CO2及光强对南麂列岛铜藻生长的影响

铜藻Sargassum horneri(Turner) C. Agardh是浙江沿海常见的大型海藻之一,对海洋生态系具有重要作用。近年来由于环境恶化,南麂列岛海域的大量铜藻藻场退化消失。因此探讨其退化机制,是维持沿海生态平衡和恢复藻场的重要理论基础。本研究对比研究了不同光强(低光,LL: 40～50 μmol·m-2·s-1;高光,HL: 100～110 μmol·m-2·s-1)、不同CO2浓度(低CO2浓度,LC: 076 μg·L-1;高CO2浓度,HC: 196 μg·L-1）,对铜藻生长状况的影响,以期了解铜藻对环境胁迫的适应。结果表明: 1)高光条件下,铜藻的相对生长速率(RGR)为180%·d-1,是低光条件下(RGR=085%·d-1)的21倍;2)高CO2浓度能促进铜藻的生长,HC的RGR(289%·d-1)是LC(249%·d-1)的116倍;3)HL和HC培养的藻体,其株高和叶片数分别优于LL和LC的,但LL和LC的Chla含量高于前者。     

CO2浓度对嗜碱绿球藻MC-1光合作用和生长的影响

为了实现微藻的烟气培养,从而降低培养成本,达到减排目的,以1株嗜碱绿球藻Chlorococcum alkaliphilus MC-1为研究材料,检测不同浓度CO_2(5%、15%、50%、100%)对该藻光合放氧速率和生长的影响。结果显示,CO2浓度为5%时,该藻光合放氧速率最大,平均值为117.60μmol/(h·mg)(以单位时间、单位质量叶绿素的放氧量计),生长状态也最好,平均生物量产率、平均比生长速率、平均CO2固定速率均最大,分别为(0.063±0.001)g/(L·d)、(0.201±0.001)d~(-1)、(0.188±0.002)g/(L·d),最高生物量浓度为(0.778±0.006)g/L。当CO_2≥15%时,该藻光合作用和生长虽受到一定程度抑制,但当CO2浓度达到100%时,该藻光合放氧和生长状态依然保持较高水平,平均光合放氧速率为100.38μmol/(h·mg),平均生物量产率、平均比生长速率、平均CO_2固定速率分别为(0.048±0.002)g/(L·d)、(0.179±0.002)d~(-1)、(0.090±0.004)g/(L·d),最高生物量浓度为(0.613±0.017)g/L。以上结果表明,该藻对高浓度CO_2具有较强的耐受性,是1株极具潜力的烟气减排藻种。     

蔊菜光合-光响应曲线及模型拟合

为给蔊菜生理生态研究及栽培提供基础理论依据,以药用植物蔊菜为研究材料,采用Li-6400便携式光合仪,测定了其光响应曲线、CO_2响应曲线及相关生理参数,探讨了拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,同时研究了光合参数对净光合速率的影响。结果表明,改进指数模型是拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,其R~2为0.987;蔊菜的光饱和点为1 239.380μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为37.834μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率(CO_2)为18.404μmol·m~(-2)·s~(-1),暗呼吸速率(CO_2)为2.679μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.075。     

环境因子对瓦氏马尾藻吸收溶解性无机碳及提升海水pH的影响

探讨了温度、光照强度以及氮、磷加富对瓦氏马尾藻(Sargassum vachellianum)溶解性无机碳(DIC)吸收及提升海水pH能力的影响。结果表明:(1)温度、光照强度对瓦氏马尾藻的DIC吸收速率及海水pH提升速率影响显著(P0.05),在光照强度60μmol/(m2·s)、温度20℃条件下,瓦氏马尾藻对DIC吸收速率和海水pH提升速率最大,分别高达82.14μmol/(g·h)和0.138/(g·h),当环境条件低于或高于这一阈值,藻体对DIC吸收和海水pH提升能力均有不同程度的降低;(2)氮、磷加富能够显著提高瓦氏马尾藻DIC吸收及提升海水pH能力(P0.05),高氮、磷(HNP)组藻体对DIC吸收及提升海水pH能力均显著高于低氮、磷(LNP)组(P0.05),且N、P的添加对增加藻体吸收DIC及提升海水pH的能力具有促进作用。该研究为利用瓦氏马尾藻增养殖技术进行近岸富营养化及藻场退化海域生态修复及减缓海洋酸化提供了理论依据。     

