人工气候室控制条件下青葱对LED光质的响应特性

【目的】研究人工气候室控制条件下青葱生长、产品品质及光合特性对不同光质的响应特性,优化青葱工厂化生产光环境调控参数,提高以鲜嫩绿叶为产品的青葱生产效率。【方法】在人工气候室LED控制光源条件下,以‘章丘’和‘天光’2个不同品种大葱为试验材料,将苗高15 cm左右、具2—3片真叶的穴盘中大葱幼苗,分别置于蓝光(B)、红光(R)、绿光(G)、黄光(Y)、白光(W)等5种不同光质条件下进行培养,光照强度均控制在(301.6±12.7)μmol·m-2·s-1,光照时间为12 h/d,昼/夜温度分别控制在25℃/18℃。分别在试验处理0、10、20、30和40 d时取样,测定不同光质处理的青葱叶片光合作用参数,以及培养40 d时青葱的生长量和产品品质。【结果】青葱的生长量、产品品质、叶片色素含量、净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)和RuBP最大再生速率均以白光显著优于各单色光处理。培养40 d时,白光处理青葱单株鲜重为25.21 g,分别比蓝光、红光、绿光、黄光处理增加了7.83%、20.28%、35.68%和60.78%;其叶片Pn为7.63μmol·m-2·s-1,分别比蓝光、红光、绿光和黄光处理提高了11.39%、24.07%和39.23%和59.62%;叶片光饱和光合速率(Pmax)达13.29μmol·m-2·s-1,分别较蓝光、红光、绿光和黄光处理增加了5.39%、9.47%、15.57%和21.48%;光饱和点(LSP)除白光处理较高外,其他单色光处理间无显著差异;而光补偿点(LCP)则以黄光较高,绿光、红光次之,蓝光、白光较低。不同单色光处理间也存在显著差异,以蓝光处理青葱单株鲜重较高,黄光处理较低,分别达24.22和16.52 g,绿光、红光居中;蓝光处理青葱叶片Pn、AQY、光饱和光合速率(Pmax)、羧化效率(CE)以及RuBP最大再生速率也显著高于其他单色光处理。青葱假茎可溶性糖、粗纤维、丙酮酸、可溶性蛋白、游离氨基酸和干物质含量等品质指标均以白光处理显著高于各单色光处理,但各单色光处理之间则以蓝光处理较高,其他依次为红光、绿光、黄光。【结论】全光谱的白光处理最有利于青葱生长,表现为叶片光合效率较高,产品品质较优;各单色光处理则以蓝光效应较高,红光次之,黄光、绿光较差,反映青葱对白光、蓝光光能利用能力较强。     

不同光强的LED白光与红蓝光对生菜生长及营养元素含量的影响

在人工光植物工厂中研究了不同光强的LED白光和红蓝光对营养液水培生菜生长、营养元素含量和累积量的影响。试验设置白光（WL）和红蓝光（RB）两个光质处理,光周期为16/8 h,分别设定三个光强：150（WL150、RB150）、200（WL200、RB200）和250（WL250、RB250）μmol·m^-2·s^-1,其中红蓝光光强比为4∶1,光暗周期16/8 h。结果表明,光强增加有促进生菜生长作用,随光强增加生菜地上部干、鲜重明显增加,WL200和WL250处理下生菜地上部干重比WL150分别提高了24.6%和49.7%。与红蓝光相比,白光显著提高生菜叶面积和地上部生物量。红蓝光提高了生菜叶片中大中量元素（N、P、Ca、Mg）和微量元素（Mn、Zn）的含量,白光则提高了K的含量,光质对C、Fe和Cu含量无明显影响。白光或红蓝光下不同光强对生菜叶片营养元素含量的影响并没有表现出明显的规律,只是红蓝光在200 μmol·m^-2·s^-1光强下多种营养元素（N、P、Ca、Mg、Mn、Cu和Zn）含量到达最大。在白光200 μmol·m^-2·s^-1的光强下,P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn的累积量最大,而在红蓝光250 μmol·m^-2·s^-1的光强下,10种营养元素的累积量均最大。相同光强下,红蓝光有利于生菜体内N、P、Ca、Mg、Mn和Zn含量的提高,而白光则更有利于C、N、P、K、Mg和Fe等的累积。因此白光处理更有利于促进生菜生长,并提高生菜体内N、C、P、K、Mg和Fe的累积量,其累积量的提高主要是由较高的生物量决定的。     

