2种鸢尾科药用植物光合生理特性日变化研究

以自然条件下2年生鸢尾科植物鸢尾和射干为试验材料,采用LI-6400XT便携式光合作用测量仪对鸢尾和射干的光合指标进行测定。结果表明:鸢尾和射干的净光合速率(Pn)日变化呈"双峰"曲线,峰值分别在10:00和16:00,存在明显的"午休"现象,射干和鸢尾的净光合速率(Pn)下降,气孔导度(Gs)也下降,胞间CO2浓度(Ci)则在增大,可以推断射干和鸢尾的光合"午休"现象是由非气孔限制因素引起的,射干的蒸腾速率(Tr)大于鸢尾,说明射干的吸收和运输能力比较强。相同生长条件下,鸢尾的日均水分利用效率(WUE)是射干的1.46倍,说明鸢尾的水分利用效率高于射干。相关性分析表明,射干的净光合速率(Pn)与水分利用效率(WUE)呈极显著正相关,气孔导度(Gs)与相对湿度(RH)呈显著正相关,胞间CO2浓度(Ci)与空气温度(Ta)呈显著负相关,空气温度(Ta)与相对湿度(RH)呈极显著负相关,与光合有效辐射(PAR)呈显著正相关;鸢尾的空气温度(Ta)与相对湿度(RH)呈极显著负相关,与光合有效辐射(PAR)呈显著正相关。     

巨玫瑰和辽峰2个葡萄品种叶片光合日变化及其与环境因子的相关性

利用Yaxin-1102便携式光合作用测定系统,测定巨玫瑰和辽峰2个葡萄品种果粒膨大期的环境因子和叶片光合速率的日变化,并对二者进行相关性分析。结果表明:巨玫瑰和辽峰2个葡萄品种功能叶片净光合速率有明显的"午休现象",推测是由非气孔限制因素引起的,"午休"后巨玫瑰净光合速率(Pn)能恢复到"午休"前的水平,但辽峰不能。相关性分析显示,巨玫瑰叶片Pn与光合有效辐射(PAR)、环境相对湿度(RH)、大气环境二氧化碳摩尔分数(Ca)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)呈负相关,与环境温度(Ta)呈正相关,辽峰叶片Pn与PAR、Ta、Ci呈负相关,与RH、Ca、Tr、Gs呈正相关。巨玫瑰和辽峰叶片Pn与Ci的负相关性都达到显著水平,与其他因子的相关性不显著。     

一串红光合日变化特性研究

为掌握一串红光合日变化特性,利用Li-6400便携式光合测定系统对一串红光合生理特性日变化进行测定。结果表明,一串红的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈单峰型变化,没有光合"午休"现象发生,胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)分别呈"W""M"、倒"N"趋势变化,光合有效辐射(PAR)和气孔导度(Gs)对Pn的影响较大,分别达显著和极显著水平。     

3种橐吾属植物光合特性

利用Li-6400光合测定系统对苗龄180 d的蹄叶橐吾、多毛蹄叶橐吾和狭苞橐吾盆苗的光合作用日变化规律进行研究。结果表明:①3种橐吾的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs)的日变化均为"双峰"型曲线,峰值出现在9:00和15:00时,13:00时左右存在明显的"午休"现象,但不同橐吾的净光合速率和气孔导度的高峰和谷底的高低不同,净光合速率大小依次为:多毛蹄叶橐吾蹄叶橐吾狭苞橐吾;②根据Pn、Gs、胞间CO2浓度(Ci)的变化方向,推测3种橐吾的光合"午休"主要受气孔因素限制;③相关性分析表明,3种橐吾Pn与其影响因子Gs之间呈极显著正相关关系,与其他因子呈不显著正或负相关关系;蒸腾速率(Tr)与其影响因子光照强度(PAR),大气温度(Ta),大气湿度(RH)成极显著和显著正相关关系。     

广玉兰在自然降温条件下的光合响应机制研究

以郑州市15年生广玉兰的叶片为材料,运用Li-6400光合测定仪测定秋冬季广玉兰叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)等,研究其在秋冬自然降温过程中的光合响应机制。结果表明:在秋冬季节,随着平均气温的下降,广玉兰叶片的Pn、Gs、Tr均呈下降趋势,Ci则呈上升趋势。在温度下降过程中,广玉兰叶片仍具有一定的光合能力,并表现出明显的日变化规律,即Pn、Gs、Tr的日变化均呈先升高后下降的单峰曲线,Ci日变化呈"V"字型曲线,Pn不存在"午休"现象。     

