半干旱黄土丘陵区沙棘的光合特性及其影响因子

结合1998年半干旱黄土丘陵区安塞的观测资料,对沙棘(Hippophae rhamnoides L)的光合特性及影响因子进行了分析,结果表明(1)沙棘光合速率具有明显的日变化和季节变化,月均值为11.64 CO2μmol/(m2·s);(2)沙棘光合速率与环境因子(气温、相对湿度、光合有效辐射及CO2浓度)间有显著的相关关系,复相关系数为0.7168～0.8745;沙棘光合速率与林地土壤水分间有极显著的相关关系,复相关系数达0.9925,且沙棘光合速率的季节动态滞后于土壤水分的月变化;(3)沙棘光合速率与植物因子(气孔导度及细胞间CO2浓度)间有十分显著的相关关系,气孔导度或细胞间CO2浓度增大,沙棘光合速率增大,反之则减小,复相关系数达0.9715和0.9708.这为分析沙棘光合作用对环境因子的响应程度及沙棘最适生理生态条件,提高沙棘生产力提供科学依据.     

南天竹光合日变化规律与环境因子的相关性

为了了解南天竹光合作用日变化规律与环境因子之间的相关性,为南天竹的资源利用、栽培、保育工作提供试验依据,采用Li-6400便携式光合作用测定仪测定了南天竹净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的日变化以及光合有效辐射、空气相对湿度、胞间CO2浓度等环境因子的日变化。结果表明:自然光照条件下,南天竹净光合速率与光合有效辐射、蒸腾速率呈正相关,相关系数分别为0.849、0.869,与胞间CO2浓度呈负相关,相关系数为-0.879,与气孔导度、相对湿度的相关性不显著;蒸腾速率与气孔导度也呈显著正相关,相关系数为0.904;胞间CO2浓度与光合有效辐射也呈负相关,相关系数为-0.896。     

干旱胁迫对5种花境植物光合生理特性的影响

以5种花境植物为干旱试验材料,采用盆栽防雨棚控水做干旱试验,在干旱15 d利用Li-6400便携式光合测定仪测定了干旱对5种花境植物光合特性日变化的影响。结果表明:1)净光合速率(P_n)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(T_r)、叶温(T_L)日变化均呈单峰型曲线,胞间CO_2浓度(C_i)日变化与净光合速率相反,水分利用效率(R_WUE)先减后增,无"光合午休"现象;2)小盼草Chasmanthium latifolium净光合速率最强,其次是兰花三七Liriope cymbidiomorpha;黄金菊Euryops pectinatus气孔导度最大,叶温最高,CO_2浓度和水分利用效率最低。3)针对不同花境植物光合指标进行了抗旱性综合评价,得出兰花三七抗旱性最强,其次为紫娇花Tulbaghia violacea和常绿萱草Hemerocallis aurantiaca,黄金菊与小盼草的抗旱性最差。     

黄土丘陵区杠柳叶片气体交换过程对土壤水分的响应

在半干旱黄土丘陵区,采用CIRAS-2型光合作用系统,在不同土壤水分条件下,对2年生杠柳的净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度等叶片气体交换参数的日变化进行了研究.结果表明:土壤水分的变化会影响到杠柳光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的日变化过程.相对含水量为31.6%～84.9%时,杠柳可以维持较高光合生产力和较高的叶片水分利用效率,杠柳维持正常生理和生长过程所需的最低相对含水量为21.7%.据此认为:杠柳对土壤水分的适应范围较广,适宜栽植在黄土丘陵区水分较少的阳坡、陡坡.     

黄土高原半干旱区臭椿气孔导度及影响因子的研究

文章对黄土高原半干旱区臭椿适应干旱环境的气孔运动进行了研究.结果表明(1)臭椿气孔导度日均值为0.11 mol·m-1·s-2,呈双峰变化曲线.(2)光合有效辐射、CO2浓度和叶水势对气孔导度有相应的影响,但相对湿度对气孔导度的影响不是很明显.(3)臭椿能适应干旱环境是由于叶水势降低导致气孔导度的减少,从而通过减少蒸腾耗水来达到适应干旱的目的.(4)臭椿通过改变气孔导度的大小影响气孔限制值,继而调节植物体内的水分平衡.以此了解臭椿的抗旱机理,为选育节水抗旱品种,提高臭椿水分利用效率提供了科学依据.     

