短梗大参光合作用光响应曲线及模型拟合

为了探讨不同光合作用光响应模型对短梗大参光合特性的适用性,采用LI-6400便携式光合仪分别观测了全光照和荫蔽环境下的5年生短梗大参叶片的光响应曲线;并应用二次多项式模型、分段函数、直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型拟合短梗大参的光响应曲线,根据拟合效果筛选不同光照环境下短梗大参合适的光响应模型。结果表明:1在全光照环境下,短梗大参光合作用的光响应曲线属于饱和趋近型;直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型无法直接求取其最大净光合速率和光饱和点的解析解;二次多项式回归模型拟合的光合参数值与实测值相差很大;分段函数为全光照下短梗大参光响应曲线最适用的分析模型,其拟合的初始量子效率为0.047,最大净光合速率为10.70μmol·m-2s-1,光饱和点为1 333.33μmol·m-2s-1,光补偿点为10.43μmol·m-2s-1,暗呼吸速率为0.48μmol·m-2s-1。2在荫蔽环境下,短梗大参光合作用的光响应曲线为中度抑制型;二次多项式拟合的光合参数值与实测值差异明显;分段函数拟合的光合参数值则比实测值要低;直角双曲线模型和非直角双曲线模型拟合的光饱和点均明显低于实测值;修正的直角双曲线模型为荫蔽环境下短梗大参光响应曲线分析的最适用模型,其拟合的初始量子效率为0.076,最大净光合速率为5.07μmol·m-2s-1,光饱和点为449.60μmol·m-2s-1,光补偿点为2.79μmol·m-2s-1,暗呼吸速率为0.21μmol·m-2s-1。     

枣不同品种光合特征及叶片解剖结构的研究

利用Li-6400便携式光合作用测定仪等仪器测试了壶瓶枣、赞皇枣和梨枣的光合速率与叶片构造特征.结果表明:赞皇枣光饱和点为1 408.25 μmol·m-2·s-1,光补偿点6.67 μmol·m-2·s-1;梨枣光饱和点1 387.66μmol·m-2·s-1,光补偿点10.4 μmol·m-2·s-1;壶瓶枣光饱和点接近1 500μmol·m-2·s-1.在较高光照强度时枣树蒸腾比率提高,叶片对水的利用率增高.三品种叶片下表皮平均气孔密度为70/mm<'2>,且枣树单叶面积小,从光合特征及叶片结构方面解释了枣树喜光耐干旱的生理机制,为枣树优质丰产奠定了理论基础.     

白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应

在乌兰布和沙漠东缘即内蒙古磴口县,利用Li-6400xt便携式光合测定系统分析仪测定不同增雨处理(4个增雨处理的增雨量分别是当地年降水量的25％、50％、75％和100％)条件下,典型荒漠植物白刺的光响应曲线,采用非直角双曲线模型对曲线进行拟合,计算最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)以及光饱和点(LSP)等生理参数,研究白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应.结果表明:对照的Amax、AQY、Rd、LCP和LSP分别为13.41 μmol·m-2·s-1、0.029 mol·mol-1、0.61 μmol·m-2·s-1、20.63 μmol·m-2·s-1和481.85 μmol· m-2·s-1.增雨使白刺的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、Amax、AQY和Rd升高,使水分利用效率(WUE)降低.增雨处理在一定程度上改变白刺的光合生理特性,提高白刺的光合生产能力.对胞间CO2浓度和气孔限制值的变化分析表明:气孔因素是限制光饱和阶段光合速率的主要因素.     

小叶杨的光响应曲线及其模型拟合

分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、二次多项式模型及直角双曲线修正模型对小叶杨的光合光响应数据进行拟合,以确定小叶杨光响应曲线拟合的最适宜模型。结果表明:通过直角双曲线模型、非直角双曲线模型及指数模型拟合得到的最大净光合速率均大于实测值,光饱和点则远小于实测值,且不能处理光抑制部分的光响应数据;二次多项式模型能够较好的处理光抑制部分的光响应数据,但拟合得到的光合参数值与实测值不相符,甚至有悖常识;直角双曲线修正模型拟合的各项光合参数值均与实测值最相符,同时亦能很好处理光抑制部分的光响应数据,是小叶杨光响应研究的最适宜模型;利用直角双曲线修正模型拟合得到的小叶杨最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(Is)、光补偿点(Ic)、暗呼吸速率(Rd)和初始量子效率(α)分别为19.93μmol·m~(-2)s~(-1),1 680.60μmol·m~(-2)s~(-1),28.97μmol·m~(-2)s~(-1)、-1.97μmol·m~(-2)s~(-1)和0.073。     

