阴山扁蓿豆光合特性对模拟牦牛、藏羊践踏和降水的短期响应

为明晰牦牛和藏羊践踏对阴山扁蓿豆光合特性的分异影响,在天祝高寒草地采用模拟降水和践踏双因子控制试验,研究了阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、叶片气体交换参数变化对短期模拟牦牛、藏羊践踏和降水的响应。结果表明,随着模拟牦牛和藏羊践踏强度的增加、模拟降水量的降低,阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、叶片气孔导度(G_s)和净光合速率(P_n)均呈下降趋势,胞间CO₂浓度(C_i)呈上升趋势。相同降水量下,藏羊和牦牛轻度践踏强度下阴山扁蓿豆蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率均高于对照,胞间CO₂浓度低于对照。与对照相比,牦牛重度践踏处理下阴山扁蓿豆单叶面积、叶绿素含量、蒸腾速率、叶片气孔导度和净光合速率的降幅和胞间CO₂浓度的升幅均大于藏羊重度践踏处理。单一的模拟降水或模拟践踏极显著地影响了各测定指标,且两者共同作用对阴山扁蓿豆单叶面积、蒸腾速率、叶片气孔导度、净光合速率和践踏末期叶绿素含量的影响达极显著水平。综合可得,牦牛和藏羊轻度践踏可促进阴山扁蓿豆光合作用,重度践踏严重抑制了阴山扁蓿豆光合作用,且牦牛践踏对阴山扁蓿豆光合能力的抑制作用大于藏羊践踏。     

干热胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

为了解紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在干热胁迫条件下光合特性的变化规律,对其6个品种的叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、水分利用效率（WUE）进行测定。结果表明,随着干热胁迫强度的增加,各紫花苜蓿品种叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率整体呈下降趋势;而胞间二氧化碳浓度整体呈上升趋势（P<0.05）。且经过一定时间的复水处理,WL525的蒸腾速率和气孔导度得到了明显的恢复（P<0.05）,与胁迫前的状态接近,且其他品种的蒸腾速率和气孔导度也得到一定程度的恢复;而供试品种的净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用效率均没有得到明显改善。相关分析表明,在干热胁迫条件下,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率均成极显著正相关（P<0.01）,而与胞间二氧化碳浓度成极显著负相关（P<0.01）。     

CO2浓度对高羊茅抗旱性及水分利用效率的影响分析

为探明CO₂浓度对高羊茅(Festuca arundinacea)抗旱性及水分利用效率的影响机制,通过控制土壤水分及大气CO₂浓度条件获得不同生境中高羊茅的生理光合参数,利用对比和统计分析的方法研究高羊茅的生理特征变化,并对影响高羊茅水分利用效率、蒸腾速率、净光合速率变动的主要环境因子进行了甄别与分析。结果表明:高大气CO₂浓度对干旱胁迫给高羊茅带来的负效应具有补偿作用,可提高高羊茅的抗旱性;在高大气CO₂浓度和干旱胁迫的交互作用下,影响高羊茅水分利用效率的主要环境因子是大气CO₂浓度,而该效应产生的主要原因是蒸腾作用的减弱;高羊茅的净光合速率及蒸腾速率主要受气孔导度等限制因素的影响。在高大气CO₂浓度和干旱胁迫交互作用时,蒸腾速率与气孔导度成线性关系,且R²超过0.97;而净光合速率除受气孔导度影响外,还与叶绿素含量及胞间CO₂浓度关系显著,是多种因素综合作用的结果。     

苏打盐碱胁迫对羊草光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO₂浓度表现为降低,叶片水分利用效率则呈先升高后降低的趋势。同一光强下,随着土壤苏打盐碱胁迫程度的增大,羊草光合速率和蒸腾速率均有所下降,水分利用效率则有所升高。以光强1 500 μmol/(m²·s)为例,pH 9.78的盐碱胁迫处理的羊草光合速率和蒸腾速率分别比对照(pH 7.15)的处理降低了43.8%和51.3%。苏打盐碱胁迫下,羊草蒸腾速率的降低幅度大于光合速率降低幅度,保持了叶片较高的水分利用效率,可能是羊草适应苏打盐碱逆境的重要生理机制。     