光质对试管生姜生长发育及微型姜形成、品质的影响

为提高生姜微繁效率,研究了不同光质对生姜试管苗生长和微型姜形成及品质的影响。结果表明,与白光处理相比,绿光、红光均显著增加了生姜试管苗的株高,绿光显著降低了其繁殖系数,而蓝光则增加了其繁殖系数;黄光对试管苗生长的影响较小。生姜试管苗叶片净光合速率以绿光处理较低,蓝光和红光较高,但叶片气孔导度及蒸腾速率则以蓝光、黄光处理较高,红光、绿光处理较低。绿光、蓝光、红光均可诱导试管苗较早形成微型姜,而黄光则延迟了微型姜的形成;微型姜鲜重以绿光处理较高,较白光处理增加60%以上;但微型姜干物质、淀粉、粗纤维含量均以绿光处理较低,蓝光处理较高;可溶性糖含量以红光、黄光处理较高,绿光、蓝光处理较低,而可溶性蛋白含量基本呈相反的趋势。综合考虑,绿光有利于微型姜鲜重的增加,但蓝光更有利于提高组培快繁效率及微型姜的大量获得。     

光质对彩色甜椒幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同光质 (白光、红光、黄光、绿光和蓝光 )对不同品种彩色甜椒幼苗生长及叶片叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明 ,白光和黄光培养壮苗的效果较好 ,其他光质依次为蓝光、红光和绿光。同一光质对不同品种彩色甜椒 Chla含量和 Chla/Chlb影响差异显著 ;采用不同光质处理 ,蓝光最高 ,白光和黄光次之 ,绿光下最低。光质对不同品种彩色甜椒的荧光参数有较大影响 ,在不同光质处理下 ,白光的 Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPS 、qp最高 ,NPQ最小 ,表明白光为最有效光 ,其次分别为黄光、蓝光、红光及绿光     

单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响

为探究不同单色光对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响,以白光(390～710 nm)为对照,采用半导体发光二极管(light emitting diode, LED)灯管为单色光光源,选择蓝光(455～490 nm)、绿光(515～540 nm)、黄光(580～600 nm)和红光(610～710 nm)4种单色光,分别对桑黄进行照射培养,观察桑黄的生长状况及形态特征,分析桑黄菌丝体超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的变化。结果表明:与对照白光照射相比,在单色光红光照射下桑黄菌落直径显著增加,菌丝更加密集;在蓝光和绿光照射下,桑黄生长受到抑制;黄光照射对桑黄的生长影响较小。与白光照射相比,在第9天后,蓝光、绿光和黄光照射下桑黄菌丝体SOD活性显著增加(P0.05),而在第3天后,红光照射下菌丝体SOD活性显著降低(P0.05)。菌丝体CAT活性在蓝光、绿光、黄光和红光长时间照射下比在白光照射下有所增加,在第11天时,CAT活性显著增加(P0.05),尤其在黄光照射下达到(31.82±1.60)U/(g·min)。在蓝光照射第9天时,菌丝体MDA含量最高,达到(1.07±0.03)mmol/g,约为白光照射下1.16倍,而在其他单色光照射下MDA含量变化不显著。综上表明,不同单色光照射对桑黄生长及其抗氧化酶活性的影响不同,且红光照射更有利于桑黄生长。     

鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应

以4种不同光质(红光、蓝光、黄光、绿光)为光源(白光为对照),研究出苗后30 d和60 d的鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应。结果表明:与CK相比,黄光、蓝光、红光处理下鱼腥草幼苗的叶片厚度及叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度均有不同程度的增加,而绿光处理下的却表现为降低;与30 d的幼苗相比,60 d幼苗的叶片厚度在蓝光处理下的增幅最大;蓝光处理下鱼腥草幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均表现最高,白光处理的次之,绿光处理的最小;在不同光质下,幼苗叶片的光合速率呈显著性差异;蓝光处理下的光合荧光参数(F0、Fm、qP和NPQ)均大于白光处理的,说明蓝光处理最有利于鱼腥草叶片结构和光合荧光特性的改善。     

不同光质对叶用莴苣光合作用及叶绿素荧光的影响

通过研究不同光质(白光、红光、黄光和蓝光)对叶用莴苣叶片光合和叶绿素荧光特性的影响,结果表明:不同光质对叶用莴苣叶绿素含量和Chla/Chlb影响差异显著。不同光质对叶片的净光合速率和CO2羧化效率影响很大,净光合速率以红光处理最强,黄光次之;CO2羧化效率以黄光的最大,红光次之。不同光质处理下叶用莴苣叶片的ΦPSII、ETR、qP、NPQ都以黄光处理最大,红光次之,Fv/Fm以红光下最大,黄光次之,蓝光最小。由此表明,黄光最有利于叶用莴苣的生长发育。     

光质对铁棍山药试管苗生根的影响

为了研究光质对铁棍山药试管苗生根的影响,将带1个叶片、长2～3cm的茎段,接种在1/2MS+IBA 0.5mg/L+PP3330.05mg/L培养基上,置于蓝光、绿光、黄光、红光、白光及黑暗下培养。结果表明:接种7d,在黄光下的茎段切口处首先有根点出现,11d各光质下均有根长出。从根数和根长上看,红光表现出促进效应,达到5.02个和6.08cm,而蓝光和绿光则表现出抑制效应。对于根鲜质量、根冠比来说,白光下的比较大,达到1.20g和0.563,而蓝光、绿光下的则比较小。从侧根数来看,白光下侧根最多,而红光下极少。从苗情上看,白光、红光下的试管苗比较矮壮,叶片数较多,叶绿素含量较高。综合看来,白光和红光有利于铁棍山药试管苗的生根。     

不同光质对黑皮鸡枞菌子实体生长发育及营养成分的影响

以黑皮鸡枞菌为试验材料,在废弃碳酸钙矿洞中以LED灯带为光源,研究红光、黄光、绿光、蓝光、紫光、白光(对照)6种光质对黑皮鸡枞菌子实体生长发育及营养成分的影响。研究结果表明:绿光处理下,黑皮鸡枞菌生物学效率最高,出菇最快,绿光、白光、黄光之间差异不显著,但相较蓝光、紫光更能促进黑皮鸡枞子实体菌柄长高长粗,红光抑制黑皮鸡枞子实体菌盖直径变大;绿光处理组黑皮鸡枞菌蛋白质含量显著高于白光、紫光组,绿光、黄光、红光、蓝光处理之间子实体蛋白质含量差异不显著;白光组黑皮鸡枞菌可溶性糖含量极显著高于其他组,蓝光次之,绿光最低,且极显著低于其他处理。     