土壤水分胁迫对胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应特性的影响

采用盆栽试验研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、中度水分胁迫(50%～60%)和重度水分胁迫(30%～40%)条件下,胡杨和灰叶胡杨2年生幼苗光合作用-光响应特性.结果表明:胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应曲线符合非直角双曲线函数.在正常供水条件下,胡杨、灰叶胡杨的最大光合速率(Pn max)分别为24.59、16.68 μmol CO2· m-2s-1,表观光合量子效率(AQY)分别为0.059、0.036 μmol CO2·μmol-1photons,光饱和点(LSP)分别为603、517 μmol photons·m-2s-1,光补偿点(LCP)分别为42、41 μmol photons·m-2s-1、暗呼吸速率(Rd)分别为2.99、1.45 μmol CO2·m-2s-1.土壤水分胁迫能显著降低胡杨、灰叶胡杨Pn max、AQY、LSP,而对LCP及Rd无显著影响.无论在正常供水还是在土壤水分胁迫条件下,胡杨均表现出更高的光合活性,其Pn、Pn max、LSP、AQY及Rd值均比灰叶胡杨高,而LCP值,二者之间无显著差异.表明生长在同一生境中的胡杨对光照、土壤水分的生态适应能力高于灰叶胡杨.     

在CO2浓度加富条件下马尾松针叶的生理生态响应

研究了在3种不同CO2浓度(360 μmol·mol-1、800 μmol·mol-1、1 200 μmol·mol-1)下马尾松针叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率的变化.结果表明:在当前CO2(360 μmol·mol-1)浓度下,当光强为1 000 μmol·m-2·s-1时,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别为3.46 μmol·m-2·s-1、0.273 mmol·m-2·s-1、0.0254 mmol·m-2·s-1,针叶的光饱和点和光补偿点分别为:(1 800±2) μmol·m-2·s-1和(24±2) μmol·m-2·s-1.当CO2加富到1 200 μmol·mol-1时,针叶的光饱和点降低了200 μmol·m-2·s-1,而光补偿点增加了4 μmol·m-2·s-1.在光照强度为50～2 000 μmol·m-2·s-1的条件下,不同CO2浓度下的水分利用率平均值分别为:1 200 μmol·mol-1浓度下的19.163 μmol·mmol-1,800 μmol·mol-1浓度下的12.912 μmol·mmol-1,360 μmol·mol-1浓度下的11.192 μmol·mmol-1.短期的CO2加富降低了植物叶片的蒸腾速率、气孔导度,而植物的水分利用效率则上升.     

毛竹林下苦参和决明幼苗光合作用光响应模型比较

[目的]探讨苦参和决明对不同立竹密度毛竹林下光环境的适应规律,为毛竹林下苦参和决明的复合经营提供理论参考。[方法]以毛竹林下种子播种的固氮植物苦参和决明幼苗为试验材料,选择立地条件和经营水平一致,立竹密度为低(1 600±200株·hm-2)、中(2 400±200株·hm-2)、高(3 200±200株·hm-2)3种试验毛竹林,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型4种光合响应模型拟合。[结果]表明:在不同立竹密度的毛竹林下,苦参和决明拟合的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)值均是直角双曲线修正模型最小,直角双曲线模型最大,MSE、MAE预测值也是直角双曲线模型大于直角双曲线修正模型;4种模型拟合的苦参和决明的初始量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)存在差异,苦参和决明在不同立竹密度的毛竹林下4种模型拟合的α值均不同,Pnmax、Rd、LCP总体上是直角双曲线模型最大,直角双曲线修正模型较小,并且只有直角双曲线修正模型可以直接计算出光饱和点(LSP);在一定的光强范围内,除直角双曲线模型外,其余3种模型拟合的苦参和决明净光合速率(Pn)随着光强的增强而增加,但光强超过光饱和点(LSP)后,净光合速率(Pn)随着光强的增强而降低,且不同立竹密度的毛竹林下苦参和决明4种光响应拟合模型的决定系数R2值均是直角双曲线修正模型最大。[结论]不同立竹密度毛竹林下苦参和决明的光响应曲线用直角双曲线修正模型拟合更精确。     

5种光响应模型对小叶杨的适用性分析

采用Li-6400光合仪测定CO2400μmol·mol-1条件下小叶杨的光响应数据。分别采用直角双曲线修正模型、二次多项式模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型及指数模型对光响应曲线进行拟合,探讨5种模型对小叶杨的适用性。结果表明:直角双曲线、非直角双曲线及指数模型不能处理光抑制部分的光响应数据,且得到的最大净光合速率大于实测值,光饱和点远小于实测值;二次多项式虽能处理光抑制部分的光响应数据,但得到的光合参数有悖常识;直角双曲线修正模型不仅能处理光抑制部分的光响应数据,且拟合得到的各项光合参数均与实际相符,是拟合小叶杨光响应曲线的最适宜模型。     

