两个杨树新品种(系)光合特性研究

在相同生境条件下,以I-107、L35和中菏1号3个广泛栽培的杨树品种为对照,利用Li-6400光合仪测定了A50、A69 2个杨树品种(系)的光合特性、水分利用效率,结果表明:不同杨树品种(系)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(gs)、水分利用效率(WUE)的日变化呈单峰或双峰曲线;A50存在明显的光合午休现象,A50的Pn、gs、WUE日均值最大,并显著高于A69、I-107、L35和中菏1号,而Tr、胞间CO2浓度(Ci)日均值较小;A69净光合速率(Pn)日变化呈现单峰曲线,Pn日均值低于3个对照,但是水分利用效率(WUE)要高于3个对照。综上,在2个杨树供试品种(系)中,A50的光合能力较强且生长优势明显,可作为速生品种选育对象开展进一步的测试研究;A69净光合速率日均值低于3个对照,但是水分利用效率高于3个对照,可以延长观测时间继续试验,进一步确定是否有推广应用价值。     

5个苦楝无性系光合特性的初步研究

为深入了解苦楝无性系光合生理特性,比较不同无性系叶片光合参数的差异。本文以5个苦楝优良无性系为参试对象,用Li-6400便携式光合作用测定仪测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci),并进行分析比较。结果表明:参试苦楝无性系胞间CO2浓度(Ci)和生理水分利用率(WUE)存在极显著差异;叶片净光合速率(Pn)和叶片蒸腾速率(Tr)存在显著差异;气孔导度(Gs)差异不显著。苏楝J104、苏楝J7和苏楝J61净光合速率(Pn)较大,其中苏楝J61生理水分利用率(WUE)较高。     

山茱萸幼树光合及水分生理生态特性

采用Li 6400光合分析仪,研究了太行山退耕还林地山茱萸幼林在20℃温度条件下,不同光合有效辐射(PAR)强度及不同CO2浓度内的叶片光合作用及水分生理生态参数的变化特征,结果表明:(1)400μmol·mol-1CO2浓度条件下,山茱萸幼树叶片净光合速率(Pn)与PAR之间的回归方程:Pn=-8×10-6PAR2 0 0222PAR 1 9509,相关系数可达0 9524(n=33);光饱和点、补偿点及表观量子效率分别为1387 50μmol·m-2·s-1、17 4μmol·m-2·s-1、0 0663mol·mol-1;叶片蒸腾速率(Tr)与PAR间回归方程:Tr=0 0013PAR 5 637,线性相关系数达0 9830;叶片水分利用率(WUE)随PAR增强呈明显的抛物线状变化趋势,二者相关系数可达0 9222(n=33);(2)1200μmol·m-2·s-1PAR条件下,Pn与[CO2]之间回归方程Pn=-2×10-5[CO2]2 0 0502[CO2]-2 9656,相关系数接近于1 0(n=30),CO2饱和点、补偿点及羧化效率分别为1255μmol·mol-1、60 5μmol·mol-1、0 0406;Tr随[CO2]的增加呈直线下降趋势,但二者关系并不明显,WUE与[CO2]之间回归方程为:WUE=-4×10-6[CO2]2 0 0084[CO2]-5 5052。相关系数接近于1 0(n=30)。     

高CO2浓度和干旱胁迫对4种树苗光合特性的影响

在不同CO2浓度(380、720 μmol·mol-1)的密闭式生长箱内,对5年生油松和侧柏苗、3年生元宝枫和刺槐苗进行培养,研究CO2浓度升高与干旱胁迫对4种树苗光合特性和水分利用效率的影响.结果表明:高CO2浓度均能增加正常水分和重度干旱胁迫下4个树苗的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和瞬时水分利用效率(WUE;),而降低蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cord);在轻度干旱和重度干旱条件下,Pn、Ci、Tr、Cond和WUEi增加,刺槐的WUEi却减少.CO2浓度增加,4个树种在同一干旱时期的碳稳定同位素比值(δ13C)减少.随着干旱胁迫加剧,不同CO2浓度下4个树种的Pn、Tr和Cond减少,而720 μmol·mol-1 CO2浓度下4个树种和380 μmol·mol-1CO2浓度下刺槐和元宝枫的WUEi和δ13C增加,而380μmol·mol-1CO2浓度下油松和侧柏的WUEi和δ13C先增加,到重度干旱时又下降.CO2浓度增加与干旱胁迫的交互作用减弱了干旱胁迫或者CO2浓度增加中的某一因子对气孔变化的敏感性,使得气孔变化缓慢,延迟了水分胁迫的发生.     