灰飞虱对5种波长LED的趋光性比较及蓝光对灰飞虱繁殖力的影响

本研究选择5种波长LED光:蓝光(465 nm)、绿光(520 nm)、黄光(590 nm)、红光(624 nm)、白光(复合光),通过趋性行为反应试验,研究灰飞虱对不同波长LED光的趋性以及趋光率最大单色光对其繁殖的影响。结果显示,在选取的5种LED光中,灰飞虱趋光率由大到小依次为蓝光(31.85%)、绿光(19.10%)、黄光(10.65%)、白光(10.55%)、红光(4.35%),对蓝光的趋光率显著大于其他4种光;灰飞虱雌、雄成虫对5种波长LED光的趋光性无差异;灰飞虱对蓝光、绿光、白光、黄光趋光率最高值均出现在第1羽化日龄,对红光趋光率最高值出现在第4羽化日龄;不同暗适应时间下灰飞虱对红光的趋光率无显著差异,暗适应80 min后灰飞虱对其他4种波长LED光的趋光率显著低于其他暗适应时间的趋光率;蓝光处理后灰飞虱产卵量、产卵历期和卵孵化率显著低于暗处理组。表明蓝光是诱杀灰飞虱的最佳波长,第1羽化日龄是诱杀灰飞虱的最佳时间,同时蓝光对灰飞虱繁殖有影响。     

两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理对弱光胁迫的响应

【目的】研究弱光下两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理特性,揭示不同番茄品种对弱光响应的差异,挖掘番茄耐弱光潜力。【方法】以本课题组筛选出的荷兰耐弱光品种‘佳西娜’和国内不耐弱光品种‘京丹1号’为试材,设置正常光照（CK,光强300—350 μmol·m^-2·s^-1）,50%正常光照（弱光,光强70—80 μmol·m^-2·s^-1）处理15 d,观测植株叶绿素荧光成像,测定叶片叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜观察叶片气孔形态和叶绿体结构。【结果】与对照相比,弱光使2个番茄品种叶片的净光合速率（P_n）、光化学淬灭系数（q_P__Lss）、叶绿素（a+b）含量（chl.（a+b））、超氧化物歧化酶（SOD）活性、气孔密度和气孔规则分布的空间尺度降低,还导致植株干重与壮苗指数降低,叶片光稳态非化学荧光淬灭（NPQ__Lss）、丙二醛（MDA）含量与植株株高、最大节间距提高,而‘京丹1号’的变化幅度显著大于‘佳西娜’,且‘佳西娜’的实际光量子效率（QY__Lss）、实际光化学效率QY（即ΦPSⅡ）及叶绿体结构基本没有改变,其叶片P_n显著高于‘京丹1号’。另外,弱光下,‘佳西娜’通过降低气孔间L(d)值来改善气孔的规则分布,并提高了叶绿素b（chl.b）含量,降低了chl.a/b,而‘京丹1号’chl.b含量却有所降低,chl.a/b提高,气孔规则分布的空间尺度与规则程度降低,叶片受弱光影响较严重。综上,‘佳西娜’捕光能力较强于‘京丹1号’,并将光合色素吸收的较多光能用于光化学传递,减少热耗散且提高了PSⅡ实际光化学速率及光能转化率,以维持其光合系统的运转,光合能力及产出比‘京丹1号’稍高,耐弱光能力强。【结论】2个番茄品种对弱光的响应差异主要表现在chl.b含量、气孔空间分布格局、叶绿体结构、SOD活性与光合荧光特性不同,使得荷兰耐弱光品种‘佳西娜’在弱光下能维持高效率的光合作用。     

光谱对水稻灌浆期剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨光谱对水稻剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响。【方法】以华粳5号为材料,采用660 nm（R660）和630 nm（R630）的红光及460 nm（B460）和440 nm（B440）的蓝光分别与专用植物灯（W）组成不同光谱,设R660+W、R630+W、B460+W及B440+W 4种光谱处理,于水稻灌浆期测定剑叶光合特性及叶绿素荧光特性。【结果】蓝光能提高水稻剑叶的最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）、非光化学猝灭系数（NPQ）和光化学猝灭系数（qP）;灌浆后期,B460+W处理水稻剑叶的净光合速率显著高于红光处理,R660+W处理的单位面积穗数最多,B460+W处理的千粒重和结实率高于其他处理。光响应曲线拟合表明,B460+W处理能提高水稻剑叶的最大净光合速率（Pn_max）、光响应曲线初始斜率（α）、暗呼吸量子效率、补偿点量子效率、捕光色素分子的本征光能吸收截面（σ_ik）和捕光色素分子数（N_o）。【结论】B460+W处理能改善水稻剑叶光系统Ⅱ的性能,使其在灌浆后期维持一个较高的水平,进而促进干物质积累,最终提高千粒重和结实率,即在白光背景中添加460 nm蓝光是人工环境水稻栽培灌浆期的适宜光谱。     

