杨树无性系气体交换特征和水分利用效率研究

通过对3个杨树无性系(JK-7,JK-10,JK-11)气体交换参数及其相应环境因子的测定,对其光合与水分生理生态特征进行了研究.结果表明,3个无性系对同一环境的响应不同.JK-7和JK-11的蒸腾速率(T_r)和净光合速率(P_n)日变化呈单峰型,JK-10呈双峰型;3个无性系的水分利用效率(WUE)日变化均呈双峰型.它们的P_n,T_r差异显著(P＜0.05),WUE差异不显著,其中JK-10的P_n,T_r均显著高于JK-7.3个无性系的气体交换受气孔导度(G)、光合有效辐射(PAR)的影响均比较大,同时,JK-7受相对湿度(RH)的影响较大,JK-10受气温(Ta)影响也较大.3个无性系的WUE均与G_s显著负相关.     

不同间作模式下木薯花生光合效率比较

田间设置木薯和花生的不同间作措施处理,利用LI-6400光合仪测定不同处理的光合日变化。结果表明:①木薯、花生的生长环境因子的日变化均为"单峰"型曲线,其中光合有效辐射（PAR）、田间CO₂浓度（Ca）呈开口向下曲线,大气相对湿度（RH）、大气温度（Ta）的日变化曲线则开口向上。②不同间作措施中,间作窄行并无绝对优势;间作宽行可保证作物产量,但其瞬时水分利用效率（WUE）和气孔限制值（Ls）均最低,不利于在缺水环境下推广;间作双行的WUE和CO₂利用效率最高,这在严重水分胁迫条件无疑是最优选择。③由统计分析可知,对花生和木薯净光合速率（Pn）影响显著的因子均为作物蒸腾速率（Tr）、胞间CO₂浓度（Ci）、气孔导度（Cond）和气孔限制值（Ls）,其中Pn与Tr、Cond、Ls呈正相关,与Ci呈负相关。术薯、花生的"午休"现象主要由非气孔因素决定,其气孔机制是作物蒸腾速率（Tr）和胞间CO₂浓度（Ci）双重起作用的结果,首先起作用的是Tr诱发的光抑制,之后气孔开关则是由Ci调控。     

重庆缙云山不同林分耗水动态特征及其环境影响因素

以重庆缙云山为试验站点,于2018年1—12月,采用LI-6400 XT便携式光合测定系统测定了针阔混交林、常绿阔叶林和毛竹林3种典型林分耗水动态特征,定量分析了不同林分蒸腾、蒸发水分利用效率与环境因子的关系。结果表明:缙云山不同林分土壤蒸发量呈"几"字形变化规律,在7—8月达到最大,4—6月呈急剧增加趋势;9月以后不同林分土壤蒸发量有所降低,相同月份土壤蒸发基本表现为针阔混交林毛竹林常绿阔叶林。缙云山不同林分蒸腾速率呈单峰型曲线,1—6月属于缓慢增加趋势,在7—8月达到最大,8月以后急剧降低,11—12月基于平稳趋势,相同月份蒸腾速率基本表现为常绿阔叶林针阔混交林毛竹林。不同林分蒸腾速率日变化规律呈单峰型曲线,从早上6:00开始,不同林分叶片蒸腾速率随着一天内光合有效辐射强度的增加、气孔开放而急剧增加,在8:00达到最大值,随后蒸腾速率缓慢降低,相同时间蒸腾速率基本表现为常绿阔叶林针阔混交林毛竹林。缙云山不同林分水分利用效率与蒸腾速率变化趋势相一致,二者呈显著的线性关系(p0.05)。不同林分水分利用效率生理生态因子的相关系数高于蒸腾速率与各生理生态因子的相关系数,其中蒸腾速率和水分利用效率与气孔导度(Gs)、光合有效辐射强度(PAR)均呈显著或极显著的正相关,与空气相对湿度(RH)没有显著的相关性(p0.05),Gs和PAR对不同林分的蒸腾速率和水分利用效率贡献最大。回归分析表明,不同林分蒸腾速率和水分利用效率与生理生态因子间有线性关系,影响不同林分的蒸腾速率和水分利用效率的主导因素包括Gs和PAR。     

