增补UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊光合作用和光合色素的影响

强太阳紫外线-B(UV-B)辐射是青藏高原的主要环境胁迫因子,以高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,在2008和2009年植物生长盛期的7,8月份,采用选择性过滤膜和UV-B荧光灯管组合的方法研究了净光合速率(P_n)、稳态PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外线吸收物质对强UV-B辐射的响应,探讨了典型高山植物的UV-B适应特性。结果表明:增补UV-B辐射能引起P_n和气孔导度(G_s)的增加;随处理时间的延长,第11和16天PSⅡ实际量子效率(Φ_PSⅡ)呈下降趋势,说明UV-B辐射对高山植物叶片光合机构仍具有负作用,PSⅡ光化学效率的降低反映了UV-B辐射效应的积累。增补初期光合色素有增加的趋势,但随处理时间的延长最终呈降低趋势,表明UV-B辐射对光合色素的光破坏是本质的,而基于叶片厚度增加导致的光合色素含量升高是一种表象。增补UV-B处理没有引起紫外线吸收物质含量的变化,表明高山植物叶表皮层丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,受环境UV-B辐射波动的影响较少。综上表明:增补UV-B后叶片G_s的增加以及单位叶片面积光合色素增加有利于P_n的提高,但青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负效应。     

黑麦草对NaHCO3胁迫的光合生理响应

为了探讨牧草对碱胁迫的光合生理响应,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO₃(0,50,100,150,200 mmol/L)胁迫对黑麦草幼苗叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光和叶黄素循环的影响。结果表明,1)随着NaHCO₃浓度增大,叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐降低,叶绿素a/b不断提高,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和气孔限制值(L_s)下降,胞间CO₂浓度(C_i)升高,表明非气孔限制是碱胁迫下P_n降低的主要因素。2)PSⅡ初始荧光(F_o)随NaHCO₃浓度提高明显上升,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭(q_P)显著下降,非光化学猝灭(NPQ)呈增加趋势。3)随着NaHCO₃浓度提高,天线转化效率(F_v′/F_m′)降低,激发能在2个光系统间的分配不平衡性(β/α－1)增大,叶片吸收的光能中用于光反应的比例(P)下降,而天线热耗散的比例(D)增加,叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)呈先升后降趋势,表明依赖叶黄素循环的天线热耗散是碱胁迫下黑麦草耗散过剩光能的主要途径。     

行间种植白三叶对桃树光合生理特性的影响

为探明桃园种植白三叶(Trifolium repens L.)对桃树光合生理特性的影响,以行间种植白三叶的桃树为处理、行间清耕的桃树为对照,在6月份降雨后(雨后1d)及持续无雨的不同时间(雨后11d和雨后20d),研究了行间种植白三叶对桃树叶片光合参数和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着无雨天数的延长,对照和处理的叶片相对含水量(WRC)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ非环式电子传递的光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ非循环电子传递速率(ETR)均呈降低趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈升高趋势;在雨后1d,对照和处理间各指标均无显著差异;在雨后11d,对照和处理的Ci,F_v/F_m,Φ_PSⅡ,ETR和qP均和雨后1d时无显著差异,而对照的RWC,P_n,T_r和G_s则较雨后1d时显著下降(P<0.05),且显著低于处理(P<0.05);在雨后20d,处理和对照除C_i显著升高外(P<0.05),其余指标均显著下降(P<0.05),且对照Ci显著高于处理,其余指标对照均低于处理。说明随着高温无雨天气时间的延长,产生水分胁迫的程度在逐渐增加,导致桃树光合速率下降,甚至光合中心受损,而桃树行间种植白三叶可有效缓解高温干旱对桃树的伤害。     

