香梨两种树形净光合速率特征及影响因素

以自然开心形和疏散分层形香梨树为试材,应用美国Li-cor公司生产的Li-6400光合作用测定系统测定其光合参数,分析了香梨两种不同树形叶片的光合特性以及叶片叶绿素含量、比叶重(SLW)与净光合速率(Pn)的关系,同时研究了气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及其它因子对不同树形Pn的影响。结果表明:自然开心形和疏散分层形香梨树叶片Pn日变化呈不对称双峰曲线,14:00左右出现光午休现象,且整个生长期疏散分层形香梨树叶片Pn峰值大于自然开心形,6月份Pn最小,这与气孔的调节作用密切相关。疏散分层形Pn日变化在11:00 和15:30出现高峰,自然开心形Pn日变化高峰出现在11:00和17:00;同一品种同一时期的自然开心形树和疏散分层形树的叶绿素含量与其Pn值呈正相关,R²分别为0.9438和0.8952;自然开心形的Pn与SLW的相关性高于疏散分层形;Gs、Tr、RH与Pn呈正相关,与Ci、Cs和Pn呈负相关,且疏散分层形香梨树叶片的Pn与Gs、Tr和Cs的相关性均达到了极显著水平,与Ci、Ta、PAR和Hs均达到了显著水平,而在自然开心形中Pn与光合参数相关性不明显,这说明疏散分层形香梨树对影响光合作用的外界因素和内部因素的变化反应比自然开心形敏感。     

花期海蓬子对盐胁迫的生理响应

研究了花期阶段不同浓度NaCl(0、10‰、20‰、30‰、40‰、50‰和60 ‰)对海蓬子(Salicornia bigelovii)生长、光合色素、光合作用参数、抗氧化和离子含量的影响。结果表明:10‰NaCl盐处理下海蓬子株高、茎生物量、叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、茎SOD活性和POD活性等指标值均显著高于其它处理,而高盐(40‰NaCl及其以上)胁迫下,上述指标值均表现为下降,同时茎K⁺ 含量也显著下降,而茎Na⁺、Cl^-、Na⁺/K⁺和MDA含量等显著上升。相关分析显示,生物量与Chl a/Chl b呈现显著正相关,与株高、茎Pn、Gs、Ci、Tr、Chl含量、K⁺ 含量、SOD和POD活性呈现极显著正相关,与气孔限制值(Ls)、Car/Chl、MDA含量、Cl^- 含量和Na⁺/K⁺ 等均呈极显著负相关。综上所述,10‰ NaCl处理是花期海蓬子生长和光合生长的最适宜盐度,而无盐和高盐下海蓬子光合抑制主要是来自气孔因素,同时高盐胁迫下还伴随着非气孔限制。     

水分对番茄不同叶龄叶片光合作用的影响

以番茄品种"金棚1号"为材料,采用盆栽方式,按照蒸腾蒸发量(ET)的50%、75%、100%和125%作为补充灌溉量研究了不同水分下番茄结果期叶片气体交换特性和光响应特征参数随叶龄的变化。结果表明:番茄叶片随着叶龄的增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐降低,水分利用效率(WUE)呈先上升后下降趋势;叶龄为18 d 和29 d的叶片最大净光合速率(P_max)随灌溉量的增加均先增加后降低,分别在75%ET和100%ET处理达到最大值。叶龄为38 d和47 d的叶片P_max均以125%ET处理最大。表观量子效率(α)随叶龄的增大也先升高后下降,在叶龄为38 d 时最大;番茄叶片的光饱和点(LSP)随叶龄的加大而减小。不同水分处理下不同叶龄叶片的光响应特征参数为:叶片在叶龄为18 d时,P_max为20.64-26.73 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0518-0.0556;叶龄为29 d时,P_max为11.00-24.24 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0522-0.0594;叶龄为38 d 时,P_max为11.77-18.18 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0619-0.0693;叶龄为47 d时,P_max为9.09-18.17 μmol·m^-2·s^-1,α为0.0538-0.0606。随叶龄加大,增加补充灌溉量有利于延缓叶片光合能力的降低。气孔限制是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素,气孔限制与非气孔限制因素是番茄叶片Pn随叶龄变化的原因。     