天名精光响应最适模型的选择及其光合参数相关性分析

以天名精(Carpesium abrotanoides L.)为材料,采用便携式光合仪LI-6400测定其光响应曲线,用5种常用模型对数据进行拟合,探讨天名精光响应的最适模型,并分析天名精光合速率与其他光合参数的相关性。结果表明:(1)直角双曲线改进模型拟合效果最好,拟合得到的决定系数(R~2)达0.999,得到的最大净光合速率(Pn_(max))为16.34μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)光饱和点(LSP)为1 793.65μmol·m~(-2)·s~(-1)、光补偿点(LCP)为39.43μmol·m~(-2)·s~(-1)、暗呼吸速率(R_d)为2.16μmol CO_2·m~(-2)·s;(2)天名精的净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、光合有效辐射强度(I)、蒸腾速率(Tr)和CO_2浓度(CO_2R)呈极显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)呈极显著负相关。     

光强对坛紫菜自由丝状体营养藻丝生长及生理指标的影响

【目的】探讨坛紫菜自由丝状体营养藻丝快速生长的最适宜光照强度。【方法】以坛紫菜新品种申福2号自由丝状体营养藻丝为培养材料,研究不同光照强度(10、20、40、80、100μmol·photons m~(-2)·s~(-1))对自由丝状体营养藻丝生长、光系统PSⅡ最大量子效率、光合色素含量、光合作用及抗氧化酶活性的影响。【结果】经25d培养后,坛紫菜自由丝状体营养藻丝的增重随光照强度梯度增加而表现出先增加后降低的趋势,其中80μmol·photons m~(-2)·s~(-1)光照强度培养下的藻体增重最多,且光系统PSⅡ最大量子效率Fv/Fm值最高。叶绿素a、类胡萝卜素、藻红蛋白含量整体上随光强的增加而逐渐降低,藻蓝蛋白含量则在各组间差异不显著。藻体CA和RubisCO酶活性均随光强增加而呈现先增强后减弱的趋势。其中,以40μmol·photons m~(-2)·s~(-1)培养下的酶活性最强,80μmol·photons m~(-2)·s~(-1)次之。超氧阴离子自由基和SOD在不同光强下的活性随光强增加呈现先减弱后增强的趋势,80μmol·photons m~(-2)·s~(-1)下培养的坛紫菜自由丝状体营养藻丝这两种酶的活性均最低,分别为最高活性试验组的24.0%和22.9%。【结论】在80μmol·photons m~(-2)·s~(-1)培养下,坛紫菜自由丝状体营养藻丝增重最多,藻体最大量子效率Fv/Fm值最大,RubisCO和CA活性较强,超氧阴离子和SOD活性最低,该光照强度最有利于坛紫菜自由丝状体营养藻丝的快速增殖。     

低温及光照对四季秋海棠叶片花色素苷合成的诱导及调控机理

本文研究了低温和不同光照引起的过剩光能对四季秋海棠叶片花色素苷的诱导作用。结果表明,以常温常光(25/15℃,200μmol·m~(-2)·s~(-1),CC)为对照,低温低光(16/6℃,100μmol·m~(-2)·s~(-1),LD)处理下植物没有产生过剩光能;而低温常光(16/6℃,200μmol·m~(-2)·s~(-1),LC)和低温高光(16/6℃,500μmol·m~(-2)·s~(-1),LH)处理下Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ、qP和PCR值的明显降低及NPQ值、HDR值、H_2O_2含量和O_2~-·产生速率的明显增加表明,LC和LH处理使四季秋海棠叶片产生了过剩光能,且植株在LH处理下产生的过剩光能更多。同时,过剩光能在LC和LH处理下的产生伴随着花色素苷合成相关基因BsPAL、BsCHS、BsF3H和BsANS表达的增强,最终使叶片中花色素苷的含量增加。     

不同生境的长蕊木兰幼苗春季的光合特性

用Li-6400XT便携式光合仪对高黎贡山南段3种生境(荒草地、林下、苗圃)中生长的国家Ⅰ级保护植物长蕊木兰幼苗进行连续3d的光合特性测定,为其科学保护提供一定依据。结果显示:(1)3种生境下的幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化未见"午休"现象,9:00—11:00所测值为1 d中最高;水分利用率无明显变化规律;胞间CO_2摩尔分数与其他光合参数日变化相反。(2)相关性分析显示,光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数对幼苗净光合速率的影响为,荒草地幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数;林下幼苗从大到小依次是光合有效辐射、空气温度、相对湿度、大气CO_2摩尔分数;苗圃幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、大气CO_2摩尔分数、空气温度。(3)荒草地幼苗光饱和点为(1 284.96±48.231)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下幼苗(1 052.31±24.746)μmol·m~(-2)·s~(-1),苗圃幼苗(1 255.62±52.374)μmol·m~(-2)·s~(-1);光补偿点分别为(28.65±1.094)、(17.09±0.828)、(6.75±0.317)μmol·m~(-2)·s~(-1),饱和点后,三者均出现抑制现象。(4)CO_2响应曲线差别较大,其中荒草地幼苗最高,三者CO_2饱和点不明显,补偿点分别为荒草地幼苗(103.75±6.826)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下(102.67±5.081)μmol·m~(-2)·s~(-1)、苗圃(130.1±2.022)μmol·m~(-2)·s~(-1),说明不同生境下的幼苗光合特性存在细微差别,苗圃环境下光合特性最强。     