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。     

药用植物艾纳香的光合日变化研究

为探明艾纳香光合作用日进程特征及其净光合速率的关键影响因子,采用Li-6400光合作用测定系统测定了艾纳香叶片的光合生理生态特性及环境因子日变化,并进行了系统地分析.结果表明:艾纳香气孔导度(Gs)与蒸腾速率(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.艾纳香净光合速率(Pn)日进程呈典型的双峰曲线,第1峰[峰值20.39 μmol/(m2·s)]出现在10:00左右,第2峰[峰值19.44 μmol/(m2·s)]出现在15:00左右,有明显的光合“午休”现象,但程度较浅.艾纳香Pn与除大气CO2浓度(Ca)以外的生理生态因子均极显著相关;其光合“午休”的原因主要为气孔关闭引起的气孔限制因素;Gs、Ci及PAR是艾纳香Pn的关键影响因子,Gs影响最大,Ci与PAR次之.     

罗甸小米核桃苗木光合作用特性

利用Li-6400便携式光合作用测定系统测定罗甸小米核桃苗木叶片光合生理生态特性及环境因子日变化。结果表明,一天中,罗甸小米核桃的气孔导度(Gs)为单峰型曲线,最大值出现在12:00左右;蒸腾速率(Tr)及叶片蒸汽压亏缺(VpdL)为双峰型曲线,二者峰值分别出现在12:00及16:00左右;胞间CO2摩尔分数(Ci)为"W"型曲线,早间、傍晚以及午间较高。罗甸小米核桃净光合速率(Pn)日变化曲线为双峰型,第一峰(峰值为9.56μmol.m-2.s-1)出现在12:00左右,第2峰(峰值为6.71μmol.m-2.s-1)出现于15:00左右,具有明显的光合"午休"现象。相关性分析及回归分析表明,罗甸小米核桃Pn与Gs、光合有效辐射(PAR)及Tr显著正相关,与Ci显著负相关。光合"午休"现象原因主要为环境因子变化引起叶肉细胞光合活性降低的非气孔限制因素。Gs与Ci为影响罗甸小米核桃Pn的主要因子,Gs影响最大、Ci次之。     

2种欧李幼苗光合特性及叶绿素含量的比较

以2种一年生欧李(欧李、毛叶欧李)幼苗为试材,使用Li-6400便携式光合分析仪测定了自然条件下2种欧李的光合生理特性和叶绿素含量。结果表明,2种欧李的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)具有明显的"午休"现象,除Tr的最高值出现在12:00左右外,其他指标的最高值分别出现在10:00与16:00左右,低谷则出现在14:00前后;欧李Gs、WUE的日变化趋势与Pn基本一致。欧李Ci的日变化趋势与Pn相反,呈凹峰形曲线。欧李叶绿素含量高于毛叶欧李。     

甜瓜光合特性对土壤水分条件的响应

以甜瓜品种‘银帝’和‘玉金香’为材料,设充分供水、轻度亏缺、中度亏缺3种水分处理,研究土壤水分条件对甜瓜开花-果实膨大期光合特性的影响.结果表明:在3个水分处理下,‘银帝’和‘玉金香’的净光合速率(Pn)日变化和气孔导度日变化(Gs)均表现为双峰曲线型,具有明显的光合"午休"现象.轻度和中度水分胁迫下,‘银帝’、‘玉金香’Pn显著降低,随水分亏缺程度加大,甜瓜叶片的蒸腾速率(Tr)呈下降趋势,瞬时水分利用效率(WUE)有所增加,表明轻度和中度水分亏缺能够提高甜瓜的水分利用效率.轻度、中度处理下,甜瓜叶片Pn下降以非气孔限制为主.各处理下甜瓜叶片Ci均呈现"下降-上升-下降-上升"的变化趋势,Ls的变化趋势则与Ci相反.在水分胁迫处理下,‘玉金香’叶片的Pn和WUE均高于‘银帝’,中度亏缺处理下,‘玉金香’日平均Pn和WUE分别比‘银帝’增加15.4%和8.2%,说明‘玉金香’的干旱适应性比‘银帝’强.     