荒漠区植物光合器官解剖结构对水分利用效率的指示作用

植物生理功能的发挥以结构为基础,因此,植物光合器官(叶片或同化枝)解剖结构会对水分利用效率(WUE)有一定的指示作用。通过对黑河流域优势种灌木光合器官的解剖特征和表征WUE的稳定碳同位素比率(δ¹³C)进行分析,试图从解剖结构的角度为荒漠植物WUE寻求一个有效的指示指标。结果显示:(1)除花棒外,轴状光合器官植物的δ¹³C值均高于叶状。(2)不同荒漠植物光合器官及不同组织厚度变化范围较广,叶厚度(Tl)或轴直径(Da)、角质层厚度(Tc)、表皮厚度(Te)、栅栏组织厚度(Tp)、海绵组织厚度(Ts)、贮水组织厚度(Ta)的最大值分别约为最小值的6.9、5.8、11、4、3.5和3.5倍。荒漠区多数轴状光合器官植物的Da以及Te高于叶状。(3)所研究优势种灌木的δ¹³C值与Tl或Da之间存在极显著的正相关关系(r=0.719,P<0.01),与不同组织厚度(Tc、Te、Tp、Ts和Ta)之间相关性不显著。由此可知,从植物光合器官的解剖结构来看,荒漠区植物的WUE可以用Tl或Da来表征,叶片越厚,越有利于植物高效利用水分,且轴状光合器官植物的WUE高于叶状。     

西双版纳季节雨林网脉核实幼树光合特性的季节动态

【目的】揭示热带季节雨林中幼树个体的生物学特性及林下更新的适应机制,为全球气候变化下山地森林资源的开发与保护提供科学依据。【方法】选择西双版纳热带季节雨林中生长于林下的网脉核实幼树,分别在雾凉季（1月）、干热季（4月）和雨季（7月）,利用Li-6400 光合作用测定仪,测定其光合光响应特征及光合速率日变化的季节动态特征。【结果】林下网脉核实幼树叶片的最大净光合速率（Pn_max）为雨季>干热季>雾凉季,分别为4.105,3.021和2.125 μmol/(m²·s),季节间存在显著差异;在人工光源下,雨季的气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）均相对更高,最大值分别达到0.149,1.733 mmol/(m²·s)和7.632 mmol/mol。网脉核实幼树在林下自然光照环境中,雾凉季、干热季、雨季一天中净光合速率（Pn）最大值分别为0.652,1.192和1.975 μmol/(m²·s);各季节中,Pn、Gs、WUE等的日变化进程均表现为双峰型特征,但峰值出现的时间存在差异。【结论】热带季节雨林网脉核实幼树在林下的光合作用受季节变化的影响较大,Pn、Gs、Tr、WUE等总体上呈现出雨季最大、雾凉季最小的特征。     

贝壳砂生境酸枣叶片光合生理参数的水分响应特征

以黄河三角洲贝壳堤岛优势灌木酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosus)为试验材料,模拟贝壳砂生境系列水分条件,测定分析酸枣叶片在系列水分梯度下的光合参数光响应及叶绿素荧光参数,阐明酸枣主要光合生理参数的水分响应特征。结果表明:(1) 酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)随土壤水分的增多先增大后减小, Tr对土壤相对含水量(Wr)的敏感程度大于Pn,因而WUE维持在较高水平。(2) 酸枣叶片Pn下降的原因在Wr > 25%时以气孔限制为主;Wr < 25%时以非气孔限制为主,光合机构受到不易逆转的破坏。(3) 酸枣叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率(AQY)和光饱和点随土壤水分的增多先增大后减小,光补偿点、光抑制项(β)和光饱和项则先减小后增大。(4)在Wr为80%时,酸枣叶片PSⅡ反应中心的光化学转化效率最高。当Wr < 30%时,AQY和潜在光化学效率迅速减小,β迅速增大,酸枣光抑制明显。当Wr < 25%时,非光化学淬灭系数迅速减小,初始荧光迅速增大,酸枣PSⅡ受到不可逆的破坏。(5) Wr在11%-25%内为低产低效水,Wr在25%-58%内为中产中效水,Wr在58%-80%内为高产高效水,Wr在80%-95%内为中产低效水。贝壳砂生境酸枣叶片的光合作用对水分逆境具有较强的生理适应性和可塑性,在Wr为58%-80%内,酸枣光合生理活性较高,利于酸枣苗木生长。     

水分对温室盆栽番茄叶片光响应特性的影响

【目的】探讨水分对番茄叶片光响应特性的影响,为番茄栽培提供科学用水依据。【方法】以番茄品种“金棚1号”为材料,采用盆栽方式,分别按照单株日蒸腾蒸发量（ET）的50%,75%,100%和125%作为补充灌溉量设置4个水分处理,并利用Li-6400XT便携式光合仪测定番茄叶片的光响应曲线。【结果】随着灌溉量的增加,番茄叶片的净光合速率(Pn)、最大光合速率(P_max)、光饱和点(LSP)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)均呈现出增加的趋势,其中以125% ET处理的最高;水分利用效率(WUE)、叶片饱和水汽压亏缺（Vpdl）、叶片温度（Tl）、气孔限制值(Ls)则呈下降趋势,其中以50% ET处理的最低;表观量子效率(α)、光补偿点(LCP)则呈先上升后下降的趋势。随着光合有效辐射强度（PAR）的增加,番茄叶片的Pn、Tr、Gs、WUE、Ls均呈先迅速升高后缓慢升高甚至下降的趋势;Ci先急剧下降,后基本保持平稳;Vpdl和Tl先略有下降后逐渐上升。【结论】气孔限制因素是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素。按照ET的125%补充灌溉量,可明显提高番茄叶片的Pn,降低WUE。     