日本落叶松冠层光合特性的空间变化

【目的】研究日本落叶松冠层间光合特性的差异,揭示冠层光合特性的空间变化规律,为精确估算冠层生产力及构建冠层生产力模型提供依据。【方法】以8年生日本落叶松为研究材料,根据树冠长度,将树冠等分为8个层级,从上到下分别为第1~8层级,选择每一层级的南向一级侧枝作为光合测定枝条,测定每一枝条上针叶的光合日变化。【结果】多数冠层间光合参数日变化规律相似,净光合速率、蒸腾速率、气孔限制值、光合有效辐射、气温和水汽压亏缺均表现为单峰曲线,气孔导度从上午开始逐渐降低。随着冠层的升高,光合参数增加、比叶面积减小,而气温和水汽压亏缺表现为先增后降的趋势,不同冠层间均差异显著( P <0.05)。净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率与相对冠高存在指数函数关系( R^2 ≥0.94),气温和水汽压亏缺与相对冠高存在一元二次函数关系(R^2 ≥0.79)。通径分析表明,影响净光合速率的主要因素是光合有效辐射,而气温和空气相对湿度影响较小。【结论】光合有效辐射和叶肉细胞的光合活性分别是影响日本落叶松净光合速率空间变化的主要环境因素和生理因素。净光合速率随冠层的升高而显著增加,而冠层底部净光合速率为负值,始终处于碳消耗状态。     

濒危植物新疆野苹果光合生理生态特性研究

野苹果是新疆野果林的主体。为揭示其基本的光合生理生态特征,用LI-6400便携式光合测定仪测定野苹果的光合作用日变化及其与环境因子的关系。结果表明:(1)野苹果的净光合速率、气孔导度日变化曲线呈"单峰"型,在10:00时左右均出现最大值,分别为17.74μmol.m-2.s-1和0.47molH2Om-2s-1;(2)蒸腾速率日变化曲线呈"双峰"型,峰值分别出现在12:00时和16:00时,其值为9.64 mmolH2Om-2.s-1和8.83 mmolH2Om-2.s-1;(3)胞间CO2浓度不随气孔导度的降低而减小,控制野苹果光合速率因子为非气孔限制;(4)环境因子中以光合有效辐射对光合特征参数的影响最大,其与净光合速率和蒸腾速率呈显著相关,而大气相对湿度对光合和呼吸速率的影响均为最小。     

石灰岩山地坡位对侧柏光合蒸腾特性的影响

为分析困难山地不同坡位侧柏光合和蒸腾作用等生理特性的差异,利用Li-6400便携式光合仪对石灰岩山地4种坡位侧柏的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(rPAR)、空气相对湿度(Hr)、气温(Ta)等指标进行测定.结果表明:不同坡位侧柏净光合速率最大值均出现在8:00,底坡和中坡侧柏在中午都出现午休现象;坡位越高,侧柏日均净光合速率越低.各样地侧柏蒸腾速率日变化均呈双峰曲线,日均蒸腾速率由大到小依次为顶坡＞平地＞中坡＞底坡.底坡侧柏气孔导度在中午时值最小,且日均水分利用效率最高.相关性分析表明,研究区侧柏光合蒸腾作用的主要影响因子是气孔导度、光合有效辐射和空气相对湿度,底坡是最适合侧柏生长的位置.     

