7种北美橡树的光合生理特性分析

为了解7种北美橡树的光合差异,选择3年生北美橡树幼林为研究对象,运用Li-6400P光合作用测定仪测定幼树叶片的光响应曲线和光合日变化。结果表明:7种北美橡树的光合特性存在较大差异。柳栎、娜塔栎、舒玛栎、沼生栎、南方红栎的净光合速率日变化呈单峰型,不存在明显"午休"现象,而猩红栎和无柄栎的叶片净光合速率呈双峰型,存在光合"午休"现象,不同北美橡树净光合速率日均值从大到小依次为柳栎、娜塔栎、沼生栎、舒玛栎、无柄栎、南方红栎、猩红栎。通过相关性系数分析,发现柳栎、娜塔栎的净光合速率(Pn)均与光合有效辐射(PAR)呈显著正相关。在模拟光辐射条件下,7种北美橡树的光补偿点在8~40μmol·m-2s-1范围内,光饱和点在310~710μmol·m-2s-1之间。柳栎、娜塔栎通过引种栽培产生了光照适应性,人工种植时应选择光照充足的地块,合理密植以促进幼树生长。     

白云岩石漠区2种落叶树种秋季光合特性比较

为了解西南喀斯特白云岩石漠化地区的适生造林树种盐肤木、栾树秋季的光合生理特性,使用LI-6400便携式光合测试仪于9月下旬对盐肤木、栾树叶片的光合参数进行测定分析。结果表明,盐肤木的净光合速率(Pn)的日变化曲线仅有1个峰值,光补偿点(LCP)为5μmol/(m~2·s),光饱和点(LSP)为818μmol/(m~2·s)。栾树的净光合速率日变化曲线出现一大一小2个峰值,光饱和点(LSP)为475μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)为30μmol/(m~2·s)。气孔导度(Gs)在实验过程中是对栾树和盐肤木净光合速率(Pn)影响最大的环境因子。在相同的光照条件下,盐肤木的净光合速率(Pn)大于栾树的净光合速率,光饱和点(LSP)大于栾树,光补偿点(LCP)低于栾树,2种树木均有明显"午休"现象。在9月,盐肤木光合情况优于栾树。     

4种华南乡土植物幼苗光合特性比较

采用Li-6400便携式光合测定仪,对华南优良乡土植物伯乐树(Bretschneidara sinensis)、楝叶吴茱萸(Evodia glabrifolia)、枫香(Liquidambar formosana)、岭南槭(Acer tutcheri)2年生苗木的光合特性日变化进行测定。结果表明:在晴天条件下4种乡土植物净光合速率日变化均呈单峰曲线,无明显的光合"午休"现象;楝叶吴茱萸、枫香、岭南槭的净光合速率都明显高于伯乐树,其中枫香的净光合速率最高,在11∶00左右达到最大值18.206μmol·m~(-2)·s~(-1),但在17∶00左右楝叶吴茱萸的净光合速率明显高于其它3种乡土植物,净光合速率为11.613μmol·m~(-2)·s~(-1),说明此时楝叶吴茱萸仍然有较强的光合能力。     

7种彩叶树种光合特性分析

为了更好地了解北方常见彩叶树种的生态特性,采用LI-6400便携式光合仪测定了自然生长状态下7种彩叶树种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合特征,结果表明,7种彩叶树种最大净光合速率从大到小依次为彩叶豆梨、秋紫白蜡、金叶接骨木、全红杨、紫叶稠李、金叶风箱果、紫叶风箱果,其中,彩叶豆梨的最大净光合速率最高,为14.93μmol/(m~2·s),紫叶风箱果的最大净光合速率最低,为8.65μmol/(m~2·s);紫叶风箱果、彩叶豆梨的净光合速率与气孔导度之间呈现显著正相关的关系,相关系数分别为0.910、0.893;紫叶风箱果、金叶风箱果、紫叶稠李、彩叶豆梨的净光和速率与有效辐射呈显著正相关,相关系数分别为0.887、0.920、0.946和0.959;其中彩叶豆梨、紫叶稠李、全红杨、秋紫白蜡、金叶接骨木的光饱和点分别为1 166μmol/(m~2·s)、1 010μmol/(m~2·s)、836μmol/(m~2·s)、1 136μmol/(m~2·s)、1 456μmol/(m~2·s),紫叶风箱果、金叶风箱果的光饱和点均较低,分别为508μmol/(m~2·s)和424μmol/(m~2·s),较高的光饱和点使植物更好地适应当地中午高光条件,较低的光饱和点与光补偿点使植物表现出耐阴的特点。     

