黄土丘陵区土壤水分对山桃光合及蒸腾等生理参数的影响

应用英国PPS公司生产的CIRAS-2型光合作用系统,在半干旱黄土丘陵沟壑区,测定了3年生山桃苗在不同土壤水分条件下叶片光合及蒸腾等生理参数的日变化特征.结果表明:不同土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的日变化过程呈现不同的变化规律.土壤相对含水量为57.3%、70.1%、80.2%时,光合速率的日最大值分别出现在13:00、9:00、13:00,分别为10.51、12.52、9.25 μmol·m-2·s-1,日均值分别为6.83±4.92、6.40±4.43、5.66±3.44 μmol·m-2·s-1;在其它水分条件下,光合速率有明显午休现象.蒸腾速率的日变化过程与光合速率相似,土壤相对含水量为57.3%、70.1%、80.2%时,最大值均出现在13:00,日均值分别为1.91±1.03、3.27±2.09、2.90±1.70 μmol·mol-1.在所测水分范围内水分利用效率上午时段的最大值大部分出现在7:00或9:00,下午时段最大值出现的时间相差较大.当土壤相对含水量大于57.3%时,山桃光合速率下降的主要原因是气孔限制引起的,在其它土壤水分条件下,山桃在上午时段(13:00以前)以气孔限制为主,而下午时段(13:00以后)转变为以非气孔限制为主.依据光合速率、蒸腾速率和水分利用效率与土壤水分的定量关系,在半干旱黄土丘陵沟壑区,维持山桃正常生长的适宜水分范围是土壤相对含水量为30.9W.3%,应选择阴坡或半阴坡进行栽培.     

覆盖方式对信阳五月鲜桃果园土壤和树体光合特性的影响

为了筛选出适宜豫南地区的信阳五月鲜桃果园节水覆盖措施,以5年生桃树为试材,研究了覆膜、覆草覆膜、棚内覆草、棚内清耕4种地表管理措施对信阳五月鲜桃果园土壤含水量和树体光合特性的影响。结果表明:不同地表管理措施均能够显著减少地表水分蒸发,提高水分利用效率,避雨栽培和覆草处理可有效降低土壤温度;避雨栽培措施下信阳五月鲜桃叶片的光合速率日变化由露地的"双峰"曲线变为"单峰"曲线;棚内覆草能够有效提高信阳五月鲜桃叶片光合速率,减轻由遮光带来的群体光照强度降低,叶片光合速率下降的负面影响;棚内覆草措施下果实可溶性固形物含量明显下降。     

黄土丘陵区杠柳叶片气体交换过程对土壤水分的响应

在半干旱黄土丘陵区,采用CIRAS-2型光合作用系统,在不同土壤水分条件下,对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究.结果表明:土壤水分的变化会影响到杠柳光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的日变化过程.相对含水量为31.6%～84.9%时,杠柳可以维持较高光合生产力和较高的叶片水分利用效率,杠柳维持正常生理和生长过程所需的最低相对含水量为21.7%.据此认为:杠柳对土壤水分的适应范围较广,适宜栽植在黄土丘陵区水分较少的阳坡、陡坡.     

水分胁迫下新西伯利亚银白杨光合能力变化

采用室内盆栽试验,研究不同程度水分胁迫24 d对新西伯利亚银白杨叶片光合生产力和渗透调节物质含量的影响.结果表明：水分胁迫抑制了新西伯利亚银白杨幼苗叶片的光合能力,提高了叶片细胞中可溶性蛋白质含量,并影响了叶片中可溶性糖含量.随着胁迫强度和胁迫时间的增加,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著减小.叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈极显著正相关关系,与土壤含水量呈显著正相关关系.气孔导度蒸与腾速率呈极显著正相关关系,与土壤含水量、可溶性糖含量呈显著正相关关系.蒸腾速率与可溶性糖含量呈显著正相关关系.在土壤相对含水量≥25％的条件下,净光合速率下降主要由气孔因素导致.在土壤相对含水量＜25％的条件下,净光合速率下降主要由非气孔限制导致.     