油松不同种群2年生苗木光合特性的比较

以油松分布区不同地理区域8个种群的2年生苗木为研究对象,采用Li-6400型便携式光合作用测定系统测定其光响应曲线、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)等光合生理指标,旨在了解不同种群油松在云南松中心分布区生境下光合特性的差异。结果表明:8个油松种群之间的各个光合指标均存在着极显著的差异,北京松山油松种群具有较高的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pmax)、水分利用率(WUE)和光能利用率(LUE),其光合能力、生长潜力、水分和光能利用能力、对光环境的适应能力均较强。     

临安毛竹快速生长期耗水特性及其影响因子

林木耗水特性是森林生态学领域主要的研究内容之一。本项研究是利用Li-6400光合测定仪测定不同年龄(Ⅰ度竹、Ⅱ度竹、Ⅲ度竹)的毛竹在其快速生长期(3-5月)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及其影响因子(光合有效辐射、大气温度、大气相对湿度、大气CO2浓度、胞间CO2、气孔导度),对其水分利用动态及其相关影响因子进行了研究。结果表明,(1)毛竹水分利用效率(WUE)在快速生长中期最高,前期其次,后期最小;Tr在快速生长中期最小,前期其次,后期最大。(2)在相同生长期内,WUEⅡ度竹最大,Ⅰ度竹其次,Ⅲ度竹最差;而Tr随着竹龄增加逐渐减小。(3)水分利用效率影响因子影响程度由大到小为胞间CO2浓度、光强、大气湿度、气孔导度、大气温度、大气CO2浓度;蒸腾速率影响因子影响程度由大到小为气孔导度、光强、大气CO2浓度、胞间CO2浓度、大气温度、相对湿度。研究结果将对毛竹的固碳机制和制定科学合理的管理措施提供理论依据。     

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.     

酥李光合作用日变化研究

2013年9月中旬在贵州大学林学院苗圃,利用Li-6400开放式光合作用测定系统对1年生酥李盆栽苗的光合特性进行测定。结果表明:酥李净光合速率(Pn)日进程呈典型的双峰曲线,有明显的光合"午休"现象,峰值分别出现在11∶00左右(峰值17.64μmol·m~(-2)·s~(-1))、16∶00左右(峰值6.45μmol·m~(-2)·s~(-1));酥李气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化均呈双峰曲线;胞间CO2浓度(Ci)的日变化大致呈"V"字型曲线。酥李净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)极显著负相关,其光合"午休"的原因主要为气孔关闭引起光合作用下降,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)是酥李净光合速率(Pn)的关键影响因子。     

红榉光合及水分生理生态特性

研究了红榉在不同光合有效辐射(PAR)强度及不同CO2浓度(CCO2)范围内叶片光合及水分生理生态参数的变化特征。结果表明:①当大气CO2浓度为400μmol/mol时,红榉叶片净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)之间回归方程为Pn=-9×10-6PAR2+0.021 2PAR+0.592,光饱和点、补偿点及表观量子效率分别为1 177.8μmol/(m2.s)、20.0μmol/(m2.s)、0.034 5 mol/mol;叶片蒸腾速率(Tr)与PAR间回归方程:Tr=0.002 5PAR+4.535(R2=0.816 9,n=48);叶片水分利用效率(WUE)和PAR之间的回归方程:WUE=-2×10-6PAR2+0.003 3PAR+0.193 9(R2=0.822 2,n=48);②1 200μmol/(m2.s)PAR条件下,Pn与CCO2之间回归方程为Pn=-2×10-5C2CO2+0.062 1CCO2-5.501 8(R2=0.936,n=48),CO2饱和点、补偿点、羧化速率分别为1 552.5μmol/mol、84.8μmol/mol、0.040 3 mol/(m2.s);Tr随CCO2增强基本保持稳定不变;WUE与CCO2之间回归方程为:WUE=-3×10-6C2CO2+0.010 5 CCO2-0.944 2(R2=0.894 1,n=48)。     

