干旱胁迫对大豆气孔特征和光合参数的影响

利用盆栽法对大豆进行了不同梯度的水分处理,以研究不同水分胁迫条件对大豆气孔特征和光合特征的影响。试验结果表明：随着水分胁迫强度的增加,大豆叶片的气孔长度、宽度、周长、面积均呈减小趋势,气孔密度呈增加趋势。轻度水分胁迫条件下,大豆叶片的净光合速率（Pn）日均值较高,而在充分灌水条件下,大豆叶片的最大光量子效率值（Fv/Fm）较高,不同水分胁迫处理之间叶绿素含量没有显著差异。不同水分胁迫下大豆的净光合速率与气孔导度间均存在极显著相关关系,而气孔导度与单一气孔特征之间无显著相关关系,表明气孔传导力是大豆光合能力的主要限制因素之一,但同时也存在非气孔限制因素。实验中大豆生长的最适宜土壤相对含水量是60%～65%,此时的光合速率下降是由气孔限制引起。当土壤相对含水量低于60%时,光合作用的非气孔限制因素开始出现。当土壤相对含水量在35%～40%时,非气孔限制逐渐成为大豆叶片光合能力下降主导因子,并可能导致光合器官受到损伤。     

胡杨叶片的胞间CO2浓度及气孔和非气孔限制的探究

通过LI-6400型便携式光合仪(LI-COR,USA)测量生长在极端干旱区塔里木河荒漠沿岸天然胡杨(Populus euphratica Oliv.)的光合生理参数,在分析胡杨叶片胞间CO_2浓度动态变化规律的基础上,进一步讨论探究了胡杨的气孔限制和非气孔限制情况。结果表明,生长季内胡杨叶片的胞间CO_2浓度变化呈“V”型的变化趋势,最低值均出现在14:00。胡杨胞间CO_2浓度随影响因素包括大气CO_2浓度、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率的变化而同步变化:与大气CO_2浓度的变化规律基本保持一致;与气孔导度、净光合速率和蒸腾速率的变化规律相反,呈负相关。胡杨叶片气孔限制值Ls变化规律呈先增加后下降的变化趋势,具体表现为早上和晚上低、中午高。非气孔限制指标Ci/Gs与Ls变化规律相反。胡杨的净光合速率下降是以非气孔限制为主,但不能排除气孔限制作用,同理,当净光合速率下降是非气孔限制为主,也不能排除非气孔限制作用;结合气孔限制值Ls和非气孔限制的两个判断依据可以进一步了解胡杨气孔限制和非气孔限制情况。     

增强UV-B辐射和Cd2+复合胁迫下绿豆幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制

[目的]研究增强UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆（Phaseolus radiatus L.）幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制因素。[方法]试验设1个对照（CK）和3个试验组,分别为增强UV-B辐射（UV-B）组、Cd2＋（Cd）组、增强UV-B辐射＋Cd2＋（UV-B＋Cd）组,研究0.35 W/m2的UV-B辐射、1μmol/L Cd2＋及其复合胁迫下绿豆幼苗对Cd的吸收、分配和光合作用的气孔、非气孔限制,分别利用原子吸收分光光度仪和光合测定仪测定Cd在绿豆幼苗各部位的含量及第1对真叶的光合指标。[结果]绿豆幼苗中Cd的积累是根〉胚轴〉叶,UV-B对Cd在幼苗中的积累和分配没有影响。此外,各胁迫下幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光合能力（A0）和羧化效率（dPn/dCi）含量均明显降低。UV-B组的细胞间隙CO2浓度（Ci）升高,气孔限制值（Ls）降低,Pn的降低是非气孔因素。Cd和复合处理组的Ci降低,而Ls升高,Cd组Pn的降低主要是气孔因素。复合组前期以非气孔因素为主,后期主要是气孔因素。[结论]该研究揭示了UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆幼苗光合变化的主要原因,可为进一步研究提供科学依据。     

土壤干旱下云锦杜鹃光合作用的限制形式*

 以盆栽五年生云锦杜鹃为材料,研究了土壤干旱胁迫下光合作用的限制形式。结果表明：轻度干旱胁迫下光合速率的下降主要由气孔限制引起,中度和重度胁迫下主要由非气孔限制引起,此时表观量子效率、最大光化学效率和羧化效率明显降低。云锦杜鹃光合日进程中出现了明显的光合“午休”。“午休”主要由非气孔限制引起,表观量子效率和光化学效率下降表明光抑制是午间非气孔限制形成和发展的深层原因。干旱胁迫加重了午间光合作用的光抑制。     

