光照强度对青钱柳叶形态结构、光合特性和生长的影响

采用人工遮阴的方式设置了3个光照强度,模拟药用青钱柳在矮化及不同栽植密度下的光环境,研究其光合和荧光特性、叶片形态和解剖结构、光合器官的成分和结构以及生长和生物量积累对不同光照强度的响应。结果表明:随着光照强度的减弱,青钱柳苗的净光合速率、非光化学猝灭系数、气孔密度、叶片厚度、栅栏组织宽度、地径、生物量及比叶质量均显著下降,在叶绿体中积累的淀粉粒数量也明显减少。但随着遮阴的加强,遮阴植株具有更高的PSII量子产率、光化学猝灭系数、叶绿素总量。此外,在弱光条件下,叶绿体中含有大量发育完好的基粒内囊体、叶绿素质量分数和叶绿素b的比例更高。适度遮阴(一层遮阴)条件下,青钱柳苗的树高生长、叶面积、叶总生物量比最大,而根总生物量比和根冠生物量比最小。     

遮阴对紫珠光合特性的影响

为探究不同光照强度对紫珠叶片光合和生理特征的影响,利用盆栽试验,设置了3个光照梯度,透光率分别为100%(L_0)、60%(L_1)、30%(L_2),在遮阴处理2个月后,测定紫珠叶片光合特征、叶绿素荧光等的变化。结果表明:PSⅡ最大光能转换效率(F_v/F_m)和PSⅡ有效光化学量子产量(F~′_v/F~′_m)在透光率为60%时达到最大值,且F~′_v/F~′_m的全光日照组与遮阴组间差异显著(P0.05)。不同透光率的F~′_v/F~′_m间差异显著(P0.05)。实际光化学量子产量(F~′_q/F~′_m)和非光化学猝灭系数(N_(P,Q))与遮阴梯度呈显著负相关(P0.05)。在光化学猝灭系数(q_P)方面,遮阴组显著低于全光日照组(P0.05),但q_P和遮阴程度的相关性并不显著。与全光日照相比,遮阴导致了紫珠叶片表观量子效率、暗呼吸速率和光补偿点的升高。紫珠叶片的最大净光合速率和光饱和点均与遮阴梯度呈显著的负相关(P0.05)。适度遮阴(透光率60%处理)时紫珠叶片中的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素质量分数明显高于全光日照组的,但在透光率30%(L_2)处理时,光合色素则呈显著下降趋势(P0.05)。紫珠叶片中的可溶性糖和淀粉质量分数在遮阴处理下呈降低趋势,且在透光率为30%(L_2)处理时明显降低(P0.05)。     

遮荫对青钱柳苗期光合特性和生长的影响

以2年生青钱柳为试验材料,设置为3个遮荫处理(A1:全光,A2:遮光50％,A3:遮光80％),研究不同光照处理对青钱柳叶片的光合-光响应曲线、荧光参数、生长的影响.结果表明:随着遮荫强度的增大,温度下降且空气相对湿度增大,青钱柳的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(Ls,p)、光补偿点(Lc,p)、暗呼吸速率(Rd)均显著下降.与A1处理相比,A2处理并未明显影响青钱柳的光合速率.在弱光环境下,青钱柳叶中总叶绿素质量分数和叶绿素b的比例明显增大,光能利用效率明显提高,反映叶片光合系统实际光能利用效率的荧光参数:光化学猝灭系数(Qp)、非光化学猝灭系数(Qn,p)、电子传递速率(υe)均受遮荫处理的显著影响.A2处理的青钱柳株高生长最高,A3处理株高、地径生长均受到明显抑制.由此可见,青钱柳在生长前期具有一定的耐阴性,且通过光合和形态的可塑性以适应适度遮荫.     

