莓叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素含量分别增加32.02%、38.34%、25.59%、33.75%;净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)分别增加143.15%、18.05%、151.08%、111.43%;最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)...     

光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响

  目的  研究不同光照和施氮水平对芒萁Dicranopteris dichotoma克隆繁殖特性和生物量分配的影响,旨在为芒萁单优层片发育过程提供理论依据。  方法  采用盆栽控制试验,设置3种光照[透光率35.96%(L₁)、13.00%(L₂)和4.75%(L₃)]和2种氮素水平[施氮(N₁)和不施氮(N₀)],比较分析光照和氮素对芒萁克隆繁殖特性及生物量分配的影响。  结果  ①在2种氮素水平下,L₂处理的根状茎芽数出现最大值,L₃处理的克隆分株数显著低于L₁和L₂(P＜0.05)。施氮显著提高了各遮光下克隆分株数和芽数(P＜0.05),分别增加了124.7%(L₁)、82.8%(L₂)、53.8%(L₃)和70.0%(L₁)、125.7%(L₂)、122.5%(L₃)。②在2种氮素水平下,克隆分株株高随遮光程度增加显著增加(P＜0.05),L₃处理的羽叶长显著高于L₁和L₂(P＜0.05),叶宽无显著差异(P＞0.05)。施氮水平下,L₁和L₃处理的克隆分株株高显著增加(P＜0.05),L₁处理的羽叶长显著增加(P＜0.05),L₃处理的羽叶长显著降低(P＜0.05),L₂处理的株高和叶长增加均不显著(P＞0.05)。③在2种氮素水平下,L₃处理的克隆分株地上与地下生物量(干质量)比、生物量羽叶分配比例显著高于L₁和L₂处理(P＜0.05),根状茎分配比例显著低于L₁和L₂(P＜0.05),各遮光处理芒萁克隆分株生物量羽叶分配比例显著高于根状茎(P＜0.05),根状茎显著高于茎和细根(P＜0.05)。  结论  L₂处理更有利于芒萁克隆分株的形成,施氮有利于芒萁克隆繁殖能力的增强;L₃处理的克隆分株可通过增加株高、叶长以及生物量叶分配比例适应弱光生境;无论何种光强资源及氮素水平,芒萁均优先保证羽叶的生长,其次保证根状茎生长。图2表5参38     

吲哚-3-乙酸对不同遮光条件下红丁香幼苗生长及光合的影响

以1年生红丁香幼苗为试验材料，研究了100 mg·L^-1吲哚-3-乙酸(IAA)对不同遮光度(25%轻度遮光、50%中度遮光、75%重度遮光)处理下红丁香幼苗形态、叶绿素质量分数、可溶性糖、内源激素及光合的影响。结果表明：外源IAA对不同遮光度下红丁香幼苗生长具有促进作用，表现为株高、地径、平均节间长、叶面积、叶片数量等指标的增大；生物量的积累显著增加，促进了地上部的生长，且这种促进作用在中度遮光处理下最为显著；外施IAA显著增加了红丁香幼苗可溶性糖、赤霉素(GA₃)和IAA的质量分数，显著降低了脱落酸(ABA)质量分数，但对叶绿素质量分数影响并不显著；光合作用在外施IAA后显著增强，表现为净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)以及气孔导度(G_s)在IAA处理后显著增大。综上所述，遮光能够促进红丁香幼苗生长发育及光合作用，而外源IAA则协同遮光对红丁香幼苗生长起到正调控作用。     

黄栌叶片光合特性对氮磷钾配施的响应

  目的  通过研究黄栌叶片光合特性对氮磷钾配施处理的响应，探讨光合特性与氮磷钾肥的关系，为黄栌的养分管理提供科学依据。  方法  以黄栌盆栽苗为试验材料，根据 L₉（34）正交设计进行氮肥（N为0、6、12 g/株）、磷肥（P为0、10、20 g/株）和钾肥（K为4、8、12 g/株）试验，设置10个处理，分别为T1（N₁P₁K₁）、T2（N₁P₂K₂）、T3（N₁P₃K₃）、T4（N₂P₁K₂）、T5（N₂P₂K₃）、T6（N₂P₃K₁）、T7（N₃P₁K₃）、T8（N₃P₂K₁）、T9（N₃P₂K₁）和T10（N₀P₀K₀）。测定不同配施下黄栌叶片的光合色素含量、叶面积、光合参数日变化和光响应曲线，分析氮磷钾与黄栌叶片光合特征参数的关系。  结果  各处理黄栌叶片净光合速率（P_n）和气孔导度（G_s）呈双峰型曲线变化，蒸腾速率（T_r）呈单峰型曲线变化。T5、T6和T8的叶绿素总量（Chl s）和类胡萝卜素（Car）含量较高；除T2外，其余处理的P_n日平均值显著高于对照（P < 0.05），其中T5、T6和T9较高。T9的光合日变化参数值（P_n、T_r、G_s和光能利用效率（LUE））以及光响应参数值（最大净光合速率（P_nmax）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）和暗呼吸速率（R_d））日平均值最高。冗余分析结果表明，肥料贡献率大小为磷肥 > 氮肥 > 钾肥。其中磷对光合色素（Chl s和Car）的影响大，与P_n、P_nmax和LSP正相关程度较显著。氮钾对LUE的影响大，同时LUE与LCP、T_r和G_s正相关程度较显著。  结论  本研究T9（氮肥施用量12 g/株、磷肥施用量20 g/株、钾肥施用量8 g/株）是本试验的最优处理，进一步说明磷肥对提高黄栌叶片光合色素含量起重要作用，从而显著促进黄栌叶片的光合能力。      