国际水稻研究所新株型水稻的气孔特性

 在盆栽条件下比较了 4种国际水稻研究所水稻新株型和 4种籼稻的气孔频率、气孔阻力和光合速率。结果表明 ,新株型的气孔频率显著低于籼稻 ,而气孔阻力高于籼稻 ,导致胞间CO2 浓度减小 ,光合作用的气孔限制增大。在正常生长条件下 ,新株型的光合速率低于籼稻品种 ,并且与气孔阻力呈显著负相关     

小粒大豆光合特性的研究

 试验比较了小粒大豆（7605）和普通栽培大豆（鲁豆4号）的光合特性，以及光合作用对温度和水分胁迫的响应。7605植株生长速率比鲁豆4号慢。在营养生长时期，光合速率和气孔导度低于鲁豆4号。7605细胞间隙CO#-2浓度低于鲁豆4号，气孔限制值（ls）、羧化效率和RuBP再生能力高于鲁豆4号，这说明7605光合作用的气孔限制比鲁豆4号严重。轻度水分胁迫下，7605表现为光合作用的气孔限制，严重水分胁迫时光合作用表现为非气孔限制。鲁豆4号光合作用对温度变化的反应较7605敏感。两个大豆的光合最适温度均为28℃，但7605光合适宜温度范围比鲁豆4号宽。     

黄土丘陵沟壑区沙棘光合特性及气孔导度的数值模拟

【目的】研究黄土丘陵沟壑区沙棘叶片的光合速率和气孔导度特性及其耦合关系,建立干旱条件下沙棘叶片气孔导度模型。【方法】以Li-6400便携式光合仪测定的气体交换观测数据为基础,分析了沙棘叶片的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)的相关性,用Ball-berry和非直角双曲线光合模型描述了光合速率与气孔导度间的关系。【结果】沙棘叶片Pn与Gs日变化相对应且均呈现同步不对称"双峰"波动,具有典型"午休"现象,首峰出现在上午9:00左右,次峰峰值小于首峰,出现在下午15:00以后;沙棘叶片Pn与Gs呈正偏相关关系,而与Ci呈负偏相关关系,且不同月份Ci与Pn的偏相关系数均高于Gs与Pn,但Gs与Ci的简单相关并不稳定,8月份未达显著水平;Pn与Gs、光合有效辐射(PAR)的简单相关分析表明,Pn与Gs、PAR间均呈极显著正相关关系(R2=0.895 4,R2=0.990 2)。【结论】沙棘叶片衰老期间非气孔因素是光合作用的主要限制因子。联合Ball-berry气孔导度模型和非直角双曲线光合模型建立的黄土丘陵沟壑区沙棘叶片气孔导度对环境因子的响应模型,具有一定的适用性。     

5个欧洲水仙品种的光合作用日变化特征

为了探讨欧洲水仙光合特性的品种间差异及其与引种栽培区生态因子间的关系,用CIRAS-2便携式光合仪研究5个欧洲水仙品种的光合作用日变化特征。结果表明:5个欧洲水仙品种的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化都呈双峰曲线,光合午休现象严重;5个品种的光能利用效率上午高于下午;净光合速率与蒸腾速率的线性耦合关系显著。在11-13时,欧洲水仙净光合速率的降低主要是非气孔限制导致;而在13-15时,欧洲水仙净光合速率的降低主要是气孔限制导致;13时为欧洲水仙非气孔限制与气孔限制的转折时间点。气孔导度是欧洲水仙光合作用的主要生理决定因子,胞间二氧化碳浓度是限制因子。在非光合午休的时间里,光合有效辐射、水汽压亏缺为光合作用的决定因子,温度、相对湿度为限制因子。建议在夏季的11-15时,使用遮阴网对欧洲水仙进行遮阴,并保障水分供给,以减弱其光合午休现象。     

