不同光照条件下东北红豆杉幼苗光合特性日变化

为了解东北红豆杉的光适应特性以达到高效培育的目的,以5年生东北红豆杉幼苗为研究对象,研究3种光照条件下(全光照FL、60%全光照F1和30%全光照F2)东北红豆杉幼苗光合特性的日变化规律,明确其幼苗随光温变化的生理响应特点。结果显示:3组幼苗的净光合速率(Pn)均呈现双峰变化趋势,9:00时Pn的峰值显著高于15:00时的峰值,且F2条件下的Pn最高,F1次之,FL最低;显然增加光照强度后,幼苗的Pn受到了强光的抑制。气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律与Pn相似,呈现出明显的双峰趋势,F2条件下幼苗的Gs变化幅度要小于其他2组幼苗的Gs;上午F2条件下幼苗的Tr最高,下午FL条件下的Tr最高。胞间CO2浓度(Ci)呈现V型变化趋势,上午F2条件下幼苗的Ci最高,下午最低,且与FL条件下的幼苗差异显著。气孔限制值(Ls)的变化趋势与Ci完全相反。总体而言,幼苗增加光照强度后,在1 d内,从外观上幼苗生长状态正常,但净光合速率明显下降。      

梨不同类型枝条叶片的光合特性比较研究

采用CIRAS-1便携式光合作用测定系统测定了梨(Pyrus pyrifolia L.)不同类型枝条叶片的光合特性,结果表明,长、中、短果枝叶片的净光合速率(Pn)无显著差异,但随着果枝长度的增加Pn逐渐下降,短果枝叶片的Pn显著高于营养枝;短果枝叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、CO2饱和点(CSP)均较高,而光补偿点(LCP)、暗呼吸(Rd)较低,长果枝叶片的细胞间隙CO2浓度(Ci)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)高于中、短果枝。结果枝叶片的Gs、Tr、Ci、LSP、AQY、Rd高于营养枝,而WUE、CO2补偿点(CCP)、LCP则相反。     

不同光照强度下白及光合生理特性的研究

为探究白及叶片对不同光照强度的光合响应机制,以2 a生大田栽培白及为试验材料,通过遮阳网人工模拟4种光环境(遮光度分别为0、50%、70%和90%),在白及生长期的5—9月进行白及叶片光合参数、叶绿素荧光指标、叶绿素含量以及抗氧化酶活性的测定。遮光50%和遮光70%可显著提高白及叶片的净光合速率(Pn),但遮光90%条件则降低白及叶片的Pn;遮光50%和70%条件具有较高的表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)以及较低水平的光补偿点(LCP);暗呼吸速率(Rd)随着光照强度的降低呈逐渐下降的趋势;全光照条件下Fv/Fm较低,表明全光照对白及造成了一定的光抑制;抗氧化酶活性的研究显示,遮光50%条件增加了白及叶片SOD酶活性,遮光90%条件降低了SOD酶活性;对于CAT酶活性来说,在试验前期(5—6月),遮光50%条件增加了白及叶片的CAT酶活性,但在后期(7—9月)与CK相比并没有显著差异;5—8月遮光50%和70%条件下,POD酶活性显著高于CK条件。适当遮光有利于白及进行光合作用,高光环境和过度遮光都会对白及光合能力产生不利影响,栽培期间对白及进行50%～70%的遮光处理有利于其生长发育。     

遮阴条件下大叶竹节树光合特性和荧光参数的变化

为研究大叶竹节树对弱光的适应性,通过盆栽实验,分析了不同程度(0%,25%,50%,75%)遮阴条件下大叶竹节树幼苗光合特性和荧光参数的变化.结果表明,随着遮阴程度增加,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和光合有效辐射(PAR)随之减小,而胞间CO2浓度(Ci)随之增大,说明非气孔制限因素是大叶竹节树光合速率下降的主要原因.各遮阴条件下叶片总叶绿素(a+b)、叶绿素a和叶绿素b质量比均显著高于全光照,且随遮阴程度的增加叶绿素质量比逐渐上升,而叶绿素a/b值则随着遮阴程度的增强而下降.叶绿素荧光参数PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)的日变化呈单谷曲线;各遮阴条件下Fv/Fm和Fv/Fo值均高于全光照,且与遮阴程度正相关,说明大叶竹节树是一种耐荫性很强的植物.在遮阴条件下,光补偿点、光饱和点、净光合速率、暗呼吸速率和叶绿素a/b值降低,而叶绿素a和b质量比、光能利用率、Fv/Fm以及Fv/Fo值提高,从而增强弱光条件下的生长能力.     