沙柳和黄柳光合特征及干旱胁迫下的光响应研究

研究沙柳、黄柳光合特征及其对干旱胁迫的响应,为我国北方沙区植被恢复提供理论支持。生长季,以人工栽植的沙柳、黄柳为研究对象,利用LI-6400XT光合仪测定沙柳、黄柳叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等指标的日进程,并设置4个控水梯度,分析干旱胁迫对沙柳、黄柳光合参数的影响,以及光合速率对干旱胁迫的响应。结果显示,沙柳的Pn、Gs、Ci、Tr值均大于黄柳,而WUE则为沙柳小于黄柳。干旱胁迫对沙柳、黄柳光合速率的影响基本一致,随干旱胁迫程度增加,沙柳、黄柳的最大光合速率(Pm)、暗呼吸速率(Rd)、光饱和点(Lm)反而下降,而光补偿点(Lc)变化趋势相反。在干旱胁迫下,土壤水分作为限制沙柳和黄柳光合作用的主导因子,导致叶片光合、蒸腾等生理活动降低。     

干旱对南五味子和海南红豆幼苗气体交换参数的影响

对海南红豆和南五味子的1年生实生苗在不同强度干旱胁迫下的叶片气体交换参数进行研究。结果表明:随着干旱胁迫的加强,南五味子和海南红豆的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶片水分利用率(WUE)不断下降,而胞间CO2浓度(Ci)为先下降后上升,气孔限制值(Ls)呈现先上升后下降;重度胁迫时海南红豆的Pn、Gs、Tr和WUE均比南五味子大,说明前者对干旱有更强的适应性。     

土壤水分对金银花叶片气体交换参数及水分利用效率的影响

利用C IRAS-2型便携式光合作用仪,测定了不同土壤水分条件下3年生金银花叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等生理参数的光响应过程,阐明其气体交换参数及水分利用效率对土壤水分和光合有效辐射的响应规律,探讨了金银花正常生长发育所需的土壤水分和光照条件。结果表明:金银花叶片的Pn、Tr及WUE对土壤水分和光合有效辐射的变化具有明显的阈值响应;金银花叶片正常生长(同时具有较高Pn和WUE)的适宜土壤质量含水量(Wm)为121~206 g.kg-1,适宜的光合有效辐射为600~1 600μmol.m-2.s-1;Wm为172g.kg-1左右为"最佳高产高效水",最佳光合有效辐射为800~1 000μmol.m-2.s-1。以光合生理参数为指标对金银花土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定Wm在62 g.kg-1以下为"无效水";Wm在234 g.kg-1以上和62~90 g.kg-1阈值内属于"低产低效水";在121~145 g.kg-1阈值内为"中产中效水";在172~206 g.kg-1阈值内为"高产高效水"。     

不同土壤水分条件下刺槐幼苗光合日变化研究

采用盆栽试验在正常水分、中度干旱和重度干旱(田间持水量的75%、50%和35%)3种土壤水分条件下,研究了1年生刺槐幼苗的光合日变化特性。结果表明:在不同土壤水分条件下,刺槐叶片同一光合生理参数(净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、气孔限制值Ls、羧化效率CE、胞间CO2浓度Ci、、和水分利用效率WUE)的日变化动态趋势近似一致。Pn日变化呈现双峰曲线的形式,在中午出现明显的午休现象。在全天的七个测定时间点,刺槐叶片的Pn、Gs、Tr、Ls、CE均表现出:正常水分>中度干旱>重度干旱;Ci则表现为:重度干旱>中度干旱>正常水分;而WUE在全天不同时段表现不同,显示刺槐可通过生理调节机制适应外界环境变化,维持高效的水分利用效率。随土壤水分降低,刺槐叶片Pn的降低在8:00-10:00是由非气孔限制引起;而10:00-12:00则由气孔限制引起。     

