不同种源地北美鹅掌楸光合特性研究

以3个种源地北美鹅掌楸无性系为试验材料,利用LI-6400XT便携式光合测定系统,研究了净光合速率日变化及对有效光辐射和CO₂的响应等光合特性。结果表明,宾夕法尼亚种源和俄亥俄种源北美鹅掌楸的P_n日变化曲线呈双峰型,具有明显的午休现象,峰值出现在10:00和14:00,纽约种源北美鹅掌楸不具有明显的午休现象。光响应曲线和CO₂响应曲线数据分析表明,纽约种源北美鹅掌楸光饱和点（1 180.4 μmol·m^-2·s^-1）和光补偿点（10.27 μmol·m^-2·s^-1）均高于另外2个种源。这种趋势也同样适用于CO₂饱和点（1 595.0 μmol·m^-2·s^-1）和CO₂补偿点（107.5 μmol·m^-2·s^-1）。在北方低光照环境下,纽约种源较高的光补偿点和CO₂补偿点,不利于有机物的积累,宾夕法尼亚种源对光照和CO₂要求较低,更适合北方环境。     

3个苹果品种气体交换特性及其对环境因子的响应

利用Li-6400光合作用系统对3个苹果品种（富士、早富一号、新富一号）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线等生理指标进行测定、对比分析。结果表明:1）3个苹果品种均是高光合、高蒸腾、高水分利用效率的品种,富士光饱和点(LSP) 和光补偿点(LCP)分别为1 542.8 μmol·m^-2·s^-1、30.4 μmol·m^-2·s^-1,早富一号LSP和LCP分别为1 618.8 μmol·m^-2·s^-1、26.6 μmol·m^-2·s^-1,新富一号LSP和LCP分别为1 189.4 μmol·m^-2·s^-1、41.8 μmol·m^-2·s^-1。2）富士的P_n、T_r日变化呈“单峰”曲线;早富一号、新富一号的P_n、T_r日变化均呈“双峰”曲线分布,并且存在光合“午休”现象。3）影响富士P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子及作用大小的顺序分别依次为:PPFD>G_s、RH>T_air >G_s;影响早富一号P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s>RH、RH>T_air>G_s>PPFD;影响新富一号Pn、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s > RH>T_air、RH>T_air >G_s> PPFD。     

不同栽植年限小叶杨与胡杨杂交种（小×胡杨）光合响应特性比较

了解不同光强对小×胡杨气体交换参数的影响,可为进一步评价小×胡杨新品种适应性提供基础数据,为乌兰布和沙漠东北部防护林体系的更新及造林树种选择提供一定的理论依据。利用Li-6400xt便携式光合仪测定了不同光强下小×胡杨的光合生理参数,利用非直角双曲线模型,拟合植物叶片净光合速率（P_n）与光合有效辐射（PAR）的关系,计算光饱和速率（A_max）,光饱和点（LSP）,光补偿点（LCP）,表观量子效率（AQY）,暗呼吸效率（RD）等光合生理参数。结果表明,在光合有效辐射（PAR）0～1 500 μmol·m^-2·s^-1范围内,不同栽植年限小×胡杨净光合速率均随着光合有效辐射（PAR）的增强而增加,当光合有效辐射（PAR）为1 500 μmol·m^-2·s^-1时,曲线处于缓慢上升趋势,小×胡杨还没有达到光饱和点。不同光合有效辐射,净光合速率值均表现为3年>2年>1年生,1年、2年、3年生小×胡杨之间的净光合速率差异显著（P<0.05）。3年生小×胡杨的光饱和速率（A_max）、光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、表观量子效率（AQY）最高。1年生小×胡杨的暗呼吸速率最大,3年小×胡杨的暗呼吸速率最小。在光合有效辐射（PAR）0～1 500 μmol·m^-2·s^-1,不同栽植年限小×胡杨气孔导度（G_s）均随光合有效辐射（PAR）的增加而增加,而胞间CO₂ 浓度（C_i）均呈逐步下降的趋势;随着有效光辐射的逐步增强,不同栽植年限小×胡杨蒸腾速率逐渐增加,变化趋势都较缓慢平稳,蒸腾速率对光合有效辐射（PAR）的变化并不敏感。当光合有效辐射<600 μmol·m^-2·s^-1,1年、2年、3年生小×胡杨水分利用效率增加迅速,当光合有效辐射>600 μmol·m^-2·s^-1,随着光强的增强,3年生小×胡杨水分利用效率继续缓慢上升,但1年、2年生的小×胡杨水分利用效率趋于平缓甚至下降。综合分析,1年、2年、3年生小×胡杨具有高光合,高水分利用效率和相对较低的蒸腾速率的特点,表现出了对当地生态气候的良好适应性。     