弱光条件下东方百合的生长发育及光合特性研究

为了探明弱光条件下东方百合的生长发育及光合特性,为我国北方地区东方百合切花的耐弱光品种选育提供依据,以东方百合品种‘Marcopolo’、‘Tiber’、‘Constanta’和‘Acapulco’为试验材料,在整个生长季对其进行不同遮光处理(正常光照、50%遮光、75%遮光),测定不同光强下各品种光合参数及生长发育指标。结果表明:75%遮光条件下东方百合各品种的净光合速率(Pn)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)降低,表观量子效率(AQY)下降,叶绿素含量增高,叶绿素a与叶绿素b的比值降低,比叶质量减小,叶面积增大,切花观赏品质有所下降;不同百合品种的耐弱光性不同,弱光下‘Marcopolo’的LCP、Rd较低,比叶质量较小,AQY变化幅度小,表现出较强的耐弱光性;相反地,‘Acapulco’则对弱光较敏感。     

不同遮阴处理对香草兰光合作用及花芽分化的影响

为探讨适宜香草兰生长发育的遮阴度,试验设50%、75%和90%这3种不同遮阴度的遮阴网处理,测定各处理条件下植株叶片的叶绿素相对含量和叶绿素荧光等光合参数,并跟踪统计各处理条件下的花芽分化率。结果表明:较低遮阴度不利于香草兰叶绿素形成;在一定范围内,表观量子效率(AQY)、实际光化学效率(ФPSⅡ)和天线转化效率(Fv′/Fm′)随遮阴度增加而增加;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)都随遮阴度增加呈先增加后降低的趋势;75%遮阴度下花芽分化率最高,达到54.98%。可见,香草兰适宜在遮阴度为75%的栽培条件下生长,生产中可参考应用。     

叶面施氮对东北红豆杉幼苗生长及光合特性的影响

为探究氮素在东北红豆杉幼苗培育中的作用,以6年生东北红豆杉幼苗为试验材料,采用叶面施氮法研究尿素、硝酸钠和硫酸铵3种氮素形态在3个氮浓度(0.5、1.0、1.5 g/L)下幼苗的生长、叶片氮含量、叶绿素含量以及光合特性的差异。结果表明,施氮处理幼苗的生长量较对照组幼苗(CK)均有不同程度的提高,其中1 g/L尿素处理幼苗的效果最好,枝生长量比CK提高了39.1%,达极显著水平(P0.01);叶片氮含量也都有所增加,1.5 g/L尿素处理幼苗的氮含量最高,比CK提高了20.0%(P0.01)。在叶绿素含量上,1 g/L尿素处理幼苗的总叶绿素和叶绿素a含量比CK提高了20.5%和27.1%(P0.01)。施氮后幼苗的净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、光饱合点(LSP)和表观量子效率(AQY)等光合指标也都好于CK(1.5 g/L硫酸铵除外),1 g/L尿素处理幼苗的Pmax比CK提高了62.0%(P0.01)。从整体上看,幼苗总叶绿素含量和Pmax呈现出随幼苗叶片氮含量增加而增加的趋势,1 g/L尿素处理效果最好,硫酸铵和硝酸钠之间没有表现出显著差异。      