干旱胁迫对槐树幼苗生长和生理生态特征的影响

以盆栽当年生槐树幼苗为材料,研究干旱胁迫对槐树幼苗生长和若干生理生态指标的影响。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,槐树幼苗的生长受到明显抑制,叶片相对含水量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐下降,水分利用效率和脯氨酸含量则显著上升;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量随土壤含水量的降低,先减小后增大,而叶绿素a/叶绿素b、类胡萝卜素/叶绿素总量无显著变化;干旱胁迫下,净光合速率的下降是由气孔因素与非气孔因素双重作用造成的,轻度和中度干旱胁迪下气孔限制是光合速率下降的主要原因,而重度干旱胁迫下非气孔限制是光合速率下降的主要原因。     

高寒地区2种白刺光合生理参数与土壤含水量关系

为比较唐古特白刺和小果白刺在高寒干旱地区的适生性,以1年生2种白刺的盘栽苗为研究对象,对7.5%、7.6%~12.5%、12.6%~17.5%等6种土壤水分含量条件下唐古特白刺和小果白刺叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等光合生理参数进行测定分析。结果表明,在青海高寒地区,唐古特白刺和小果白刺分别在21.92%和17.67%的土壤含水量时,达到最大净光合速率;在土壤含水量为17.72%和17.55%时,具有最大蒸腾速率;2种白刺能够维持较高水分利用效率的土壤含水量分别是11.85%和13.31%。说明唐古特白刺适宜在水分条件相对较高的区域生长,而小果白刺在干旱缺水的条件下生存能力更强。     

土壤含水量和光照对祁连圆柏光合生理指标的影响

采用人工控制土壤水分的方法,测定不同土壤含水量条件下祁连圆柏苗木的蒸腾速率、净光合速率和水分利用效率等指标,分析祁连圆柏在不同土壤含水量和光照条件下光合生理响应特征及其变化规律。结果表明:祁连圆柏的蒸腾速率、净光合速率均随着土壤含水量的增加呈先上升后下降的趋势。光合有效辐射在400-2 000μmol/(m~2·s)范围内,祁连圆柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率均呈现最高值。土壤水分含量在17.04%、15.54%和11.77%时,祁连圆柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率达到最高值,土壤含水量11.7%-17.04%是祁连圆柏生长最适宜的土壤水分区间。     

黑河流域荒漠地区水分胁迫对梭梭苗木影响的试验研究(英文)

梭梭(HaloxylonAmmodendronBge,一种C4灌木)苗种植在15升的容器中,给予不同的水分胁迫处理,研究了其水分关系和气体交换特征。结果表明:当土壤水分含量大于11%时,梭梭苗有高的蒸腾量;土壤水分含量低于6%时,苗木就不能从土壤中吸取水分;很好供水的苗木的蒸腾量与潜在蒸发量成线型相关。气体交换测定发现,随着土壤水分含量的下降,造成了不同程度的气孔导度、叶蒸腾强度和光合作用的下降。对同一苗木而言,由于这个地区有高的水气压亏缺(VPD),很好和中度供水的苗木在气孔反应方面有较宽的范围,气孔在决定光合作用方面起着较小的作用,二者没有明显的线型相关关系。虽然水分胁迫使蒸腾速率比光合速率下降的更快,提高了水分利用效率,而较高的蒸发需求增加了蒸腾量,限制了光合作用,但是总的趋势是光合作用和蒸腾强度成线型相关。图6表2参15。     

两种光照下低海拔引种云锦杜鹃的光合作用日变化

以移栽的野生云锦杜鹃Rhododendron fortunei为材料,使用LI-6400便携式光合作用仪,分析10%光照和全光照下低海拔区域引种云锦杜鹃的光合日变化,结果显示10%光照下生长的云锦杜鹃蒸腾速率低于全光照下生长的云锦杜鹃,而水分利用效率高于全光照下云锦杜鹃的60.17%。两种光照下的云锦杜鹃净光合速率和蒸腾速率日变化呈现"单峰"型。全光照下净光合速率下降是非气孔限制引起的,而10%光照下则为气孔限制引起。研究说明种植在低海拔环境的云锦杜鹃喜光的特性并不因为温度高而改变,但夏季遮荫措施还是有必要的。     

土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合性能的影响

为探索土壤干旱胁迫和光照强度对黄栌光合作用性能的影响规律,应用CIRAS-2型便携式光合作用系统,测定4种土壤水分（对照、轻度、中度和重度胁迫）处理下,3年生黄栌（Cotinuscoggygria var．cinerea）苗木叶片光合作用的光响应过程。结果表明：1）土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数具有明显影响,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率、光量子效率明显降低,光补偿点增高,叶片水分利用效率在轻度水分胁迫（土壤相对含水量60-65％）下的水平最高;2）黄栌叶片光合作用对强光胁迫的适应性较强,在较大幅度的强光（有效辐射强度1000-1800μmol·m^-1·s^-1）范围内,均能获得较高的光合速率和水分利用效率;3）黄栌光舍作用对弱光的光能吸收、转换和利用效率（光合量子效率）较低,并随土壤水分胁迫加剧而明显下降。     