沼液中HCO3-对水稻生长的类CO2施肥效应

【目的】 沼液富含氮素是其农田利用的基础,但不可忽视的是,沼液中还含有大量的HCO₃^-。探讨沼液还田过程中HCO₃^-的转化及其对水稻生长的影响,以期为沼液替代化肥,实施化肥减量及沼液资源化利用提供新的理论依据。【方法】 设置沼液原液（BS）、去除HCO₃^-的沼液（BS?B）、去离子水加HCO₃^-（W+B）和去离子水（W）4个处理,采用¹³C标记技术,通过水稻苗期盆栽试验,观测CO₂释放特征,同步分析水稻光合作用速率、胞间CO₂浓度、干鲜重、株高,以及上覆水和土壤pH、HCO₃^-、NH₄⁺含量等的变化。【结果】 （1）BS处理下CO₂释放速率为9.55—38.07 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为4 654.06 mg·kg^-1;BS?B处理下CO₂释放速率为4.55—17.25 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为780.68 mg·kg^-1;W+B处理下CO₂释放速率为3.93—26.33 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为1 274.07 mg·kg^-1;W处理下CO₂释放速率为3.22—11.90 mg·kg^-1·h^-1,累计释放量为2 265.20 mg·kg^-1。BS处理下CO₂平均释放速率分别是BS?B和W+B的4.18倍和2.44倍,净累计释放量分别是BS?B和W+B的5.96倍和3.65倍,均显著高于BS?B和W+B处理。同时,BS处理下的CO₂净累计释放量大于BS?B与W+B两个处理之和,因此HCO₃^-与沼液中其他组分在对CO₂释放影响方面存在协同效应。（2）培养期内BS处理下¹³CO₂的净累计释放量为32.87 mg·kg^-1,占土壤-水稻系统CO₂净累计释放量的0.71%;W+B处理下¹³CO₂的净累计释放量为13.18 mg·kg^-1。相比较而言,BS处理下的¹³CO₂净累计释放量显著高于W+B（P<0.05）,这表明沼液中的其他组分促进了HCO₃^-向CO₂的转化。（3）BS和BS?B处理在前12 h水稻的净光合速率显著高于W+B和W处理;添加培养液后2—7 d,BS处理下的净光合速率值显著高于BS?B,同时,整个培养期间均显著高于W+B处理（P<0.05）,沼液中的HCO₃^-显著改善了水稻叶片的光合作用。相比较而言,BS处理前5 d胞间CO₂浓度均显著低于其他3个处理。BS和BS?B处理下水稻株高和水稻鲜重均显著高于W+B和W处理（P<0.05）,4个处理间水稻干重无显著差异。（4）BS处理水稻幼苗固定的¹³CO₂量为4.05 g·kg^-1,标记物H¹³CO₃^-利用率为18.54%;W+B处理的¹³CO₂固定量为3.29 g·kg^-1,H¹³CO₃^-利用率为14.20%。H¹³CO₃^-源的¹³CO₂促进水稻光合作用,有利于水稻生长。（5）BS和W+B处理下CO₂及¹³CO₂释放速率均与上覆水和土壤HCO₃^-含量、pH显著相关;同时,BS和W+B处理下水稻光合速率均与土壤中HCO₃^-含量显著正相关。【结论】 沼液还田,大量HCO₃^-转化显著促进了CO₂的释放,有利于水稻光合作用。土壤中的HCO₃^-含量和土壤pH是影响CO₂释放和水稻光合作用的重要因素。同时,水稻对沼液中的HCO₃^-具有更高的利用率,沼液中的HCO₃^-存在明显的类CO₂施肥效应。     