基于层次分析法的彩叶树种综合评价

为了合理评价福州市引种的13种乔木彩叶树种,对其观赏价值、林木生长量、生态适应性等进行观测和记录,按照引种彩叶树种的评价指标和评分标准,应用层次分析法,进行福州市引种的彩叶树种综合评价。结果表明:彩叶树种的呈彩期和叶色的权重值是引种的彩叶树种重要评价指标。根据综合得分将13种彩叶树种分为3个等级:娜塔栎、四照花、山乌桕、北美枫香、无患子等5种彩叶树种综合应用价值优良;彩岑槭、枫香、檫树、光叶槭、野鸦椿等5种应用价值较好;中华槭、罗浮槭、岭南槭等3种应用价值一般。建议将综合应用价值较高的彩叶树种作为福州市彩化山体造林和园林景观营造的首选树种。     

干热河谷主要植被恢复树种干季光合光响应生理参数

探讨金沙江干热河谷元谋段13种野外生长树种在干季的光合光响应曲线特征参数,得出结论:1)以光合光响应曲线上光能利用效率的下降位点来界定植物表观光合速率随光强呈线性增长的弱光区域是科学可行的;2)分段函数对供试树种光合光响应曲线具有良好的拟合性能;3)弱光区域的界定与否对表观量子效率α和暗呼吸速率Rd均产生明显影响,而对光补偿点LCP、光饱和点LSP及最大表观光合速率Pmax等3个特征参数影响不明显;4)元谋干热河谷13个树种在干季3月的表观光合量子效率、暗呼吸速率、光补偿点、光饱和点、最大净光合速率大小范围分别为0.0207～0.0592μ molCO2·m-2s-1/μ molphotons·m-2s-1,-2.07～-0.31μ molCO2·m-2s-1,14～37μ molphotons·m-2s-1,1015～1648μ molphotons·m-2s-1,3.09～19.32μmolCO2·m-2s-1;5)最大净光合速率Pmax、表观量子效率α、饱和光能利用效率SLUE3者间的树种排序十分相似,这表明树种在弱光区域及饱和光强下的光能利用效率愈高,其最大净光合效率一般亦越高。     

三种不同叶色栎树光合特性研究

以鲜红栎(Quercus coccinea)、纳塔栎(Quercus nuttallii)、加州白栎(Quercus lyrata‘Overcup Oak’)为试验材料,研究夏秋两季不同栎树光合作用日变化和光响应的差异。结果表明:与加州白栎相比,两种彩叶栎树Pn、Gs、Tr、Ci变化趋势均没有显著差异,但各参数大小不同。三种栎树净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化夏季呈双峰曲线,秋季为单峰曲线。夏季发生光合"午休"时,Gs和Ci值均降低,故气孔限制是导致栎树光合"午休"的主要限制因素。秋季三种栎树的AQY低于夏季,夏秋季加州白栎的AQY均高于两种彩叶栎树。加州白栎LCP和LSP均较彩叶栎树低,夏季的LCP、LSP均比秋季低,分析认为加州白栎耐阴性强,但不耐强光,彩叶栎树对高光强的适应性更强,夏季对低光强具有更好的适应性。在夏季和秋季,加州白栎光饱和时的净光合速率均显著高于彩叶栎树,加州白栎的光合潜能更强。     

幼龄和成龄锯叶竹节树的光合特性

比较研究了幼龄和成龄锯叶竹节树净光合速率对光强的响应特性及主要生理和环境因子的日变化进程。结果表明,成龄树的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、光饱和光合速率(Pmax)和表观量子效率(AQY)分别为836、6.18、9.52和0.047μmol.m-2.s-1;幼树的LSP、LCP、Pmax和AQY分别为359、2.79、5.05和0.036μmol.m-2.s-1。成龄树的Pmax和LSP较高,LCP较低,对强光和弱光的适应性均较强;幼树的Pmax、LSP、LCP和AQY均较低,对弱光的适应性强,但较低的光合能力和量子效率延长了锯叶竹节树的幼龄期。幼树和成龄树的环境最大光强均低于其LSP,其净光合速率日进程也均为单峰曲线,没有明显的"午休"现象;气孔导度和蒸腾速率的日变化趋势也均基本与Pn一致。在迁地保护时,应选择较为荫蔽的环境定植。     