水分胁迫对番茄生长及光合系统结构性能的影响

以普通番茄和樱桃番茄为试材,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究不同生态型番茄生长指标及光合系统结构的变化。水分胁迫显著抑制了番茄的生长,叶片水势及叶片相对含水量显著下降,普通番茄和樱桃番茄单株总干重分别下降了59.36%和51.17%,二者的根冠比分别上升了37.93%和29.17%。水分胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)及光合电子传递速率(ETR)均下降,非光化学猝灭系数(NPQ)和水分利用效率(WUE)提高。水分胁迫后叶片气孔密度、气孔大小均有所下降,大部分气孔关闭且深陷。叶绿体变大变圆,基粒片层排列紊乱,淀粉粒减少或消失。     

两种生物肥料配施对再植花椒生长及光合特性的影响

为解决花椒因长期连作而出现的幼苗活力差、重栽后成活率低、生长发育缓慢等问题,以不同体积配比的生物有机肥和微生物菌肥为修复剂,探究其对花椒幼苗生长及光合特性的影响,揭示二者混施对再植花椒的影响,旨在为老椒园的施肥管理提供参考。结果表明:相较于对照,施肥能显著提高花椒幼苗株高、茎粗和生物量的积累,叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、潜在光化学效率、光化学猝灭系数、实际光化学效率也明显增加,胞间CO_2浓度、非光化学猝灭系数降低显著。整体看,混施对再植花椒的促进效果优于单施,以微生物菌肥与生物有机肥体积比为2∶1处理时对植株生长及光合作用促进最为显著,该处理下幼苗生物量、叶绿素含量和实际光化学效率较对照处理分别增加3倍、2.4倍和4倍,说明该处理可有效提高光合系统PSⅡ的光能利用率,延长幼苗光合期,加速有机物积累。因此,微生物菌肥和生物有机肥配合施用,能有效促进幼苗生长及生产力,对花椒连作障碍具有良好的缓解作用。     

遮阴对少叶花楸幼苗光合和叶绿素荧光参数的影响

以1年生少叶花楸幼苗为试验材料,采用遮阳网遮光方式设置遮阴度为0、25%、36%、50%、76%、92%6种处理,测定少叶花楸幼苗光合及叶绿素荧光参数,探讨少叶花楸对光照强度的适应。结果表明:在6种处理下,净光合速率和气孔导度日变化均呈单峰曲线,未出现光合"午休现象"。遮阴使少叶花楸幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度减小,胞间CO_2摩尔分数增大;叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数和叶绿素总质量分数均随着遮阴度的增加而增大,分别比全光照增加了62.16%、131.37%和83.95%,叶绿素a质量分数/叶绿素b质量分数和类胡萝卜素质量分数随着遮阴度的增加而减小,分别比全光照减小了30.45%和28.57%;遮阴使叶片光能转换效率、有效量子效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学淬灭系数增大,最大值分别比全光照增加了6.85%、22%、17.14%和24.59%,非光化学淬灭系数比全光照减小了60.54%。综合表明,适度遮阴诱发了少叶花楸幼苗的光合和生理适应机制。因此,在少叶花楸的引种和栽培过程中,适当遮阴有利于提高其苗木质量。     

铝胁迫对杉木幼苗生长、叶片光合特性和叶绿体超微结构的影响

以1月生杉木幼苗为材料,设置对照(CK)和铝胁迫(0.5 mmol·L-1)处理,研究铝胁迫对杉木幼苗生长、叶绿素和类胡萝卜素质量分数、叶绿素荧光特性、光合气体交换参数及叶绿体超微结构的影响。结果表明:①铝胁迫下杉木幼苗根系伸长、生物量显著受抑,铝胁迫处理还显著降低杉木叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数;②铝胁迫下杉木叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,而胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)则显著升高;③铝胁迫下杉木叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fo/Fv)、光化学淬灭系数(Qp)均显著下降,而非光化学淬灭系数(Np,q)则显著增加;④透射电镜结果显示,铝胁迫使杉木叶片叶绿体膨大隆起,叶绿体内基质片层解体,基粒片层数量显著减少,且分布不均,排列松散。可见,铝介导对杉木叶片叶绿体内部结构的破坏,是导致铝胁迫下杉木叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数降低及光合能力下降的主要原因,从而最终抑制杉木幼苗的生长。     