5个欧洲水仙品种的光合作用日变化特征

为了探讨欧洲水仙光合特性的品种间差异及其与引种栽培区生态因子间的关系,用CIRAS-2便携式光合仪研究5个欧洲水仙品种的光合作用日变化特征。结果表明:5个欧洲水仙品种的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化都呈双峰曲线,光合午休现象严重;5个品种的光能利用效率上午高于下午;净光合速率与蒸腾速率的线性耦合关系显著。在11-13时,欧洲水仙净光合速率的降低主要是非气孔限制导致;而在13-15时,欧洲水仙净光合速率的降低主要是气孔限制导致;13时为欧洲水仙非气孔限制与气孔限制的转折时间点。气孔导度是欧洲水仙光合作用的主要生理决定因子,胞间二氧化碳浓度是限制因子。在非光合午休的时间里,光合有效辐射、水汽压亏缺为光合作用的决定因子,温度、相对湿度为限制因子。建议在夏季的11-15时,使用遮阴网对欧洲水仙进行遮阴,并保障水分供给,以减弱其光合午休现象。     

铝胁迫对黄芩幼苗气孔特性及光合作用的研究

[目的]探讨铝胁迫对黄芩幼苗气孔特性与光合作用的影响,以期为揭示铝毒害植物机理提供理论依据。[方法]以黄芩为研究材料,采用盆栽方式,待幼苗长至6片真叶时,用0.1、0.5、2.0和5.0 mmol/L的铝溶液处理黄芩幼苗,30 d后进行各项指标测定。[结果]铝胁迫导致黄芩气孔长度、气孔宽度及气孔面积减小,但气孔密度增加;随着铝胁迫浓度的增大,黄芩叶片光合速率、蒸腾速率以及气孔导度显著减低,但胞间CO2浓度显著升高,从而严重抑制了植物叶片光合作用的正常进行。[结论]铝胁迫导致黄芩光合作用受到抑制是由于非气孔因素造成的,高浓度铝胁迫下黄芩对环境的适应性受到破坏。     

不同天气条件下田间大豆光合作用日变化的研究

田间大豆叶片光合速率的日变化进程和光合午休的有无、轻重,在不同天气条件下表现不同,并无固定模式。高湿的晴天,没有光合午休,气孔因素和叶肉因素对光合的限制都很小;高湿适温的多云天气,光合速率主要受光强制约,光强高时,光合速率受气孔因素限制,光强低时,受叶肉因素限制;低湿高温的晴天,常有午休出现,光合速率的中午降低,主要是气孔因素限制的结果,有时也出现叶肉因素限制。诱发气孔限制的生理生态因子,首先是空气相对湿度（RH）和叶片、大气间水汽压差（VPD）,其次是叶温（LT）和叶片相对含水量（RWC）。     

不同生长期木薯品种气体交换特性的研究

在大田条件下,研究了不同木薯品种的气体交换特性,探讨不同生长期各个木薯品种气孔导度、胞间二氧化碳浓度、净光合速率、蒸腾速率之间的相互关系及叶绿素含量对净光合速率的影响。结果表明,不同生长期各个木薯品种气孔导度、胞间二氧化碳浓度、净光合速率及蒸腾速率之间均呈极显著的正相关关系;在木薯的生长前期非气孔限制是光合速率变化的原因,在后期则主要是由气孔限制引起的。     

菊芋对三裂叶豚草叶片光合特性的竞争机理

采用取代试验设计,研究了不同密度比条件下,菊芋对三裂叶豚草光合特性的竞争机理。结果表明:竞争条件下,菊芋具有光竞争优势,对豚草造成弱光胁迫,使豚草叶片叶绿素的含量下降,光合速率降低,蒸腾作用和水分利用效率受到抑制,气孔导度减小,但胞间CO2浓度无明显差异,非气孔限制是竞争条件下豚草光合速率下降的主要因素。可见,菊芋竞争对三裂叶豚草的光合作用具有一定抑制作用,且抑制作用随着混种种群中菊芋密度的增加有增强的趋势。     

水分胁迫下外源甜菜碱对桃叶片光合作用的影响

笔者研究了水分胁迫下叶面喷施甜菜碱对桃叶片光合作用的影响。结果表明,水分胁迫前期光合速率下降与气孔因素有关,后期光合速率下降与非气孔因素有关。对桃叶片喷施一定浓度的外源甜菜碱可以提高胁迫前期的净光合速率;这可能与甜菜碱处理提高SOD的活性,保持较低的超氧阴离子自由基生成速率和MDA含量,减轻干旱对树体伤害有关。     

