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。     

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。     

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。      

小粒种咖啡光强和CO2响应曲线拟合模型筛选

通过测定不同时间段(上午9:00-11:30和下午15:00-17:30)小粒种咖啡叶片的各项光合响应参数,运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、直角双曲线修正模型对小粒种咖啡不同时间段的光响应曲线进行拟合;用直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型、直角双曲线修正模型拟合CO2响应曲线.本研究旨...     

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。     

异质生境中山东银莲花光响应曲线模型的优选及光合生理特性分析

为推断不同生境中山东银莲花不同光强下光合参数的变化规律,在相同的CO_2浓度、水分、气压等条件下,设定有效光辐射强度梯度,用光合测定仪测定光合参数,并对多种光响应模型拟合光曲线进行分析。结果表明:山顶灌丛的山东银莲花根据光合参数实测值与预测值的标准误、残差平方和、判定系数大小确定了各模型的拟合效果为直角双曲线修正模型非直角双曲线模型指数函数模型直角双曲线模型;针阔混交林下山东银莲花4个模型拟合效果区别不大,其中直角双曲线修正模型最佳。山顶灌丛山东银莲花光强大于1 200μmol·m~(-2)·s~(-1)时,出现了光抑制,表现为气孔导度变小、蒸腾速率下降,光合速率降低,混交林下生境的则表现为一直上升的稳定趋势,充分体现该种在不同环境下都具有良好的适应性。     

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。     

涝渍胁迫下厚皮香幼苗光响应特征

以1年生厚皮香幼苗为材料,分别进行涝害与渍害处理,使用Li-6400光合仪,测定不同光照强度下的净光合速率Pn,并采用直角双曲线、非直角双曲线和直角双曲线修正3种数学模型对叶片光响应曲线进行拟合,探讨其在不同水淹程度下的光能利用能力。结果表明:随着光合有效辐射的增加,对照组在PAR≈800μmol·m~(-2)·s~(-1)、渍害组在PAR≈500μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Pn增减趋势变得平缓。渍害组、涝害组与对照组相比初始量子效率和最大净光合速率Pnmax都下降,暗呼吸速率Rd则上升;涝渍胁迫对厚皮香幼苗有光合抑制作用,直角双曲线修正模型对厚皮香幼苗叶片光响应过程拟合精确度高于直角双曲线和非直角双曲线2种模型;对照组厚皮香幼苗叶片由数学模型拟合的光合参数值与渍害和涝害2组相比,更为准确。     

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。     

杉木幼苗不同光质光响应曲线的模型拟合及光合特性比较

以2年生无性系幼苗为试验材料,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型分别对白光、红光和蓝光3种光质条件下杉木光合光响应曲线进行拟合,并分析3种光质条件下杉木的光合特性。结果表明,非直角双曲线模型适用于白光和红光的拟合,直角双曲线修正模型则适用于蓝光的拟合,而直角双曲线模型对3种光质的拟合效果均较差。弱光环境中(I≤200μmol·m-2·s-1),红光下杉木具有较强的光合能力,其光合速率、气孔导度和水分利用效率均较高;强光环境中(I200μmol·m-2·s-1),蓝光下杉木具有更强的光合能力,白光下的光合速率则介于红光和蓝光之间。     

合果木光合生理特性及水分利用特点的研究

[目的]了解合果木深圳大面积引种栽培后导致林下生物量少、土壤干燥等生态问题的原因。[方法]采用Li-6400便携式光合测定系统,研究合果木的光合生理特性,分析合果木的水分利用特点。[结果]经过充分光诱导和CO2诱导的合果木叶片光响应曲线符合非直角双曲线模型,CO2响应曲线符合二次曲线方程。合果木光饱和点低,为116.2μmol/(m2.s),表观光量子效率高达0.068±0.005μmol/mol,合果木利用低强度光的效率高。合果木水分需求量大。当达到光饱和后,净光合速率增长缓慢,但气孔导度和蒸腾速率仍随光强的增强明显增大,显示合果木在高光强下利用水分的能力差,水分需求量大。[结论]该研究对合理进行合果木的迁地保护和引种栽培有指导意义。     