温度对北海道黄杨叶片光系统Ⅱ功能的影响

人工控温对北海道黄杨扦插苗叶片光系统Ⅱ的功能进行研究。结果表明:20～25℃之间是北海道黄杨叶片光系统Ⅱ作用最强的温度范围,低于或高于这一温度范围,北海道黄杨叶片的叶绿素a荧光动力学曲线发生了明显改变:FV/Fm,FV/F0值降低,导致光系统Ⅱ的原初光能转换率和潜在光合活力均受到抑制;荧光光化学猝灭系数(qP)降低,荧光非光化学猝灭系数(qN)提高,抑制了叶绿体把捕获的光能用于光合作用。     

水分胁迫对甘薯叶绿素荧光和光合特性的影响

以甘薯品种皖84-559,徐州18,为材料,测定功能叶片的光合和叶绿素荧光参数的变化。水分胁迫下,徐州18叶绿素含量、光合速率、PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qP)的下降较少;非光化学猝灭系数(qN)增加较少。表明徐州18在水分胁迫条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力,通过热耗散的能量较少。     

金雀异黄素对蟠桃叶片叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响

研究了金雀异黄素(GNT)对‘早蟠桃’叶片色素、碳水化合物、叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,40μmol/L GNT可以提高叶片叶绿素a和叶绿素b、淀粉和可溶性糖含量。暗适应以及光照下叶片最大荧光(Fm和Fm′)和可变荧光(Fv和Fv′)下降,但PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR)提高,光合相对限制值(L(PFD))显著下降。就能量分配而言,GNT增加了用于光化学反应部分的光能(Pc)和天线热耗散部分(Hd),同时降低PSⅡ反应中心的过剩激发能耗散(Ex),表明GNT处理具有促进叶绿素荧光光化学猝灭和非光化学猝灭的双重特性。此外,GNT也提高了叶片抗氧化酶的活性。     

不同季节遮荫对青钱柳生长和主要次生代谢物积累的影响

青钱柳是近年来开发利用的我国特有药食同源珍稀植物，其叶中含有的活性次生代谢物对人体健康具有促进作用。探索光照条件和收获季节等环境因子对主要次生代谢物积累的影响以及生长与次生代谢物积累间关系，有助于优化药用青钱柳人工林栽培条件。该文采用遮荫处理，研究不同遮荫水平下6—11月青钱柳叶中黄酮类和三萜类化合物积累、苗高和地径生长的变化，在此基础上分析青钱柳次生代谢与生长间的关系。结果表明:中度遮荫促进了青钱柳苗的高生长，但随遮荫程度加大，地径生长不断下降。黄酮类化合物、总三萜和青钱柳甙Ⅰ的积累受到遮荫处理的抑制，而青钱柳酸B和阿江榄仁酸的含量在遮荫条件下明显高于自然光下。在自然光下，黄酮类化合物的含量在8月和10月明显高于其他季节，呈“双峰型”变化模式。但遮荫处理推迟了黄酮类物质积累的高峰。遮荫处理并未影响三萜类化合物的季节变化模式，总三萜和三萜单体的含量在不同遮荫水平下均在9月达到最大，呈“单峰型”变化模式。相关性分析结果表明，总三萜和阿江榄仁酸的积累与青钱柳生长间存在显著负相关关系。由此可见，遮荫不仅显著降低了黄酮类化合物的积累，而且推迟了其积累高峰；而三萜的季节变异模式未受遮荫影响，但不同三萜单体对光照的响应存在差异。      