基于控墒补灌的春小麦滴灌制度研究

为优化北疆绿洲区滴灌春小麦的灌溉制度,采用控墒补灌法研究了不同灌水量对滴灌春小麦光合特征、干物质分配及水分利用效率的影响。结果表明,拔节～开花期小麦株高、干物质积累量和叶面积指数均随着灌水量的增加显著（P<0.05）升高。小麦旗叶各时期净光合（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）增加显著（P<0.05）升高,而胞间CO₂浓度（Ci）变化趋势相反;过量灌溉T5各时期Gs均有所降低,Pn和Tr成熟期下降显著（P<0.05）;亏缺灌溉（T1）Pn峰值提前至孕穗期,各时期WUE均最低、LS最高。干物质向籽粒的分配、花前同化物转运率和对籽粒的贡献率随墒度随灌水量增加显著（P<0.05）降低。二次曲线拟合表明,灌水量为371 mm时可取得7 450 kg·hm^-2的高产,灌溉频率约每7 d灌1次是本地区春小麦的最佳灌溉方案。     

2种引种彩叶植物光合日变化及其影响因子研究

采用Li-COR 6400便携式光合分析仪进行光合生理指标测定,分别对2年生美国红枫与北美枫香叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Tr)等进行对比分析。结果表明,2种引种于北美的观赏树木净光合速率日变化均呈双峰曲线,存在光合“午休”现象,用相关分析与通径分析法结合分析其净光合速率和各生理生态因子间的相互性,结果显示两者光合速率的主要影响因子有很大差异,枫香主要受Tr,Cond和VpdL的影响,而红枫Pn的影响因子则主要是Tr和Ci。     

晴空条件下光合有效辐射中散射辐射的测量模型

为了解决散射辐射地面测量中难以摆脱遮光装置的问题,本研究通过调整传统的直接测量方法,拟建立晴空条件下的散射辐射估算模型。具体方法是,选择晴朗无云的天气条件,在美国华盛顿州普罗瑟市郊无绿色植物覆盖的空旷场地上测试07:30—19:30(间隔15 min)的北向局部散射辐射数据(PAR_f-N)和总体散射辐射数据(PAR_f)。测试同时拍摄天空图像,并计算其灰度特征值(H)和颜色特征值(B)。结果分析表明:1)PAR_f-N与PAR_f之间呈指数函数关系,决定系数r²为0.768;2)天空图像的H值与PAR_f之间呈三次函数关系,r²为0.688;3)结合PAR_f-N、H和B值,及常见气象因素,构建多元线性回归模型,最优模型引入了7个变量,其校正和预测相关系数及校正和预测均方根误差分别为0.951、0.958和27.897、25.526。研究表明该估算模型可在较大程度上提高预测性能及其稳定性。     

Heterosis of maize photosynthetic performance

Four maize inbred lines with different photosynthetic rates and their two hybrids were used as test materials, and the diurnal variations of their photosynthesis parameters in the silking stage were measured to study the heterosis of photosynthetic performance. Results showed that net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (Tr) and stomatal conductance (Gs) all presented an obvious single-peaked curve in a day, with the peak values occurring at 10:00–12:00, 12:00, 10:00–12:00 a.m., respectively, while water use efficiency (WUE) had a “V” type variant trend, with the lowest value appearing at 12:00. The diurnal variation of Pn and Tr was correlated markedly with Gs, suggesting that Gs played an important role in regulating the diurnal variation of Pn and Tr, and Pn, Tr and Gs had a higher heterosis in the afternoon than in the morning, while the WUE was in reverse, indicating that maize hybrid had higher resistance to the high temperature and dehydration in the afternoon, which provided a new path to select varieties with a high net photosynthetic rate. __________ Translated from Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(5): 1049–1054 [译自: 应用生态学报]     