模拟酸雨对青冈和木荷幼苗光合响应特性的影响

选用中国亚热带常绿阔叶林地区常见的先锋植物木荷(Schima superba)和顶极植物青冈(Quercus glauca)为材料,以pH5.6雨水为对照(CK),采用盆栽实验研究了pH分别为4.5,3.5,2.5的酸雨处理下,2种植物的先合作用一光响应特性.结果发现:在对照(CK)条件下,木荷和青冈的最大光合速率(Pn max)分别为6.1,6.14μmol/(m2·s),表观光合量子效率(AQY)分别为0.048,0.035μmol/μmol,光补偿点(LCP)分别为21,45 μmol/(m2·s),光饱和点(LSP)分别为152,130 μmol/(m2·s),暗呼吸速率(Rd)分别为0.57,1.60 μmol/(m2·s),二者的Pn max,AQY,LCP,LSP以及Rd均无显著差异.但一定程度的酸雨胁迫能显著降低两树种的Pn max,,使LCP和LSP显著升高,而对AQY无显著影响,但酸雨胁迫仅能使木荷的Rd显著升高而对青冈的Rd无影响,各酸雨处理两树种间的Pn max无显著差异,但木荷的AQY,LCP和Rd在一定酸雨处理下显著低于青冈,LSP高于青冈.总的看来,木荷的光和特征比青冈对酸雨胁迫表现出更强的忍耐性,可能增强其在群落演替中的地位和作用.     

不同施肥处理对镉污染土壤雪里蕻光合特性的影响

通过盆栽试验研究了Cd污染土壤不同施肥处理对雪里蕻光合特性的影响,以期通过有效的农业措施降低土壤重金属污染对人类健康的影响.结果表明:不同施肥处理显著提高了雪里蕻的叶绿素含量和对光照强度的适应范围,使净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)显著升高,使光补偿点(LCP)降低.施用有机肥可以保持较高的Pn、LSP和AQY,而且与有机肥的施用方式有关.增施磷肥使雪里蕻的Pn和LSP最大.各施肥处理下Fv/Fm的值均大于0.8,表明雪里蕻未受到光抑制.可见,适宜的施肥措施可以改善Cd污染土壤雪里蕻的光合特性,从而促进其生长.     

不同施肥处理对镉污染土壤雪里蕻光合特性的影响

通过盆栽试验研究了Cd污染土壤不同施肥处理对雪里蕻光合特性的影响,以期通过有效的农业措施降低土壤重金属污染对人类健康的影响.结果表明:不同施肥处理显著提高了雪里蕻的叶绿素含量和对光照强度的适应范围,使净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY)显著升高,使光补偿点(LCP)降低.施用有机肥可以保持较高的Pn、LSP和AQY,而且与有机肥的施用方式有关.增施磷肥使雪里蕻的Pn和LSP最大.各施肥处理下Fv/Fm的值均大于0.8,表明雪里蕻未受到光抑制.可见,适宜的施肥措施可以改善Cd污染土壤雪里蕻的光合特性,从而促进其生长.     

不同氮素水平对濒危植物黄檗幼苗光合荧光特性的影响

为了探讨不同氮素水平对黄檗幼苗光合作用的影响,采用液体培养的方法,研究了4种不同的氮素(以NH4NO3计)水平下黄檗幼苗叶绿素含量以及光合和荧光特性的差异。结果显示:随着氮浓度的增加,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量都是先升高后降低,都在N8(4 mmol/L的NH4NO3)时达到最大值,其次是N16(8 mmol/L的NH4NO3)、N4(2 mmol/L的NH4NO3)和N1(0.5 mmol/L的NH4NO3),而叶绿素a/b在N4时最大。N4、N8和N16处理条件下黄檗幼苗的光响应曲线变化趋势基本一致,其净光合速率(Pn)都随光合有效辐射(PAR)的增加而迅速增大,之后增速明显下降,最后呈平缓的变化趋势,N8的最大净光合速率(Pnmax)最高,其次是N16,最后是N4;N1的光响应曲线则略有不同,其Pn值达到最大值之后却随PAR的增加而逐渐下降,且N1的Pnmax值最低。N8条件下的光饱合点、气孔导度都最高,表观量子效率和胞间二氧化碳浓度较高且光补偿点和暗呼吸速率较低。随着氮浓度的增加,最大荧光、可变荧光、光化学猝灭系数、光系统Ⅱ原初光能转换效率、PSⅡ量子效率和表观电子传递速率值都是先升高后降低,在N8时达到最大值,且在N1时最低,初始荧光和非光化学猝灭系数值则是N4最高。结果表明,适当增加供氮水平可以显著提高黄檗幼苗的光合能力,但过高的氮素供给反而不利于幼苗生长,N8条件最适合幼苗生长。      