不同水分条件下紫藤叶片光合作用的光响应

通过测定2年生紫藤叶片气体交换参数的光响应,确定紫藤正常生长发育所需的土壤水分条件.结果表明:紫藤的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值.维持紫藤同时具有较高Pn和WUE的土壤湿度范围,在体积含水量(VWC)为15.3%～26.5%,其中最佳土壤湿度为23.3%.适宜的土壤水分条件下,紫藤光饱和点在800μmol·m-2·s-1以上,在水分不足(VWC为11.9%,8.2%)或渍水(VWC为26.5%)时,光饱和点低于400μmol·m-2·s-1.此外,光响应曲线表明,随着光合有效辐射(PAR)增加到一特殊点,气孔限制值(Ls)和胞间CO2浓度出现相反的变化趋势.这个点的光合有效辐射称为光合作用由气孔限制转变为非气孔限制的转折点.并且不同水分条件下的转折点各不相同,当VWC 为28.4%, 15.3% 11.9%和 8.2%,转折点分别为600, 1000,1000 and 400 μmol.m-2.s-1.总之,紫藤通过对自身生理机能的调节,对水分胁迫具有较高的适应能力.图6参26.     

黄土半干旱区集水造林条件下林木生长适宜的土壤水分环境

2000年在山西方山，采用LI－6200光合测定系统和LI－1600稳态气孔仪，对不同集水措施试验地的刺槐、侧柏和苹果的生理指标进行了实地观测，并辅以相同树种实地盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测，研究了林木净光合速率、羧化效率、水分利用效率与土壤含水量的定量关系。结果表明：维持刺槐、侧柏和苹果净光合作用的最佳土壤含水量分别为17.13%、15.9%和16.11%，三树种维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量依次为13.23%、10.66%和12.38%；羧化效率最高时的土壤含水量临界值依次为15.7%、15.5%和15.8%；土壤水合补偿点分别为4.55%、3.91%和4.49%。上述三树种蒸腾速率所适宜的土壤含水量分别为18.82%、19.70%和16.33%。根据集水造林的基本构思，可选取维持最佳叶片水分利用效率的土壤含水量临界值作为集水造林林木密度调控的土壤水分阈值和林木需水量的低限计算条件。这一指标可量化为刺槐10％－13％，苹果10％－12.5%，侧柏9.5%-11%。     

喀斯特区顶坛花椒适生的土壤水分环境

2005年5月以盆栽顶坛花椒幼苗为对象,在不同水分梯度及充分供水条件下用CI-301 CO2气体分析仪进行林木生理指标观测,研究了顶坛花椒1年生苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效益与土壤含水量的关系,结果表明:维持顶坛花椒净光合作用的最佳土壤含水量为22%,维持顶坛花椒较高蒸腾速率的土壤含水量范围为22.5%～25.6%,气孔导度最大时对应的土壤含水量为25.6%,维持顶坛花椒叶片水分利用效益的最佳土壤含水量为28%,根据喀斯特造林的基本构思,可选取维持最佳叶片水分利用效益的土壤含水量临界值和维持最佳净光合速率的土壤含水量低限值作为喀斯特造林树种顶坛花椒的适宜土壤水分的高限值和低限值。这一指标可量化为22%～28%。     

水分胁迫下实生桑苗光合特性的研究

以1 a生实生桑为试材,采用盆栽控水法,设置了4个土壤水分处理(土壤相对含水量分别为75%~80%、65%~70%、45%~50%和25%~30%),研究水分胁迫对光合作用的影响,意在为不同立地条件下栽培实生桑提供理论依据。结果表明,除土壤含水量为25%~30%处理外,净光合速率日变化均呈现"双峰"型,有明显"午休"现象;在土壤水分胁迫下,叶绿素含量(CHL)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随土壤含水量下降而下降,胞间CO2浓度(Ci)在土壤相对含水量45%~50%前后呈先下降后上升的趋势;光合参数间相关性随土壤相对含水量的下降而逐渐下降。     

不同灌溉方式对银杏水分生理的影响

分析了在浇灌水量相同的条件下,3种不同浇灌方式（树灌器、漫灌和渗灌）对银杏叶水势、土壤含水量、光合速率、蒸腾速率和气孔导度的影响.结果表明：渗灌处理的叶水势显著高于树灌器和漫灌处理;漫灌处理的土壤含水量高于其它2种处理,在浅层土壤中表现比较明显;在浇灌水后的第1天,渗灌处理的银杏叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率显著高于其它处理;以叶水势为指标反映植物体内水分亏缺程度,发现3种灌溉方式达到相同的灌溉效果时,渗灌比树灌器和漫灌节水.     