东魁与荸荠种杨梅叶片春季光合特性比较

春季田间条件下,以浙江省主栽品种东魁和荸荠种杨梅为试材,对其叶片光合特性、比叶重、叶绿素含量和碳水化合物含量等差异进行了比较研究。结果表明,东魁和荸荠种杨梅叶片的净光合速率日变化均为双峰型曲线,有明显的"午休"现象;东魁杨梅净光合速率、水分利用率和气孔导度的日均值显著高于荸荠种杨梅,而日平均蒸腾速率显著低于荸荠种杨梅;午间光合速率和胞间CO2浓度下降,变化趋势一致,气孔限制值升高,表明光合速率午间降低主要是受气孔限制因素影响。东魁杨梅的叶绿素含量和叶绿素a/b略低于荸荠种杨梅,但无显著差异,而荸荠种杨梅叶片的比叶重、可溶性糖、还原糖和淀粉含量都明显高于东魁杨梅,且差异显著。     

土壤水分对异株荨麻光合作用的影响

采用盆栽和人工控制土壤水分的方法,使用LI6400便携式光合测定系统观测了5种土壤水分条件下异株荨麻光合生理生态特征的日变化。结果表明：在不同土壤水分状况下,异株荨麻净光合速率日变化曲线均呈＂双峰＂型,并有不同程度的＂午休＂现象,随着土壤水分的升高,最高值从下午17：00提前到上午的9：00;蒸腾速率和气孔导度日变化具有较好的协同性,也呈＂双峰＂型,大小顺序依次为T3处理〉T2处理〉T1处理〉T4处理〉T5处理;水分利用效率最高值出现在上午较早的时段,且上午的水分利用效率明显高于下午。     

四种草莓光合特性的研究

运用英国PP-SYSTEM公司制造的CIRAS-1型便携式光合作用测定系统,在大田生长条件下对草莓单叶光合特性进行了研究,结果表明:草莓单叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化曲线呈双峰型且同步消长,有明显的光合“午休”现象,品种间光合“午休”出现时间、最大净光合速率和蒸腾速率有明显差异,气孔因素不是草莓光合午休的主要调节因子。光合速率与叶绿素含量有一定的相关性。     

3种杜鹃光合特性的比较

为了利用杜鹃花的生理生态特性高效率地建设深圳梧桐山风景区的"十里杜鹃"景点,研究了该景区引种栽培的毛棉杜鹃、华丽杜鹃、映山红的光合特性参数。结果表明:毛棉杜鹃的净光合速率(Pn)为双峰曲线,出现光合"午休"现象;华丽杜鹃和映山红的Pn是单峰曲线。净光合速率的日均值由大到小的顺序为:毛棉杜鹃、华丽杜鹃、映山红。3种杜鹃的蒸腾速率(Tr)均为单峰曲线,华丽杜鹃的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2摩尔分数显著高于毛棉杜鹃和映山红。在水分利用率和光能利用率方面,毛棉杜鹃显著高于华丽杜鹃和映山红。因此,毛棉杜鹃可作为上述景点建设的优先选择种。     

茶树叶片蒸腾速率、气孔导度和水分利用率的研究

夏、秋季节,在田间自然条件下,茶树叶片蒸腾速率、气孔导度以中午前后最大,蒸腾速率与气孔导度呈显著正相关。净光合率以上午10时前最高,以后明显降低,晴天强光的光抑制是引起茶树光合作用降低的主要原因。茶树叶片净光合率与气孔导度之间不呈平行变化关系,净光合率与VPD之间也不呈显著负相关。气孔导度与叶片水分利用率(净光合率与蒸腾速率的比值表示)呈显著负相关。在一日中,以上午10时前和下午3时后水分利用率最高、中午前后最低。秋季茶树叶片水分利用率高于夏季。     

北五味子光合日变化特性的研究

用LI-6400型光合测定系统,测定了北五味子Schisandra chinensis Baill叶片光合作用的日变化,结果表明,北五味子叶片净光合速率(Pn)呈双峰型变化.清晨随着日出,Pn随光照强度和温度的增加而增加,在11:00达到高峰,随后下降,到15:00时出现第2个高峰,但峰值比第1个的低.5:00—11:00及15:00—19:00的光合变化与光照强度和温度的变化趋势基本一致,11:00—14:00光合作用随光照强度和温度的增加而下降,出现了明显的光合"午休"现象.相关性分析表明,光合午休与中午高光强、高温和低湿有关.气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)也为双峰型曲线,Pn与Gs、Tr呈显著正相关,通过对胞间二氧化碳浓度的分析表明,气孔限制在北五味子叶片的"光合午休"中起了一定作用.     