油桐不同无性系光合特性研究

采用美国Licor公司生产的LI6400 XT便携式光合作用测定系统,对广西5个油桐无性系(武宣3号、桂皱27号、天雹水库、吴圩4号、武宣2号)的光合特性进行研究。结果表明:桂皱27号、天雹水库的光合速率日变化呈单峰型,无"午休"现象;武宣2号、武宣3号、吴圩4号净光合速率日变化曲线为双峰型,出现"午休"现象。其中,以桂皱27号日平均净光合速率最高,达到6.51μmol·m-2·s-1,物质积累能力最强;武宣3号的日平均净光合速率最小,仅为桂皱27号的31.9%,物质积累能力最弱。在模拟光辐射条件下,5个无性系最大净光合速率在17.53~36.25μmol·m-2·s-1之间,其中桂皱27号最高,武宣2号最低。各无性系中吴圩4号光补偿点最低,利用弱光的能力最强;天雹水库的光补偿点最高,利用弱光能力最弱。桂皱27号、天雹水库的光饱和点较高,利用强光的能力较强;武宣3号、吴圩4号、武宣2号光饱和点较低,利用强光的能力较弱。     

美洲黑杨无性系苗期光合生理特性研究

研究了9个美洲黑杨无性系的光合生理特性,为优良新无性系的选育提供参考。采用LI-6400便携式光合作用测定系统测定美洲黑杨的光合作用日变化及其光响应曲线,利用非直角双曲线Farquhar模型、二次曲线及直线方式拟合光响应曲线,分析比较光响应特征参数及影响净光合速率因子。结果表明:各无性系的净光合速率均具有明显的日变化规律,tn01-78、tn01-38、tn04-n52呈双峰曲线现象,2个峰值出现的时间在11:00和14:00左右,其余呈单峰曲线,净光合速率最大值出现在12:00左右;不同无性系最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率、光饱和点和光补偿点的大小范围分别为20.50~31.42μmol·m-2s-1、1.67~3.19μmol·m-2s-1、0.055~0.279μmol·μmol-1、950.83~1 360.83μmol·m-2s-1和29.03~55.20μmol·m-2s-1;净光合速率(Pn)变化与气孔导度Gs、水压亏缺Vpdl、空气温度Tair和光合有效辐射VPAR呈正相关,与胞间CO2浓度Ci和大气相对湿度(HR)呈负相关;净光合速率与影响因子的相关程度依次为气孔导度>光合有效辐射>胞间CO2浓度>大气相对湿度>空气温度>水压亏缺。     

几种苗木光合特性的初步研究

6月上旬晴朗天气 ,珍珠梅 (Sorbariasorbifolia)和翅果油树 (Elaeagnusmollis)净光合速率日变化呈“双峰”型 ,均出现“午休”现象 ,且“午休”时间为珍珠梅 >翅果油树。在室内人工控制光强和CO2 浓度条件下 ,通过拟合二次方程测得鸡麻 (Rhodotyposscandens) ,珍珠梅和翅果油树光补偿点分别为 2 0 μmol (m2 ·s)、4 0 μmol (m2 ·s)、170 μmol (m2 ·s) ;光饱和点分别为 12 90 μmol (m2 ·s)、970 μmol (m2 ·s)、6 5 0 μmol (m2 ·s) ;CO2 补偿点分别为 90ml L、110ml L、70ml L ,不同树种对光和CO2 的需求是不同的。     

田间和盆栽核桃与柿子苗木光合特性的初步研究

研究了核桃(Juglans regia L.)、柿子(Diospyros kaki L.f.)两种苗木在田间和盆栽栽培条件下的光合特性。通过室内人工控制光强和CO2浓度,测得盆栽的核桃、柿子的光补偿点分别是62 μmol CO2/m2·s、40μmol CO2/ m2·s;饱和点分别是1 582 μmol CO2/m2·s、1 064 μmol CO2/m2·s;CO2补偿点分别是135 ml/L、230 ml/L。6月的晴天,核桃、柿子盆栽栽培中的净光和速率日变化呈"双峰"型;田问栽培中仅出现1次高峰。两种栽培均出现"午休"现象。     

印楝种源不同生长季节冠层间的光响应特征

应用Li-6400P便携式光合作用测定仪,研究了印楝4个种源在不同生长季节、不同冠层间的光响应特征.结果表明:印楝种源间光响应曲线因叶龄和冠层部位的不同而呈现不同的特征格局;在不同生长季节,印楝各种源的光补偿点和饱和点差异较大.生长初期的光补偿点相对较高,到生长盛期呈下降状态,总体上生长初期＞生长末期＞生长盛期.印楝光...     

