干旱区典型植物梭梭与柽柳的光响应曲线模型拟合

为选择合适的模型对干旱区典型植物梭梭和柽柳的光合-光响应曲线进行拟合,较好地反映植株的光合特性,采用3种典型的光合-光响应曲线模型[直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线修正模型(MRH)]对梭梭和柽柳光合作用的光响应曲线进行拟合,计算出最大净光合速率(P_(n,max))、暗呼吸速率(R_d)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)以及表观量子效率(AQE),并结合决定系数(r~2)、平均绝对误差(MAD)、相对误差(RE)及均方根误差(RMSE)综合对比3种模型的拟合优度和光合参数估计精度。经分析对比不同模型拟合度,并且将拟合值与实测值进行比较,结果表明,NRH模型对梭梭光合参数LCP、R_d、AQE的拟合效果优于RH、MRH模型;RH模型对柽柳光合参数LCP、R_d的拟合效果优于NRH、MRH模型;梭梭、柽柳P_(n,max)的求解均以MRH模型最佳,且明显优于其他2种模型;3种模型中拟合优度最佳的为MRH模型。     

桫椤对光照和CO2的响应曲线及其模型拟合研究

以濒危植物桫椤为研究材料,使用Li-6400便携式光合测定系统测定光合-光响应曲线,应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型3种模型进行模拟研究,并探讨不同模型对桫椤光响应及CO_2响应中的适用性。结果表明:采用修正直角双曲线模型拟合的桫椤光响应参数为0.077,Pnmax、Iisat、Ic、Rd分别为8.162、917.96、16.021、-0.975μmol/m2·s,CO_2响应参数为0.035,Cisat、Pmax、Γ、RP分别为1577.624、14.170、61.666、-2.028μmol/m2·s。修正直角双曲线模型能很好地拟合桫椤的光响应及CO_2响应数据,并能较准确地直接计算出光合参数,同时能很好地处理桫椤产生光抑制部分的光响应数据,高光强下直角双曲线模型和非直角双曲线模型不能处理光抑制问题。修正直角双曲线模型下光饱和点和CO_2饱和点高于直角双曲线模型和非直角双曲线模型,最大净光合速率表现相反。光补偿点、暗呼吸速率、光呼吸速率和CO_2补偿点介于直角双曲线和非直角双曲线模型之间,修正直角双曲线模型模拟值与实测值最接近。桫椤具有一定的耐阴性,能适应一定低光照的环境条件,对CO_2的适应范围较宽。修正直角双曲线模型是拟合桫椤光合-光响应曲线的理想模型,该模型能较好地对桫椤植物光能利用效率进行模拟,为桫椤植物的有效保护提供参考。     

不同类型甘薯光合光响应曲线拟合及比较分析

为研究甘薯光合光响应曲线的最适模型,运用4种常用模型对光合光响应数据进行曲线拟合,结果表明:直角双曲线模型和非直角双曲线模型得到的光饱和点要远远小于实测值,而指数模型虽然能较好地拟合出光饱和点和最大净光合速率,但其得到的光补偿点和暗呼吸速率值要远小于实测值,直角双曲线修正模型能更好地拟合甘薯光合光响应曲线。8个品种中,福薯2号和广薯87具有最高的净光合速率,是光合效能较好的两个甘薯资源。     

两种光响应及CO2响应模型在喀斯特树种中的应用

为了找到光及CO2响应曲线最优拟合模型,采用目前应用最广泛的非直角双曲线模型和叶子飘新模型对4种喀斯特森林树种的光响应数据及CO2响应数据进行了拟合.结果表明,光合作用对光及CO2响应的叶子飘新模型能很好地拟合4个树种的光及CO2响应数据,且可以直接计算出其主要光合参数.4个树种光合特性由强到弱为:翅荚香槐＞光皮树≈黄连木＞椤木石楠.     