不同铜水平对水稻幼苗生长、铜积累和养分吸收的影响

利用水培试验研究了不同铜水平对水稻幼苗生长、铜积累和养分吸收的影响。结果表明,1μmol·L~(-1)铜处理水稻时,幼苗的生长并不受影响,随着铜浓度的增加,水稻幼苗的生长受到不同程度的抑制;水稻幼苗地上部铜的含量和累积量随着溶液中铜供应水平的增加而增加,但水稻根系中铜的含量及累积量并不是随着外源铜浓度的增加而增加,其最大值均出现在20μmol·L~(-1)铜处理时;1μmol·L~(-1)铜处理的水稻地上部N、P和K的含量和累积量不受抑制,而在20、50和80μmol·L~(-1)铜处理中,地上部养分的含量和累积量显著减少;低铜浓度下(1和20μmol·L~(-1)),水稻根系吸收N、P和K不受影响,甚至20μmol·L~(-1)铜浓度更有利于水稻根系养分的吸收,高铜浓度下(50和80μmol·L~(-1)),水稻根系吸收养分受到不同程度影响,且在80μmol·L~(-1)铜浓度时,N、P、K的吸收均明显受到抑制。     

南麂列岛铜藻氮磷吸收特征研究

实验室条件下测定了:(1)不同温度下,铜藻的磷吸收动力学;(2)氮磷比对铜藻氮磷吸收速率的影响;(3)不同化合态氮对铜藻氮磷吸收速率的影响;(4)成熟铜藻体内总氮总磷含量。结果显示:(1)20℃时,铜藻对磷的半饱和吸收常数最低,最大吸收速率最大;(2)氮浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮磷的吸收速率皆下降;磷浓度一定时,随着氮磷比值升高,铜藻对氮的吸收速率增加,对磷的吸收速率下降;(3)磷充足时,铜藻对硝氮的吸收速率随着氨氮硝氮比升高而下降,对氨氮和磷的吸收速率随着氨氮硝氮比升高先上升后下降;(4)干燥铜藻体内总氮总磷含量分别为5.70%和0.18%。     

不同环境因子对南方典型蔗田土壤羰基硫通量的影响

为探讨全球气候变化对土壤羰基硫(COS)的影响,本研究以南方典型蔗田土壤作为研究对象,室内模拟不同环境因子(温度、含水率和大气CO_2浓度),利用动态箱/GC-MS分析了原位和异位土壤COS通量。结果表明,土壤原位土和异位土COS通量差异较大,原位土COS吸收速率小于异位土,而释放速率大于异位土。土壤灭菌后COS的吸收显著降低,表明土壤COS吸收是一个生物过程。温度对异位土壤COS吸收影响较大,25℃异位土壤COS吸收最小,为100.4 pmol·m~(-2)·s~(-1);土壤含水量对原位土壤COS吸收影响最大,50%的土壤最大持水量条件COS吸收最小,为0.9 pmol·m~(-2)·s~(-1);大气CO_2浓度增加抑制原位土释放COS。因此,在研究土壤COS通量时,需综合考虑土壤结构、土壤温湿度和大气CO2浓度的影响。     

营养盐可得性对坛紫菜氮磷吸收、生长及藻红蛋白含量的影响

实验室条件下,研究了N、P浓度、不同化合态N及N∶P比值对坛紫菜(Porphyra haitanensis)N、P吸收速率,以及P浓度对坛紫菜生长速率和藻红蛋白含量的影响。结果表明,随着营养盐浓度的升高,坛紫菜对N、P的吸收速率也随之增高,当无机氮浓度达到100μmol/L时,坛紫菜对N、P的吸收速率趋向接近最大值;当NO3--N∶NH4+-N比值为1∶5时,坛紫菜对N的吸收达到最大值;坛紫菜对P的吸收速率随NO3--N∶NH4+-N比值的减小而略有增大;坛紫菜对N的吸收速率随着N∶P比值的增大而增大,而对P的吸收速率随着N∶P比值的增大而减小;在磷浓度低于12μmol/L的情况下,坛紫菜的生长速率和藻红蛋白含量随着P浓度的升高而增加,高于12μmol/L时,则不再增加。     