河西走廊干旱荒漠区9个梨品种光合特性的比较研究

对河西走廊干旱荒漠区栽植的梨品种进行光合特性的比较,以期为当地梨的选育和引种提供参考。以9个梨品种为材料,测定其光合参数并进行相关性分析。结果表明,(1)9个梨品种的光合指标存在差异性,‘南果’的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)最大;‘软儿’的净光合速率(Pn)和胞间CO_2浓度(Ci)最小,‘尕吊蛋’的水分利用效率(WUE)和蒸气压亏缺(VPD)最大、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)最小;‘皇冠’的气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)最大、水分利用效率(WUE)和蒸气压亏缺(VPD)最小。(2)净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)呈显著正相关(P0.05),与胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)呈极显著正相关(P0.01),与蒸气压亏缺(VPD)呈极显著负相关(P0.01)。(3)综合比较,‘南果’‘皇冠’和‘绿早酥’的光合能力较强,但耗水量大,耐旱性弱;‘软儿’‘尕吊蛋’‘香梨’‘茄梨’的光合能力一般,但耗水量少,具有一定的抗旱性。     

Na2SO4胁迫对沙枣幼苗生长和光合生理的影响

采用盆栽控制试验,研究了不同浓度(0、60、120和180 mmol·L-1)Na2SO4胁迫对沙枣幼苗生长和光合特性的影响。结果表明:(1)盐胁迫对沙枣幼苗生长具有显著的抑制效应。不同浓度Na2SO4胁迫沙枣的株高、侧枝数、总叶面积、单株叶片数、比叶面积以及各组织(除根)生物量均显著低于对照,且均随盐胁迫浓度的升高呈下降趋势,而根冠比值则由对照的0.153 1显著增加到180 mmol·L-1Na2SO4胁迫幼苗的0.348 7。(2)盐胁迫显著降低了沙枣幼苗的光合能力。随着Na2SO4胁迫的加剧,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均呈下降的趋势,而气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)则依次增加,且Pn下降主要受气孔限制;180 mmol·L-1Na2SO4胁迫沙枣幼苗的Pn、Gs、Ci和Tr分别为对照的71.57%、30.85%、67.15%和51.65%,而Ls和WUE则分别为对照的1.91、1.38倍。(3)盐胁迫强度与幼苗株高、总叶面积、单株叶片数、比叶面积、茎生物量、叶生物量、总生物量等生长指标以及Pn、Gs、Ci、Tr等光合参数呈极显著负相关,叶片的光合参数与总叶面积、单株叶片数呈显著或极显著正相关,而叶片的生长指标、光合参数与幼苗的株高生长和生物量累积也呈显著或极显著正相关。     

桂东地区6个种源火力楠生长及光合特征比较

以桂东6个地理种源火力楠(Michelia macclurei)为研究对象,了解不同种源火力楠的生长及光合差异,为火力楠优良种源的选择提供理论依据。结果表明:浦北、容县、北流、苍梧、兴业和玉林6个种源火力楠树高、胸径、材积、叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、潜在水分利用效率(WUEi)、瞬间水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)种源间均存在显著差异(P<0.05),表明不同种源间的火力楠光合特性及水分利用能力有较大差别,容县、苍梧、玉林3种源的火力楠是具有较高光合生产潜力的品种。相关分析表明:Pn与Gs、Gs与Tr呈极显著正相关,但Pn与Tr无显著相关关系;LUE与Pn、Gs均呈极显著正相关,说明若火力楠有高光合能力将有较强的光能利用效率。Pn与胸径、树高、材积均存在显著正相关,说明具有较高Pn的火力楠种源可获得较大的生长量。综合比较后发现,容县、苍梧、玉林种源火力楠对南宁地区立地环境具有较强的适应能力和生长潜力。     