4个牡丹品种光合特性的比较研究

在田间栽培条件下,用英国C IRAS-1型便携式光合仪对4个不同株高牡丹品种的光合特性进行了比较研究.结果表明,4个牡丹品种净光合速率日变化均为双峰曲线,有明显的"午休"现象.在日变化及季节变化中,佛门袈裟的净光合速率显著地高于其他品种,其光合作用表观量子效率、羧化效率也最高.品种间光饱和点的差异不显著,但光补偿点则表现为佛门袈裟明显低于其他品种.     

菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系

 【目的】通过研究菰叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系，目的为菰资源的开发和利用提供参考。【方法】利用Li-6400型光合作用测定系统，测定了菰叶片净光合速率和环境因子的日变化，通过相关性分析，考察了环境因子对净光合速率日变化的影响。【结果】菰功能叶片净光合速率为15.0～21.5 ?mol·m-2·s-1，光补偿点为45 ?mol·m-2·s-1，光饱和点为1 040 ?mol·m-2·s-1。菰叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线，净光合速率的峰值出现在上午11:00时，上午8:00～11:00时的平均净光合速率比下午13:00-16:00时的平均净光合速率高4.7 ?mol·m-2·s-1。气孔导度和蒸腾速率的峰值分别出现在13:00和14:00时。一日中上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与光量子通量密度之间呈显著正相关 (r＝0.9874**、0.9321**)，11:00～15:00时两者之间呈不显著正相关(r＝0.4440)。上午5:00～11:00和下午15:00～19:00时净光合速率与空气温度之间呈显著正相关(r＝0.9617**、0.9852**)，11:00～15:00时两者之间呈显著负相关(r＝-0.8110*)。净光合速率与气孔导度之间呈正相关(r＝0.7936*)，与胞间CO2浓度呈负相关(r＝-0.8026*)。气孔导度和蒸腾速率与光量子通量密度之间呈显著的正相关(r＝0.9104**、0.7858*)。【结论】菰叶片的光补偿点较低，而光饱和点较高，对光环境的适应性较强，为典型的阳生植物。影响净光合速率日变化的主要环境因子是光量子通量密度和空气温度。     

干热河谷牛角瓜苗期光合生理特性的种源间差异

为了解干热河谷不同种源牛角瓜Calotropis gigantea苗期的光合生理特性,比较分析了牛角瓜幼苗净光合速率(P_n),气孔导度(G_s),胞间二氧化碳摩尔分数(C_i),蒸腾速率(T_r),水分利用效率(W_UE),光能利用效率(L_UE),瞬时羧化效率(C_E)和气孔限制值(l_s)在元江、红河、个旧、建水、元阳等种源间的日变化动态与日均值差异。牛角瓜5个种源的P_n日变化动态均呈双峰曲线,但在不同时刻的数值存在种源间差异。牛角瓜对高温具有极强的适应性,它通过增加气孔导度和蒸腾作用来提高光合同化效率。干热河谷的极端高温不是影响牛角瓜幼苗光合作用与羧化反应的限制因素,而正午的强光辐射显著抑制了牛角瓜幼苗的光合作用与水分利用。干热河谷牛角瓜不同种源间的光合生理参数日均值具有显著差异(P＜0.05),红河种源的P_n,T_r,L_UE和C_E显著高于其他4个种源(P＜0.05),个旧种源表现出“高光合、低蒸腾”的显著特点,具有最高的W_UE和较高的P_n,L_UE和C_E,因此筛选出红河、个旧为具有高水平光合生产与水分利用潜力的干热河谷牛角瓜种质资源。图3表1参43     

元谋干热河谷几种外来树种在旱季的光合特点

在云南省元谋县苴林乡3年生的人工林，采用Li-6200野外光合测定系统对引进元谋干热河谷的马占相思、大叶相思、厚荚相思、绢毛相思、肯氏相思、赤桉、窿缘桉和柠檬桉等8个树种进行了光合测定，结果发现8个树种的净光合速率日进程都表现为双峰曲线，2个峰值分别出现在9：00和15：00（肯氏相思、大叶相思和厚荚相思出现在17：00）；最低降低光合速率的特征，造成光合作用的“午休”现象，从而提高水分利用效率的调节能力，这是它们对元谋干热河谷干热气候的一种适应，这种适应性的调节方式，对它们的节水和生存是有利的，表4参10。