模拟降雨量变化与CO2浓度升高对羊草光合特性和生物量的影响

羊草作为欧亚大陆草原东缘干旱半干旱区域的优势种,现生产力已逐年降低。为明确未来降雨量变化和CO₂浓度升高对羊草草地变化的影响,我们模拟3个降雨量梯度(正常降雨量 40%)和两个CO₂浓度 (380±20,760±20 μmol/mol)进行了光合特性与生物量的研究。结果表明,降雨量变化和CO₂浓度的交互作用显著影响羊草的净光合速率等光合特性,地下生物量和根冠比,而不影响地上生物量。在目前CO₂浓度时随着降雨量的增加,以及在CO₂浓度升高时的降雨量由低降雨量增至正常降雨量,羊草的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和地上、地下及总生物量均显著增加,但在CO₂浓度升高,降雨量由正常降雨量增至高降雨量时上述指标无显著变化。根冠比在目前CO₂浓度时差异不显著,在CO₂浓度升高下低降雨量时显著增加。在降雨量相同条件下,CO₂浓度的升高使胞间CO₂浓度、水分利用效率显著增加,气孔导度和蒸腾速率显著降低。低降雨量时CO₂浓度升高对羊草净光合速率和生物量的促进作用显著高于正常降雨量和高降雨量,而高降雨量时CO₂浓度升高对羊草生物量没有促进作用。以上结果暗示着在目前CO₂浓度下,随着降雨量的增加,羊草生物量随之增加,在未来CO₂浓度升高的背景下,高降雨量年份对生物量的积累并无显著的促进作用,CO₂浓度升高可以补偿低水分条件对多年生根茎型禾草——羊草生长发育所造成的不利影响。     

放牧制度对短花针茅荒漠草原主要植物种光合特性日变化影响的研究

以内蒙古苏尼特右旗短花针茅荒漠草原为研究对象,通过划区轮牧与自由放牧的比较试验,研究3种主要植物种短花针茅、无芒隐子草和碱韭光合特性日变化对不同放牧制度的响应。结果表明,1)短花针茅、无芒隐子草和碱韭光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为双峰型,具有明显的“午休”现象。胞间CO₂浓度表现为双谷型。2)在其他条件相同时,放牧方式的不同对主要植物种的净光合速率、蒸腾速率无影响,但对双峰值出现的时间有所影响。3)对照禁牧和划区轮牧较自由放牧提高荒漠草原疏丛型禾草无芒隐子草的气孔导度和胞间CO₂浓度。     

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。     

孕穗期模拟酸雨对春小麦叶片光合气体交换特性及产量的影响

为探明酸雨对春小麦光合特性及产量的影响,用pH为1.5,2.5,3.5,4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦孕穗期对其进行喷淋,然后测定不同pH模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数及产量。研究结果表明,1)酸雨对春小麦叶片光合特性以及产量的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。2)酸雨pH与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素相对含量以及春小麦产量均呈极显著正相关,与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。     

风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响

为了解风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响,2013年在内蒙古科尔沁沙地研究了0(对照),6,9,12,15和18 m/s等6个风速处理风沙流(风沙流强度相应为1.00,28.30,63.28,111.82和172.93 g/cm·min)4次吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等指标的变化规律。结果表明,1)频繁的风沙流吹袭,可以改变樟子松幼苗蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和水分利用效率的日变化规律,但对光合速率日变化规律影响较小;2)随着风沙流强度的增加,其叶片相对含水量、叶面温度和日均光合速率、日均水分利用效率趋于下降,18 m/s处理和对照相比分别下降4.6%,1.8%,52.6%和56.3%;日均蒸腾速率、日均气孔导度和胞间CO₂浓度趋于增加,18 m/s处理和对照相比分别增加31.6%,75.0%和30.9%;3)随着风沙流强度的增加,其日最大光合速率和日最大水分利用效率趋于下降,日最大胞间CO₂浓度趋于增加,15 m/s以下风沙流吹袭其日最大蒸腾速率降低,15 m/s以上风沙流吹袭其日最大蒸腾速率显著增加;4)在风沙流吹袭下,樟子松光合能力的降低主要源于叶片含水量和叶片温度的下降以及叶片的机械损伤,而蒸腾速率的增加主要源于气孔导度的大幅度提升。     