黑麦草杂交F2代光合及水分利用效率研究

在晴朗无云天气下,利用C-340df便携式光合测定仪分别于分蘖期、拔节期和初花期对4个黑麦草品种(百盛Lolium perenne L.cv.Bison,邦德Lolium multiflorum L.cv.Abundant,多福L.perenne cv.Tove,卓越L.perenne cv.Eminent)及其杂交F₂代的光合蒸腾速率、生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度、叶温)和生理因子(胞间二氧化碳浓度、气孔导度)进行测定,并同期测定叶片相对含水量,旨在从F₂代中筛选出高光合、高水分利用率株系,并探讨影响黑麦草光合及水分利用效率的主要生理生态因子。结果表明:121个F₂代株系中,F₂-2(百盛×多福)的净光合速率最高、蒸腾效率最低(P<0.05),为F₂代中高光合、高水分利用率的最优株系;F₂-2(百盛×多福)相关性分析结果表明,蒸腾作用显著影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率(P<0.05),气孔导度是影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率的主要生理因子,可作为筛选高光合作物的生理指标。     

UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽光响应的影响

为了确定UV-B辐射增强和温度变化对高寒草甸植物生理过程的影响,以LI-6400便携式光合测定系统控制温度和紫外灯UV-B辐射增强方法,测定分析了UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)叶片光合作用及相关生理参数的影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(E)和水分利用效率(WUE)在对照下较高,UV-B辐射为20W和40W处理下较低;8月,P_n在25℃下比15℃下显著高;9月,对照处理下P_n在25℃下比15℃下高。同时,E在25℃比15℃下高;G_s、WUE和C_i在25℃下比15℃下低。另外,麻花艽叶片P_n在光合有效辐射强度为0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而增加幅度较大,800~2200μmol·m^-2·s^-1时增幅较小;G_s和E随光合有效辐射强度增加而增加;C_i在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现下降趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1变化不大;WUE在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现增加趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1时呈现下降趋势。说明UV-B辐射增强将对高寒草甸植物-麻花艽叶片光合作用及相关参数将产生极大影响,影响与温度变化有一定的关系。     

水分胁迫对紫花苜蓿叶水势、蒸腾速率和气孔导度的影响

采用盆栽水分试验,研究了不同土壤水分条件下紫花苜蓿(Medicago sativa)叶水势、蒸腾速率和气孔导度的变化规律及相互关系,以期揭示其对土壤水分胁迫的气孔响应机制。结果表明:苜蓿叶水势、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)均随水分胁迫加剧而降低,三者日变化均呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水>轻度胁迫>中度胁迫>重度胁迫。最低叶水势随土壤水分降低而降低;在中度和重度胁迫下,叶水势和蒸腾速率日变化峰值出现的时间提前,当叶水势为-4.68 MPa或T_r为3.27 g·m^-2·h^-1时,气孔开始关闭;在充分供水和轻度胁迫下,T_r越高,叶水势越低,且G_s随着T_r增加而增加。叶水势的变化除受土壤水分影响外,还与叶片生长发育密切相关。     

杂花苜蓿叶片光合生理生态特性

研究甘农1号杂花苜蓿(Medicago varia.cv.Gannong No.1)叶片光合生理生态特性。结果表明:不同生育期苜蓿叶片光合生理生态日变化动态各异;光合速率在5月和6月呈双峰型,有光合“午休”现象,在7月呈单峰型;蒸腾速率和气孔导度在各时期均呈双峰型;回归分析和相关分析结果表明,不同时期对叶片的净光合速率和蒸腾速率起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率和蒸腾速率的影响程度各异;温度是光合作用影响最主要的环境因子;受环境因子控制最显著的生理特征是叶片的蒸腾速度。     

紫花苜蓿光能及叶片水分利用效率影响因子分析

大田条件下,利用C 340df光合仪,对12个紫花苜蓿Medicago sativa品种(初花期)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度)和生理因子(胞间CO2浓度、气孔导度、叶温)进行测定,探讨影响其光能利用效率（LUE）和叶片水分利用效率（WUE）的主要因子。结果表明：1)品种胖多单株干质量最高,且LUE、WUE显著高于其他品种(P＜0.05),属于高光合、低蒸腾、高水分利用品种;2)影响LUE的主要是生理因子(胞间CO2浓度、气孔导度),而影响WUE的则为外界环境因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度)。     