紫花苜蓿对蓟马危害的光合生理响应

【目的】探索紫花苜蓿对大田蓟马危害的光合生理响应机制,揭示苜蓿对蓟马危害的补偿机制。【方法】以抗蓟马苜蓿无性系R-1和感蓟马苜蓿无性系I-1为材料,在大田蓟马持续危害条件下,于初花期测定2个无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学参数的变化。【结果】随着叶片受害级别的增加,R-1、I-1无性系叶片的叶绿素含量和水分利用效率（WUE）降低,胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）升高,净光合速率（Pn）先升高后降低;R-1无性系的光补偿点（Lcp）、暗呼吸速率（Rd）先降低后升高,表观量子效率（AQY）、光饱和点（Lsp）、最大净光合速率（Pnmax）先升高后降低,I-1无性系的Lcp、Rd升高,AQY、Lsp降低,Pnmax先升高后降低;受害级别相同时,R-1无性系的Pn、AQY、Lsp和Pnmax高于I-1无性系,Rd、Lcp低于I-1无性系。随着叶片受害级别的增加,R-1无性系的初始荧光（F0）先降低后升高,PSII实际光合效率（ФPSII）、非光化学淬灭系数（NPQ）、光化学淬灭系数（qP）、PSII潜在活性（Fv/F0）和PSII原初光能转化效率（Fv/Fm）先升高后降低,I-1无性系的F0升高,NPQ、qP先升高后降低,ФPSII、Fv/F0和Fv/Fm降低;受害级别相同时,R-1无性系的F0低于I-1无性系,ФPSII、qP、Fv/F0和Fv/Fm高于I-1无性系。相对于健康叶片而言,R-1无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、光响应参数及叶绿素荧光动力学参数的增幅、降幅均小于I-1无性系。【结论】蓟马危害造成了紫花苜蓿PSII反应中心受损,使得紫花苜蓿对光能的利用能力下降,光合效率降低。但在受害较轻的情况下,R-1无性系具有较高的光合效率,光合补偿效应显著大于I-1无性系,说明R-1无性系对蓟马危害具有较强的抗性。     

大花紫薇幼苗光合、荧光特性对光照的响应

采用遮光处理模拟不同的生境光强(全光照100%NS、1层遮光42.1%NS、2层遮光14.3%NS和3层遮光3.6%NS),测定不同光照水平下大花紫薇[Lagerstroemia speciosa(L.)Pers.]叶片的光合色素含量、光响应曲线、叶绿素荧光参数等光合生理指标。结果表明,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量随着光照水平降低呈先上升后下降的变化趋势,在14.3%NS光照条件下达最大值,100%NS条件下叶绿素a/b值最大,是14.3%NS条件下的1.7倍;3个遮光处理的大花紫薇幼苗光响应曲线随光合有效辐射的增加,净光合速率先快速增加、后趋于平缓,42.1%NS幼苗的净光合速率最高,100%NS次之,3.6%NS的最低,100%NS的幼苗在光合有效辐射1 000μmol/(m~2·s)时净光合速率出现明显下降。42.1%NS条件下光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率、气孔导度、平均净光合速率最高,暗呼吸速率和光补偿点相对较低;3.6%NS的所有光合指标均最低;100%NS条件下,光补偿点、暗呼吸速率最高。100%NS的幼苗荧光参数与遮光处理相比,初始荧光显著升高,3.6%NS的可变荧光、最大荧光、PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性与其他条件下相比显著降低,42.1%NS和14.3%NS条件下幼苗的叶绿素荧光参数相差不大,也都比100%NS、3.6%NS适宜;表明50%左右的光照条件对幼苗更适宜。     