不同光环境对葡萄幼苗光合产物分配与转化的影响

 以一年生京玉葡萄幼苗 (VitisvineferaL .cv .Jingyu)为试材 ,利用光合测定仪和同位素示踪技术 ,比较研究了自然光环境和遮阳环境下生长的葡萄幼苗净光合速率日变化、生物量分配、光合产物分配与转化等方面的差异。与对照相比 ,遮阳环境中生长的葡萄幼苗净光合速率日变化曲线偏低 ;叶片和茎的生物量比较高 ,根和新稍的生物量比较低 ;其光合产物分配较多流向叶片和茎 ,而向根的分配随遮阳程度的加深明显降低 ;分配到各部位的光合产物的转化利用情况也发生了不同的变化。     

光质对不同家系青钱柳生物量和叶三萜类化合物积累的影响

  目的  光质作为影响光合作用的因素，对植物体内次生代谢物质的积累有一定影响。青钱柳Cyclocarya paliurus是中国特有的药用及食用多功能植物，其叶中的活性物质(如三萜)对人体健康具有促进和改善作用。通过开展光质处理对不同家系青钱柳生物量及叶三萜类物质积累影响的研究，可为青钱柳苗期培育过程中的环境选择及保健产品的进一步开发提供参考。  方法  以1年生青钱柳实生苗为材料，选择4个家系(四川沐川31号、浙江安吉1号、广西金钟山6号、广西金钟山7号)和设置4个不同光质(白光、蓝光、绿光和红光)，测定不同处理对青钱柳苗期生物量、叶三萜类化合物质量分数及单株产量的影响。  结果  光质和遗传因子对青钱柳生物量、叶三萜质量分数和单株产量均有显著影响(P＜0.05)。相比白光处理，其他光质处理显著( P＜0.05)降低了青钱柳的总生物量积累，但安吉1号家系的蓝光与白光处理差异不显著( P＞0.05)。青钱柳叶总三萜质量分数在安吉1号和沐川31号家系的白光处理下最多，蓝光次之；红光处理显著( P＜0.05)增加了青钱柳叶特有三萜单体的质量分数。白光处理下叶生物量积累高的青钱柳植株积累了更多的三萜类化合物，蓝光和绿光处理下较低。  结论  适当的光质处理可作为提高药用植物目标化合物(如三萜类物质)含量的一种控制措施。图1表8参27     

花粒期光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响

【目的】近年来全球太阳辐射不断下降已经成为作物生产的一个限制性因素,弱光成为影响夏玉米生长发育和产量形成的重要非生物逆境之一。本研究旨在探讨花粒期不同光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响。【方法】2012—2014年,大田条件下选用玉米品种登海605(DH605)为试验材料,种植密度为67 500株/hm~2,设计花粒期遮阴(S)和花粒期增光(L)两个试验处理,遮光度为60%,阴雨天气下增光的光照强度可达到8×10~4—10×10~4 lx,以自然光照作为对照(CK),研究夏玉米根系生理特性、叶片光合性能、干物质积累量及产量对花粒期光照强度的响应。【结果】本试验表明,花粒期遮阴导致玉米根系特性降低,产量降低;而补充光照有利于生育后期根系活性保持,显著提高籽粒产量。2012—2014年间,遮阴处理的产量较对照分别降低79%、61%和60%,增光处理较对照则分别增加13%、7%和15%。具体表现为花粒期遮阴处理使地上部功能叶片光合速率降低,干物质积累量减少,根冠比显著下降,根系直径和根长密度降低,根系总吸收面积和活跃吸收面积显著降低,致使夏玉米产量降低;花粒期增光处理则有利于玉米根系的健壮生长和根系活力提高,增光后根系总吸收面积和活跃吸收面积显著增加,即根系吸收能力增强,使产量显著提高。在花后20 d、40 d和成熟期,增光处理的0—30 cm和30—60 cm土层根系总吸收面积较对照分别增加17%、18%、17%和21%、27%、27%,根系活跃吸收面积分别增加11%、18%、17%和27%、33%、28%,有助于夏玉米植株从土壤中吸收更多的水分和养分来供给地上部的生长,增加穗数和千粒重,进而提高产量。【结论】花粒期遮阴导致夏玉米生育后期根系特性降低和产量降低,而增光有利于保持根系活力和提高产量。针对近年来黄淮海区域夏玉米生育后期阴雨寡照天气频发的情况,本研究建议适当调整播期,使夏玉米生育后期避开阴雨天气;通过蹲苗或者合理的水肥调控措施促进根系下扎和健壮生长,提高抗逆能力,以减轻阴雨寡照的不利影响。     