小叶杨的光响应曲线及其模型拟合

分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、二次多项式模型及直角双曲线修正模型对小叶杨的光合光响应数据进行拟合,以确定小叶杨光响应曲线拟合的最适宜模型。结果表明:通过直角双曲线模型、非直角双曲线模型及指数模型拟合得到的最大净光合速率均大于实测值,光饱和点则远小于实测值,且不能处理光抑制部分的光响应数据;二次多项式模型能够较好的处理光抑制部分的光响应数据,但拟合得到的光合参数值与实测值不相符,甚至有悖常识;直角双曲线修正模型拟合的各项光合参数值均与实测值最相符,同时亦能很好处理光抑制部分的光响应数据,是小叶杨光响应研究的最适宜模型;利用直角双曲线修正模型拟合得到的小叶杨最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(Is)、光补偿点(Ic)、暗呼吸速率(Rd)和初始量子效率(α)分别为19.93μmol·m~(-2)s~(-1),1 680.60μmol·m~(-2)s~(-1),28.97μmol·m~(-2)s~(-1)、-1.97μmol·m~(-2)s~(-1)和0.073。     

华南地区常用园林绿化藤本植物光合生理特性研究

采用Li-6400便携式光合测定仪对5种华南地区常用园林绿化藤本植物进行了光响应曲线的测定,并用非直角双曲线模型对其进行拟合,对比分析了5种藤本植物的光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（Pn）、最大表观量子效率（ɑ）。结果表明：5种藤本植物对光照的响应存在着显著差异。使君子的LCP和LSP都比较低,能够充分利用弱光并具有较强的耐荫性;常春麻油藤的LCP和LSP高,对有效光能辐射的利用范围较宽。5种藤本植物的光合速率随光合有效辐射强度的增加出现先升高后平缓的趋势;气孔导度随光强的上升均呈现先上升后降低的趋势;叶片胞间CO2浓度随着光强增大均呈现先快速降低后趋于稳定的趋势;蒸腾速率呈现出线性平缓增长的趋势;而水分利用效率则呈现出先上升后下降类似抛物线的变化。     

南亚热带3种幼树的光合生理生态特性

采用Li-6400便携式光合作用测定仪对3种南亚热带植物:变叶树参(Dendropanax proteu)、半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)、台湾榕(Ficus formosana)幼树光合生理特性进行研究。结果表明:13种幼树的净光合速率(Pn)日变化均呈"双峰"曲线,变叶树参首峰(3.62μmol·m~(-2)·s~(-1))出现于10∶00,次峰(2.09μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在16∶00;半枫荷首峰(3.15μmol·m~(-2)·s~(-1))出现于10∶00,次峰(1.75)出现在16∶00左右;台湾榕首峰(4.07μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在9∶00左右,次峰(2.20μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在16∶00左右。均具有明显的光合午休现象。2相关、回归及通径分析表明,3种植物Pn与光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)显著正相关,而与胞间CO2浓度(Ci)显著负相关,光合午休现象的原因很可能是环境因子变化引起叶肉细胞光合活性降低的非气孔限制因素。33种植物的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均较低,变叶树参分别为640.45、4.16μmol·m~(-2)·s~(-1);半枫荷分别为597.96、2.09μmol·m~(-2)·s~(-1);台湾榕分别为657.85、3.08μmol·m~(-2)·s~(-1),均为典型的阴生植物。     

广东含笑的光响应特性及其最适模型研究

[目的]通过对广东含笑光合-光响应曲线及其最适拟合模型的研究,了解广东含笑的光合生理参数,为广东含笑的引种栽培及园林应用提供参考。[方法]选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、叶子飘光合模型、指数模型、改进指数模型和二次多项式6种模型对广东含笑光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对广东含笑光合特性的适用性,筛选最佳光响应模型。[结果]表明:(1)广东含笑叶片光合速率与光合有效辐射之间存在非线性关系,叶子飘光合模型拟合的光合-光响应曲线最佳,具有符合植物生长规律的光抑制现象,拟合效果优于其它5种模型;(2)在叶子飘光合模型的光合参数中,最大净光合速率、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率与实测值最接近,决定系数为0.999,6个模型中最大,平均绝对误差和均方误差最小,模型具有较高的拟合精确度;(3)根据叶子飘光合模型拟合出广东含笑叶片的光饱和点为1 598.54μmol·m~(-2)·s~(-1)、光补偿点为26.74μmol·m~(-2)·s~(-1)、最大净光合速率为13.46μmol·m~(-2)·s~(-1)、暗呼吸速率为-1.58μmol·m~(-2)·s~(-1),初始量子效率为0.06。[结论]叶子飘光合模型为广东含笑光合-光响应曲线的最佳拟合模型,广东含笑为阳生植物,喜温暖、湿润气候,耐荫,具有广阔的开发前景,这为深入研究广东含笑的生理生态提供了参考。     