内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合生理生态特性分析

通过对内蒙古典型草原不同放牧强度下羊草光合日动态、叶绿素荧光参数以及光合生理生态指标的测定,分析探讨了放牧对羊草光合及生理生态特性的影响。结果表明:羊草净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下羊草光合日动态为双峰曲线,出现"午休现象",非气孔因素是主要原因;叶绿素荧光参数Fv/Fm三种处理间差异不显著,ΦPSII、qP、ETR三种参数随放牧强度的增大而增大,T2放牧强度下的值显著大于T0和T1;T1放牧强度下羊草相对叶绿素含量显著小于T0和T2,叶干物质含量则相反,比叶面积和干物质含量二者呈负相关关系;羊草叶片数、叶片长度随放牧强度的增大而下降。由此表明,适度放牧有助于羊草光合作用,叶片形态出现缩小特征,以适应放牧干扰。     

重金属铅对绢毛委陵菜光合特性及荧光参数的影响

为探讨不同浓度重金属Pb²⁺胁迫对绢毛委陵菜（Potentilla sericea L.>）光合特性及荧光参数的影响,本文采用盆栽的方法,通过对绢毛委陵菜净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）等多项指标的测定,并对其变化规律做了比较研究。结果表明：绢毛委陵菜胞间CO₂浓度（Ci）随Pb²⁺胁迫时间的延长及胁迫浓度的增大呈上升趋势,而净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）变化趋势与胞间CO₂浓度（Ci）变化趋势相反;Pb²⁺胁迫50 d时PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）均随胁迫浓度的增大逐渐降低;绢毛委陵菜在Pb²⁺浓度为300 mg·kg^-1、600 mg·kg^-1时能够生存,但生长缓慢。研究表明随着铅浓度的提高,铅通过影响植物的非气孔限制来影响绢毛委陵菜的光合特性。     

草地早熟禾叶片表皮特征、解剖结构及光合特性对不同施氮量的响应

为探究草地早熟禾叶片表皮特征、解剖结构及光合特性对施氮量的响应特性，本试验以6份草地早熟禾为材料，分别为3份美国引进品种：Merit、Jackrabbit和Park,2份山西本土野生居群：应县和浑源，1份由山西野生居群选育的‘太行草地早熟禾’品系，按照两个施氮水平N₁:10 g·m^-2(低氮)和N₂:40 g·m^-2(正常)进行处理，采用徒手切片法和石蜡切片法制片，光学显微镜下拍照并测定叶片上下表皮厚度、细胞长宽比、细胞密度、气孔指数、气孔长宽比、气孔密度，叶片厚度、厚壁组织厚度、维管束面积以及气孔导度和净光合速率等指标。结果表明：N₁处理下，草地早熟禾叶片的上下表皮厚度、叶片厚度、厚壁组织厚度、维管束面积、气孔导度和净光合速率显著低于N₂处理，而气孔大小与N₂处理无显著差异；N₂处理下，Jackrabbit和Park的叶片厚度显著高于浑源和应县，其中Park的叶片厚度最大，为173.39μm,Jackrabbi...     

高寒地区燕麦与蚕豆间作对作物生长发育及产量的影响

为探究高寒地区燕麦与蚕豆间作对作物生长发育和产量的影响,本研究设置燕麦单作、蚕豆单作、燕麦与蚕豆间作3种种植模式,对不同种植模式下燕麦和蚕豆的生长指标、光合特性及产量进行研究。结果表明：开花期和乳熟期,间作燕麦的株高、分蘖数、叶长、蒸腾速率和胞间CO₂浓度显著高于单作;间作蚕豆的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著高于单作。乳熟期,间作燕麦的地上生物量与单作相比增加了6.03%,间作蚕豆的地上生物量与单作相比增加了6.87%。相关性分析表明,不同种植模式与乳熟期燕麦的地上生物量呈显著正相关,相关性系数达0.93。综上,燕麦与蚕豆间作是一种在高寒地区可行的,能够促进燕麦的生长发育改善燕麦蚕豆的光合特性并提高产量的种植模式。     