土壤水分对核桃幼树蒸腾特性的影响

采用人工控制土壤水分的方法,在核桃幼树生长季对其蒸腾速率、叶温、室温、相对湿度、光合有效辐射、气孔导度进行了测定。结果表明:不同土壤水分条件下,核桃幼树蒸腾速率日变化差异显著,当土壤含水量在8%以下时,蒸腾速率的日变化不明显,土壤含水量为8%~11%时可维持其各项生理功能;通过对日蒸散量的研究,认为在该区11%的土壤含水量即可满足幼树的生长,下限值为8%。通过回归分析得出当土壤水分充足时,蒸腾速率与环境因子相关性高,反之则低。     

伯乐树幼苗对不同土壤含水量的生理生态响应

为了明确伯乐树幼苗对土壤含水量的响应,比较研究了不同土壤含水量下伯乐树幼苗的形态学指标及相关光合参数。结果表明,在土壤相对含水量大于40%时,不同处理之间的蒸腾速率无显著差异(P0.05);40%土壤含水量的条件下,水分利用效率和气孔限制值较高(P0.05),而此时的表观光合速率、CO2利用效率和蒸腾速率均最低(P0.05)。随着土壤含水量的降低,伯乐树幼苗叶片的最大光合速率(Pmax)、光补偿点(VLCP)、光饱和点(VLSP)、最大羧化速率(Amax)和羧化效率(RCU)整体上均呈下降趋势,而CO2补偿点(VCCP)和CO2饱和点(VCSP)均呈上升的趋势。100%与40%处理相比,两者除暗呼吸速率(Rn)未达到显著差异(P0.05)外,其余参数差异的均达到显著水平(P0.05)。形态学指标的结果也显示,在土壤含水量相对较高的环境下(100%和80%),伯乐树幼苗的株高、冠幅、分枝数和生物量等均较大(P0.05),表现出良好的生长态势。综合本次实验结果表明,较高的土壤相对含水量(60%)有利于伯乐树的生长发育。建议在进行伯乐树幼苗繁育时,应适当的增加土壤含水量。     

低海拔区2种光照强度对猴头杜鹃光合特性的影响

利用LI-6400便携式光合作用仪对10%光照和全光照下低海拔生长的猴头杜鹃Rhododendron simiarum的光合特性进行测定。光响应曲线分析结果显示,净光合速率表现为10%光照全光照,夏季在低海拔环境下猴头杜鹃适应遮荫的环境;10%光照下生长的猴头杜鹃蒸腾速率明显低于全光照下生长的猴头杜鹃,水分利用效率明显高于全光照下生长的猴头杜鹃;10%光照下生长的猴头杜鹃有利于干物质的积累;2种光照强度下的猴头杜鹃净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均表现为"单峰"型;气孔限制值与胞间CO2浓度的日变化表现为"双峰"型。     

土壤水分胁迫对欧李幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

采用Li-6400光合仪和OS1-FL调制荧光仪分析研究了水分胁迫下欧李的光合特性和叶绿素荧光参数变化特征.结果表明:(1)在低度水分胁迫下欧李的平均光合速率最大,而在严重水分胁迫下则最小;欧李的气孔导度在无水分胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度水分胁迫和严重水分胁迫下变化不明显.欧李的光合速率日变化呈双峰曲线,中午存在明显的光合午休现象.在低度水分胁迫、无水分胁迫、中度水分胁迫和严重水分胁迫下,欧李的净光合速率分别为8.447±0.831、6.811±0.690、2.658±0.756、1.474±0.469 μmol·m-2·s-1,前2种条件下与后2种条件下的净光合速率存在极显著差异.不同水分胁迫下欧李的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率的日变化与净光合速率的变化类似.(2)荧光参数初始荧光与非光化萃灭随干旱胁迫程度的增加而增加,而最大光化量子产量、光系统Ⅱ潜在活性则均降低.这表明随水分胁迫程度的增加,PSⅡ反应中心受到破坏或可逆失活,光合作用原初反应过程受抑制,欧李可能通过热耗散消耗掉过剩光能,从而保护了光合机构,这是植物对环境的适应性反应.(3)低度水分胁迫即土壤含水量为21%～24%时,欧李光合生理指标达到最佳水平,水分利用效率最高(1.214±0.112 μmol·mmol-1).     

玫瑰叶片光合参数的光响应和CO_2响应研究

为促进玫瑰在干旱半干旱地区的发展,以凉城县岱海林场人工栽植的玫瑰为研究对象,利用LI-6400XT光合仪测定玫瑰叶片光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、水分利用效率等光合参数,分析了其随光合有效辐射强度(PAR)、CO_2浓度的变化规律,结果显示,PAR是影响玫瑰光合作用最重要的生态因子,玫瑰光合参数的最大值出现在光强400~600μmol·m-2·s-1,CO_2浓度是影响玫瑰光合参数的重要环境因子。CO_2浓度为600μmol·CO_2·mol-1时,可大幅提高玫瑰生长。玫瑰表现出较高光合速率、较低蒸腾速率和较高水分利用效率生理特征,在干旱半干旱地区具有较好的引种栽培和开发利用潜力。