莴笋叶片低温下积累花青素对光合作用的影响

【目的】探讨冬季低温环境下莴笋叶片花青素积累对光合作用的影响及作用机理,以期为莴笋栽培和品种选育提供参考依据。【方法】分别于常温季（10月中旬）、冬季低温初期（11月底—12月初）、中期（翌年1月中旬）和末期（翌年2月上旬）在广西大学试验基地活体监测莴笋叶片叶绿素荧光和光合气体交换特性,采用分光光度法测定过氧化氢（H₂O₂）浓度、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和花青素含量。【结果】与常温季相比,低温初期叶片凌晨最大光化学效率值（F_v/F_m）略降,基底荧光（F_o）略增,相对电子传递速率（ETR）下降8.9%,光化学耗散（qP）、光化学途径能耗效率占比［Y（Ⅱ）］和稳态净光合速率（P_n）略降,最大净光合速率（P_max）则下降3.59μmol/（m2·s）;SOD和POD活性分别增加5倍和1倍,CAT活性降低31%;H₂O₂和花青素含量分别增加81%和9倍。到低温中期时,F_v/F_m升至0.85,F_o、ETR、Y（II）、P_n和P_max回升至略高于常温季水平;SOD和CAT活性较初期增加1倍;H₂O₂含量略降,花青素含量增至初期的7倍。末期天气转暖时,F_v/F_m降至0.77,F_o上升到接近0.10的峰值,组成型能量耗散率［Y（NO）］占比高达34%,ETR、P_n和P_max比中期分别降低22%、28%和33%;尽管SOD、POD和CAT活性在中期的基础上分别增加178%、28%和36%,而H₂O₂含量依然剧增1.36倍;花青素含量上翻了3倍。相关分析的结果表明,花青素含量、SOD活性和H₂O₂含量两两间呈显著正相关（P< 0.05）,而花青素、H₂O₂含量和光合速率之间相关性均不显著（P> 0.05）,光合速率是多因素综合作用的结果。【结论】与单独低温作用相比,低温和强光共同作用下莴笋叶片合成更多花青素,通过增加叶片温度、调节叶片能量平衡及与抗氧化系统共同作用等方式起光保护作用,为低温下光合机构功能维持及良性运转提供支撑。     

不同供氮水平对蒙古栎幼苗生物量与光合特性的影响

采用盆栽试验方法，从1、4、8、16、32 mmol·L^-1 5个N素处理对蒙古栎幼苗的生物量、相关生理指标以及光合特性等方面的影响进行研究。结果表明，随着供N水平的提高，蒙古栎幼苗根、茎和全株的生物量均在N₁₆供应下达最高，但与N₈、N₃₂处理间差异不显著，叶片生物量在N₃₂水平达最大，与N₁₆的差异不显著。根冠比随着供N水平的提高呈现降低的趋势。蒙古栎幼苗的光合参数（P_n、T_r、G_s、C_i）随供N量的增加呈现出先增加后减小的趋势，均在N₈水平下达最大。除叶绿素b之外，叶绿素a、叶绿素总量、类胡萝卜素以及可溶性蛋白含量与光合参数的变化一致，同样在N₈水平达最大。试验结果表明，增加N素供应可促进蒙古栎幼苗的生物量，或高或低的供N都会影响蒙古栎幼苗的光合作用。     

配方施肥对刨花润楠幼苗生长和光合生理的影响

采用正交试验设计,研究不同配比施肥对刨花润楠幼苗生长和光合生理的影响。对生长及光合生理指标测定表明,不同处理的刨花润楠的地径生长量比对照（CK）提高9.14%~123.60%;株高生长量比CK提高10.14%~86.12%;生物量比CK提高0.85%~74.87%。对刨花润楠光合指标影响是叶绿素总含量比CK增加12.58%~67.65%;净光合速率（P_n）值比CK提高6.0%~294.33%;蒸腾速率(T_r)值比CK提高27.80%~280.51%;气孔导度(G_s)值比CK提高0~300.00%;施肥对胞间CO₂浓度(C_i)值的影响呈现一定的波动,CK的胞间CO₂浓度(C_i)值最高。氮肥是影响株高、生物量生长、总叶绿素含量以及光合生理指标的重要因子,钾肥是影响地径生长的重要因子。综合评价表明,施肥量为N:240 mg·株^-1、P:36 mg·株^-1、K:162 mg·株^-1 (按纯N、P、K含量计算)对刨花润楠的生长和生理指标的促进作用最显著。     

不同氮素条件下米槁光响应曲线拟合模型的比较分析

分析了施氮量对米槁幼苗光响应曲线的影响。采用砂培法,设置4种不同的氮素浓度,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型等6种模型对米槁叶片进行光响应曲线拟合。此外,也对相关光合参数的响应过程做了探讨。结果表明,在不同氮素处理下,修正模型拟合的各项光合参数结果与实测值比较接近。其中,在N3处理下,米槁幼苗LSP(1 722.041 μmol·m^-2·s^-1)、P_nmax(8.295 μmol·m^-2·s^-1)、AQE(0.027 μmol·m^-2·s^-1)均大于其他处理,LCP(13.769 μmol·m^-2·s^-1)小于其他处理;且随着施氮量的增加,米槁叶片叶绿素含量、净光合速率P_n、气孔导度G_s、蒸腾速率T_r呈增大的趋势,胞间CO₂浓度C_i呈下降的趋势。因此,增施氮量能够显著改变米槁对光的适应幅度,提高叶片光能利用率。