红壤水分调节对柑桔叶片叶绿素和光合特性的影响

通过调节柑桔根际土壤含水量,研究了红壤不同水分处理对柑桔叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、进出气室CO2的浓度差(△Ca)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和羧化效率(CE)的影响。结果表明,红壤相对含水量在75%时,柑桔叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量都达到了最大值;Tr与土壤含水量变化趋势一致(R2=0.9625**),而Pn(R2=0.9388*)、△Ca、CE在土壤相对含水量75%以下时,与土壤含水量呈正相关,说明红壤相对含水量在75%以上时柑桔叶片的部分蒸腾与Pn无关;Pn与Ci呈负相关,土壤相对含水量在30%时的Gs与其他水分处理间的差异达到极显著,表明红壤水分含量所引起的柑桔叶片光合速率变化在土壤相对含水量30%以下时主要是由非气孔因素所引起,而在土壤相对含水量30%以上时主要是由气孔因素所引起。     

氮素水平对甜菜功能叶片光合特性的影响越

采用甜研七号(偏高糖型)和甜研八号(偏丰产型)甜菜作为试材,在5个氮素水平(0、60、120、180和240kg/hm2)下,研究了甜菜功能叶片(第15片真叶)在生育进程中和不同叶龄下的叶绿素含量、光合特性的变化动态及其对块根产量、含糖率及产糖量的影响。结果表明：随着生育进程,叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合特性指标均为单峰曲线变化,在叶片完全展开后第21天达到最大值,而后逐渐降低,2个品种均表现为这一趋势。单一叶龄(以21d叶龄为例)在0~120kg/hm2施氮水平下,叶绿素含量、光合速率(Pn)随施氮量增加而增加,过量施氮则增长不显著。在生育进程中,叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为极显著正相关。以甜研七号为例,相关系数分别为R=083**和R=093**;同产糖量呈显著正相关,相关系数分别为R=085*、R=086*;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)同产质量的相关性基本与光合速率(Pn)相同,胞间CO2浓度(Ci)则与其他光合特性指标均呈极显著负相关;21d叶龄下,两品种的叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为显著正相关或极显著正相关。     

粮肥兼用绿豆不同品种光合特性比较及其聚类分析

以3种不同生长习性的18个绿豆品种为材料,测定花荚期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等光合指标,研究了不同品种间的光合性状差异,以筛选光合性状优良的绿豆品种,为粮肥兼用型绿肥种质资源评价提供参考。结果表明,绿豆品种间光合特性差异显著;不同生长习性之间的Pn、Cond、Ci及Tr差异不显著;对18个绿豆品种的Pn进行聚类分析,将其分成3类,筛选出高光合速率品种C0000998(3)、C0000827(5);通过相关及主成分分析,Pn与Cond、Ci及Tr均呈显著正相关,Tr与WUE呈极显著负相关;Tr、WUE为两个主成分的主导因子,对绿豆光合性状划分起主要作用;对不同品种主成分综合得分进行聚类分析,18个绿豆品种可以分为3类,C0000998(3)、C0000827(5)为综合评价较高的品种。     

新型抗蒸腾叶面肥对刺槐水分利用效率的影响

采用盆栽法安排试验,在充分供水的条件下,用不同叶面肥对刺槐进行处理,使用LI-6200便携式光合仪、美制LI-1600稳态气孔计分别测定刺槐苗木叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等水分生理指标及其相应的环境因子,结果表明:①不同叶面肥处理下,刺槐的净光合速率、蒸腾速率日变化都呈"双峰"曲线,而且,净光合速率日变化曲线存在光合午休现象。刺槐的水分利用效率在8:00左右最大,14:00点达到一天中的最低水平。②方差分析表明:3号叶面肥处理过的刺槐水分利用效率最大,清水对照的刺槐水分利用效率最小。     

