烤烟净光合速率与生理生态因子的关系

以"吉烟九号"成熟期烟叶为试验材料,利用LI-6400便携式光合测定仪测定烟叶叶片的净光合速率(Pn),并通过主成分分析和通径分析探讨净光合速率与生理生态因子的关系.结果表明:烤烟净光合速率呈单峰曲线,在11:00达到峰值,为9.88μmol·m-2·s-1,无"光合午休"现象;气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片温度(TL)和大气温度(Ta)均呈单峰曲线,均与净光合速率呈正相关;在生理因子日变化中,叶片温度和蒸腾速率起主导作用,气孔导度和胞间CO2浓度(C1)处于次要地位;在生态因子日变化中,温度和大气CO2浓度(Ca)起主导作用,光照和湿度处于次要地位;各生理因子对净光合速率的直接作用大小顺序为Gs＞TL＞Tr＞Ci,各生态因子对净光合速率的直接作用大小顺序为TL＞Ta＞相对湿度(RH)＞Ca＞光合有效辐射(PAR).综上所述,气孔导度、叶片温度和蒸腾速率是影响净光合速率的主要生理因子,光照和温度是影响净光合速率的主要生态因子.     

温度、光照强度和CO2浓度对黄瓜叶片净光合速率的影响

通过温度、光照强度、CO2浓度不同处理组合,研究3因子对黄瓜叶片净光合速率的综合影响,从而筛选出促进日光温室黄瓜光合作用的7种最佳组合,分别为温度12℃时,光照强度100～400μmol·m-2·s-1,CO2浓度1000～1200μL·L-1;温度15℃时,光照强度200～600μmol·m-2·s-1,CO2浓度1200～1500μL·L-1;温度20℃时,光照强度400～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度25℃时,光照强度600～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度30℃时,光照强度600～1000μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度33℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1;温度35℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1.根据以上最适合环境因子组合,提出日光温室环境因子调节建议措施如下冬季清晨,温度提高到15℃,黄瓜叶片的净光合速率会明显提高;冬季光合适温时,可人工增施CO2浓度至1500μL·L-1来促进黄瓜净光合速率的提高.冬春季节温度较低,应尽量减少通风,保持较高的CO2浓度来促进黄瓜光合作用.     

白栎光合特性对二氧化碳浓度增加和温度升高的响应

用Li-Cor6400光合测定系统测定自然生长白栎Quercus fabri的光合速率、蒸腾速率和气孔导度对二氧化碳(CO2)浓度增加和温度升高的响应.结果表明:短期内CO2浓度增加,白栎的净光合速率增大.CO2浓度为290～450 μmol·mol-1时,白栎的光补偿点、饱和点和最大净光合速率(CO2)分别为90～100 μmol·m-2·s-1,1 500～1 700 μmol·m-2·s-1和5.5～8.2 μmol·m-2·s-1.CO2浓度倍增到700 μmol·mol-1时,光补偿点和饱和点均有所降低,分别为10 μmol·m-2·s-1和1 300 μmol·m-2·s-1,最大净光合速率增大,为10.6 μmol·m-2·s-1.白栎光合作用在春季适宜温度为24 ℃,相应的光饱和点和最大净光合速率分别为800 μmol·m-2·s-1和9.9 μmol·m-2·s-1.夏季为28 ℃,光饱和点和最大净光合速率分别为1 700 μmol·m-2·s-1和12.8 μmol·m-2·s-1.24 ℃和28 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度上升到32 ℃以后,CO2补偿点、饱和点和净光合速率下降.32 ℃,36 ℃和40 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度变化幅度较大时,与CO2浓度相互作用效应明显.蒸腾速率与叶片的气孔导度表现出相同的变化规律,随光合有效辐射增加而增大,CO2浓度的增加而降低,在低CO2浓度时受光照强度的影响大于高CO2浓度.温度是影响蒸腾速率的主要因子.春季白栎的蒸腾速率与光合作用对气孔调节的关系密切,夏季则更多地反映对能量平衡的调控.CO2和温度变化相互作用,24 ℃时白栎的蒸腾速率和气孔导度对CO2浓度变化的响应幅度较小,28 ℃时随CO2浓度增加而逐渐减少,其他3种温度表现为抛物线关系.图4参20     