行间种不同草后对幼龄苹果树光合特性的影响

为了解果园种草后不同草种对苹果树光合特性的影响,于苹果园建植第1年春季,果树行间分别种植不同草种,以不种草为对照,在7月高温干旱时研究种草后对苹果树光合作用的影响。结果表明:除百脉根(Lotus corniculatus)外,种其他草后苹果树叶片净光合速率(P_n)均显著提高(P<0.05);百脉根、多年生黑麦草(Lolium pe-renne)和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)对苹果树叶片蒸腾速率(T_r)无显著影响,而种其他草种后苹果树的Tr显著高于对照(P<0.05);种大部分草后使苹果树叶片气孔导度(G_s)显著升高(P<0.05);种狗牙根(Cynodon dactylon)后,会使苹果树叶片胞间二氧化碳浓度(C_i)显著升高(P<0.05),其余种草处理均对苹果树Ci无显著影响;种草后,苹果树的水分利用效率(WUE)由高到低的顺序依次为:白三叶(Trifolium repens)>匍匐翦股颖>马蹄金(Dichondra repens)>草地早熟禾(Poa pratensis)>多年生黑麦草>狗牙根>草地早熟禾+多年生黑麦草>高羊茅(Festuca arundinacea)+草地早熟禾>红三叶(Trifolium pratense)=百脉根>紫羊茅(Festuca rubra)>对照,但只有50%与对照达显著差异(P<0.05)。说明果园种草后对苹果树光合特性的影响及程度与所生草种及其组合的不同有关,草种的选择是提高果园生草效益的重要环节。     

苜蓿光合速率日变化及其与环境因子的关系

利用LI-6400光合仪测定苜蓿叶片净光合速率,研究其日变化及与环境因子的关系。结果表明:苜蓿叶片净光合速率、蒸腾速率日变化均呈现"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;净光合速率峰值出现在10:00和13:00,分别为33.55和27.88μmol CO₂·m^-2·s^-1,第1峰值大于第2峰值;蒸腾速率的峰值出现在11:00和14:00,比光合速率滞后1小时;相关分析表明,苜蓿净光合速率与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关(r=0.8433^**、0.8223^**),与田间CO₂浓度呈极显著负相关(r=-0.8125^**);在光照强度、CO₂浓度、气温和空气湿度4个环境因子中,影响净光合速率日变化的主要因子是田间CO₂浓度。     

西北旱区不同灌水下限对紫花苜蓿生长与光合特征的影响

为了揭示西北干旱气候条件下不同灌水下限对紫花苜蓿光合日变化特征及生长的影响,设置了3个灌溉处理(T1:80%田间持水量,T2:60%田间持水量,T3:40%田间持水量。田间持水量,Field capacity,FC),并测定各处理紫花苜蓿不同生育时期叶片的光合特征和生长指标。结果表明,紫花苜蓿的株高和茎粗随灌水量的降低而减小。各处理在不同生育时期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化趋势相似。其中7:30~9:30呈上升趋势,T1、T2变化幅度高于T3;9:30~13:30呈下降趋势,T3下降幅度较大。不同生育期中,分枝期的Pn、Tr、叶片水分利用效率(WUE)及光能利用率(LUE)最高,且T1、T2的光合特征显著高于T3(P<0.05)。这表明适当的灌水量可达到增强紫花苜蓿光合作用和叶片生长的效果,且随着生育时期的改变,导致Pn下降的原因由气孔因素转变为非气孔因素。在水分胁迫加剧的情况下,Pn下降的非气孔因素影响更加明显。     

北京地区公农1号紫花苜蓿叶片光合作用日变化特征

在自然状态下,利用Licor-6400便携式光合测定系统观测了公农1号紫花苜蓿Medicago sativa在北京地区的光合作用日变化规律.结果表明:公农1号叶片的净光合速率日变化呈典型双峰曲线,表现出明显的光合"午睡"现象,光合效率午间明显降低;蒸腾速率日变化趋势与净光合速率相似,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反;气孔导度日变化与净光合速率日变化相似但并不完全同步,两者最大值出现的时间相同,但最低值出现的时间气孔导度较净光合速率晚约2h.经分析,公农1号紫花苜蓿表现出的光合"午睡"现象属于非气孔限制.     