土壤缓慢脱水对冬小麦渗透调节,光合作用和膜脂过氧化的影响

两个小麦品种叶片渗透调节能力随土壤缓慢脱水而增加，昌乐５号约为０．２９ＭＰａ，鲁麦５号约为０．１９ＭＰａ。随着土壤脱水的加剧，光合作用受抑制的原因有一个从气孔限制向叶肉细胞光合活性限制的转变过程。渗透调节对干旱条件下光合作用的维持和供水后光合作用的恢复都有一定的贡献。用改良法测定两二醇含量，结果表明，抗旱品种昌乐５号的丙二醇含量没有增加，这与其内源保护酶（ＳＯＤ）活性在严重干旱条件下较高有关。相反，鲁麦５号在严重干旱条件下由于其ＳＯＤ酶活性下降，丙二醇含量显著高于对照，表明发生了膜脂过氧化。     

不同氮肥水平下冬小麦齐穗期旗叶光合日变化特征

对不同氮肥水平下冬小麦叶片光合速率的日变化规律进行了研究,结果表明:增大氮肥的施用量可以提高冬小麦叶片的光合能力.在各种氮肥水平下,冬小麦叶片的光合作用均存在"午休"现象,而"午休"现象的产生是.气孔因素"与"非气孔因素"共同作用的结果.其中"气孔因素"则是温度造成蒸腾作用增强,气孔对蒸腾作用的反馈抑制造成的.光合速率对光强的响应在上午和下午存在明显差异,上午利用光能的能力明显大干下午.这主要表现的在上午的表观初始量子效率比下午大.而表观暗呼吸速率比下午低.光合产物对光合作用的反馈抑制会造成这种量子效率的差异性;而下午比上午的温度高则会造成下午的呼吸作用更大.无论是气孔限制、光合产物反馈抑制还是温度对呼吸作用的影响都可能是导致光合速率在上午和下午异步性的主要原因.     

毛苔草光合作用日变化及其与环境因子关系的研究-Ⅰ

取三江平原沼泽湿地毛苔草(Carex lasiocarpa)无性系种群进行桶栽模拟试验,研究光合作用日变化及其与环境因子之间的关系。结果表明:土壤含水量保持在30%的前提下,毛苔草净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化趋势均呈单峰曲线变化,峰值均出现在8:30,胞间CO2浓度(Ci)和大气CO2浓度(Ca)的日变化呈近"V"型。光合有效辐射(PAR)和气温(Ta)的日变化呈单峰曲线;空气相对湿度(RH)的日变化趋势为先大幅度下降,之后平缓升高,再下降。毛苔草Pn与Tr、Gs均呈极显著正相关关系,与Ca、RH均呈显著正相关关系,与PAR呈不显著的正相关关系,与Ta、Ci均呈不显著的负相关关系。环境因子对毛苔草净合速率直接作用由大到小排序为RH>PAR>Ca>Ta;Ca通过RH对Pn的间接作用大于Ca对Pn的直接作用;毛苔草Pn日变化从8:30就开始下降的原因,既有气孔限制(Ls)的贡献也有非气孔限制的作用。     

黄土半干旱区侧柏气体交换和水分利用效率日变化研究

利用Li 6 2 0 0便携式气体分析系统 ,对黄土半干旱区山西省方山县试验地自然条件下 ,侧柏的气体交换、气孔导度和水分利用效率及相应环境因子进行测定 .结果表明 ,净光合速率日变化曲线呈双峰型 ,气孔导度日变化曲线呈凹型 ,蒸腾速率日变化曲线呈单峰型 ,水分利用效率最高值出现在上午较早时分 .根据Farquhar和Sharkey提出关于区分光合作用的气孔限制与非气孔限制的两个标准 ,分析表明侧柏在上午 (1 0 :0 0— 1 2 :0 0 )光合速率下降主要是由气孔因素的气孔导度决定的 ,而午间 (1 2 :0 0— 1 4 :0 0 )的光合午休和午后 (1 6 :0 0— 1 8:0 0 )光合速率的下降则主要归因于非气孔因素的叶肉细胞羧化能力的降低 .