干旱胁迫下3种玉米光响应曲线模型的比较

研究了不同土壤水分条件下玉米的光合作用,对光响应曲线进行拟合,比较3种不同拟合方法的优劣,优选出干旱胁迫下最优的光合作用光响应模型。利用玉米穗位叶光合数据,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型以及直角双曲线修正模型对适宜土壤水分条件及中度干旱胁迫下玉米光响应进行拟合。从拟合的相关参数看,对照(CK)的拟合结果中,直角双曲线模型整体高于非直角双曲线模型,其中表观量子效率与最大净光合速率均提高33%,光补偿点提高10%,暗呼吸速率提高40%,直角双曲线修正模型得到的最大净光合速率低于非直角双曲线模型,其余参数差别很小。在对水分胁迫(MS)的拟合中,3种曲线所得参数的差异与CK一致。直角双曲线修正模型可以直接得到饱和光强与最大净光合速率,得到的光合参数比另外2种模型更接近实测值,因此该模型可以更好的拟合适宜土壤水分和中度干旱胁迫下的玉米光响应曲线。     

光合模型对无患子叶片光合响应参数计算结果的影响

目的旨在探究光合模型对无患子冠层不同部位叶片光合响应参数计算结果的影响,并得到合适的光合响应应用模型和合理的光合响应参数。方法本研究以福建建宁地区进入稳定结实期的无患子为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角修正模型和指数修正模型来拟合无患子冠层不同部位叶片的光响应曲线,采用直角修正模型、直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型来拟合CO₂响应曲线,通过均方误差和决定系数来检验光合响应模型的拟合精度,采用Duncan多重比较法检验不同模型和不同部位叶片光合响应参数的差异并进行方差分析。结果（1）4种模型对光响应曲线拟合结果的优劣为:直角修正模型 > 指数修正模型 > 非直角双曲线模型 > 直角双曲线模型,3种模型对CO₂响应曲线拟合优劣的结果类似:直角修正模型 > 直角双曲线模型/Michaelis-Menten模型。（2）层级间叶片光合响应参数的差异显著性因模型而有别,各模型得到的方向间叶片光合响应参数值的差异均不显著。（3）模型对初始量子效率、光响应最大净光合速率、光饱和点、暗呼吸速率、CO₂响应最大净光合速率和CO₂饱和点的影响更大,层级对光补偿点、初始羧化效率、CO₂补偿点和光呼吸速率的影响更大,方向对光合响应参数无显著影响,光饱和点、CO₂饱和点、初始羧化效率和CO₂补偿点还受到交互作用的显著影响。结论相对于其他模型,直角修正模型能更好地拟合无患子光合响应曲线,得到的光合响应参数也较准确;模型对所有光合响应参数的影响是极显著的,模型的筛选很重要。      

药用植物艾纳香光合光响应曲线及其模型拟合

为了探明艾纳香光响应特征及其最大净光合速率、光饱和点等光合参数,从而为艾纳香优质苗木的培育及科学栽培提供理论依据,采用Li-6400光合作用测定系统对艾纳香一年生苗木叶片光响应进行了测定,并应用4种光响应经验模型对艾纳香叶片光响应曲线进行拟合。结果表明:1)直角双曲线、非直角双曲线及指数函数模型不能求取艾纳香最大净光合速率和光饱和点的解析解,而结合其他方法拟合的相应值与实测值有显著差异,同时也不能处理发生光抑制的光响应数据;2)修正的直角双曲线模型拟合的各项光合参数均比较准确,同时也能很好地处理艾纳香发生光抑制的光响应数据;3)经修正的直角双曲线模型拟合的艾纳香最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和初始量子效率分别为19.00μmol/(m2.s)、1 866.15μmol/(m2.s)、33.56μmol/(m2.s)、-2.07μmol/(m2.s)和0.066。结论:艾纳香光能利用能力和光合生产力较高,有一定的耐阴能力,对光照的适应范围较宽。     