水肥耦合对树莓光合特性和果实品质的影响

通过在田间利用防雨棚和测坑设施进行试验,研究水肥耦合对树莓光合特性及果实品质的影响。结果表明:土壤水分适度时适量增施肥料有利于树莓叶片净光合速率(Pn)提高,控制肥料施入可有效降低树莓叶片的蒸腾速率(Tr)和提高细胞间隙CO2浓度(Ci);肥料适度时适量提高土壤水分有利于提高树莓叶片的净光合速率(Pn)和叶片气孔导度(Gs),控制土壤含水量有利于树莓叶片的蒸腾速率(Tr)降低和细胞间隙CO2浓度(Ci)的提高。在施肥水平相同的条件下,适中的土壤含水量有利于果实中有机酸、可溶性糖和SOD营养物质的积累,充足的土壤含水量有利于果实中可溶性固形物和Vc含量的积累。土壤含水量控制在32%以上,施肥量在460.95kg/hm2水平有利于树莓光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)的提高和午休时间的缩短;土壤含水量控制在26.2%以上,施肥量在270kg/hm2水平有利于降低树莓的蒸腾速率(Tr)和提高树莓果实品质。     

河套灌区玉米光合特征及产量对全膜覆盖下不同滴灌量的响应

通过大田试验,探讨了全膜覆盖下不同滴灌量对河套灌区玉米关键生育期光合特征、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)除拔节期外,高、中滴灌量处理下玉米叶片净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs均显著高于低滴灌量处理(P0.05),而高滴灌量与中滴灌量处理之间无显著差异;(2)低滴灌量处理下的玉米叶片光合水分利用效率WUE在其他生育时期均显著高于高滴灌量处理(P0.05),并且高滴灌量处理下玉米光合水分利用效率在拔节期显著高于其他生育时期;(3)不同滴灌量下,玉米叶片净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs及胞间CO2浓度Ci在不同生育时期均具有明显的光合日变化特征。高、中滴灌量处理下各光合参数的日变化幅度、峰高、峰值出现时间与低滴灌量相比均存在显著差异;(4)高、中滴灌量处理下玉米存果率、穗粒数、千粒重和产量均显著高于低滴灌量处理(P0.05),但相对中滴灌量而言,高滴灌量处理对玉米果穗性状和产量的影响不显著。因此,合理的膜下滴灌量可以有效提高作物光合能力,有利于干物质的积累,改善作物果穗性状和产量,同时提高光合水分利用效率,对河套灌区节水灌溉、控盐和增产目标具有指导意义。     

NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢、光合速率、ABA含量的影响

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1/2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、170、255、340mmolL-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水势 (w)、相对含水量 (RWC)逐渐下降 ,光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率 (WUE)、气孔导度 (Gs)、气孔开度也明显下降 ;低浓度NaCl胁迫下胞间CO2 浓度 (Ci)下降 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,Ci逐渐上升 ;脱落酸 (ABA)含量则随NaCl胁迫浓度的提高而上升。NaCl胁迫下上述指标在不同耐盐品种间存在明显差异 ,而且NaCl胁迫浓度与RWC、w、Pn、Tr、Gs呈极显著的负相关。在NaCl浓度为 85mmolL-1 以上时 ,NaCl浓度与Ci、ABA含量呈极显著的正相关 ;RWC、w与ABA间呈极显著负相关 ,与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的正相关 ;ABA含量与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的负相关。     

土壤逐渐干旱下玉米幼苗光合速率与蒸腾速率变化的研究

对土壤逐步干旱下玉米幼苗光合速率、蒸腾速率及水分利用效率变化研究表明,土壤逐步干旱初期玉米光合速率、蒸腾速率有所升高,土壤相对含水量为90%时达最大,其后随土壤的继续干旱,玉米光合速率、蒸腾速率开始下降,且降势初期较缓,自70%后几乎呈直线,这是由气孔因子和非气孔因子交替或综合调节所致。叶水势-0.8MPa左右是提高玉米光合速率和水分利用效率的重要阈值之一。     

坡度对紫花苜蓿和狗牙根光合生理特性的影响

通过模拟试验,测定不同坡度条件下紫花苜蓿和狗牙根光合和蒸腾速率变化,从而分析坡度对护坡植物光合生理特性的影响。结果表明:紫花苜蓿和狗牙根的净光合速率与蒸腾速率随着坡度的增大表现为"单峰"型,且都在坡度为15°左右达到最大值。随着坡度的增大,两种植物的光合生理都受到胁迫影响,但紫花苜蓿变化极显著,而狗牙根则表现为在坡度60°以下的变化很小。紫花苜蓿的固氮能力较强,能在30°以下坡面较好地生长;而狗牙根的强抗逆性,可以在高陡边坡绿化中担当重要角色。研究不仅为边坡修复的物种选择提供了科学参考,也为边坡生态修复提供了理论依据。     