库尔勒香梨不同整形方式的光响应和CO2响应曲线差异分析

[目的]对比库尔勒香梨3种整形方式光响应曲线和CO2响应曲线特征参数,评价不同整形方式优劣差异,为库尔勒香梨整形修剪技术提供理论依据.[方法]采用LI-6400XT型便携式光合作用测定系统对库尔勒香梨3种整形方式的光响应曲线和CO2响应曲线进行测定,并测定叶绿素值及比叶重,分析比较其差异,评判几种整形方式的优劣.[结果]库尔勒香梨3种整形方式光响应曲线和CO2响应曲线规律基本一致,但其特征参数存在差异.水平棚架形最大净光合速率、表观量子效率和光饱和点均最高,但其光补偿点最低.疏散分层形和开心形CO2饱和点分别为1 752、1 665μmol/mol,其值远高于水平棚架形.水平棚架形羧化效率和光呼吸速率均高于疏散分层形和开心形,而其CO2补偿点最低.叶片的SPAD值大小排序为水平棚架形＞开心形＞疏散分层形.水平棚架形叶面积和比叶重均最高,开心形次之.[结论]库尔勒香梨3种整形方式中,水平棚架形具有较强的光能捕获能力和光合生产力且对光环境的适应能力最强,开心形次之,而疏散分层形对光环境的适应能力最弱,但其能适应更高浓度的CO2环境.因此,水平棚架形最优,理论上丰产潜力高于其它两种整形方式,而疏散分层形最差.     

葡萄光合速率对光及CO_2浓度的响应特征

为深入研究吐鲁番地区葡萄管理和节水灌溉技术,采用CIRAS-3型便携式光合仪对新疆吐鲁番地区葡萄光合作用进行的测定。结果表明:当光合有效辐射在0~600μmol·m-2·s-1时,净光合速率迅速上升;光合有效辐射在600~1 500μmol·m-2·s-1时,净光合速率升幅减弱;而光强在1 500~2 000μmol·m-2·s-1时,净光合速率随着光照强度的增加而出现下降。CO2浓度在800μmol·m-2·s-1之前,光合速率迅速增加;在800μmol·m-2·s-1之后,光合速率缓慢上升。利用非直角双曲线模型和直角双曲线模型拟合葡萄光响应曲线和CO2响应曲线,决定系数分别为0.996 2和0.988 5。     

贡嘎山地区黄背栎光合作用日变化及光合响应

使用Li-6400便携式光合作用测定系统,研究了自然条件下黄背栎光合作用日进程及光合响应。结果表明:(1)晴天叶片净光合速率日变化为比较平缓的单峰曲线,无光合“午休”现象,峰值出现在14∶00左右,为7.15μmol·m-2·s-1,净光合速率日变化趋势与光合有效辐射和叶片气孔导度的变化一致,与大气CO2体积分数和叶片的胞间CO2体积分数的日进程相反;(2)随着CO2体积分数的增加,叶片对光合有效辐射的利用效率增加,光饱和点、弱光下光量子利用效率和最大净光合速率均增加,而光补偿点和暗呼吸速率降低,较高的CO2体积分数可增强植物对强光的适应性,抑制暗呼吸作用。3种CO2体积分数下测得的黄背栎光饱和点为1486~1725μmol·m-2·s-1,光补偿点为46~76μmol·m-2·s-1,表观量子效率为0.02541~0.02969;(3)随着光合有效辐射的增加,光合速率在一定范围内随CO2体积分数的增加而增加,气孔导度随CO2体积分数的增加而降低。CO2饱和点为1000~1200μmol·mol-1,羧化效率为0.0149~0.0420。     

遮光对玉竹光合日变化和光合有效辐射—净光合速率响应曲线的影响

用Li-6400光合系统测定了遮阳率40%、70%、85%和98%4种遮光处理下玉竹的光合日变化曲线和光合有效辐射(Par)—净光合速率(Pn)响应曲线。结果表明,4种遮光处理下玉竹的Pn日变化均呈"双峰型"曲线,具有明显的"午休"现象,该现象主要是气孔限制造成的。全天的Pn值以遮阳率70%下最大,遮阳率98%下最小。4种遮光处理下玉竹的Pari-Pn响应曲线呈快速上升—平缓变化—下降趋势。曲线在Par为600μmol·m-2·s-1以下的净光合速率以遮阳率70%最高,40%次之,98%最低;而Par为600μmol·m-2·s-1以上的净光合速率则以遮阳率40%最高,70%次之,98%最低。从光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率、量子效率、最大光合能力来看,遮阳率70%的玉竹光补偿点最低,量子效率最高,暗呼吸速率较低,具有较高的净光合积累能力;遮阳率40%的玉竹光饱和点最高,最大光合能力最高,但光补偿点较高,暗呼吸速率最大,量子效率较低;遮阳率98%的玉竹光补偿点最高,光饱和点最低,量子效率和最大光合能力最低。综上认为玉竹栽培中以遮阳率70%较适宜,遮阳率98%的强遮光也对其生长不利。     