宁夏红枣叶片光合参数日变化及其与环境因子的关系

宁夏红枣开花期,用CIRAS-1便携式光合仪测定田间活体红枣的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)等光合生理生态因子,以及光合有效辐射(PAR)、大气CO2浓度(Ca)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、叶温(Tl)等环境因子的日变化。结果表明:红枣Pn日变化曲线为"双峰"型,午间有明显的"午休"现象,气孔因素是导致其"午休"的主要原因。Tr、Gs和Ci的日变化曲线均为"双峰"型,红枣叶片Pn随环境因子日变化的最优逐步多元回归方程为YPn=-49.168-0.002 21 xPAR+1.776 xTa-0.445 xTl+0.003 736 xCi+0.67 xRH(R2=0.994,P0.05),Ta和RH是对Pn直接影响最大的生态因子,而其他因子间接影响Pn的变化。     

3个烤烟品种净光合速率与生理生态因子的关系

以3个烤烟品种（K326,JY-2-03,吉烟九号）为试材,通过主成分分析和通径分析方法探讨净光合速率与生理生态因子的关系．结果表明,烤烟净光合速率（Pn）在整个生长期内变化曲线呈“抛物线”型;光合有效辐射（PAR）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均呈单峰曲线变化,均与Pn变化相似,呈正相关;而胞间CO2浓度（Ci）和大气CO2浓度（Ca）呈“U”型变化．主成分分析结果表明,起主导作用的生理因子是Gs,其次是Tr和Ci;田间生态因子中起主导作用的是大气温度（Ta）,此外,PAR、叶片温度（TL）及大气相对湿度（RH）也对3个品种的Pn有较大影响．通径分析结果表明,Gs、Tr和TL、PAR是烤烟Pn的主要生理和生态贡献因子,但不同品种的次要影响因子不尽相同．     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合生理参数,与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)、空气温度(Ta)、空气CO2浓度(Ca)和空气相对湿度(RH)等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率(WUE)、瞬时羧化效率(CE)和气孔限制值(Ls);同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10:00-14:00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14:00-18:00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08:00出现全日最高峰,CE在10:00-16:00保持在较高水平;Ci于06:00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

高浓度CO2对马尾松光合速率的影响

提高环境CO2浓度可扩大适宜马尾松中幼林光合作用的光合有效辐射强度(PAR)范围,有利于提高用光能利用率.正常CO2浓度环境中,马尾松中幼林的适宜光合作用范围为300～600 μmol·m-2·s-1,5.50×10-4环境中的适宜范围为300～850 μmol·m-2·s-1,7.00×10-4环境中,光合有效强度达1 100 μmol·m-2·s-1时马尾松中幼林仍然具有较强的光合作用.高温也有利于提高马尾松中幼林的光合速率,但温度过高则会对光合作用产生抑制.300～600 μmol·m-2·s-1的光强范围内,正常CO2浓度环境中的临界温度约为36.0℃,在5.50×10-4的环境中约为39.0℃.高浓度CO2有利于提高马尾松中幼林光合速率,也加快了大气CO2消耗,CO2浓度的增加和植物消耗之间可能会在一个较高的CO2浓度水平上达到动态平衡.     

石蒜属植物忽地笑的光合特性研究

为了研究石蒜属植物忽地笑的光合特性及相关生理生态因子,为确定合理栽培措施提供参考。采用LI-6400便携式光合测定系统等方式测定忽地笑植株不同叶位叶片和同一叶片不同部位的叶绿素含量及其净光合速率(Pn)、光响应曲线以及Pn日变化规律,并通过相关性分析探讨了Pn与生理生态因子的关系。结果表明,忽地笑植株不同叶位叶片和同一叶片不同部位的叶绿素含量及其净光合速率均存在差异,并且后者之间存在显著差异;光饱和点为1190.5μmol.m-2.s-1,光补偿点为28.2μmol.m-2.s-1;Pn日变化呈双峰曲线型,有典型的光合午休现象。因此,影响石蒜属植物忽地笑叶片净光合速率的最主要生态因子是空气相对湿度(RH)和叶片温度(Tl),其次大气CO2浓度(Ca)和光合有效辐射(PAR)等;最主要生理因子是气孔导度(G s),其次是蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(C i)等。     

樱桃叶片气孔导度动态模拟研究

[目的]利用气孔导度(Gs)模型模拟红灯樱桃(Prunus avium L.‘Hongdeng’)叶片Gs在不同气象条件下的动态变化规律。[方法]于2008～2011年在红灯樱桃园中,利用树冠上层叶片气体交换数据拟合相应参数。[结果]在晴天,樱桃上层叶片Gs呈双峰曲线,最大峰值出现在08:00左右,约240 mmol/(m2.s);第2峰值在16:00,气孔的"午休"现象主要与中午较低的RH和Ψl有关。晴天时,一天当中Gs的平均值为154.36 mmol/(m2.s)。[结论]该研究为采用Gs模型来模拟不同气象条件下果树叶片Gs提供了科学依据。     

刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO₂浓度（Ci）等光合生理参数,与光合有效辐射（PAR）、水汽压亏缺（VPD）、空气温度（Ta）、空气CO₂浓度（Ca）和空气相对湿度（RH）等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率（WUE）、瞬时羧化效率（CE）和气孔限制值（Ls）;同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10：00-14：00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14：00-18：00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08：00出现全日最高峰,CE在10：00-16：00保持在较高水平;Ci于06：00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

云南绿化树种滇润楠光合速率的研究

试验材料取自于云南昆明市西南林业大学绿化树种滇润楠,应用LI-6400便携式光合测定仪对滇润楠叶片的阳面叶片和阴面叶片的光合日进程及光响应曲线进行了测定.结果表明,净光合速率与光强,气孔导度和胞间CO2浓度大多呈多项式正相关关系.在光强为2000 μmol·m-2·s-1时,阳生叶的净光合速率为5 μmolCO2·m-2·s-1,在光强1500 μmol·m-2·s-1左右阴生叶的净光合速率趋于饱和.阳面叶片的净光合速率的日变化呈单峰曲线,其峰值在中午13:00时,阴面叶片的净光合速率的日变化为双峰曲线,其峰值分别出现在中午11:00时和下午15:00时.     

盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光响应特性的研究

采用LI-6400P型光合仪测定了盐碱胁迫下水稻品种吉优1号齐穗期剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)对不同模拟光强的响应。结果表明,无论是盐碱胁迫还是非盐碱胁迫,水稻剑叶的Pn、Gs、Tr在低光强(0～200μmolphotonm-2s-1)下随光强的增加呈直线上升趋势,而Ci呈直线下降趋势;在中光强(200～800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr随光强增加上升趋缓,而Ci缓慢降低;在高光强(>800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr均达到最大值,并保持平衡或略有下降,而Ci降到最低并保持平衡。但与非盐碱胁迫相比盐碱胁迫使Pn、Gs、Tr、Ci整体下降。盐碱胁迫降低了水稻的光饱和点和光补偿点。     

茶树光合作用的年变化

一年中茶树叶片的净光合速率有2个低谷,分别出现在1和4月份（分别为2．50和4．02μmol·m－2·s－1）;有2个高峰,第1个出现在3月份（5．91μmol·m－2·s－1）,第2个出现在6和8月份（分别为8．75和8．23μmol·m－2·s－1）．全年中5～8月份净光合速率均维持在较高水平．茶树光合年变化受生理生态因子的影响,特别是主导因子的影响．多元统计分析、主成分分析和通径分析表明,光合有效辐射、叶温和气温是茶园生态系统的主导因子（此三者第1主成分的特征向量分别为0．4467、0．4335和0．4356;P光合有效福射→Y＝1．1543,P气温→Y＝－1．0808,P气温→光合有效辐射→Y＝1．0653,P叶温→光合有效辐射→Y＝1．0685）．生理因子中气孔导度对茶树叶片的净光合速率影响最大（气孔导度第1主成分的特征向县为—0．4464,P气孔导度→Y＝－0．3723）．     

香蜂草秋季光合特性研究

采用Li-6400便携式光合测定仪对香蜂草的光合特性进行了研究,并测定了叶绿素含量.结果表明:香蜂草的净光合速率日变化为双峰型,有明显的“午休”现象.净光合速率与蒸腾速率、气孔导度呈正相关,与胞间CO2浓度呈负相关.日净光合速率最大值为4.02μ·mol·m-2·s-1.在400 μmol·mol -1 CO2浓度下,香蜂草光补偿点为49.68 μmol·m-2·s-1,光饱和点为1103μmol·m-2·s-1.叶绿素a/b为0.6798.香蜂草光合特性表现为的阳性耐荫植物.     

