苹果三维树冠水分利用效率动态模拟

通过构建三维树冠净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的耦合模型,可模拟出树冠内叶片瞬时水分利用效率(WUEI)的三维分布。根据2011–2012年27年生开心形苹果树 (Malus domestica Borkh. cv.)试验数据拟合模型参数,进而确定树冠内三维Pn和Tr分布。数值模拟结果显示,WUEI随CO2浓度和湿度的增加而迅速增加,随温度和叶水势的增大而减少;当光合有效辐射低于光饱和点时WUEI随PAR的增加而增加,超过光饱和点后WUEI变化不显著。在一天当中苹果冠层WUEI整体呈双峰曲线,多云时WUEI最高,晴天的WUEI比阴天高42%,约为2.98 mmol?mol-1。结果表明,该耦合模型能模拟出不同小气候条件和叶片水势下苹果三维树冠WUEI的维分布和动态变化。     

香鳞毛蕨净光合速率的环境响应及模拟

为了探明香鳞毛蕨[Dryopteris fragrans (L.) Schott]净光合速率对环境因子的响应及其函数关系,采用LCi便携式光合仪对野生香鳞毛蕨的瞬时净光合速率（Pn）对环境因子（光合有效辐射PAR、温度Ta、饱和水汽压差VPD和大气CO2浓度Cs）进行了测定,借助于叶子飘提出的直角双曲线光合作用修正模型和Ball-Berry提出的气孔导度修正模型,建立了耦合模型,探讨模型的准确性、精度及Pn对环境因子的生理响应。结果表明：该模型模拟精度较高,能够很好地模拟香鳞毛蕨主要生长季节的Pn变化规律;香鳞毛蕨Pn对环境因子的响应规律：（1）Pn随PAR的变化出现了陡增,之后又有所下降的现象,当PAR达到1200μmol/(m2?s)左右时,Pn达到最大,为6.5μmol/(m2?s);（2）香鳞毛蕨Pn对Ta的响应呈单峰形变化,最适温度为25℃左右;（3）Pn随Cs的增加而逐渐升高,Cs浓度为300~450μmol/mol时,Pn增加速度较快,随着Cs超过450μmol/mol,Pn上升的较慢;（4）当VPD值达到4.0kPa左右时,Pn达到最高。因此,可以利用此模型结合环境因子模拟Pn,为香鳞毛蕨生产实践提供理论依据。     

白海棠不同类型枝条光合能力比较研究

为比较不同类型白海棠枝条光合能力的差异,以白海棠为试材,通过试验测定和数学模拟的方法研究长枝、中枝和短枝的光合能力差异。长枝、中枝和短枝的最大光合速率分别为16.3、14.5、9.68 μmol/(m² · s),光量子效率分别为0.053、0.047、0.042 μmol/μmol,这说明长枝的光合能力最强,其次为中枝和短枝。计算表明,在高辐射条件下[PAR=1500 μmol/(m² · s)],单位地面上长枝叶片的。光合总量为18.82 μmol/(m² · s),占整个树冠的73.15%,中枝和短枝只有5.19、1.73 μmol/(m² · s)。研究表明,长枝叶片的光合总量最大,这与其较强的光合能力和较大的叶面积有关。     

不同光强LED蓝光对滇重楼生长、光合特性及皂苷累积的影响

旨在为滇重楼的栽培和LED光源的应用提供理论依据。实验光源波长为460 nm的单质蓝光，将3 年生滇重楼分别放于光照强度为50、100、150、200 μmol/(m2 · s)的光照下进行栽培，观测其生长状况。结果表明，滇重楼株高、地上生物学产量、净光合速率和地下生物学产量均以光强150 μmol/(m2 · s)处理最高，气孔导度、蒸腾速率在100 μmol/(m2 · s)处理时最高，200 μmol/(m2 · s)处理最低。不同光强蓝光对滇重楼叶片光能转换效率及反应活性影响不显著。滇重楼根茎皂苷组分含量和总皂苷含量随蓝光光强的增加呈先增后降的趋势，在光强100 μmol/ (m2 · s) 处理下最高，200 μmol/(m2 · s)处理下最低。综合分析滇重楼生长状况、光合荧光特性和根茎皂苷含量，蓝光光强150 μmol/(m2 ·s)最有利于促进滇重楼叶片生长和光合作用，100 μmol/(m2 · s)最有利于滇重楼根茎皂苷累积。建议在滇重楼设施栽培上将蓝光光强控制在100~150 μmol/(m2 ·s)。     