苏打盐碱胁迫下羊草光合速率日变化及其与影响因子的关系

采用Li-6400型光合作用测定系统对苏打盐碱化草地羊草光合速率和蒸腾速率的日变化进行测定,并对影响羊草光合和蒸腾速率的诸因子间相互关系进行了分析。结果表明,羊草光合速率和蒸腾速率日变化均呈“双峰”曲线,在苏打盐碱胁迫下,“双峰”出现时间提前。羊草光合速率日变化与蒸腾速率日变化间呈极显著正相关（r=0．9323,P〈0．01）,水分利用效率在1d中基本保持不变。影响羊草光合作用和蒸腾作用的诸因子间都具有显著的相关性,但水分利用效率与气温、叶温的相关性不显著。羊草具有较高的水分利用效率,并且受温度的影响较小,这是羊草适应松嫩平原干旱气候和土壤苏打盐碱化胁迫的重要生理机制。     

缙云山三种典型阔叶树光合生理特性研究

为研究缙云山三种典型阔叶树光合生理特性,并找出合适的光响应拟合曲线,通过测定自然条件下三种典型树种四川山矾（Symplocos setchuanensis）、四川大头茶（Gordonia acuminata）、白毛新木姜子（Neolitsea aurata）光合生理生态特征参数,采用修正直角双曲线模型、非直角双曲线模型对光响应曲线进行拟合,结果表明:（1）四川大头茶的光饱和点为1 048μmol/（m²·s）,光补偿点为3.25μmol/（m²·s）,四川山矾光饱和点为2337μmol/（m²·s）,光补偿点为5.48μmol/（m²·s）,白毛新木姜子光饱和点为1 164μmol/（m²·s）,光补偿点为4.62μmol/（m²·s）;（2）蒸腾速率表现为白毛新木姜子>四川大头茶>四川山矾,在相同光强下,白毛新木姜子比四川山矾蒸腾速率高0.6～0.7μmolCO₂/（m²·s）。四川山矾的耐光性最强,且可能为C4植物;对于有光抑制现象树种,修正直角双曲线模型在求光饱和点、最大净光合速率方面更具优势。     

不同土壤水分条件对中国沙棘和俄罗斯沙棘的光合和蒸腾作用的影响

在野外不同生境和田间不同干旱条件下,对中国沙棘(Hippophae rhamnoides sinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophae rhamnoides)的光合和蒸腾作用的日进程进行研究后发现:随着土壤水分含量的增加,沙棘的光合速率和蒸腾速率随之升高。在不同的土壤水分条件下,光合作用和蒸腾作用的日进程表现为双峰或单峰曲线,峰值的出现时间也随土壤水分条件的变化而变化。中国沙棘光合速率的日平均值表现为雌株高于雄株,而俄罗斯沙棘表现为水分条件适宜时雄株略高于雌株,受到干旱胁迫后雌株大于雄株;且俄罗斯沙棘的光合能力优于中国沙棘。俄罗斯沙棘蒸腾速率的日均值为雌株高于雄株,中国沙棘雌雄株蒸腾速率的差异规律不一致。光合速率和蒸腾速率与土壤含水量的回归分析表明:二者呈显著的正相关,回归方程为一元二次方程,复相关系数接近1。     

皖西南大沙河流域水沙变化及其与人类活动的影响

在野外不同生境和田间不同干旱条件下，对中国沙棘（Hippophae rhamnoides sinensis）和俄罗斯沙棘（Hippophae rhamnoides）的光合和蒸腾作用的日进程进行研究后发现：随着土壤水分含量的增加，沙棘的光合速率和蒸腾速率随之升高。在不同的土壤水分条件下，光合作用和蒸腾作用的日进程表现为双峰或单峰曲线，峰值的出现时间也随土壤水分条件的变化而变化。中国沙棘光合速率的日平均值表现为雌株高于雄株，而俄罗斯沙棘表现为水分条件适宜时雄株略高于雌株，受到干旱胁迫后雌株大于雄株；且俄罗斯沙棘的光合能力优于中国沙棘。俄罗斯沙棘蒸腾速率的日均值为雌株高于雄株，中国沙棘雌雄株蒸腾速率的差异规律不一致。光合速率和蒸腾速率与土壤含水量的回归分析表明：二者呈显著的正相关，回归方程为一元二次方程，复相关系数接近1。     