枫杨幼苗对土壤水分"湿-干"交替变化光合及叶绿素荧光的响应

以盆栽1年生枫杨幼苗为实验材料,通过人工设置土壤水分来模拟三峡库区消落带不同土壤水分对枫杨幼苗的光合参数、光合色素含量、叶绿素荧光特性等的影响.试验设置4个处理组,分别为常规供水、常规供水-轻度干旱-复水、水淹、水淹-轻度干旱-复水,3个处理期分别为前期(0-33 d)、中期(34-63 d)、后期(64-78 d).结果表明,不同的水分处理显著地影响了枫杨幼苗“表观性”的气体交换、光合色素含量和水分利用效率等特性,但相较而言对枫杨幼苗“内在性”的叶绿素荧光特性影响较小,且影响的结果和程度因处理组和指标而异.78 d时,除胞间CO2浓度(Gi)、叶绿素a/叶绿素b、光化学猝灭值(qP)和非光化学淬灭值(qN)外,水淹组(FL组)的各项指标在4个处理组中都为最低值;“湿-干”交替组(FD组)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及总叶绿素含量则表现出先降低复水后显著增加的趋势;DR组的变化趋势与FD组类似,但变化的幅度较FD组小.研究发现,枫杨幼苗面对不同水分状况呈现出了一定的敏感特性,但随着胁迫时间的延长其无论是从光合、水分利用还是叶绿素荧光特性方面都表现出积极的响应,较能适应干旱、水淹、“湿-干”交替等多种环境胁迫,且在胁迫解除后能够迅速恢复生长,可以考虑用于三峡库区消落带的植被重建.     

遮阴处理对白及块茎产量和有效成分的影响

以三年生白及（Bletilla striata）为材料,在遮光率分别为0%、50%、70%和90%的条件下,研究白及块茎产量和有效成分的变化以及它们之间的相关关系。结果表明：白及块茎生物量在50%和70%遮阴处理后显著增加,均高于0%全光照组;白及块茎的总酚含量、多糖含量、多糖得率和总抗氧化能力随着光照强度的降低呈现先上升后下降的趋势,且均在50%遮阴处理后达到最高水平;3个遮光处理白及块茎的类黄酮含量均有所增加,在70%遮光处理后达到最高水平。综上所述,50%的遮阴处理对白及块茎产量的提高和有效成分的积累最为有利,综合考虑产量和品质,建议在白及栽培过程中采用遮光50%较为适宜。     

秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响

在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0-40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响。结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大。P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显。(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化。与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO₂浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施。综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施。     

根际土壤理化因子与真菌群落对白及产量和质量的影响

研究了不同产地白及产量、多糖含量、根际土壤理化因子及真菌,以期找出根际土壤理化因子及真菌与白及产量和质量的相关性,为开发高产量、高质产量的白及田间管理技术方案的研发提供指导。应用IlluminaMiSeq高通量测序技术、酶标仪等方法分析白及产量、多糖含量、土壤理化因子和土壤真菌群落的变化规律。结果表明：产量与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Zn²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)丰度、Na~+、Al³⁺、Ca²⁺含量负相关;多糖与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、Zn²⁺、Al³⁺、Ca²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Na~+负相关。结论 白及田间管理中,提高Zn²⁺、Ca^...     

Effects of exogenous nitric oxide on growth, active oxygen species metabolism, and photosynthetic characteristics in cucumber seedlings under NaCl stress

The study was conducted by means of nutrient solution culture to investigate the effects of exogenous nitric oxide (NO) on growth of cucumber seedlings, active oxygen species metabolism and photosynthetic characteristics in cucumber leaves under 50 mmol/L NaCl stress. The results showed that 10–400 μmol/L exogenous sodium nitroprusside (SNP), especially 100 μmol/L SNP, significantly alleviated the injury to seedlings and increased seedling growth. The activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), and the contents of photosynthetic pigments and proline also increased under 50 mmol/L NaCl stress. Similarly, net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), and transpiration rate (Tr) also increased significantly. However, exogenous nitric oxide application markedly decreased membrane permeability, rate of O ₂ ^.− production, the contents of malondialdehyde (MDA) and H₂O₂, and intercellular CO₂ concentration (Ci) under 50 mmol/L NaCl stress. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(2): 546–553 [译自: 生态学报]     

干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应

植物光合与水分生理特征是植物逆境适应能力评价的重要参考指标.极端生境下,坡位的选择有时成为造林成败的关键.探讨了元谋金沙江干热河谷9个主要造林树种光合与蒸腾作用在不同坡位间的空间差异及干热季向湿润季转换的时序差异.结果表明,低的坡位有助于树种维持相对高的净光合速率,且树种不同,由坡位引起的光合增益效应亦具有较大差别;低坡位的光合增益效应在干热季更为明显,而在湿润季,干热胁迫解除,低坡位的光合增益效应具有较大程度的降低;在不同坡位间发生的光合限制主要受非气孔因素主导.无论在干热季或湿润季,与净光合速率的变化情形一致,低的坡位均促进了树种的蒸腾速率.水分利用效率受坡位的影响较为复杂,因树种、季节而异.     

沙埋对沙米幼苗生长、存活及光合蒸腾特性的影响

沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010-2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%-100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。