不同氮素条件下米槁光响应曲线拟合模型的比较分析

分析了施氮量对米槁幼苗光响应曲线的影响。采用砂培法,设置4种不同的氮素浓度,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型等6种模型对米槁叶片进行光响应曲线拟合。此外,也对相关光合参数的响应过程做了探讨。结果表明,在不同氮素处理下,修正模型拟合的各项光合参数结果与实测值比较接近。其中,在N3处理下,米槁幼苗LSP(1 722.041 μmol·m^-2·s^-1)、P_nmax(8.295 μmol·m^-2·s^-1)、AQE(0.027 μmol·m^-2·s^-1)均大于其他处理,LCP(13.769 μmol·m^-2·s^-1)小于其他处理;且随着施氮量的增加,米槁叶片叶绿素含量、净光合速率P_n、气孔导度G_s、蒸腾速率T_r呈增大的趋势,胞间CO₂浓度C_i呈下降的趋势。因此,增施氮量能够显著改变米槁对光的适应幅度,提高叶片光能利用率。     

采煤沉陷区模拟侵蚀破坏对小叶锦鸡儿光合生理特性的影响

为明确半干旱矿区植物生长及生理特性对侵蚀破坏的响应机制,以小叶锦鸡儿为对象,分析其枝叶生长、光合生理指标及水分利用效率在根系不同程度断裂损伤后的变化特征。结果表明,根系损伤对小叶锦鸡儿生长产生明显抑制作用,随损伤程度增大,抑制作用越明显,重度损伤后株高、冠幅、枝条长度和直径增长率相比对照分别降低了62.5%、61.1%、73.3%和74.4%;根系损伤对小叶锦鸡儿的各项光合指标均存在明显的抑制作用,同样具有根系损伤程度越大,叶片光合指标越低的变化趋势,以净光合速率为例,表现为对照(22.40 μmol·m^-2·s^-1)>轻度损伤(20.44 μmol·m^-2·s^-1)>中度损伤(17.33 μmol·m^-2·s^-1)>重度损伤(15.20 μmol·m^-2·s^-1),而且根系损伤对光合指标的抑制作用在损伤形成后将长期存在,持续弱化叶片的光反应能力;根系损伤会改变小叶锦鸡儿叶片的水分利用效率,损伤程度越大,水分利用效率越高,表现为重度损伤(4.30 μmol·mmol^-1)>中度损伤(3.97 μmol·mmol^-1)>轻度损伤(3.61 μmol·mmol^-1)>对照(3.52 μmol·mmol^-1)。综合分析说明,在侵蚀破坏造成根系损伤后,小叶锦鸡儿会通过减缓生长和光合速率,降低水分需求,实现维持自身生存、生长和再生产的生存策略。     

不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响

为促进酿酒葡萄赤霞珠的优质栽培,以20年生赤霞珠酿酒葡萄为试材,采用直立独龙蔓和厂形两种整形方式,通过物候期的调查和果实品质的测定,研究不同整形方式对酿酒葡萄赤霞珠果实品质的影响。结果表明,厂形的萌芽期和着色期均较直立独龙蔓提前了5 d,且厂形的净光合速率(25.82μmol·m^-2·s^-1)、气孔导度(371.44μmol·m^-2·s^-1)、胞间CO₂浓度(475.23μmol·mol^-1)、蒸腾速率(8.08μmol·m^-2·s^-1)均高于直立独龙蔓(23.24μmol·m^-2·s^-1、254.72μmol·m^-2·s^-1、401.15μmol·mol^-1、5.13μmol·m^-2·s^-1),但两种整形方式下叶片的蒸腾速率存在显著差异,其他光合指标差异均不显...     

不同覆盖栽培年限雷竹林光合生理研究

为揭示覆盖栽培竹林生理生态变化机制,给竹林生态修复技术研究提供依据,分别对覆盖0、3、6、9 a和12 a雷竹林光合性状和光响应特征等进行研究。结果表明:竹林净光合速率（P_n）随覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖6 a时显著减小;气孔导度（G_s）随覆盖年限增长,逐渐减小,覆盖9 a时显著减小;覆盖6 a后竹林胞间CO₂浓度（C_i）均高于覆盖0、3 a竹林;蒸腾速率（T_r）总体随竹林覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖3 a时即显著减小;竹林水分利用效率（WUE）以覆盖3 a竹林最高,覆盖12 a竹林最低;P_n与G_s呈极显著正相关,与T_r呈显著正相关,与C_i呈负相关,但相关不显著;竹林光响应过程中,光合有效辐射（PAR）达20 μmol·m^-2·s^-1后,覆盖3 a竹林P_n均高于其他竹林,PAR升高至400 μmol·m^-2·s^-1后,各竹林P_n以覆盖12 a竹林最低;覆盖3 a竹林潜在最大净光合速率（P_max）最大,覆盖12 a竹林最小;覆盖0 a竹林光补偿点（LCP）最低,覆盖6 a后竹林LCP均在10.000 μmol·m^-2·s^-1以上;覆盖6 a竹林光饱和点（LSP）最高,达737.703 μmol·m^-2·s^-1。结论认为:覆盖对竹林光合作用起到制约作用,覆盖时间越长,竹林越难以形成可持续生产力;竹林覆盖至第6年,光合生理发生显著减弱,竹林种群受覆盖胁迫越来越严重,此时,需要及时养竹以更新竹林和采取有效的竹林恢复措施,同时,要重点开展竹林土壤生态修复技术研究,以促进实现竹林可持续经营。     