土壤水分胁迫对欧李幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

采用Li-6400光合仪和OS1-FL调制荧光仪分析研究了水分胁迫下欧李的光合特性和叶绿素荧光参数变化特征.结果表明:(1)在低度水分胁迫下欧李的平均光合速率最大,而在严重水分胁迫下则最小;欧李的气孔导度在无水分胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度水分胁迫和严重水分胁迫下变化不明显.欧李的光合速率日变化呈双峰曲线,中午存在明显的光合午休现象.在低度水分胁迫、无水分胁迫、中度水分胁迫和严重水分胁迫下,欧李的净光合速率分别为8.447±0.831、6.811±0.690、2.658±0.756、1.474±0.469 μmol·m-2·s-1,前2种条件下与后2种条件下的净光合速率存在极显著差异.不同水分胁迫下欧李的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率的日变化与净光合速率的变化类似.(2)荧光参数初始荧光与非光化萃灭随干旱胁迫程度的增加而增加,而最大光化量子产量、光系统Ⅱ潜在活性则均降低.这表明随水分胁迫程度的增加,PSⅡ反应中心受到破坏或可逆失活,光合作用原初反应过程受抑制,欧李可能通过热耗散消耗掉过剩光能,从而保护了光合机构,这是植物对环境的适应性反应.(3)低度水分胁迫即土壤含水量为21%～24%时,欧李光合生理指标达到最佳水平,水分利用效率最高(1.214±0.112 μmol·mmol-1).     

半干旱黄土丘陵区沙棘叶水势及其影响因子

本文依据１９９８年在半干旱黄土丘陵区安塞的观测资料,对沙棘叶水势的日、季变化规律及影响因子进行了分析研究。试验结果表明：（１）沙棘叶水势均值为－１．１７１ＭＰａ,具明显的日、季变化,日、季化变曲线无呈单峰型。（２）沙棘叶水势的日、季变化与气温,大气相对湿度,照度,蒸腾强度间有十分显著的相关关系,复相关系数为０．９６５４￣０．９９７５。（３）沙棘叶水势的日、季变化与土壤水分间有十分显著的相关关系。土     

盐胁迫对国槐和核桃幼苗光合作用的影响

研究了国槐与核桃半年生蛭石盆栽苗在盐 (NaCl溶液处理浓度为 5 0 ,10 0 ,2 0 0mmol·L- 1)胁迫条件下光合作用的变化。结果表明 ,核桃受盐胁迫后净光合速率明显下降 ,并且随盐浓度增大、胁迫时间延长而下降更多。国槐受盐胁迫后净光合速率增加 ,在短时间胁迫下增加多 ,随胁迫时间延长增加幅度变小。国槐与核桃在 2 0 0mmol·L- 1NaCl胁迫 2 4d内叶绿素a和b的含量变化不大 ,但核桃的叶绿素a/b之值下降。并且国槐的类胡萝卜素含量在盐胁迫后先增加后与对照相平 ,而核桃则明显下降。两个树种CO2 响应曲线的主要差别为国槐光呼吸速率下降为对照的4 3 7% ,核桃则比对照增加了 71.6 0 % ;国槐的CO2 补偿点比对照下降了 13.5 8% ,而核桃则比对照上升了 194 .15 %。两个树种在光响应曲线上的差别为国槐的暗呼吸速率比对照增加了 3倍多 ,而核桃则下降为对照的 6 5 .2 8%。核桃发生明显的光抑制     

Effects of soil drought on photosynthetic traits and antioxidant enzyme activities in Hippophae rhamnoides seedlings

Water deficit is one of the major limiting factors in vegetation recovery and reconstruction in the semi-arid area of loess hilly regions. Leaf photosynthesis in Hippophae rhamnoides Linn., a common tree grown in this region, decreases under water stress, but the mechanism responsible is not clear. The objective of this study was to investigate the effects of drought stress on photosynthesis and the relationship between photosynthetic variables and soil water contents to help us better understand the photophysiological characteristics of H. rhamnoides under water stress and guide cultivation in the loess hilly region. Here,gas exchange, chlorophyll fluorescence and antioxidant enzyme activity in leaves of 3-year-old saplings of H.rhamnoides grown in pots were tested under eight soil water conditions. When soil water content(RWC) was between 38.9 and 70.5 %, stomatal limitation was responsible for the reduced net photosynthetic rate(PN).When RWC was lower than 38.9 %, nonstomatal limitation was the main factor restricting PN. Moderate water stress improved the water use efficiency(WUE) of the leaf.Water stress significantly influenced fluorescence variables and the antioxidant enzyme system. When RWC was between 38.9 and 70.5 %, nonphotochemical quenching(NPQ) increased and then decreased, indicating that thermal energy dissipation was a significant photoprotection mechanism. Antioxidant enzymes were activated when RWC ranged from 48.3 to 70.5 %; under severe water stress(RWC \ 38.9 %), the antioxidant enzyme system was damaged, the activity of the antioxidant enzymes declined, and membranes were damaged. In the semiarid loess hilly region, RWC between 58.6 and 70.5 % was the economic water threshold value that maintained higher WUE and PN, and the maximum soil water deficit level that could sustain H. rhamnoides was RWC of 38.9 %.     