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。     

木薯光合—光响应曲线的模型拟合比较

【目的】找出木薯光合—光响应曲线的最佳拟合模型,为其生理生态研究和栽培技术提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合系统,测定3个不同生育时期的木薯光响应曲线,分析比较指数函数、直角双曲线、非直角双模型和修正直角双曲线4种模型的拟合效果。【结果】3个生育时期4种模型的决定系数R2均大于0.990,即4种模型对光响应曲线的拟合精度都较好;其中修正直角双曲线模型的决定系数最大,均方误差MSE、平均绝对误差MAE和赤池信息量准则AIC最小,最大净光合速率Pnmax、光饱和点LSP、光补偿点LCP和暗呼吸速率Rd光合参数与实测值最为接近,即3个不同生育时期的最佳光响应曲线模型为修正直角双曲线模型;由修正直角双曲线模型计算出木薯在3个不同生育时期的最大量子效率α在0.048~0.090之间,Pnmax在21.75~22.37μmol/(m~2·s)之间,LSP在2 140.25~2 866.15μmol/(m~2·s)之间,LCP在61.48~95.23μmol/(m~2·s)之间。【结论】修正直角双曲线模型是拟合木薯光合—光响应曲线的最佳模型。     

竹节树幼苗的光响应特性及其曲线最适模型选择

为揭示竹节树幼苗的光合生理特性,以竹节树幼苗为研究对象,利用Li-6400测定其光合-光响应曲线,并从常用的6种光合曲线拟合模型中筛选出适用于竹节树幼苗的光合-光响应模型。结果表明:直角双曲线修正模型拟合的光合-光响应曲线最佳,具有符合植物生长规律的光抑制现象。在直角双曲线修正模型的光合参数中,P_(max)、I_(sat)、I_c、R_d与实测值最接近,决定系数R~2为0.998,平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)最小,模型具有较高的拟合精确度。因此,直角双曲线修正模型为竹节树幼苗最佳的光合-光响应曲线拟合模型。     

不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的拟合

为探究不同光响应曲线模型拟合不同锌肥水平下烤烟光合特征的适宜性,以烤烟K326为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和双曲线修正模型对烟株成熟期中部叶的光响应曲线进行拟合,通过分析光合参数的拟合值和实测值的近似度,选出光响应曲线适宜的拟合模型。结果表明,随着锌肥适量的增施,烤烟的最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点等光合特征参数均有所上升,烤烟叶片的光合能力明显提高,但当锌肥过量时光合特征参数反而下降。3种模型对不同锌肥水平下烤烟成熟期中部叶光响应曲线的拟合效果优劣排序为双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型,且双曲线修正模型拟合出的光合特征参数最丰富。因此,双曲线修正模型是拟合不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的适宜模型。     

不同光合光响应模型在雷公藤研究中的应用

应用非直角与直角双曲线模型、二项式回归方法及叶子飘光响应曲线模型拟合了雷公藤幼苗的测量数据.结果表明,雷公藤幼苗光合速率与光强之间存在非线性关系.叶子飘光响应曲线模型的拟合效果最佳,相关系数最大,模拟值与实测值最符合;利用该模型重新拟合出雷公藤幼苗的饱和光强为468.98μmol.m-2.s-1,最大光合速率为21.41μmol.m-2.s-1,这些数据与试验测量值较符合;其内禀量子效率为0.076,表观量子效率为0.069,在光补偿点处的量子效率为0.072.     

石漠化区银合欢林光响应曲线模型比较

以桂西南石漠化山地8年生银合欢退耕林为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、修正直角双曲线模型,拟合银合欢的光饱和型、光抑制型、未饱和型和弱光型4种光响应曲线,同时比较不同模型计算所得光饱和时的最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)等光合生理指标的估计精度。结果表明:修正直角双曲线模型对各类光响应曲线类型的拟合效果最好,判定系数为0.991 8~0.999 8,且仅其可以描述光抑制现象。修正直角双曲线模型和指数模型对Pmax估计精度较高,修正直角双曲线模型对Rd和LCP预测效果最佳。综合光响应曲线拟合和光合生理参数预测效果来看,修正直角双曲线模型可作为石漠化区银合欢退耕林的最优光响应曲线模型。     