施用竹炭对卷心菜光合及叶绿素荧光特性的影响

为研究人工施用竹炭对卷心菜光合及荧光特性的影响,进而明确竹炭的施用量,以实现科学指导施肥,提高有机种植产量的目标。试验以上海崇明多利农庄的有机种植卷心菜为试材,设置了3个竹炭有机处理试验:无碳(CK)、中碳(MC)和高碳(HC)。于2014年7月(莲座期)测定其在不同处理条件下叶片的相对叶绿素含量、光合参数和荧光特性,研究其光合及叶绿素荧光特性与差异。结果表明:(1)不同处理条件下卷心菜叶片的相对叶绿素含量(SPAD)由大到小依次为:MC、CK、HC;(2)净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs对光强的响应由大到小依次为:MC、CK、HC;(3)卷心菜的最大净光合速率Pnmax、光饱和点Lsp和表观量子效率AQY为MC时最高,但对应的胞间CO2浓度Ci、暗呼吸速率Rd和光补偿点Lcp最低;(4)初始荧光F0、最大荧光Fm、PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm和PSⅡ的潜在活性Fv/F0由大到小依次为:MC、CK、HC。表明施用竹炭对莲座期卷心菜光合作用有显著影响,且MC处理时最有利于增加卷心菜相对叶绿素含量及其光合作用,提高光能利用率,进而促进产物积累。     

2年生希蒙得木幼苗对干旱胁迫的光合生理响应

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫(干旱0 d6、d1、2 d、18 d)对2年生希蒙得木叶片光合特性的影响。结果表明,希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)随土壤含水量(SWC)的降低而显著降低,且SWC与LRWC呈极显著正相关;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和最大净光合速率(Pnmax)均随干旱时间的增加而显著降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加,胞间CO2浓度(Ci)呈先降低(D12)后升高(D18)的趋势,但水分利用效率(WUE)与Ci呈相反的变化趋势;干旱12 d处理下希蒙得木叶片光合能力下降的主要原因可能是气孔限制,而干旱18 d后植株光合能力下降的主要原因可能是非气孔限制;此外,表观量子产量(AQY)和光饱和点(LSP)均随干旱胁迫程度的增加而显著下降,并伴随着光补偿点(LCP)的急剧升高。由此表明,干旱条件下,希蒙得木叶片水分严重亏缺,光合碳同化能力及对光环境的适应能力降低,这也可能是植株应对干旱逆境的生存策略。     

天目山自然保护区典型阔叶林的光合特性

对天目山自然保护区内典型阔叶林树种交让木(Daphniphyllum macropodum)、小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinaefolia)、中国绣球(Hydrangea chinensis Maxim),在秋冬季节的光合作用光响应、叶绿素荧光以及相对叶绿素含量进行了测定分析.结果表明,(1)2个季节中,光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQY)、实际光化学效率(Fv'/Fm')、实际量子产量(Yield)、表观电子传递速率(ETR)均是先减小后增大,均以交让木最高.光补偿点(LCP)秋季以交让木最高,小叶青冈次之,中国绣球最低;冬季交让木高于小叶青冈;暗呼吸速率(Rd)总体上交让木最低,秋季中国绣球最高,冬季小叶青冈较高.光化学猝灭系数(q P)秋季中国绣球最高,其次是小叶青冈,交让木最低;冬季小叶青冈高于交让木.非光化学猝灭系数(NPQ)的变化趋势与q P相同.胁迫的相应机制:交让木为关闭一部分光合系统,降低暗呼吸速率;小叶青冈和中国绣球主要是将过剩的光能耗散为热能.(2)交让木和小叶青冈的相对叶绿素含量均表现为秋季冬季,且差异显著;同一时间内相对叶绿素含量表现为交让木小叶青冈中国绣球,差异极显著.净光合速率(Pn)表现为交让木小叶青冈;秋季中国绣球Pn位于二者之间.这与相对叶绿素含量的变化趋势基本一致,都是随着温湿度的变化呈先下降后上升的变化规律,但均为正值.