用隶属函数值法对10个沙棘品种抗旱性的综合评价

在水分胁迫条件下,对10个不同沙棘品种抗旱性评价的指标进行了研究,通过测定10个不同沙棘品种的光合速率,水分利用效率,枝条生长量,叶绿素含量,叶片含水量,电解质外渗百分率,荧光参数Fv/Fm等生理指标,对10个不同沙棘品种的抗旱隶属函数值进行计算,通过综合隶属函数值评定的抗旱性强弱顺序为:杂雄优01>丰宁无刺雄>乌兰沙林>杂雌优12>37号雄>阿列伊雄>橙色>太阳>21号雄>浑金。同时表明,抗旱性是一个综合指标。     

薪炭植物特征分析及其评选

在分析薪炭植物热值，产薪量以及抗旱性等指标的基础上，对９种薪炭树种进行了综合评价。结果表明植物之间产薪量指标变异最大，而热值指标变异最小。从而进一步阐明产薪量是选择薪炭植物最重要的指标，一般依据产薪量的高低可取得较好的选择效果，表明沙棘，柠条和刺槐是黄土丘陵区解决农村生活用能的优良树种，其中沙棘最优，在营造薪炭林的同时，沙打旺，红豆等优良薪炭草本植物的能源作用亦是不可忽视的。     

半干旱地区五种沙棘幼苗水分生理特征研究

以半干旱地区辽宁省阜新市林业苗圃地内5个沙棘品种(辽阜1号、辽阜2号、楚伊、向阳、阿列伊)移植幼苗为研究对象,对各品种沙棘的几个水分生理指标进行了测定分析。结果表明:沙棘气孔导度在0.16～0.42μmolH2 O/(m2.S)区间变化并呈双峰型;沙棘叶片含水量在整个生长季变化不大,基本在63.60%～72.04%之间;水分代谢系数在0.992～1.307之间;沙棘叶水势日变化范围为-0.4～-0.8MPa,且呈早晚高而中午至下午时低这一规律;叶片保水力恒重失水时间为28.0～31.0h;水分利用效率变化区间为0.964～1.587。综合各指标分析,楚伊表现出比较强的抗旱性能,阿列伊和向阳处于中间水平,辽阜1号与辽阜2号抗旱能力较弱。     

祁连山浅山区沙棘人工林调节水分作用研究

通过对试验区沙棘林林冠层、枯枝落叶层、林地土壤层的生态水文功能分析,研究了祁连山浅山区沙棘人工林在调节水分方面的作用,结果表明:10年生沙棘林在郁闭度为0.7～0.8时,林冠对降雨的截留率为39.3%;枯枝落叶层厚度平均在1～3cm,枯落物质量22t·hm-2,水容重为干质量的2.12～4.25倍;蓄水量达13.65～23.37t·hm-2;林地0～20cm土壤的初渗率为16.165mm·min-1,是对照区的8.7倍;稳渗率为2.4mm·min-1,是对照区的2.53倍。     

Effects of soil drought on photosynthetic traits and antioxidant enzyme activities in <Emphasis Type="Italic">Hippophae rhamnoides</Emphasis> seedlings