灵武长枣不同冠层光质组成对光合特性及果实品质的影响

【目的】 研究宁夏灵武长枣不同冠层光质组成对光合特性及果实品质的影响,筛选出影响光合特性及果实品质的主要波长可见光。可为灵武长枣适宜的光环境选择和从树冠结构与光质调控提高果实品质提供理论和技术支撑。【方法】 测定灵武长枣不同冠层光质组成、光合特性及果实品质,采用方差分析及多元统计分析方法。【结果】 灵武长枣不同冠层光质中,总绝对辐射能表现为上层>外部>中部>中层>下层>内部;红光绝对辐射能从上层到下层及内部到外部分别占不同冠层总绝对辐射的29.85%、20.19%、35.26%、29.90%、17.35和44.05%。叶片光合参数均与蓝光绝对辐射能呈正相关,与绿光绝对辐射能呈负相关;类胡萝卜素、叶绿素、花色素苷及类黄酮与紫光绝对辐射能均呈正相关,而可滴定酸、可溶性糖和花色素苷与蓝光绝对辐射能呈正相关,叶绿素与绿光绝对辐射能呈正相关,叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮与红光绝对辐射能呈正相关。【结论】 增加波长较长的红光可以提高光质质量,红光是灵武长枣光合特性及果实品质的主要影响因子,在生产中补充370～470 nm和600～770 nm波长的光质,提高叶片光合作用及果实品质。     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄品质的影响

【目的】研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式。【方法】 以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00~22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T₁,100 μmol/(m²·s)持续补光;T₂,揭帘之前与盖帘之后200 μmol/(m²·s)间歇补光;T₃,揭帘后室内光强低于150 μmol/(m²·s)时按照100 μmol/(m²·s)自动补光。【结果】 T₂和T₃下番茄果实的可溶性固形物含量、总酸含量以及糖酸比均高于其他处理;T₂处理下番茄果实中可溶性蛋白、抗坏血酸(VC)、番茄红素和挥发性物质含量最高。【结论】 揭帘前后的适度高光强补光模式(T₂处理)较适合南疆地区戈壁温室高品质番茄生产。     

单色光对产蛋鸡血清中LH和FSH含量的影响

 【目的】研究单色光对外周血LH和FSH含量的影响，为阐明单色光对蛋鸡产蛋性能的作用机理提供科学依据。【方法】采用红、绿、蓝三种发光二级管和白炽灯，对蛋鸡进行光照，试验期19～53周龄，光强度15 lx,光照时间16h。【结果】25～34周龄段，蓝光组血清LH 和FSH值上升维持时间最长，峰值出现最晚。37～49周龄段，白光组LH值一直高于其它组，而40～49周龄，红光组LH和FSH值持续上升。在24h昼夜LH 和FSH分泌的变化中，白、蓝和红光组LH 和FSH值只有一个峰值， LH峰值分别出现在10、07和10h,而FSH 峰值出现在13、07和10h。绿光组LH 和FSH有3个峰值，均出现在07、16和01h。【结论】19～36周龄，蓝光促进LH和FSH的分泌， 37～53周龄，白光和红光促进LH和FSH的分泌，24h昼夜间各光组LH和FSH峰值（除白光组FSH外）均出现在上午。     