4种红树净光合速率对光和CO_2浓度的响应特征

以秋茄、桐花树、白骨壤和木榄等4种红树为研究对象,测定了这4种红树在自然生境中的光合作用对光和CO2的响应曲线,阐述了其光合作用对光和CO2浓度的响应特征。结果表明,不同红树光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)不同,4种红树LCP为白骨壤(81.95μmol.m-2·s-1)桐花树(61.84μmol.m-2·s-1)秋茄(47.09μmol.m-2·s-1)木榄(39.79μmol.m-2·s-1),LSP为桐花树秋茄白骨壤木榄;不同红树间表观量子效率存在差异,秋茄的表观量子效率最高为0.031,木榄最低为0.012,桐花树(0.027)高于白骨壤(0.017);4种红树植物光合作用的CO2补偿点介于103～152μmolCO2·mol-1,说明4种红树均为C3植物;CO2补偿点从大到小的顺序为木榄白骨壤桐花树秋茄;4种红树羧化效率(CE),最大的为桐花树,其次为秋茄,再次为白骨壤,木榄最低。     

紫茎不同径级个体光合荧光特性的比较研究

利用LI-6400光合分析仪、PAM-2100荧光仪和SPAD-502叶绿素计,于2018年7月中旬分别对清凉峰国家级自然保护区内紫茎Stewartia sinensis 3种径级[幼树(包括幼苗)(胸径≤2 cm)、中树(2<胸径≤8 cm)和大树(胸径>8cm)]叶片的光合参数、快速叶绿素荧光诱导动力学曲线和叶绿素相对含量进行测定,同时测定其生境小气候因子,探究不同径级个体的光合生理参数差异及其对种群濒危可能带来的影响。研究结果表明:(1)不同径级紫茎叶片的净光合速率(Pn)大小变化顺序为:大树(6.42μmol·m^-2·s^-1)>幼树(5.20μmol·m^-2·s^-1)>中树(3.47μmol·m^-2·s^-1)。(2)3种径级紫茎叶片的光补偿点(LCP)变化范围在6.67~18.67μmol·m^-2·s^-1,光饱和点(LSP)变化在241.33~504.00μmol·m^-2·s^-1,表明紫茎的光强生态幅较为狭窄;(3)叶片相对叶绿素含量SPAD值大小变化为:大树>中树>幼树,表明适当遮光有利于紫茎叶片色素的合成从而进一步提高其在弱光下的光合速率。(4)紫茎中树叶片叶绿素荧光诱导动力学曲线与幼树、大树植株之间差异显著(P<0.05),说明相比其余2种径级植株,中树受到弱光抑制。     

3个木通品种光合特性的比较

为了筛选高光效的木通品种,为木通引种栽培提供理论依据,利用Li-6400xt便携式光合仪对3个木通品种(木通、三叶木通、白木通)的光合参数和叶绿素含量进行测定,分析了其光合-光响应曲线及CO2响应曲线,比较了3个品种之间光合特性的差异。结果表明,木通的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、叶绿素含量、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、羧化效率(CE)均高于三叶木通和白木通,且差异显著(P0.05);木通的水分利用效率(WUE)、光补偿点(LCP)、表观量子效(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、CO2饱和点和CO2补偿点均低于三叶木通和白木通;3个木通品种的光合效率由高到低的顺序为木通、三叶木通、白木通。     

银木的光合与水分生理特性的研究

银木(Cinnamomum septentrionale Hand.Mazz.)系樟科樟属的常绿乔木,主要分布在年平均气温14℃,降水量800 mm以上的四川、陕西南部、甘肃南部、湖南等地区,是自然分布最北面的樟科植物.该树种系典型的北亚热带树种,对水、热条件的要求低于其它樟科植物,既能耐-10℃的低温,又能耐干旱[1].银木树皮灰色、光滑,叶近革质,互生,椭圆状、倒圆状披针形,具有较好的观赏性和较高的开发价值,在湖南、四川等地已人工栽培多年,形成特色鲜明的城市行道树.     

植物生长发育对光波段选择性吸收的研究进展

简要概述了植物生长发育对光波段选择性吸收的主要理论，具体分析了国内外用于作物补光的主要电光源的光电特性，详细介绍了不同波长光照射植物时影响植物生长发育的几个实例，以期为农业工作者在对农作物补光方面提供有价值的参考资料。     

不同茶树品种净光合与蒸腾速率比较

对5个茶树品种的净光合和蒸腾速率进行比较分析,对光响应模型进行初步探讨.5个品种的蒸腾速率日变化均是单峰型,峰值出现的时间和变化幅度则存在极大差异;净光合速率出现单峰型和双峰型,单峰型在10:00达到峰值,双峰型则分别在8:00和14:00达到峰值.品种间的蒸腾速率和净光合速率差异程度,在不同时间段上是不同的.光响应拟合表明用SAS非线性拟合方法可以对光响应模型得到很好的拟合.