Effect of Weak Light on the Photoassimilates Distribution and Transformation of Young Grape Plants

The effect of weak light on the photoassimilates distribution and transformation of young Jingyu grape plants ( Vitis vinefera L. cv. Jingyn) were studied by shading. Compared to the grape grown under natural light intensity environment, the net photosynthetic rate diurnal variation curve of experimental plants grown in weak light intensity environment was remarkably lower. Its leaf and stem biomass ratio increased when light intensity decreased, the root and new shoot biomass ratio showed an opposite trend. The 14C-photoassimilates was mostly distributed to young leaves and stem, a little was distributed to root. The metabolism of 14C-photoassimilates distributed to the entire grape body were also changed under weak light intensity environment.     

光强和光质对大豆幼苗形态及光合特性的影响

【目的】玉米大豆带状套作种植模式下荫蔽是影响大豆生长发育的重要因素之一,而荫蔽包括光强的降低和光质的改变,通过分析不同光环境下大豆形态、光合生理参数,以期为揭示光强和光质对大豆生长发育的调控提供理论依据。【方法】以南豆12为试验材料,在人工气候室盆栽种植条件下,设置4个光环境：A1处理（正常光照+远红光;光强不变,红光和远红光比值降低）,A2处理（弱光+远红光;光强降低,红光和远红光比值降低）,A3处理（弱光;光强降低,红光和远红光比值不变）,CK对照（正常光照;光强不变,红光和远红光比值不变）,分析大豆幼苗形态及光合生理参数对不同光环境的响应。【结果】在光强不变,红光和远红光比值降低条件下,与CK相比A1处理大豆株高和生物量增加,根系长度、根系表面积、根系体积下降,类胡萝卜素含量显著下降,净光合速率增加,实际光化学量子效率降低,而非光化学猝灭系数差异不显著（P＞0.05）;与A3处理相比A2处理大豆株高降低,茎粗增加,生物量增加9.8%,叶绿素a和总叶绿素含量分别增加了5.68%和2.83%,而叶绿素b含量降低了6.48%,净光合速率最大光化学量子产量、非光化学猝灭系数、有效光化学量子产量显著增加,根系特征差异不显著（P＞0.05）。在光质不变,光强降低的条件下,与A2处理相比,A1处理大豆株高显著降低,根系长度、根系表面积和根系体积显著增加,生物量增加了62.87%,其中A1处理下叶片生物量占整个植株的54.96%,而A2处理下茎秆生物量占整个植株的52.08%,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量增加,净光合速率增加了16.22%,叶绿素荧光参数差异不显著（P＞0.05）;与CK相比,A3处理大豆株高显著增加,而茎粗、根系长度、根系表面积和根系体积显著降低,生物量显著减少了61.09%,其中A3处理下茎秆生物量积累增加,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别增加了29.41%、4.17%、41.51%,净光合速率和实际光化学量子效率显著下降（P＜0.05）。【结论】光强直接影响大豆形态建成和物质积累,而低的红光和远红光比值显著提高大豆光合速率,促进物质的积累。     

光照对6种室内垂吊花卉形态与生长的影响

不同光照条件下对6种室内垂吊花卉的形态和生长适应性变化进行了研究,测定了叶长、叶宽、叶面积、比叶重和气孔密度等指标。结果表明,叶长、叶宽、叶面积均随光照强度减弱而增加,但比叶重、气孔密度随光照强度减弱而减少。根据各指标可塑性指数和方差分析可知,鸭跖草、吊竹梅、金心吊兰耐荫能力较强;而常春藤、袋鼠吊兰、皱叶冷水花耐荫能力相对较弱。     