光照强度对苗期大豆叶片气孔特性及光合特性的影响

目的 通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。方法 选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照（CK）、轻度荫蔽（LS,遮光20%）、中度荫蔽（MS,遮光40%）和重度荫蔽处理（SS,遮光75%）,分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。结果 荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK（P＜0.5）。2个大豆品种光合速率在LS、MS处理显著高于CK, 最大值出现在LS处理, 平均为14.33 μmol CO₂·m ^-2·s ^-1,在CK和SS处理下南豆12显著高于桂夏豆7号;光强减弱,南豆12气孔导度和蒸腾速率均先减后增,桂夏豆7号逐渐减小,且南豆12和桂夏豆7号2个品种的气孔导度均在LS处理出现最大值,分别为0.57 mm·m ^-2·s ^-1和0.30 mm·m ^-2·s ^-1;南豆12胞间CO₂浓度在LS和SS处理下显著高于CK,桂夏豆7号胞间CO₂浓度随荫蔽程度增加而逐渐增大;荫蔽程度增加,2个品种的实际光量子产量和最大量子产额逐渐降低,且不同处理下南豆12的实际量子产量均大于桂夏豆7号。相反,南豆12和桂夏豆7号非光化学淬灭系数随荫蔽程度增加而增大。光强降低,南豆12淀粉含量分别显著下降了59.0%、77.8%、95.8%,桂夏豆7号则显著下降了47.5%、67.3%、87.8%;2个品种可溶性糖含量逐渐降低,南豆12在LS处理下增加了72.7%,显著高于南豆12的CK和桂夏豆7号的LS处理,桂夏豆7号的LS、MS处理和CK无显著差异（P＞0.5）。 结论 荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。     

低温胁迫对番茄幼苗不同叶龄叶片叶绿素荧光成像特性的影响

【目的】研究番茄幼苗第2叶（成熟叶）和第4叶（新生叶）叶绿素荧光成像特性对低温胁迫的响应,并分析低温胁迫下番茄不同叶龄叶片光合活性区域相对面积及荧光参数值的变化,以探明番茄幼苗不同叶龄叶片对低温胁迫的适应机制。【方法】以番茄品种‘中蔬4号’（Solanum lycopersicum L. cv Zhongshu No.4）4叶期幼苗为材料,对番茄幼苗进行低温（8℃、200 μmol·m^-2·s^-1）处理15 d后常温（26℃白天/20℃夜晚,500 μmol·m^-2·s^-1）恢复1 d,于处理不同时期对幼苗全株进行叶绿素荧光成像,并比较第2叶和第4叶的叶绿素荧光成像特性。【结果】低温处理期间,第4叶的光合活性区域相对面积（R_AP）仅在处理前期（5 d）有所下降,而全株和第2叶的R_AP则随处理时间的延长持续下降,但常温1 d即可完全恢复。低温处理下PSII调节性能量耗散的量子产量（Y(NPQ)）、PSII非调节性能量耗散的量子产量（Y(NO)）和非光化学猝灭（NPQ）的荧光活性区域相对面积（R_AF）与R_AP基本一致,但PSII实际光化学效率（Y(II)）和光化学猝灭（qP）的R_AF则显著低于R_AP。低温处理前期（5 d）,番茄幼苗光合活性区域的PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、Y(NPQ)、NPQ急剧下降和Y(NO)急剧上升,随后,Fv/Fm保持不变,但Y(NPQ)和NPQ有所上升,Y(NO)则下降。但是,低温处理1 d即导致光合活性区域Y(II)的急剧下降,随后维持不变。另外,番茄全株和第4叶的光合活性区域qP仅表现在处理第1天时小幅下降,随后则维持高于处理前的水平,而第2叶qP则在第5天有明显上升后又迅速下降。总体上,第4叶光合活性区域的Fv/Fm、Y(II)、Y(NPQ)、NPQ和qP明显高于第2叶,Y(NO)低于第2叶。【结论】番茄幼苗可通过主动降低叶片光合活性区域面积来适应低温胁迫,而叶片热耗散能力在低温处理前期受到抑制,直到处理后期才逐渐发挥其光保护作用;低温胁迫下番茄幼苗优先保护生长点和新生叶,成熟叶主要通过可逆降低光合活性区域面积来适应低温胁迫,而新生叶则主要通过维持相对较高的PSII反应中心光化学和热耗散能力防御低温光抑制;低温导致新生叶光合活性区域中部分有活性的PSII反应中心关闭的同时,刺激了剩余有活性PSII反应中心开放程度的提高,这将有利于低温胁迫解除后光合活性的恢复。     