杂交新美柳幼苗光合特性

以杂交新美柳Salix matsudana × alba幼苗为研究材料,采用LI?鄄6400便携式光合测定系统对其光合特性进行研究。结果表明：①自然生长季节,杂交新美柳叶片的净光合速率（P_n）日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11 : 00,其最大净光合速率（P_max）为20.8 μmol·m^－2·s^－1。②在控制二氧化碳摩尔分数和温度的条件下,光饱和点（P_LS）为1 847.6 μmol·m^－2·s^－1,光补偿点（P_LC）为58.1 μmol·m^－2·s^－1。杂交新美柳的光饱和点和光补偿点都较高,表明它是一种阳性植物。③在控制光照强度和温度的条件下,利用Farquhar模型对杂交新美柳叶片净光合速率-胞间二氧化碳摩尔分数的响应进行拟合,当胞间二氧化碳摩尔分数小于400 μmol·mol^-1时,可算得其最大羧化速率（V_cmax）为91.6 μmol·m^－2·s^－1,二氧化碳补偿点（Г ^*）为46.5 μmol·mol^－1,呼吸速率（R_d）为4.9 μmol·m^－2·s^－1;升高二氧化碳摩尔分数可使杂交新美柳的净光合速率增大,提高叶片对光能的利用率,其叶片二氧化碳饱和点（P_CS）大约在1 000 μmol·mol^－1,同时可算得其最大电子传递速率（J_max）为256.0 μmol·m^－2·s^－1;当二氧化碳过饱和（＞1 000 μmol·mol^－1）时,可算得其磷酸丙糖利用速率（U_TP）为19.7 μmol·m^－2·s^－1。图3表2参18     

CO_2浓度升高对丁香光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,研究了丁香叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率对CO2浓度升高的响应。结果表明:CO2浓度升高对丁香的光合生理有明显的影响,当CO2浓度为当前浓度至加倍(360～720μmol﹒mol-1)范围内,各光合指标随CO2浓度增加而增大,继续升高CO2浓度则开始下降。在较强光照下,升高CO2浓度对丁香有"气肥"作用。丁香达光合能力值适宜的光合有效辐射强度为1000μmol﹒m-2s-1,CO2浓度为700μmol﹒mol-1。未来CO2浓度升高,不仅有利于丁香的光合作用,而且可提高丁香的水分利用效率。     

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。     

红叶石楠的光合习性及其在园林中的应用

植物的光合习性对其园林应用有着相当重要的指导作用,在调查和测定的基础上对红叶石楠的特征特性进行了总结和测定。结果表明:红叶石楠的光补偿点为32μmol.m-2.s-1,光饱和点为756μmol.m-2.s-1,最大光合速率为11.94μmol.m-2.s-1,呼吸速率为2.22μmol.m-2.s-1,CO2补偿点为73.58μmol.m-2.s-1,CO2饱和点为866.94μmol.m-2.s-1。其在园林中的应用形式主要作为色篱、孤植、片植、盆栽和地被植物。     

毛苔草光合作用日变化及其与环境因子关系的研究-Ⅰ

取三江平原沼泽湿地毛苔草(Carex lasiocarpa)无性系种群进行桶栽模拟试验,研究光合作用日变化及其与环境因子之间的关系。结果表明:土壤含水量保持在30%的前提下,毛苔草净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化趋势均呈单峰曲线变化,峰值均出现在8:30,胞间CO2浓度(Ci)和大气CO2浓度(Ca)的日变化呈近"V"型。光合有效辐射(PAR)和气温(Ta)的日变化呈单峰曲线;空气相对湿度(RH)的日变化趋势为先大幅度下降,之后平缓升高,再下降。毛苔草Pn与Tr、Gs均呈极显著正相关关系,与Ca、RH均呈显著正相关关系,与PAR呈不显著的正相关关系,与Ta、Ci均呈不显著的负相关关系。环境因子对毛苔草净合速率直接作用由大到小排序为RH>PAR>Ca>Ta;Ca通过RH对Pn的间接作用大于Ca对Pn的直接作用;毛苔草Pn日变化从8:30就开始下降的原因,既有气孔限制(Ls)的贡献也有非气孔限制的作用。     

4种幼苗对低温胁迫的光合生理响应

对海南红豆Ormosia pinnata、南五味子Kadsura longipedunculata、蒲桃Syzygium jambos和灰木莲Magnoliaceae glanca幼苗进行3℃的低温处理后,研究其叶片气体交换参数的变化,了解低温下这4种树种的光合生理.结果表明,随着低温时间的延长,4种幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)不断下降;海南红豆、南五味子和灰木莲幼苗叶片的细胞间隙CO2的摩尔分数(xCO2)持续上升,气孔限制值(Ls)持续下降;蒲桃的xCO2先降后升,Ls先升后降.低温胁迫6 d时,海南红豆、南五味子、蒲桃和灰木莲的Pn分别为-0.17、-0.21、0.27和0.15μmol.m-2.s-1,Gs分别为0.005、0.017、0.003和0.006 mol.m-2.s-1,xCO2分别为440.8、439.6、309.8和404.8μmol.mol-1,Tr分别为0.11、0.39、0.09和0.11 mmol.m-2.s-1,Ls分别为0.046、0.047、0.268和0.103.主成分分析表明,低温下幼苗的光合能力为蒲桃>灰木莲>南五味子>海南红豆.