不同光环境对筒花开口箭生长及光合特性的影响

通过测定全光照(100%)、30%～40%光照和10%～20%光照下栽植3年的筒花开口箭生长状况、光合特性及光合产物的分配。结果表明:全光照下筒花开口箭在夏季生长受阻,开花结实不良,而30%～40%光照和10%～20%光照下,生长和开花状况相对较好;3种光环境下植株的光合日变化曲线均呈"双峰型",全光照下的"午休"程度较其他两种光照条件下深。3种光照下的光饱和点均较低,光补偿点较高,适宜生长的光照范围较窄;全光照下的根冠比比遮光下高,而比叶面积比遮光下低。     

遮阴胁迫对丹参生长及光合特性的影响

[目的]研究不同遮阴胁迫对丹参生长及光合特性影响。[方法]通过在不同遮阴处理条件下对丹参植株高度、小叶片面积、叶片数等主要农艺性状的调查以及丹参主要生育期光合速率的测定,分析遮阴胁迫对丹参生长及光合特性的影响。[结果]在不同遮阴条件下,随着光照强度的减弱,对丹参生长的影响主要表现在茎变细,植株的高度、小叶片面积、叶片数先增加后减少。在全光照条件下,过强的光照不利于丹参的生长。7、8月份在海棠地2.0 m×3.0 m的遮阴处理下即郁闭度为32.7%时叶面积最大,叶片开展好,且药用器官根增粗增长,说明适度遮阴有利于丹参植株的营养生长。[结论]处于全光照和郁闭度32.7%之间的遮阴适于丹参植株的生长。     

施氮对1年生青钱柳生长和三萜类化合物积累的影响

目的研究施氮对青钱柳生长和三萜类积累的影响，为规范青钱柳药用人工林的栽培和提高药用植物单位面积的三萜产量提供理论依据。方法以1年生青钱柳苗为试材，共设置5个不同的施氮水平，包括:N1（0 g/株）、N2（1 g/株）、N3（3.4 g/株）、N4（6 g/株）和N5（10 g/株）。分别于5—8月的每月中下旬测定其苗高、地径、生物量，总三萜以及主要的3个三萜单体的含量。结果结果表明:（1）青钱柳苗高和地径的生长随着施N量的增加呈现先增加后减少的变化趋势，最大苗高和地径的净生长量在N4处理中获得，与对照N1相比，分别增加103.90%和57.58%；植株根系、茎杆、叶片生物量和总生物量积累的变化趋势与之相似，其中最大总生物量积累在N4处理中获得，达到7.24 g。（2）随着施氮量的增加，植株叶片中N含量出现线性增加（根系和茎杆较稳定），而C含量未发生明显变化，导致叶片中的C/N从20.42%线性下降到12.19%。（3）叶片是三萜积累的主要部位，叶片中阿江榄仁酸、青钱柳酸B、青钱柳甙Ⅰ及总三萜积累在各处理间呈现单峰变化趋势，均在相对低N条件下（N2）获得峰值，分别为2.45、0.73、0.44 、22.95 mg/g。另外，所检测的3个三萜单体中，含量最高的为阿江榄仁酸（0.73 mg/g，干质量），其后依次为青钱柳酸B（0.23 mg/g，干质量）和青钱柳甙I（0.12 mg/g，干质量）。（4）施氮显著影响了青钱柳中总三萜和三萜单体的单株产量，其中总三萜、阿江榄仁酸的单株产量的变化范围分别为95.21 ~ 279.45 mg/株、4.64 ~ 17.21 mg/株，均在相对低N条件下（N3）获得最高；总三萜和3个三萜单体的最低产量在N1或N5处理获得。结论施氮量在中等偏高水平时可以促进青钱柳幼苗的生长，而中等偏低的施氮量则能促进三萜类化合物的积累。