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。     

不同桉树无性系光响应曲线研究

分别应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘构建的新光响应模型对8个参试不同桉树无性系的光响应曲线进行拟合,比较它们之间的差异,找出最优模型,筛选高光效桉树优良无性系。结果表明,与直角双曲线和非直线双曲线模型相比,叶子飘新构建的模型拟合的效果更好,拟合的结果与实测值最为接近。新模型拟合的光响应曲线在达到饱和光强之后呈非线性缓慢下降,出现光抑制现象。而直角双曲线和非直角双曲线模型拟合的光响应曲线在强光下光合曲线仍呈现不断上升的趋势,与超过饱和光强后光合速率下降的预期和事实不符。新模型拟合得到的φ0、φc0、φc三个参数不相等,这表明新模型可以处理在低光照强度条件下的光响应问题。以新模型拟合的8个桉树无性系的光响应曲线特征参数作为参考值,综合各参数,在8个桉树无性系中,无性系1号在光合上为表现较优良的无性系。     

东兴金花茶和长尾毛蕊茶光合响应曲线拟合模型比较研究

为探索东兴金花茶和长尾毛蕊茶最佳的光合响应曲线拟合模型,用直角双曲线模型、非直角双曲线、直角双曲线修正模型和指数方程模型对2种植物的光合响应曲线进行拟合,以期为东兴金花茶和长尾毛蕊茶的生理生态和栽培技术研究提供技术支撑,以及为濒危植物东兴金花茶的保护研究提供理论基础。结果表明,4种拟合模型中,直角双曲线模型拟合得到的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点、光补偿点和决定系数与测量值差异最大,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型的这5个值与测量值较接近,但非直角双曲线模型无法拟合出光饱和点和光补偿点。说明东兴金花茶和长尾毛蕊茶最佳的光响应曲线拟合模型为直角双曲线修正模型。     

不同光质条件下马铃薯光响应曲线拟合模型的比较

为了研究不同光质处理下马铃薯的光合作用能力、光响应曲线,以及数据拟合模型的适用性,通过盆栽试验,利用蓝光(B)和红光(R)光源,设置B、B∶R=1∶3(B1R3)、B∶R=1∶5(B1R5)、B∶R=1∶7(B1R7)和R共5种不同的光质组合,测定马铃薯的光合色素、光合作用强度和光响应曲线,并用指数模型、直角双曲模型、非直角双曲模型、叶子飘模型和指数修正模型拟合光响应曲线,计算不同光质处理下的马铃薯光合参数。结果表明:B1R7处理下的光合色素含量和光合作用能力在5种处理中最高;叶子飘模型和指数修正模型的拟合效果整体较好,尤其是对P_nmax、LSP和R_d的拟合,指数模型、直角双曲模型和非直角双曲模型拟合效果较差;B1R7处理下马铃薯的光补偿点、光饱和点和最大净光合速率在5种光质处理中最高。综上,B1R7的光质组合可以增强马铃薯的光合作用,叶子飘模型和指数修正模型比较适合马铃薯光响应曲线的拟合。     

