塔河中游不同生境天然胡杨林木的光合与蒸腾特性

利用CIRAS Ⅱ光合测定系统对塔河中游不同生境下生长的中龄林天然胡杨林光合生理参数进行测定比较,探究天然胡杨林对不同生境适应和响应机制。结果表明,中生生境条件下的天然胡杨林最大净光合速率（P_nmax）极显著高于其他生境下生长的胡杨林,旱生生境下天然胡杨林LSP、LCP和Rd显著低于中生和水淹生境。天然胡杨林除了T_r外,P_n、胞间CO₂浓度、G_s和WUE对光强敏感,其中胞间CO₂浓度与光强呈显著线性负相关;不同生境下T_r、胞间CO₂浓度和G_s之间差异极显著（P＜0.01）,而P_n和WUE差异不显著（P＞0.05）,但其大小有差别。中生生境下天然胡杨林表现较强的生活力,表现为更高的光合速率（16.71 μmol·mol^-2·s^-1）、水分利用效率（2.40 μmol·mmol^-1）以及低蒸腾速率（6.33 mmol·m^-2·s^-1）;旱生生境下通过关闭气孔来降低水分散失并使通过气孔进入叶片的CO₂减少、引起C_i下降,致使T_r下降（17.18％）大于P_n降幅（7.20％）,从而提高水分利用效率来适应干旱环境;水淹生境下天然胡杨林的大部水用以维持其较高蒸腾,用于合成有机物的水分较少,降低水分利用效率。因此,塔河中游的天然胡杨林在高温、高湿、光照强烈和干旱的生境呈现出不尽相同的生态适应策略。     

南疆地区2个引种大樱桃品种光合特性对比研究

在新疆林业科学院佳木试验站,以7~8年生拉宾斯和艳阳为试验材料,利用Li-6400光合作用测定系统对2个樱桃品种（拉宾斯、艳阳）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6个生理指标的测定分析。结果表明:拉宾斯与艳阳的P_n、G_s均呈极显著差异,C_i、T_r、WUE均无显著差异;拉宾斯的P_n呈“单峰”曲线,艳阳的P_n呈“双峰”曲线,艳阳存在光合“午休”现象;拉宾斯、艳阳的T_r均呈单峰曲线分布,在整个日变化过程中拉宾斯的T_r比艳阳高;2个品种在11:00-13:00、15:00-17:00时,主要受到气孔限制的影响,P_n和T_r均出现下降;19:00-21:00时,随着外界光照辐射减弱,2樱桃品种的P_n和T_r再次出现下降;2种引种大樱桃中拉宾斯较艳阳而言是一种高光合、高蒸腾速率、高气孔导度的品种,且在高光辐射条件下不易发生光抑制,更有利于适应南疆地区高光照的外界环境。     

施氮及不同根系分隔模式对尾巨桉和降香黄檀幼苗叶片氮含量及光合生理特性的影响

以尾巨桉与降香黄檀幼苗作为盆栽试验材料，设置2种不同根系分隔模式:塑料膜隔（SB）与不隔(NB)，不同施N水平:对照组(CK)、3 g·盆^-1(N₁)、6 g·盆^-1(N₂)，研究尾巨桉与降香黄檀间作模式下对光合生理特性和叶N含量的影响，测定植物叶片的净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r、叶N含量N_leaf、光合N素利用率（PNUE）。结果表明，施N能显著提高尾巨桉与降香黄檀的光合生理特性；根系不分隔处理提高了尾巨桉光合生理特性，但对降香黄檀有抑制作用。尾巨桉在NB-N₂处理下P_n显著高于(10.99%) SB-N₂处理，降香黄檀在SB-N₂处理下P_n显著高于(8.74%) NB-N₂处理。尾巨桉与降香黄檀的叶氮含量与其光合生理特性间存在极显著关系，尾巨桉与降香黄檀N_leaf分别与G_s、T_r、P_n之间存在极强正相关性，N_leaf与C_i之间存在极强负相关性。桉树引入固N树种混交，可有效提高其光合作用效率，是提高其生产力的主要措施。     

宁夏盐池油蒿叶片水分利用效率的生长季动态变化及对环境因子的响应

  目的  探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿叶片的水分利用效率季节动态及其对环境因子的响应机制，为生态系统过程建模提供重要的生理生态参数。  方法  本研究于2018年5—9月，使用 LI-6400XT便携式光合仪，测定了油蒿叶片的气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（E），并计算得出来叶片水分利用效率（WUE），分析了WUE与土壤含水量（SWC）、叶片表面饱和水汽压差（VPD_l）、光合有效辐射（PAR）及叶片表面温度（T_l）的关系。  结果  油蒿叶片的g_s、P_n、E和WUE对SWC、VPD_l、PAR和T_l具有一定的响应关系。当SWC ≤ 0.08 m3/m3时，g_s、E、P_n、和WUE对VPD_l的响应更为敏感；SWC > 0.08 m3/m3时，g_s、P_n、E和WUE对PAR与T_l的响应更为敏感。  结论  本研究结果进一步证明，油蒿在干旱条件下通过气孔的调节来适应环境变化，环境因子通过影响g_s，进而影响植物的P_n和E，从而使WUE发生改变，且WUE在干旱时较低，表明土壤干旱胁迫制约油蒿叶片光合作用，从而使叶片水分利用效率受到抑制。因此，得出如下结论:油蒿通过水分资源保存策略来适应干旱环境。      