黄土高寒区不同土壤水分条件下银水牛果幼苗光响应研究

为了给黄土高寒区造林树种的选择和水分的有效利用提供理论依据和科学指导,本研究在青海大通县试验基地通过人工控制土壤水分的方法,利用Li-6400便携式光合测定系统对银水牛果气体交换参数因子的光响应进行分析。结果表明：银水牛果的的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)与光合有效辐射(PAR)及土壤含水量(SWC)密切相关。①当PAR为500~2000 μmol/(m2?s)、SWC为14.35%~21.5%时,既能保证银水牛果叶片具有较高的Pn,又能维持较高的WUE。②与其他水分处理相比,在轻度水分胁迫下银水牛果既能在低光强下具有较高的光能利用能力,又能适应强光辐射,光适应生态幅度较宽。③在适度缺水条件下,银水牛果的光合作用强于供水充足的植株,而且适度水分亏缺并未使产量显著降低,反而使WUE提高。在受到较严重的水分胁迫时,银水牛果的WUE在PAR为500~2000 μmol/(m2?s)时,仍保持较高。说明银水牛果具有高效用水的生理特征,在受到水分胁迫时,能通过自身生理调节来适应外界水分等环境变化,维持较高的WUE。综上所述,银水牛果对逆境（强光、干旱）具有较强的适应能力,可以作为黄土高寒区的造林树种进行推广种植。     

春玉米苗期光合速率、蒸腾速率及气孔导度对土壤干旱的反应

为深入探索东北地区土壤水分含量变化对春玉米光合作用、蒸腾速率和气孔导度的影响,揭示玉米苗期干旱减产的生理机制,2010年春季在东北地区中部开展分期播种与土壤水分处理试验,进行土壤湿度、玉米苗情、净光合速率(NPn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等观测,分析它们之间的关系。结果表明,春玉米苗期叶片NPn、Tr和Gs与土壤水分变化之间分别呈二次函数关系,0~20 cm深土壤湿度在19.5%以上时,玉米叶片气孔导度大,光合作用和蒸腾作用旺盛;土壤湿度在19.0%以下,随着土壤湿度下降,NPn和Tr近于线性下降,土壤湿度每降低1个百分点,NPn和Tr分别下降1.6 μmol/(m2.s)和0.5 mol/(m2?s)。玉米叶片Tr和Gs与NPn的关系为线性函数,Gs和Tr每降低1 mol/(m2?s)和1 mmol/(m2?s),NPn分别下降0.89和3.09 μmol/(m2?s)。玉米苗在干旱胁迫下气孔关闭,蒸腾作用减弱,使光合速率快速下降,进而抑制玉米营养生长,最终导致减产。     

烤烟不同部位叶片的光合特性研究

为明确烤烟不同部位叶片生长发育及品质差异形成的光合生理机制,以‘豫烟10号’为材料,在旺长期烟株现蕾时测定不同部位叶片光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对其净光合速率(Pn)的直接和间接影响。结果表明：（1）在现蕾期,‘豫烟10号’不同部位叶片Pn日变化均为“单峰型”,上、中、下部叶Pn日均值分别为13.25、11.71、6.26μmol CO₂/(m²·s),下部叶Pn显著低于上、中部叶。（2）气孔导度(Gs)对烤烟蒸腾作用的影响大于光合作用。随Gs的增加,不同部位叶片Pn和蒸腾速率(Tr)呈上升趋势,总体来看,各部位叶片Tr峰值出现时间与Gs峰值出现时间基本一致,二者均滞后于Pn峰值出现时间。（3）烤烟不同部位叶片主要决策变量均为光合有效辐射(PAR),主要限制变量均为大气温度(Ta)。由此可知,要提高烤烟不同部位叶片Pn,需采取一定措施如增大株间距离来提高PA R,控制各部位叶片所处微环境Ta,进而改善各部位叶片温度(Tl),基本保持大气CO₂浓度(Ca)不变。     

苹果叶片蒸腾速率动态模拟

为了解不同小气候条件下苹果叶片的蒸腾速率（Tr）动态变化,构建了气孔-蒸腾耦合模型,并进行模拟研究。其中,叶片Tr根据Penman-Monteith公式计算,气孔导度（Gs）根据气孔的半机理模型计算。利用在‘富士’苹果园（Malus domestica Borkh. cv. ‘Fuji’）观测数据拟合了相关模型参数。模拟结果表明,Tr随空气温度和叶片水势（Ψl）的增加而迅速增加,随CO2浓度的增加而降低。当光合有效辐射（PAR）低于光合作用的光饱和点时,Tr随PAR的增加而线性增加,超过光饱和点后Tr的增加不显著。结果显示,蒸腾作用主要是由饱和水气压差和Gs驱动,气孔变化是影响蒸腾的主要因素。不同小气候因子对Tr的影响各不相同,且它们之间还存在强烈的交互作用。在一天当中,Tr随Gs的增加（降低）而增加（降低）。在晴天,一天中单位面积的苹果上层叶片能蒸发2.7 L水,其最大Tr约4 mmol/(m2?s)。研究表明,通过构建叶片Tr和Gs耦合模型可模拟出不同小气候条件和Ψl下苹果叶片Tr的动态响应。     