3种禾本科牧草光合特性研究

在田间测定了生长2年的野大麦,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合特性,并采用相关系数分析了影响3种禾本科牧草光合特性日变化的主要因子。结果表明：（1）3种禾本科牧草的净光合速率日变化均呈双峰型,野大麦的第1峰值出现在8：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第1峰值出现在10：00,野大麦的第2峰值出现在14：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第2峰值出现在16：00;（2）野大麦在12：00有明显的光合“午休”现象,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合“午休”现象出现在13：00;（3）3种禾本科牧草的净光合速率日变化的主要影响因子不同,影响野大麦和垂穗披碱草的净光合速率日变化的主要因子是气孔导度,而影响直穗鹅观草净光合速率日变化的主要因子是胞间CO2浓度。     

基于植物能量功能群的草原植物光合作用研究

植物能量功能群是依植物能量属性进行的植物功能类群划分,植物通过光合作用将光能转变成化学能,蓄积在植物体内,为了探究不同的能量功能群是否会表现出光合作用特征的差异,用LI-6400型便携式全自动光合测定仪,在内蒙古锡林郭勒典型草原区,于7月底至8月初的植物生长旺盛期,测量了羊草(Leymus chinensis)、糙隐子...     

黄花苜蓿光合蒸腾日变化特征及其与环境因子的关系

在盆栽条件下,对一年龄黄花苜蓿(Medicago falcata L.)叶片光合蒸腾特征和光合有效辐射(PAR)、空气CO2浓度(Ca)、空气相对湿度(RH)、空气温度(Ta)等环境因子的日变化进行测定,并采用相关系数、偏相关系数和逐步回归方法分析了黄花苜蓿光合蒸腾特性日变化与环境因子的关系。结果表明,光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)日变化均呈单峰曲线,12:00左右达到峰值,并且没有光合午休现象。Pn和Tr与PAR之间呈极显著正相关,与其它环境因子相关不显著,这说明对光合蒸腾特征起决定作用的环境因子是PAR。     

5份西南野生马蹄金材料的光合特性比较

以5份西南野生马蹄金Dichondra repens(SD09、SD10、YD03、GD03、SD11)为材料,用美国LI-6400便携式光合测定系统测定其光合日变化,比较5份西南野生马蹄金材料光合特性差异。试验结果显示:1)在自然光照条件下,5份材料的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰型,高峰和次峰分别出现在12:00和16:00,有典型的"午休"现象。2)5份材料的单位面积蒸腾速率(Tr)和有效水分利用率(WUE)日平均值均存在差异,其中,SD10 Tr日平均值远高于其他材料,属于强蒸腾材料;SD11的WUE最高,该材料能在吸收等量水分的情况下,比其他材料生产出更多的生物量。5份野生马蹄金材料对光适应性不同,其中GD03的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为1 051和28.2μmol/(m2.s),为高LSP、低LCP植物,既具备优越的耐荫能力,又能适应较强的阳光辐射,且其坪用特性优异,可作为优良草坪草种质资源进一步研究。     

干旱地区紫花苜蓿光合日变化规律研究

自然条件下,采用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,研究了干旱胁迫下新疆阜康地区一年生紫花苜蓿Medicago sativa的光合日变化规律。结果表明：1）苜蓿光合速率日变化曲线呈现双峰曲线,在北京时间14:00、15:00,苜蓿的净光合速率出现明显的“午休”现象;2）苜蓿的光合速率(Pn)日平均为15.60[μmol/(m2·s),CO2],12:00达到最高值21.1[μmol/(m2· s),CO2],21:00达到最低值1.16[μmol/(m2·s),CO2];3）逐步多元回归和通径分析表明,光合有效辐射、蒸腾速率和胞间CO2浓度是直接影响光合速率日变化的主要因子。     

紫茎泽兰生殖期光合特性日变化

在自然条件下,采用CI-340光合测定系统对紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)生殖期光合生理特性日变化及其与环境因子关系进行了研究,从而探讨紫茎泽兰生殖期光合特性,为其防控提供理论依据.结果表明,紫茎泽兰在生殖期时净光合速率日变化呈"双峰"型曲线,峰值分别在11:00和13:00左右出现,有明显的...