营养盐可得性对坛紫菜氮磷吸收、生长及藻红蛋白含量的影响

实验室条件下,研究了N、P浓度、不同化合态N及N∶P比值对坛紫菜(Porphyra haitanensis)N、P吸收速率,以及P浓度对坛紫菜生长速率和藻红蛋白含量的影响。结果表明,随着营养盐浓度的升高,坛紫菜对N、P的吸收速率也随之增高,当无机氮浓度达到100μmol/L时,坛紫菜对N、P的吸收速率趋向接近最大值;当NO3--N∶NH4+-N比值为1∶5时,坛紫菜对N的吸收达到最大值;坛紫菜对P的吸收速率随NO3--N∶NH4+-N比值的减小而略有增大;坛紫菜对N的吸收速率随着N∶P比值的增大而增大,而对P的吸收速率随着N∶P比值的增大而减小;在磷浓度低于12μmol/L的情况下,坛紫菜的生长速率和藻红蛋白含量随着P浓度的升高而增加,高于12μmol/L时,则不再增加。     

金银花新品种华金2号的光合特性研究

为了解金银花新品种华金2号的光合特性,以传统农家品种鸡爪花为对照,采用LI-6400XT便携式光合仪,测定二者的光合参数。结果表明:华金2号金银花净光合速率日变化呈双峰曲线,经相关性分析,净光合速率(Pn)与气孔导度(Cond)和光合有效辐射(PAR)极显著正相关,与空气温度(Ta)和蒸腾速率(Tr)显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)显著负相关,和相对湿度(RH)相关性不显著。华金2号最大净光合速率(A_(max))和光饱和点(LSP)均值分别为13.91μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 426.67μmol·m~(-2)·s~(-1),高于鸡爪花(13.06μmol·m~(-2)·s~(-1),1 065.33μmol·m~(-2)·s~(-1)),而光补偿点(LCP)均值为40μmol·m~(-2)·s~(-1),低于鸡爪花(56μmol·m~(-2)·s~(-1))。华金2号较传统农家品种鸡爪花的光适应范围更广,耐阴性更强,光合速率更高,而较高的光合速率又是植株高产的前提,本试验初步的光合特性研究,可为华金2号新品种的推广和栽培提供参考。     

提高CO2和硝氮浓度对羽毛藻生化组成和营养盐吸收的影响

以羽毛藻为研究材料,利用CO_2培养箱通入不同CO_2浓度的空气进行培养,探究在高浓度CO_2和高浓度硝氮条件下羽毛藻生理生化的变化。结果表明,高浓度CO_2或硝氮都能显著促进藻体的生长,高碳高氮下藻体的相对生长率比低碳低氮组高出63.77%。另外,高浓度CO_2会使藻体中的叶绿素、类胡萝卜素、藻红蛋白、藻蓝蛋白、可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量下降,而使硝酸还原酶活性升高,其中明显的表现为高碳低氮组叶绿素a含量比低碳低氮组降低了39.01%,高碳高氮组比低碳高氮组降低了49.26%,相应类胡萝卜素高碳组分别降低了47.62%和43.24%,增加硝氮浓度能够提高藻体中色素含量,可溶性蛋白和可溶性碳水化合物的含量;在高浓度硝氮下,提高CO_2浓度能使硝酸盐和磷酸盐的吸收率显著升高。由此得知大气CO_2浓度升高或海水富营养化会促进羽毛藻的生长,并且这两个条件的改变会对羽毛藻在生化组成和营养盐吸收方面产生深刻的影响。     