中华苦荬菜光合作用及与环境因子的关系研究

为研究中华苦卖菜光合特性与环境因子关系,采用TPS-1便携式光合作用系统,测定自然条件下中华苦卖菜叶片光合特性、光合有效辐射（PAR）、大气二氧化碳浓度（Ca）、气温（Ta）、叶温（Tl）和相对湿度（RH）等环境因子。结果表明：中华苦卖菜净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00,分别为为9.26和4.17 μmol/(m2?s),具有明显的光合“午休”现象,中华苦卖菜净光合速率中午降低为气孔限制;蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为3.52 mmol/(m2?s),气孔导度与水分利用效率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00;环境因子中对Pn直接作用由大到小为TL>PAR>Ta>Ca>RH,中华苦卖菜Pn与PAR、RH呈显著正相关,与Ta、TL呈负相关。在中华苦卖菜叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对中华苦卖菜同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响中华苦卖菜光合气体交换的主要环境因子。     

复合群体燕麦光合特性日变化研究

研究了燕麦叶片光合日变化,结果表明,中午燕麦叶片净光合速率(Pn)明显降低(光合午休),日变化曲线呈双峰型,即在上午10:00和下午16:00净光合速率各有一个高峰,分别为17.106μmol CO2/m2/s和5.986μmol CO2/m2/s,下午的峰值低于上午.两峰之间有一低谷,最低值出现在下午14:00为1.61μmol CO2/m2/s.研究表明,各环境因子对先合速率(Pn)都有一定的影响.经相关分析发现,各环境因子与净光合速率(Pn)的相关性大小排序为:相对湿度(RH)＞田间CO2浓度(Ca)＞大气温度(Ta)＞光合有效辐射(PAR).各生理生态因子与净光合速率(Pn)的相关性大小排序为:气孔限制(Ls)＞叶片胞间CO2浓度(Ci)＞叶片胞间水分利用效率(WUE)＞气孔导度(Gs)＞蒸腾速率(Tr).研究证明了气孔中午关闭是光合午休的一个重要原因.     

掌叶半夏的光合特性及影响因子分析

探讨掌叶半夏的光合特性及其影响因子,为指导掌叶半夏的人工种植提供依据。本研究选择掌叶半夏成熟的叶片,利用LI-6400型便携式光合仪测定了植株叶片的光合-光响应曲线、光合日变化。结果表明掌叶半夏的光饱和点、光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQY)分别为1000 μmol/(m²·s)、 18.44 μmol/(m²·s)和0.0318。较低的LCP表明掌叶半夏为喜阴性植物。掌叶半夏净光合速率的日变化呈双峰曲线,存在明显的“午休”现象。相关性分析表明,蒸腾速率和光合有效辐射是影响掌叶半夏净光合速率的主要因子,相关系数分别为0.721和0.718。掌叶半夏在栽培时,可采取与其他作物,如玉米、小麦、高粱和油菜等间作的方式,对其遮阴;同时,合理灌溉,保持环境相对湿度,使植株的蒸腾速率降低从而缓解“午休”现象。由于掌叶半夏的光饱和点为1000 μmol/(m²·s),因此,遮荫的光照强度不应低于1000 μmol/(m²·s)。     

红椿半同胞家系苗期光合特性研究

针对红椿半同胞家系苗期光合特性研究,为红椿家系选择与栽培提供理论依据。以红椿6个半同胞家系2年生幼苗为试验材料,研究家系间光合特性,研究结果表明,红椿半同胞家系净光合速率、蒸腾速率日变化呈“双峰”曲线,存在“午休”现象,日平均净光合速率均值为3.49μmol/﹙㎡.s﹚,蒸腾速率为2.44μmol/﹙㎡.s﹚水分利用效率为1.43μmol/﹙㎡.s﹚,光饱和点均值为1165μmol/﹙㎡.s﹚,光补偿点为42μmol/﹙㎡.s﹚,CO2饱和点为1897μmol/mol,补偿点为104.5μmol/mol。综合各参数分析,红椿为阳生喜光树种,对CO2利用的范围较广,本试验家系中1号家系表现最佳。     