呼伦贝尔草原蘑菇圈对土壤呼吸作用的影响

【目的】 蘑菇圈是草原上常见的生态学景观,蘑菇圈的真菌不仅会影响植物的生长,而且会极大地改变土壤理化性质和微生物群落,从而间接影响土壤呼吸。探究草原蘑菇圈的土壤呼吸作用,为精确估算草地土壤温室气体排放提供科学依据。【方法】 采用Li-8100土壤呼吸监测系统,对呼伦贝尔草甸草原蘑菇圈不同位置（圈上、圈内、圈外）的土壤呼吸作用进行监测,并使用探针式电子温度计（CJTP-101）和手持式土壤水分仪测量土壤温度和土壤含水量,同时测定蘑菇圈土壤生物量和土壤养分,探讨它们之间的相关性。【结果】 蘑菇圈上的地上生物量为246.2 g·m^-2,显著高于圈内（153.1 g·m^-2）和圈外（132.6 g·m^-2）,圈上地上生物量分别为圈内和圈外的1.61倍和1.86倍;蘑菇圈上地下生物量为763.9 g·m^-2,小于圈内（927.4 g·m^-2）和圈外（824.8 g·m^-2）,圈上、圈内、圈外地下生物量差异不显著（P>0.05）;蘑菇圈上枯落物量为17.9 g·m^-2,大于圈内（13.1 g·m^-2）和圈外（9.6 g·m^-2）,但差异不显著（P>0.05）;圈上土壤速效氮和速效磷的含量分别为52.2和7.8 mg·kg^-1,显著高于圈内和圈外（P<0.05）,速效氮的含量分别比圈内、外平均值高42%和40%,速效磷的含量分别比圈内、外平均值高53%和59%;蘑菇圈上土壤有机质和全氮含量分别为3 560.1和319.8 mg·kg^-1,均低于圈内和圈外;而全磷含量为502.2 mg·kg^-1,高于圈内和圈外,但均无显著差异（P>0.05）。草原蘑菇圈上平均土壤呼吸速率为5.26 μmol·m^-2·s^-1,显著大于圈内（4.07 μmol·m ^-2·s^-1）和圈外（4.17 μmol·m ^-2·s^-1）,土壤呼吸速率与土壤温度和土壤含水量之间分别存在显著的指数和线性回归关系（P<0.01）。【结论】 土壤温度和水分不是造成蘑菇圈土壤呼吸速率差异性的主导要素,蘑菇圈上的土壤呼吸速率增强与圈上较高的速效养分和较强的微生物活性及酶活性有关。     

氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以1年生韭菜作为材料,通过U₁(CK,0)、U₂9.2 kg/(667m²·y)、U₃18.4 kg/(667m²·y)、U₄27.6 kg/(667m²·y)、U₅36.8 kg/(667m²·y)、U₆46.0 kg/(667m²·y)、U₇55.2 kg/(667m²·y)、U₈64.4 kg/(667m²·y)8个处理,测定气体交换参数(净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、气孔导度)、叶绿素荧光动力学参数(光下稳态荧光、电子传递速率、光适应下PSII反应中心激发能捕获效率、CO₂同化的量子效率、非光化学淬灭系数和光化学淬灭系数)。【结果】韭菜叶片气体交换及叶绿素荧光动力学参数均随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,光合参数的最施氮素用量为13.40~33.73 kg/(667m²·y),叶绿素荧光参数的最施氮素用量在27.72~40.76 kg/(667m²·y)。【结论】综合光合参数与叶绿素荧光参数,宁夏地区设施韭菜氮素用量为27.72~33.73 kg/(667m²·y)(即尿素施用量为60.25~73.33 kg/(667m²·y)。