3种珍贵用材树种1年生苗木光合特性研究

以桢楠、香樟、红椿3个珍贵树种的1年生苗木为研究对象,测定并分析了其光合生理特性。结果表明,（1）净光合速率（Pn）、水分利用率（WUE）均表现为桢楠＞香樟＞红椿,而气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（ Ci）、蒸腾速率（ Tr）则表现为桢楠＜香樟＜红椿,在影响光合作用的各因素中, Tr在树种间的差异相对显著,表明影响3个树种有效光合物质积累的主要因素为蒸腾作用;（2）3个树种叶片的Pn值表现出了相似的对光照强度（ PAR）与CO2浓度的响应趋势,即在低光照强度或CO2浓度下, Pn值随着PAR或CO2浓度的增加而迅速增加,而在高光照强度或CO2浓度下, Pn值增加的趋势变缓,其中香樟叶片光补偿点（ Lcp ）及光饱和点（Lsp）分别为67.50μmol/（m^2· s）与473.10μmol/（m^2· s）,其 CO2补偿点（Ccp）和饱和点（Csp）为111.30μmol/（ m^2· s）与1681.00μmol/（ m^2· s）,均较红椿和桢楠高,其最大净光合速率（ Pmax ）也高于红椿和桢楠;（3）3个树种的Pn、 Tr、 Ci、 Gs和WUE参数日变化趋势基本一致,而且均表现出明显的“午休”现象,其中, Pn参数日变化呈双峰型曲线,峰值出现在10：00和16：00,且午前明显高于午后。     

不同油茶无性系苗期光合特性比较

为了油茶(Camellia oleifera)的科学引种和稳产高产,对油茶的5个无性系幼苗的光合特性进行了比较研究。结果表明,油茶5个无性系的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象,为非气孔限制型。蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和净光合速率(Pn)的变化规律趋于一致,胞间CO2浓度(Ci)与Pn负相关。用直角双曲线修正模型进行光响应拟合,其拟合程度较高,油茶5个无性系的最大净光合速率在3.8~7.2μmol/(m~2·s)之间,光补偿点(LCP)在7.57~11.56μmol/(m~2·s)之间光饱和点(LSP)在752.55~833.33μmol/(m~2·s)之间。不同油茶无性系的光合能力对环境条件有不同的适应性,湘林97号的光合能力最强,湘林1号和湘林7号其次,湘林81号和湘林82号最弱。     

不同水深对芦苇光合生理特性的影响

通过模拟设置20cm,40cm,60cm,80cm等4种水深条件,采用光合作用测定仪对不同水深条件下芦苇叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率等光合参数进行光响应过程的测定分析。探讨不同水深对芦苇光合生理特性的影响,阐明芦苇叶片光合生理参数对水深和光照强度的响应规律,明确芦苇维持较高光合生产力的水深范围。结果表明:芦苇叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率、气孔导度等光合生理参数对水深和光强(PAR)显的阈值响应。一定范围内,Pn值随水深的增加而增加。水深达到60cm时,同一光强下芦苇的Pn值较大。PAR小于1600μmol·m-2·s-1时,Tr随PAR上升一直上升。当PAR达到1600μmol·m-2·s-1左右时,Tr出现最大值。芦苇在广泛的水深范围内有较高的水分利用效率。光强为200μmol·m-2·s-1左右时,4个水深梯度下,芦苇的水分利用效率都会达到最大值。当光强小于50μmol·m-2·s-1时,随着PAR的增高,LUE急剧上升;当光强在20-50μmol·m-2·s-1之间时,LUE达到最大值。当水深为60cm左右时,芦苇叶片各项光合生理指标都有较高的值。当水深处于此范围内时,对芦苇的生长是十分有利的。     

3种紫金牛属植物光合光响应特性的研究

利用LI-6400便携式光合测定系统对人工遮阳栽培的东南紫金牛、朱砂根、红凉伞3种紫金牛属植物叶片进行光模拟试验,结果表明在低光照下,随着光合有效辐射强度(PARi)的增强,3种植物的净光合速率(Pn)增大,蒸腾速率(Tr)加大,叶温(Tf)均升高,气孔导度(GS)迅速增大,胞间CO2浓度(Cj)值下降,水分利用效率(WUE)增加.当PARi达到400lanol·m-2·s-1时,出现了明显的光抑制现象;当PARi达到800μmol·m-2·s-1时,Gs下降,气孔运动受到影响.3种植物的光合饱和点(LSP)在199.251 8～281.5106μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)在11.934 0～51.678 9μmol·m-2·s-1,最大WUE为2.27～7.56μmolCO2·mmol-1H2O,说明3种植物耐阴喜湿的特性,可以适应室内的生态环境.对3种植物进行对比分析表明,东南紫金牛的LSP及LCP相对较高,Tr比较大,Tf变幅小,Gs大,说明东南紫金牛与朱砂根及其变种红凉伞相比.有较好的适应强光的能力,生长势强.