根腐病对党参细胞结构和生理特性的影响

为明确党参（Codonpsis pliosula）被尖孢镰孢菌（Fusarium oxysporiums）侵染后其叶片细胞结构和生理特性的变化,本试验以‘渭党1号’为研究材料,通过田间自然发病测定病原菌侵染后党参根部细胞结构以及生理特性的变化特征。叶片显微镜观察结果表明,健康党参叶片呈深绿色,发病叶片呈黄绿或黄白交替症状,透光性增强;根部徒手切片光学显微镜观察结果表明,发病部位细胞受到严重破坏;发病党参叶片叶绿素含量降低,电解质渗漏电导率升高。镰孢菌侵染后,发病党参叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率降低;发病党参的最大净光合速率、光饱和点和暗呼吸速率均降低,而光补偿点升高;发病党参CO₂饱和点降低,而CO₂补偿点和光呼吸速率升高。发病党参植株叶片氮、磷、钾和锌、锰、铜、铁、钙、镁等一些微量元素的含量也降低。本研究从宏观和微观角度分析了镰孢菌侵染后党参细胞结构和生理特性的变化,为阐明党参根腐病的发病机制提供了理论依据。     

紫花苜蓿/燕麦间作的光合特征及其对产量的调控效应

为探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)/燕麦(Hordeum vulgare L.)间作下光能利用特征对其产量的影响，本研究对其进行3年田间试验，并于紫花苜蓿初花期(第二茬)和燕麦抽穗期对2者产量和光合指标进行测定。结果表明，紫花苜蓿二茬产量在单作中显著高于间作，燕麦则表现为间作极显著高于单作。紫花苜蓿总叶绿素含量、叶绿素a含量、蒸腾速率和净光合速率均表现为单作显著高于间作；而燕麦株高、净光合速率、碳水化合物、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性均表现为间作显著高于单作。紫花苜蓿和燕麦的RuBP羧化酶活性表现为单作显著大于间作。紫花苜蓿二茬产量与总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、气孔导度和RuBP羧化酶呈极显著相关性；燕麦的产量与株高、碳水化合物和胞间CO₂浓度呈极显著相关性。综上，间作中影响紫花苜蓿产量的主要因素是光合色素、气孔导度和RuBP羧化酶；影响燕麦产量的主要因素是株高、碳水化合物和胞间CO₂浓度。     

不同光照对蝴蝶花光合特性及生长发育研究

用Li-6400光合测定系统测定了不同光照下蝴蝶花的光合特性,结合蝴蝶花的生长发育状况,探讨了蝴蝶花在不同光照下的适应性。结果显示,随植株上层光强的降低,蝴蝶花的Chl a/Chl b、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度均呈降低趋势,Chl b含量、蒸汽压亏缺、气孔限制呈增加趋势;光补偿点、暗呼吸速率、CO₂补偿点、表观量子效率下降,羧化效率增加,揭示了蝴蝶花对光照减低的生理适应机制;蝴蝶花的光补偿点在5.18~12.05 μmol/m²·s,光饱和点在1 000 μmol/m²·s左右,说明其对光的适应范围较宽。CO₂补偿点在54.84~58.45 μmol/mol、CO₂饱和点在970 μmol/mol左右。结合蝴蝶花生长发育状况分析,竹林下植株的叶面积最大、开花状况最佳,生长最好。但3种环境下植株均能生长。     

不同紫花苜蓿品种光合生理特性差异及香豆素含量的变化

本研究采用营养液沙培法,以9个紫花苜蓿品种为试验材料,比较分析紫花苜蓿香豆素含量和光合生理差异,以及光合生理对香豆素含量的影响,进一步明确影响香豆素含量高低的内在因素。结果表明：香豆素含量范围是12.08('清水苜蓿’)～20.12 mg·g^-1('陇中苜蓿’)。香豆素含量与蒸腾速率呈显著负相关(r=-0.675,P<0.05),'清水苜蓿’蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、叶绿素含量和可溶性蛋白含量高于'陇中苜蓿’,胞间CO₂浓度、可溶性糖含量、蔗糖含量和淀粉含量低于'陇中苜蓿’。通径分析结果表明,可溶性糖、可溶性蛋白、蔗糖和叶绿素b是影响香豆素含量的主要光合生理指标,可溶性糖和可溶性蛋白通过直接作用影响香豆素含量,叶绿素b和蔗糖通过可溶性蛋白产生间接作用影响香豆素含量。蒸腾速率是香豆素含量的主要决定因子,叶绿素b是主要限定因子。