不同种植方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响

以‘邯郸5316’为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播种方式:条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3);副区为4个施氮量处理:不施氮(N0)、138 kg·hm~(-2)(N1)、207 kg·hm~(-2)(N2)和276 kg·hm~(-2)(N3),研究不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响。结果表明:扬花期是滴灌冬小麦光合特征值最大时期,其中穴播的平均群体光合速率(CAP)、P_n、G_s和T_r最高,分别达4.71 g·m~(-2)·s~(-1)、20.69μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.41 mmol·m~(-2)·s~(-1)和7.37 mmol·m~(-2)·s~(-1),撒播的C_i最大,为505.28μmol·mol~(-1)。N2处理下的CAP、P_n、G_s、C_i和T_r最高,分别达5.10 g·m~(-2)·h~(-1)、17.34μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.34 mmol·m~(-2)·s~(-1)、4.75 mmol·m~(-2)·s~(-1)和377.47μmol·mol~(-1)。组合处理中B2N2的平均CAP、P_n、G_s和T_r最大,B3N2的C_i最大。SOD活性大小为B2B1B3,其不同施氮量处理表现为N2N1N3N0;MDA含量大小为B3B1 B2,其不同施氮量处理表现为N0N1N3N2,即穴播和N2处理下的SOD酶活性最高而其MDA最低。不同播种方式下的产量大小表现为:B2B1B3,B2比B1和B3分别增加9.63%和16.17%;各施氮处理的产量大小表现为:N2N3N1N0, N2比N0、N1和N3分别增加49.98%、24.14%和14.92%。组合处理中以B2N2的产量最大,达9 144.75 kg·hm~(-2),其次是B1N2,为8 715.89kg·hm~(-2)。     

连翘光合作用特性及其影响因子分析

以7a生连翘为试材,对其光合作用日变化和光响应曲线进行测试,并对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行了相关性分析。结果表明:连翘净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在12:00,对光环境的适应性较强;光补偿点为51.49μmol·m~(-2)·s~(-1),显示了阳性植物的光合特性;日平均光合速率为9.9μmol·m~(-2)·s~(-1),表现出较强的光合作用能力。连翘净光合速率与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率呈显著的正相关关系,与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系,而与外界CO_2浓度、空气温度和相对湿度无显著的相关性。     

河口区淡水与微咸水潮汐湿地CH_4和CO_2的产生速率

通过室内培养试验研究盐度差异对闽江河口短叶茳芏潮汐湿地CH_4和CO_2的产生速率以及土壤理化性质的影响.结果显示,淡水湿地和微咸水湿地土壤CH_4的产生速率分别为0.03~0.76μg·g~(-1)·d~(-1)和0.01~0.22μg·g~(-1)·d~(-1),平均值分别为(0.27±0.06)μg·g~(-1)·d~(-1)和(0.10±0.03)μg·g~(-1)·d~(-1).土壤CO_2产生速率分别为0.44~6.68μg·g~(-1)·d~(-1)和0.64~6.77μg·g~(-1)·d~(-1),平均值分别为(3.03±0.42)μg·g~(-1)·d~(-1)和(3.47±0.41)μg·g~(-1)·d~(-1).淡水湿地土壤CH_4的产生速率显著高于微咸水湿地(P<0.05),而2个潮汐湿地土壤CO_2的产生速率并无显著差异.微咸水湿地的电导率、pH、总碳(TC)、总磷(TP)均极显著高于淡水湿地(P<0.01),总氮(TN)含量显著高于淡水湿地(P<0.05).相关分析显示,土壤CH_4和CO_2产生速率主要受温度、电导率、pH、TC、TN、TP的影响.     

高州油茶光合生理特性

【目的】阐明高州油茶光合生理特征,为优良种质资源选择及高效栽培管理提供理论基础和技术指导.【方法】利用LI-6400便携式光合仪,测定高州油茶主要光合生理指标.【结果和结论】高州油茶净光合速率的日变化均呈"双峰型"曲线,其光饱和点为1 417μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为18.92μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率为12.58μmol·m~(-2)·s~(-1).蒸腾速率各季度变化均呈"单峰型"曲线,最高值为3.65 mmol·m~(-2)·s~(~(-1)).胞间CO_2浓度日变化趋势为"U"型曲线.水分利用效率日变化均呈"降-升-降"的趋势.气孔导度日变化曲线有"单峰型"和"双峰型"2种,其中7、9、11月和次年1月为"双峰型",次年3月为"单峰型".光合有效辐射、空气温度、大气CO_2浓度,蒸腾速率和气孔导度与光合速率的相关性最大.     

不同种源黄芪光合特性研究

以14个种源黄芪1年生苗为材料,采用TPS-2型便携式光合仪测定其光合特性,对其指标数值进行比较以及主成分和聚类分析,旨在筛选出黄芪综合性状优质种源.研究结果表明:不同种源间黄芪各光合指标均存在显著差异,净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度和胞间CO_2浓度变化范围分别为2.68~12.68μmol·s~(-1)·m~(-2)、1.85~4.46 mmol·s~(-1)·m~(-2)、0.85~5.06μmol·mmol~(-1)、165.33~550.33μmmol·s~(-1)·m~(-2)和319.00~371.00μmol·mol~(-1);采用主成分分析表明,将黄芪光合性状简化为2个主成分,累计贡献率为94.36%;其聚类分析结果表明,将14份不同种源黄芪分为5个大类.