Water deficit is one of the major limiting factors in vegetation recovery and reconstruction in the semi-arid area of loess hilly regions. Leaf photosynthesis in Hippophae rhamnoides Linn., a common tree grown in this region, decreases under water stress, but the mechanism responsible is not clear. The objective of this study was to investigate the effects of drought stress on photosynthesis and the relationship between photosynthetic variables and soil water contents to help us better understand the photo-physiological characteristics of H. rhamnoides under water stress and guide cultivation in the loess hilly region. Here, gas exchange, chlorophyll fluorescence and antioxidant enzyme activity in leaves of 3-year-old saplings of H. rhamnoides grown in pots were tested under eight soil water conditions. When soil water content (RWC) was between 38.9 and 70.5 %, stomatal limitation was responsible for the reduced net photosynthetic rate (P _N). When RWC was lower than 38.9 %, nonstomatal limitation was the main factor restricting P _N. Moderate water stress improved the water use efficiency (WUE) of the leaf. Water stress significantly influenced fluorescence variables and the antioxidant enzyme system. When RWC was between 38.9 and 70.5 %, nonphotochemical quenching (NPQ) increased and then decreased, indicating that thermal energy dissipation was a significant photoprotection mechanism. Antioxidant enzymes were activated when RWC ranged from 48.3 to 70.5 %; under severe water stress (RWC < 38.9 %), the antioxidant enzyme system was damaged, the activity of the antioxidant enzymes declined, and membranes were damaged. In the semiarid loess hilly region, RWC between 58.6 and 70.5 % was the economic water threshold value that maintained higher WUE and P _N, and the maximum soil water deficit level that could sustain H. rhamnoides was RWC of 38.9 %.     

准格尔旗黄土丘陵区人工林水文生态效益评价研究

就黄土丘陵区主要植被类型人工油松成熟林、人工油松中龄林、人工油松幼龄林、人工沙棘林、人工柠条林、天然草坡的枯落物容水特征和林地土壤水分物理性质进行了测定,并以坡耕地作对照。结果表明：人工油松成熟林的枯落物吸水量为22．6t／hm2,是中龄林和幼龄林的5～9倍,是灌木林的2．4～3倍,是天然草地的10倍多。0～40cm土层土壤最大持水能力油松成林、油松幼林、浦松中龄林、人工沙棘林、人工柠条林、天然草地、农耕地依次为2260．05、1935．6、1935．6、1820．1、1597．65、1666．05、1600．2t／hm2;油松成林、油松幼林、油松中龄林、人工沙棘林、天然草地0—40cm土层土壤最大持水能力分别比对照农耕地提高659．85、335．4、335．4、219．9、65．85t／hm2。在土壤总孔隙度、毛管孔隙度、毛管最大持水量、土壤最大持水能力等水土保持及水源涵养功能指标诸方面,人工油松林均优于灌木林和天然草地。     

干旱胁迫下刺槐无性系光合生理适应性研究

通过盆栽试验,研究了皖1号(W1)、鲁1号(L1)、鲁59号(L59)和鲁78号(L78)4个刺槐无性系在持续土壤干旱胁迫下的光合生理适应性。结果表明:在土壤持续干旱胁迫下所有无性系的净光合速率都迅速降低。而无性系之间有着不同的适应方式,其中,W1和L1对干旱胁迫反应敏感,在胁迫初期气孔导度、蒸腾速率迅速下降,水分利用效率迅速增加,有着很强的水分控制能力;而L59和L78气孔导度在胁迫后期才明显降低,而且蒸腾速率下降幅度较低,但在整个胁迫过程中保持较高的净光合速率,说明有着高的光合能力。     

三种灌木耐旱性研究

用盆栽法设置三种土壤相对含水量，研究紫穗槐，沙棘，柠条的耐旱能力。测定了生长指标，计算出耐旱生产力；研究了水分胁迫对蒸腾日进程和叶保水力的影响；用压力室和ＰＶ技术测定并计算了水分胁迫对苗木渗透调节能力和水分状况等影响。综合上述三类指标，得出柠条的耐旱性最强，其耐旱生产力，蒸腾，保水力和渗透调节能力最高。沙棘和紫穗槐的耐旱性接近，沙棘的蒸腾和保水力的调节能力大于紫穗槐，但渗透调节能力却低于紫穗槐，它