花龟竹与龟甲竹的光合荧光特性比较

【目的】通过比较分析花龟竹和龟甲竹光合荧光特性的差异,为其栽培提供科学依据.【方法】采用Li-6400XT光合仪和IMAGING-PAM荧光仪对其光合荧光指标进行测定.【结果】1)花龟竹的光补偿点(LCP)为7.54μmol/(m~2·s),光饱和点(LSP)为1 213.25μmol/(m~2·s),最大净光合速率(P_(nmax))为9.19μmol/(m~2·s),暗呼吸速率(R_d)为0.354,而其CO_2补偿点(Γ)、饱和胞间CO_2浓度(C_(isat))、光合能力(A_(max))和初始羧化效率(CE)分别为79.39μmol/mol、2 283.39μmol/mol、21.14μmol/(m~2·s)和0.057 9;叶绿素荧光参数最大量子产额(F_v/F_m)为0.667 1,PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)为0.401 3,最大电子传递速率(ETR_(max))为49.79.表明花龟竹光合能力一般.2)与当地龟甲竹作对照,花龟竹的光响应曲线(P_n-PAR)、胞间CO_2响应曲线、叶绿素荧光响应曲线(ФPSⅡ-PAR)和快速光响应曲线(ETR-PAR)与龟甲竹的变化趋势基本保持一致,关键性光合生理参数(P_(nmax)、A_(max)、F_v/F_m、ФPSⅡ、ETR_(max)等)两者之间亦无显著差异.【结论】花龟竹与龟甲竹的光合荧光特性差异不明显,光合能力接近,且都具有较强的弱光利用能力,栽培时可适当密植,以达到竹林综合利用价值的最大化.     

遮阴处理下麻竹苗期光响应特性及最适模型比较

通过对不同遮阴处理下麻竹光合—光响应曲线及其最适拟合模型的研究,探究不同光响应模型对麻竹光合特性的适用性和遮阴环境下的光能利用能力,为麻竹笋栽培和管理提供依据.以3年生麻竹实生苗为研究对象,设置5种遮阴处理,分别为自然光照的100%(对照)、40%、30%、20%和10%,测定不同遮阴处理下麻竹叶片光响应曲线,并选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型等4种模型对光响应曲线进行拟合.结果表明:不同遮阴处理下,麻竹净光合速率(P_n)均随着光合有效辐射(PAR)的增强而增大;在同一PAR水平下,P_n随着光照强度下降而升高.在不同遮阴处理下,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型的相关系数(R~2)最大,平均绝对误差和均方误差最小,两种模型的匹配度和精确度最高.直角双曲线修正模型对光响应曲线拟合的结果表明,与全光照对比,其他4种遮阴处理下的光补偿点和暗呼吸速率均减小,最大P_n均增大,初始量子效率(α)随着光照强度降低呈先下降后上升的趋势,光饱和点(LSP)与α呈相反的变化趋势,20%和30%光照处理下的LSP达到最大值(2 466.379和2 647.497μmol·m~(-2)·s~(-1)).综上,麻竹在弱光下具有一定的适应性,在20%和30%光照处理下表现出较高的光照利用能力.     

3种油葵光合光响应曲线模型拟合及其光合参数与产量的关系

采用2种典型的光响应模型对3个油葵品种KWS203、TH320及矮大头667DW叶片的光合-光响应曲线进行拟合,并分析其光合参数与油葵生物产量、籽粒产量的关系。结果表明:直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型对3个油葵品种的光合-光响应曲线的拟合精度较高,拟合方程的决定系数均为R2≥0.997。其中直角双曲线修正模型可以更好地拟合KWS203和矮大头667DW光系统Ⅱ动力学下调或光抑制部分的光合-光响应曲线,可准确计算其饱和光照度及最大净光合速率,且与实际测量值相当接近。直角双曲线修正模型拟合3种油葵光合-光响应曲线所得的光合参数与产量关系表明,油葵产量与最大净光合速率和饱和光照度具有相关性,饱和光照度与其生物产量(r=0.971**)、籽粒产量(r=0.982**)的相关系数均为极显著差异水平,但最大净光合速率与其生物产量(r=0.309)、籽粒产量(r=0.344)的相关系数都未达到显著水平;TH320的最大净光合速率、饱和光照度均最大,为36.926μmol/(m2·s),CO2、2 286.884μmol/(m2·s),其生物产量、籽粒产量也最高,分别为13 664.25kg/hm2、4 711.81 kg/hm2。综上所述,直角双曲线修正模型更符合油葵的光合生理特征,是研究油葵光合-光响应曲线的首选模型;TH320相对于其他2个油葵品种,具有更高的光饱和点和最大净光合速率,更低的暗呼吸速率和光合产物消耗。