12个网纹草品种的光合光响应曲线(简报)

测定了12个网纹草主要栽培品种的光合光响应曲线,通过曲线拟合和计算得到光饱和点、光补偿点等光合作用参数。结果表明:各品种最大光合速率均比较低,最高的是‘Red Star’,仅为4.74μmol·m^-2·s^-1;所有品种的光饱和点均在240～521μmol·m^-2·s^-1,因此在栽培时应控制光照条件,PAR小于520μmol·m^-2·s^-1为宜,否则易发生日灼;所有测试品种的光补偿点均小于7μmol·m^-2·s^-1,说明这些网纹草品种均可适应室内极弱光照条件。     

车前光合生理特性的研究

以药用植物车前为研究材料,采用Li-6400便携式光合仪测定了其光响应曲线、CO₂响应曲线及相关生理参数,并运用5种模型探讨了拟合车前光响应曲线及CO₂响应曲线的最适模型,同时研究了光合参数对净光合速率(P_n)的影响。结果表明,直角双曲线改进模型是拟合车前光响应曲线的最适模型,其R²为0.999;改进指数模型是拟合CO₂响应曲线的最适模型,其R²为0.998;车前的光饱和点为1 808 μmol·m^-2·s^-1、光补偿点为24.25 μmol·m^-2·s^-1、最大净光合速率为20.158 μmol·m^-2·s^-1、暗呼吸速率为1.611 μmol·m^-2·s^-1、表观量子效率为0.07;车前P_n与气孔导度、蒸腾速率、水分利用率均为极显著正相关(P<0.01),P_n与胞间CO₂浓度为极显著负相关(P<0.01)。试验结果为车前的生理生态研究及栽培提供了理论依据。     

西南地区9种乡土杨树的秋季光合特性比较

季节是影响植物光合特性的重要因素之一,而树木秋季光合作用为次年生长储备营养物质,也是林木育种的重要指标。为了解西南地区9种乡土杨树在秋季生长期对光能的利用效率,以收集于西南地区不同海拔的滇杨、大叶杨、藏川杨、德钦杨、昌都杨、康定杨、乡城杨、西南杨和三脉青杨为研究对象,在10月初采用LI-6400便携式光合测定仪对其光合参数进行测定。结果表明:1）滇杨和藏川杨的生长量优于其他树种。2）乡城杨净光合速率（P_n）日变化呈现为不对称的双峰曲线,其他8种杨树均为单峰曲线,但峰值出现的时间不同;而9种杨树的蒸腾速率（T_r）日变化均为单峰曲线,大叶杨Tr峰值出现在12:00,其他8种杨树均在14:00;9种杨树的气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）和水分利用率（WUE）日均值均存在极显著差异,昌都杨G_s日均值最大（0.37 mmol·m^-2·s^-1）,康定杨C_i日均值最小（284.222 4 μmol·mol^-1）,且水分利用率（WUE）最高（4.996 6 μmol·mmol^-1）。3）综合4个光合参数,西南杨和康定杨具有较大的后续生长潜力,且康定杨耐旱性较强,而昌都杨和大叶杨耐旱能力较弱。因此,在今后推广应用及经营管理中,需要考虑不同树种对水分需求的差异。     