不同地理种源无患子苗期的光合及蒸腾特性

利用LI-6400便携式光合测定系统,野外实地测定了不同地理种源无患子苗期的光合及水分生理日动态。结果表明:3个参试地理种源无患子苗期的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,都有明显的"午休"现象,但峰值出现的时间不同,不同种源地无患子苗期日均净光合速率浦城(5.301μmol·m~(-2)·s~(-1))德化(4.405μmol·m~(-2)·s~(-1))周宁(3.464μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率日均值德化(2.530 mmol·m~(-2)·s~(-1))浦城(2.097 mmol·m~(-2)·s~(-1))周宁(1.701 mmol·m~(-2)·s~(-1));水分利用效率日均值为周宁(1.769μmol·mol~(-1))浦城(1.593μmol·mol~(-1))德化(-0.039μmol·mol~(-1)),浦城无患子的日均净光合速率最高,周宁无患子的日均水分利用效率最高;引起3个地理种源无患子光合"午休"的主要原因均为非气孔限制;胞间CO2浓度是影响无患子光合能力及生产潜力的主要因素。     

不同肉桂品种光合能力差异分析

以东兴桂(Cinnamomum cassia)、西江桂(Cinnamomum cassia)、清化桂(Cinnamomum cassia var.macrophyll)3个不同品种肉桂为试验材料,使用Li6400便携式光合作用仪测定分析了光合生理指标光合速率(Pn)、胞间CO_2(C_i)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)及水分利用率(R_(WUE))对光辐射梯度的响应变化;并且比较了光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(max))、表观量子效率(α)和暗呼吸速率(R_d)等光合特征参数。结果表明,3个品种的P_(max)均小于10.0μmol/(m~2·s),LSP小于或接近600.0μmol/(m~2·s).西江桂的LCP、LSP最小,表明西江桂耐弱光,但不耐强光。清化桂的P_(max)仅次于西江桂,LCP居中,LSP则最大,表明清化桂适应光环境的范围最广,且较耐强光。东兴桂的P_(max)最小,LCP最大,LSP居中,表明东兴桂耐弱光的能力最差,耐强光能力居中。通过比较不同肉桂品种的光合能力差异,发现西江桂比较耐弱光,更适合复层林经营或选择阴坡或半阴坡造林。     

不同油茶无性系苗期光合特性比较

为了油茶(Camellia oleifera)的科学引种和稳产高产,对油茶的5个无性系幼苗的光合特性进行了比较研究。结果表明,油茶5个无性系的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象,为非气孔限制型。蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和净光合速率(Pn)的变化规律趋于一致,胞间CO2浓度(Ci)与Pn负相关。用直角双曲线修正模型进行光响应拟合,其拟合程度较高,油茶5个无性系的最大净光合速率在3.8~7.2μmol/(m~2·s)之间,光补偿点(LCP)在7.57~11.56μmol/(m~2·s)之间光饱和点(LSP)在752.55~833.33μmol/(m~2·s)之间。不同油茶无性系的光合能力对环境条件有不同的适应性,湘林97号的光合能力最强,湘林1号和湘林7号其次,湘林81号和湘林82号最弱。     

箭叶淫羊藿光合特性研究

运用Li-6400便携式光合作用测定系统对郁闭林分下箭叶淫羊藿的光合作用日变化、光响应特性及CO_2响应特性进行了研究。结果表明:(1)箭叶淫羊藿光合作用日变化表现为单峰曲线,其峰值出现在上午10∶00左右,且影响其日变化的主要因素为叶片蒸腾速率、胞间CO_2浓度、光合有效辐射和大气CO_2浓度等;(2)箭叶淫羊藿的光补偿点为3.6μmol·m~(-2)·s~(-1),光饱和点为433.6μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.038μmol·m~(-2)·s~(-1),验证了箭叶淫羊藿为典型的阴生植物,且利用弱光的能力较强;(3)箭叶淫羊藿CO_2补偿点为80.3μmol·mol~(-1),CO_2饱和点为1 656μmol·mol~(-1),羧化速率为0.008μmol·mol~(-1)。     