晋西黄土区刺槐蒸腾、光合与水分利用的试验研究

针对黄土地区造林成活率不高,保存率低的情况,就黄土高原的主要造林树种—刺槐的各种生理过程（如蒸腾、光合、气孔导度）的内在规律与环境因子的影响（如光合有效辐射）进行分析研究,以水分合理高效利用为切入点,通过研究气孔行为与蒸腾和光合之间的关系,得到一系列的临界值:从光合有效辐射入手,蒸腾与光合和光合有效辐射之间均呈抛物线关系,在光合有效辐射大于882 umol/（m²·s）时实施措施,既可大大减小蒸腾,又可改善光合;光合与蒸腾的非线性关系可用抛物线方程表述,其中光合速率最高时的蒸腾速率为临界值,超出此值即为奢侈蒸腾;综合分析光合速率、蒸腾速率与气孔导度之间的关系,当气孔导度大于0.35 umol/（m²·s）时,适时提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施,既节约水分又促进光合。通过对临界值的分析的,得到黄土高原地区抗旱造林的一些新的方法。     

晋西黄土区人工刺槐林生理生态特点分析与研究

采用Li-cor 6400便携式光合仪,对山西省吉县蔡家川流域试验区内刺槐的光合速率、蒸腾速率、气孔导度及其环境因子进行了观测,并辅以不同水分梯度下的林木生理指标观测与比较,研究了生理指标与环境因子之间的相互关系.结果表明:刺槐在生长过程中没有充足水分供应时,光合速率会出现负值;蒸腾日变化曲线单峰或双峰取决于土壤水分条件;各环境因子之间呈显著相关关系,综合作用于蒸腾速率,其中光合有效辐射是蒸腾速率的主要影响因子;气孔导度与相对湿度的变化一致,它们之间显著相关,呈二次项曲线关系.     

火炬树蒸腾速率及其环境因子的影响研究

利用LI-6200便携式光合作用测定仪和美制LI-1600稳态气孔仪,对黄土半干旱区造林树种火炬树蒸腾速率及其环境因子进行测定。该研究的目的是为分析该地区火炬树蒸腾作用对环境因子的响应和火炬树最适的水分生态条件提供理论依据。结果表明:①火炬树蒸腾速率日变化的平均值为4.895μg.cm-2.s-1,呈双峰变化曲线。②光合有效辐射、CO2浓度和叶水势对蒸腾速率有相应的影响,但相对湿度对蒸腾速率的影响不是很明显。③火炬树能适应干旱环境是由于叶水势降低导致气孔导度的减少,从而通过减少蒸腾耗水来达到适应干旱的目的。     

土壤水分胁迫对杜仲叶片光合及水分利用特征的影响

通过实验研究了华北石质山区4种不同土壤水分条件下3a生杜仲苗木叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程。结果表明:(1)杜仲叶片在土壤水分轻度(W1)、中度(W2)和重度(W3)胁迫条件下的光饱和点分别比对照(CK)下降12.5%、44.8%、68.5%,晴天日光合速率最大值分别比对照(CK)下降21.5%、47%、69.7%;(2)叶片蒸腾速率(Tr)呈现随光合有效辐射(PAR)增加而上升的趋势。对比CK,Tr在W1、W2和W3条件下分别下降了17%、52%和93%;(3)Gs随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,Gs在W1、W2和W3条件下分别下降了22.6%、67.9%、88.7%。从无水分胁迫一直到中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1000μmol.m-2.s-1时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,尔后转变为非气孔限制;(4)叶片水分利用效率(WUE)对光强的适应范围比较广,W3条件下,WUE值最高。CK、W1、W2条件下,WUE相差不大,对比W3,分别下降68.6%、69.5%、67.3%。