杂交小麦苗期光合特性分析及其对强优势组合的早期预测

【目的】通过分析不同杂交小麦组合及其亲本苗期叶片的光合特性与籽粒产量的相关性,为杂交小麦强优势组合早期筛选和预测提供理论依据。【方法】以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交小麦组合为材料,在大田种植条件下测定小麦苗期叶片的光合特性,包括净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量、Rubisco活性及其大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量;调查成熟期的产量性状,包括株高、主穗穗长、单株地上生物量、有效穗数、穗粒数、单株籽粒产量、主穗小穗数、千粒重、收获指数,并分析杂种优势以及光合性状与产量性状的相关性。【结果】杂交小麦苗期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显著的超高亲优势,其中净光合速率的平均超高亲优势为15.4%,气孔导度为21.3%,蒸腾速率则为11.46%,净光合速率值高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则少数有负向优势。成熟期有效穗数、单株籽粒产量及单株生物量具有较高的超高亲优势,其中穗数的超高亲优势值达到最高,平均优势值为34.21%。相关性分析表明,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、单株生物量和单株籽粒产量呈显著或极显著正相关,说明气孔导度、蒸腾速率可辅助筛选高光合小麦,同时苗期净光合速率与产量关系密切。叶绿素含量、Rubisco活性、大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量的杂种优势差异较大,其中杂交小麦Rubisco活性均高于双亲,且具有显著的超高亲优势,平均超高亲优势为5.38%。编码基因中,与rbcL相比rbcS具有更高的超高亲优势和中亲优势,而叶绿素含量主要表现为负向优势,少数表现出中亲优势,极少数表现出超高亲优势,且各项指标与净光合速率均无显著相关性。【结论】杂交小麦在苗期已表现出显著的杂种优势,尤其是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而净光合速率与单株产量、单株生物量显著正相关,因此结合小麦杂交组合的田间表现,苗期净光合速率高低可以作为早期预测杂交组合的产量潜力的参考依据。     

低温弱光胁迫下辣椒苗期光合相关指标的杂种优势

为筛选可用于鉴定和预测辣椒杂种优势的光合指标,利用隶属函数值、灰色关联法和相关性分析法分析了低温弱光胁迫对辣椒亲本及其杂交种F₁苗期叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和叶绿素含量的影响。结果表明:预测辣椒杂种优势的光合指标优劣顺序是C_i>G_s>叶绿素含量>T_r>P_n;低温弱光胁迫下,离中优势和超亲优势是评价辣椒杂种优势的优良度量标准; 3种辣椒材料的耐低温弱光能力大小为杂交种F₁>父本>母本。此研究丰富了辣椒杂种优势理论,为合理选用辣椒杂种优势鉴定标准、预测辣椒杂种优势提供了理论依据。     

盐胁迫下樱桃砧木的光合响应和光谱特性

为研究不同盐胁迫对樱桃砧木幼苗叶片光合作用的影响及反射光谱的变化,以樱桃砧木大青叶为试验材料,设置0、75、150和300 mmol·L^-1 NaCl盐胁迫处理,采用分光光度计、CI-340-便携式光合测定仪和CI-710光纤光谱仪测定叶绿素含量、光合及光谱,研究盐胁迫下樱桃砧木幼苗叶片色素含量、光合指标、反射光谱变化及彼此间的关系。结果表明,随着盐含量的增加,叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）均呈先上升后下降的趋势。叶绿素a+b含量随盐浓度增加呈先升高后降低的变化趋势;其中,叶绿素a含量随着盐浓度增加先升高后降低,叶绿素b含量随着盐浓度增加逐渐降低;在75 mmol·L^-1盐处理下3种叶绿体色素含量达到最高。随着盐含量的改变,樱桃砧木的光谱反射率在不同波段下的变化规律不同,但光谱特征曲线趋势一致,均有1个“绿峰”、1个“红谷”和1个反射平台。在近红外光区和绿光区波段内,反射率在75 mmol·L^-1盐处理时最高,在150 mmol·L^-1盐处理下最低;而在蓝紫光区和可见红光区波段内,反射率在150 mmol·L^-1盐处理下最高。综上所述,适当的低盐处理对樱桃砧木大青叶的光合色素及光合作用均有一定的促进作用,光谱反射率在一定程度上反应了植株受盐胁迫的损伤程度。     

基于叶绿素荧光的荆条灌丛对栓皮栎幼苗庇荫效应研究

利用叶绿素荧光这一光合作用的敏感指针,对比研究了荆条灌丛下和对照裸地的栓皮栎（Quercus variabilis）幼苗荧光参数在不同天气类型下的反映,同时也测定了栓皮栎幼苗的光曲线,得到了光饱和点和半饱和光强。结果表明,灌丛下与裸地的叶片Fv/Fm和Y(Ⅱ)、qL和qN、Y(NPQ)和Y(NO)等在晴天、多云、阴天下均有不同的反映,均表现出荆条灌丛的庇荫效应。结论:1)栓皮栎幼苗的光饱和点为1 942 μmol·m^-2·s^-1,半饱和光强为235 μmol·m^-2·s^-1,显现出栓皮栎并不具有对强光的特殊耐受力;2)晴天中午时段裸地叶片有明显的光抑制,但这种光抑制处于可逆的范围;3)Fv/Fm等叶绿素荧光参数反映出灌丛下栓皮栎幼苗叶片的光合活性高、光保护能力强,光合状况优于对照,荆条灌丛对栓皮栎幼苗生长具有明显的保护效应。