云南松与华山松人工混交林针叶光合速率对光及CO2浓度的响应特征

采用Licor-6400型便携式光合作用测定系统测定了人工混交林中云南松、华山松光合作用对光、CO2浓度的响应曲线,阐述了云南松、华山松光合作用对光和CO2浓度的响应特征.结果表明:云南松、华山松光合速率随光强或CO2浓度的提高而增大,均可用非直角双曲线拟合,并得出一些光合响应特征参数,两树种间差异显著(P＜0.05);云南松、华山松具有较高的光饱和点(LSP)和补偿点(LCP),表现为典型的喜阳性特点,具有较强的光能利用能力.在CO2饱和下,云南松、华山松最大净光合速率(Pmax)分别可达14.768、10.289 μmol·m-2·s-1,与光饱和下相比,最大净光合速率(Pmax)分别提高了56.9%和62.0%.与华山松及几个北方针叶树相比,云南松具有较高的光饱和点、最大净光合速率、RuBP羧化效率(CE)、光呼吸速率(却)、CO2饱和点(CSP),以及较低的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点、CO2补偿点(CCP),云南松具有高光效和高CO2利用率等光合特性,属于高光能生产潜力的针叶树种.     

光合作用对广西5种珍贵乡土树种幼林生长的影响研究

测量及分析红椎等5种广西珍贵乡土树种4年生幼树光合参数和生长特性指标,结果表明:不同树种光合参数差异显著或极显著,各树种净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率范围分别为4.81~12.13 umol·m~(-2)·s~(-1)、0.02~0.08 mol·m~(-2)·s~(-1)、348.55~498.48 umol·mol~(-1)、0.89~1.96 mmol·m~(-2)·s~(-1),净光合速率与气孔导度差异规律相同,胞间CO_2浓度、蒸腾速率差异规律与净光合速率、气孔导度差异规律相近似,表现为红椎各参数值最高,火力楠、红花荷次之,降香黄檀和格木各参数值均较低;除水分利用率外,树高与净光合速率等光合参数均呈极显著正相关,胸径与净光合速率、气孔导度和胞间CO_2浓度呈显著正相关,冠幅与净光合速率和蒸腾速率呈显著正相关;认为各珍贵乡土树种间光合能力差异明显,红椎光合能力强,火力楠、红花荷光合能力次于红椎,格木、降香黄檀光合能力相对最弱。光合能力的强弱直接影响5种珍贵乡土树种生长,光合能力强的树种生长表现好。     

土壤水分胁迫对胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应特性的影响

采用盆栽试验研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、中度水分胁迫(50%～60%)和重度水分胁迫(30%～40%)条件下,胡杨和灰叶胡杨2年生幼苗光合作用-光响应特性.结果表明:胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应曲线符合非直角双曲线函数.在正常供水条件下,胡杨、灰叶胡杨的最大光合速率(Pn max)分别为24.59、16.68 μmol CO2· m-2s-1,表观光合量子效率(AQY)分别为0.059、0.036 μmol CO2·μmol-1photons,光饱和点(LSP)分别为603、517 μmol photons·m-2s-1,光补偿点(LCP)分别为42、41 μmol photons·m-2s-1、暗呼吸速率(Rd)分别为2.99、1.45 μmol CO2·m-2s-1.土壤水分胁迫能显著降低胡杨、灰叶胡杨Pn max、AQY、LSP,而对LCP及Rd无显著影响.无论在正常供水还是在土壤水分胁迫条件下,胡杨均表现出更高的光合活性,其Pn、Pn max、LSP、AQY及Rd值均比灰叶胡杨高,而LCP值,二者之间无显著差异.表明生长在同一生境中的胡杨对光照、土壤水分的生态适应能力高于灰叶胡杨.     

不同光强下核桃楸、水曲柳和黄菠萝的光合生理特征

研究辽东山区次生林3种树种幼苗(核桃楸、水曲柳和黄菠萝)对生长光环境的适应性,在生长季测定4种光强下(全光、60%透光、30%透光、15%透光,分别记为FI,II,LJ和WI)树种幼苗叶片气体交换参数、净光合速率、单位叶面积叶绿素含量和比叶重(LMA).结果表明:随着光强的减弱,3个树种的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、最大光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、类胡萝卜素(Car)、LMA、单位叶鲜质量(LFA)均呈下降趋势;全光下单位叶面积的叶绿素Chl含量均低于弱光处理.本研究结果支持水曲柳在幼苗时期具有一定耐荫性的观点.树种生理生态指标的可塑性分析表明:黄菠萝能适应更宽的光强幅度,且黄菠萝的需光性大于核桃楸.不同光环境下3个树种的生理生态变化特征对解释森林生态系统内树种的共生和演替具有重要意义.