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。     

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。     

干旱胁迫下9种沙区适生灌木的光响应特性研究

探讨沙区适生灌木对干旱胁迫的光合生理适应性,为内蒙古中西部沙化地区植被恢复提供理论支持。以9种沙区适生灌木为研究对象,设置3个控水梯度,测定供试植物在干旱胁迫下的光响应特征及光合生理指标。结果表明,9种灌木总光合速率（P_n）对太阳辐射的响应规律基本一致,即受干旱胁迫时光响应曲线显著降低。在中度干旱胁迫下,9种灌木P_n下降幅度为33.7%～69.2%,其中最大净光合速率P_m（μmol·m^-2·s^-1）柽柳（10.53）、沙木蓼（10.44）、沙柳（9.74）适应性较强;重度干旱胁迫时,P_n下降幅度为75.4%～87.9%,其中P_m（μmol·m^-2·s^-1）沙柳（4.35）、小叶锦鸡儿（4.11）、中间锦鸡儿（3.91）适应性较强。由表观量子效率和光补偿点变化来看,在中度干旱胁迫时,蒙古莸、华北驼绒藜、互叶醉鱼草、黄柳、沙柳通过提高对弱光的利用来适应干旱;小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿对弱光的利用较为稳定,表现出对干旱的长期适应性。在不同程度干旱胁迫下,表现为柽柳、黄柳、小叶锦鸡儿受光抑制影响较大,沙木蓼、互叶醉鱼草、蒙古莸受光抑制影响较小。在内蒙古中西部沙化地区造林时,沙柳、小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿为首选树种;为提高造林成活,蒙古莸、华北驼绒藜、互叶醉鱼草等应避开严重干旱区域或季节,同时避免过强光照。     

上海地区8种落叶阔叶树夏季光合蒸腾特性研究

为了定量评价移栽大苗在夏季光合作用与蒸腾耗水规律,使用LI-6400XT光合仪测定了上海市8个阔叶落叶树种的光合作用特征,对其水分利用效率和光能利用率、主要环境因子、主要光合作用参数日变化、光合生理参数及环境因子的相关显著性等进行比较分析,并揭示其主要影响机理。结果表明:8个树种夏季净光合速率（P_n）日变化均为双峰型,具有明显的“光合午休”现象,峰值分别出现在11:30、15:30,无患子、白玉兰、鹅掌楸具有较高的日均净光合速率,栾树日均净光合速率较低,白玉兰、无患子、榉树、三角枫具有较高的蒸腾速率,栾树蒸腾速率相对较低;8个树种气孔导度日变化在测定时段均为双峰型,胞间CO₂浓度日变化呈“W”形;榉树、栾树、白玉兰、鹅掌楸午间P_n的下降为气孔限制,无患子、三角枫、悬铃木、银杏在午间的P_n下降为非气孔限制;鹅掌楸、无患子、银杏、白玉兰具有更高的水分利用效率,分别为4.173、3.976、3.742、3.638 μmol·mmol^-1,无患子、白玉兰和鹅掌楸光能利用效率较高,分别为0.767%、0.699%、0.525%;在树种配置时,白玉兰、无患子光和蒸腾作用较强,可作为优选绿化树种,栾树较弱,可适量引种并注意与其他树种的搭配,同时要注意绿化树种特殊观赏特性的应用与植物景观的时间与空间搭配。     

盐胁迫下金银花叶片气体交换参数对光照和温度的响应

采用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定不同盐浓度下2年生金银花叶片净光合速率（PII）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（G8）和水分利用效率（WUE）等气体交换参数,研究盐胁迫下气体交换参数对光照和温度的响应规律,探讨有利于金银花正常生长的适宜盐浓度、光照和温度条件．结果表明：（1）盐浓度为0．3％时,金银花叶片的光补偿点最低,表观量子利用效率和光饱和点最高,光照有效利用区间为18．5—972．8μmol·m^-2·s^-1,表现出较宽的光照生态幅．（2）金银花叶片的气体交换参数对土壤盐度、光照和温度变化具有明显的阈值响应,其光合作用的适宜盐浓度为0—0．3％,最佳生长环境温度为25℃左右;盐浓度大于0．3％时,Pn、Tr、Gs和WUE下降,并随着盐浓度的增大下降越明显,耐盐碱能力表现出一定的局限性．（3）不同盐浓度下金银花叶片PII、G8和WUE对温度的响应均呈“先升高后下降”的变化趋势,而Tr对温度的响应呈上升的变化趋势．     

夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响

【目的】探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异。【方法】采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响。【结果】昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间CO₂ 浓度（C_i）、叶片净光合速率（P_n）处于同一显著水平。当夜间温度降至5℃处理7 d后,不同抗寒品种气孔导度（G_s）、C_i、P_n下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水渍斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平展,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0%,陇油7号升高9.6%;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间C_i高于陇油7号,G_S、P_n显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片P_n、C_i虽略有下降,但与对照（昼夜温度为20℃/10℃）处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力。昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出內溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种C_i升高,叶绿素含量、G_s、P_n下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其P_n迅速降低到0.210 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比对照下降256.2%,陇油7号P_n为0.434 μmolCO₂·m^-2·s^-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存。【结论】低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片P_n降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,P_n的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,P_n下降主要由非气孔限制引起。     

两种基质对樟子松引种栽培的影响

通过测定比较2种基质下引种樟子松(Pinus sylvesiris var.mongolica)的光合特性,研究移栽1 a后的樟子松对本地土壤的适应性,为樟子松的引种培育以及在本区的推广提供依据。结果表明,灌水后2 d内2种基质的土壤体积含水量有显著差异,土壤温度和电导率无显著差异;施肥沙土组的净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）极显著高于配制基质组,按照P_n对光合有效辐射（PAR）的定积分,施肥沙土组高于配制基质组（22.32＞14.74）,按照WUE对PAR的定积分,施肥沙土组亦高于配制基质组（10.18＞7.09）;生物量方面,施肥沙土组也极显著高于配制基质组。     

城区土壤环境氮素和水分变化对火炬树光合生理生态的影响

采用盆栽模拟研究了城市居民区绿地、城区道路绿化带与郊区林地3种土壤类型下的氮素及水分变化对火炬树光合生理生态的影响。随郊区-城区土壤水分含量的减少,火炬树的光合速率、气孔导度、细胞间CO₂浓度和蒸腾速率呈明显的下降趋势,而叶片水汽压亏缺增大,不同水分条件下,光合参数变化的幅度不同。在城区较低氮素水平下,随水分含量的下降,火炬树光合速率下降的主要限制因子由气孔限制转变为非气孔限制,表明其叶绿体结构已经受到了破坏。在郊区较高氮素水平下,火炬树叶片的光合速率、气孔导度、细胞间CO₂浓度等光合生理指标与城区相比,都有所增加,但蒸腾速率增加的幅度较小,因而水分利用效率也有所提高。随土壤水分的降低,叶绿素a、叶绿素b与叶绿素a+b含量都呈下降趋势;在城区氮素水平下,叶绿素a、叶绿素b与叶绿素a+b的含量与郊区比有显著的降低。     

喀斯特生境3种经济林树种光合作用对光强的响应特征

【目的】分析喀斯特生境3种经济林树种叶片对光强的光合生理响应,为喀斯特石漠化区生态修复植物选种育种提供理论依据。【方法】使用Li-6800便携式光合作用测定仪测定相同生境条件下花椒（Zanthoxylum bungeanum）、枇杷（Eriobotrya japonica）与核桃（Juglans regia）的光合作用—光响应和叶绿素荧光响应特征及暗下荧光参数,采用SPSS 25.0对光响应拟合参数进行单因素方差分析,比较喀斯特高原峡谷不同经济林树种的光合能力。【结果】核桃叶片的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和电子传递速率（ETR）光响应曲线与枇杷和花椒叶片差异显著（P<0.05,下同）,均先呈大幅上升,后趋于平稳,枇杷和花椒光响应曲线的上升幅度则显著高于核桃,且枇杷叶片在高光强下仍有上升趋势;三者的胞间CO₂浓度（C_i）、气孔限制值（L_s）与水分利用效率（WUE）对光强的响应差异不显著（P>0.05）,总体上升/下降幅度排序为花椒>枇杷>核桃。3种经济林的最大净光合速率（P_nmax）为2.89~8.80 μmol/（m2·s）,表观量子效率（AQY）为0.055~0.067 μmol/（m2·s）,光饱和点（LSP）为866.06~2283.86 μmol/（m2·s）,光补偿点（LCP）为13.29~49.90 μmol/（m2·s）,花椒的光合性能最好,而枇杷的光合潜力最高。核桃叶片初始荧光（F_o）、最大荧光（F_m）及PSII光化学效率（F_v/F_m）均显著低于枇杷和花椒。【结论】枇杷和花椒的光合生理特性对光强表现出明显的响应,花椒光合能力最强,而枇杷生态适应性最好,在未来的种植中可考虑增加枇杷的土壤养分,以增加枇杷的光合能力,进而提高植物生产力;核桃易发生光抑制,建议在最大光强较低的地区种植。综上所述,花椒和枇杷更适宜做喀斯特高原峡谷地区石漠化治理的经济树种。     

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。