吐鲁番地区温室与露地栽培葡萄光合特性差异分析

[目的]比较吐鲁番地区温室与露地栽培葡萄叶片光合特性的差异,为温室葡萄优质丰产栽培提供科学依据.[方法]采用Li-6400XT型便携式光合作用测定系统对2个早熟葡萄品种分别在温室与露地栽培条件下的叶片的净光合速率(Pn)、光响应曲线及CO2响应曲线进行测定,比较其差异.[结果]2个品种露地栽培叶片的Pn均高于温室栽培,露地‘火焰无核’的Ph最高为19.79 μmol/(m2·s);光响应中,温室栽培的红旗特早的Pnm和表观量子效率(AQY)最大,光补偿点(LCP)最小,温室栽培的光饱和点(LSP)值高于露地栽培;CO2响应中,温室栽培的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)比露地栽培高,羧化效率(CE)比露地栽培低,温室栽培的CO2补偿点(CCP)和CO2饱和点(CsP)均低于露地栽培.[结论]露地栽培葡萄叶片的Pn值高于温室栽培,温室栽培葡萄叶片对较高光强的利用率高于露地栽培,但对高浓度CO2的利用率却比露地栽培低.     

基于光合--光响应特性的柳树优良无性系光能利用效率的评价

利用直角双曲线修正模型对51种柳树优良无性系的光合-光响应曲线进行拟合,分析其光合-光响应特征参数。结果表明:当光照强度开始增加时,各无性系间差异较小,但随着光强增加,各无性系净光合速率达到最高点后呈非线性缓慢减小,其中柳Q43、柳Q31和柳SH48的净光合速率明显高于其他品种。51种柳树优良无性系中柳Q43的最大净光合速率最高,为32.50 μmol/(m2·s),绵毛柳的最大净光合速率最低,仅为11.74 μmol/(m2·s);柳2462的暗呼吸速率较小,仅为0.43 μmol/(m2·s),垂柳109的暗呼吸速率要高于其8倍;柳84和柳2642光补偿点较低,为7.47和8.70 μmol/(m2·s);加拿大柳的光饱和点最高,为1 996.48 μmol/(m2·s)。采用主成分分析法将这4个光合-光响应特征参数综合为2个主成分,其累计贡献率可达81.494%。根据2个主成分的值将51种柳树无性系分为4类,并利用4类柳树株高和基径的年生长量对主成分分析的分类结果进行验证,认为第Ⅰ类柳树对光的利用范围最广,对环境适应能力最强,具有较高的光能利用效率,年生长量最大,为优良的高光效品种。      

不同山葡萄品种光响应模型拟合及综合评价

为筛选最适合山葡萄的光合-光响应模型和光能利用效果最佳的山葡萄品种,选取'北冰红"双红'左优红"雪兰红"北国红'和'双丰'6个山葡萄品种,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数函数模型4个光响应模型,通过因子分析对最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(α)、暗呼吸速率(Rdark)、光补...     

欧洲鹅耳枥光响应曲线模型拟合与应用

为筛选出欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus)及其4个品种(Carpinus betulus‘Albert Beekman’、Carpinus betulus‘Frans Fontaine’、Carpinus betulus‘Lucas’、Carpinus betulus‘Fastigiata’)光响应曲线拟合的最优模型,并找出北京和南京两地光合能力较强的品种,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型及直角双曲线修正模型对欧洲鹅耳枥及其4个品种在北京和南京两地的光响应曲线进行拟合。研究发现,(1)欧洲鹅耳枥及其4个品种光响应模型拟合效果依次为直角双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型;(2)北京地区欧洲鹅耳枥及其4个品种的光合能力由强到弱依次为C.betulus‘Fastigiata’C.betulus‘Albert Beekman’C.betulus‘Lucas’C.betulus‘Frans Fontaine’C.betulus,南京地区光合能力由强到弱依次为C.betulus‘Fastigiata’C.betulusC.betulus‘Lucas’C.betulus‘Albert Beekman’C.betulus‘Frans Fontaine’。(3)C.betulus‘Lucas’、C.betulus‘Fastigiata’和C.betulus更适宜在南京地区生长,而C.betulus‘Albert Beekman’、C.betulus‘Frans Fontaine’更适宜在北京地区生长。