温室水培甘薯树光合特性研究

【研究目的】为了准确反映水培形式下甘薯树的光合特性及对环境条件的要求,以烟薯18和烟薯20为试材,利用CIRAS-1便携式光合测定仪,对其光合特性进行了研究,结果表明：二者的光合速率日变化呈单峰曲线,两种甘薯树对光照强度、CO2浓度和温度等变化的响应可以用二次方程来描述,烟薯18和烟薯20的光饱和点为1704.721-1925.037μmol?m-2?s-1, 光补偿点为33.735-39.857μmol?m-2?s-1, 温度在25℃左右时,两种甘薯树光合速率达到最高,CO2的饱和点和补偿点为776.406-819.342μL?L-1和55.667-62.410μL?L-1之间。     

苹果腐烂病菌侵染过程中枝条相关病程物质含量的变化

为探究苹果腐烂病的抗病机制,分别用中抗腐烂病种质‘法8’和‘高5’,感病种质‘紫云’和‘红富士’以及高感种质‘嘎拉’和‘金冠’的1年生休眠枝离体接种腐烂病菌株03-8的菌丝,接种后0~7天检测接种部位周围皮层健康组织中病程相关物质多酚、水杨酸和木质素含量变化。结果表明：所有种质接种后1~7天皮层中对香豆酸、肉桂酸和绿原酸含量均显著升高,但仅绿原酸含量与腐烂病的病斑长度显著负相关(r=-0.906)。接菌后皮层组织水杨酸和木质素含量显著增加,水杨酸和木质素含量与病斑长度显著负相关(r=-0.825;r=-0.948)。因此,接种苹果腐烂病菌后皮层水杨酸、木质素和绿原酸含量的显著增加与苹果抗腐烂病相关。     

苹果多酚提取物对血管紧张素转换酶活性的抑制

为研究不同品种、成熟度的苹果多酚对血管紧张素转化酶（angiotensin converting enzyme,ACE）活性的影响,确立高效液相色谱法（HPLC）测定苹果多酚对血管紧张素转换酶（ACE）活性抑制的检测方法。选取‘富士’、‘国光’2个品种、2个成熟度的苹果多酚提取物作为实验材料,研究其对ACE活性的抑制。实验结果表明,多酚浓度在1~250 μg/mL范围时,未成熟‘富士’、成熟‘富士’、未成熟‘国光’、成熟‘国光’的苹果多酚对ACE活性的抑制逐渐增强,其中未成熟‘富士’多酚提取物的半抑制率浓度IC50值最低,成熟‘国光’的IC50值最高,分别为16.9、80.8 μg/mL。由以上结果得出,未成熟‘富士’的苹果多酚对ACE活性的抑制作用最强,可以作为天然优良的ACE活性抑制剂。     

4个矮化自根砧短枝富士品种套袋与不套袋果实品质比较分析

为研究双矮栽培模式下套袋、不套袋管理对短枝富士苹果品质的影响,以嫁接在M9T337矮化自根砧上的4个短枝富士品种为试材,检测不同栽培条件下的果实品质和香气物质成分。结果表明,套袋果实的可溶性固形物含量和总糖含量均低于不套袋果实;苹果酸和琥珀酸是苹果中的主要酸组分,不同的短枝富士品种表现出不同的差异;4个短枝型富士品种的主要香气成分均为酯类,占总香气成分的77.71%~96.49%,是典型的酯香型苹果品种;‘烟富6’、‘沂源红’、‘宫崎短枝’3个品种,套袋和不套袋管理情况下主要香气成分均是乙酸己酯;‘龙富短枝’品种套袋果实的主要香气成分为乙酸己酯,而不套袋果实的主要香气成分为2-甲基丁酸己酯。     

基于GIS辽宁省‘红富士’苹果农业气候区划

为研究辽宁省‘红富士’苹果适宜栽种的气候分区,利用辽宁52个气象站点1981—2010年气候资料和台站地理信息,采用GIS技术对红富士苹果的热量、降水和日照等气候资源进行网格推算并予以分析。根据红富士苹果对气象条件的要求,确定了气候区划指标,并将全省划分为最适宜种植区、适宜种植区、次适宜种植区和不适宜种植区4个分区。结果表明,（1）1月平均气温和4—10月温量指数对‘红富士’苹果栽种影响最大,选二者为‘红富士’苹果气候区划指标;（2）‘红富士’苹果的发展坚持-10℃安全线原则,在辽南应主要在大连市主要发展、营口市南部适当发展;在辽西主要是葫芦岛市的西南部、朝阳市的西南部和锦州市南部;辽中应在盘锦适当发展;辽东的丹东南部沿海一带适当发展。