红叶石楠不同叶龄叶片的光合特性研究

以红叶石楠不同叶龄的叶片为研究对象,测定其净光合速率日变化(Pn)、光响应曲线、比叶重(LMA)、叶绿素含量等光合生理指标,估算不同叶龄叶片的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和表观光量子效率(AQY),揭示其不同叶龄叶片光合生理特性。结果表明,(1)不同叶龄叶片的净光合速率日变化都呈双峰曲线;(2)叶龄较小的叶片Pn受蒸腾作用(Tr)和光照强度(PAR)影响较大,叶龄较大的叶片Pn受气孔导度(Cond)和相对湿度(RH)影响较大;(3)随着叶龄增加,叶片光合能力不断增强;20d生叶片光饱和点显著小于10d生叶片,对光照更加敏感;叶片的光补偿点和叶绿素a/b变化不显著,各叶龄叶片对弱光的利用能力变化不明显。本研究阐明了红叶石楠不同叶龄叶片净光合速率的影响因素,为红叶石楠的栽培和日常管理提供科学依据。     

树木叶片光合能力随叶龄变化研究进展

叶片光合能力是植物光合作用强弱的重要反映,直接决定着植物生产力的高低,受叶片外界环境条件和内部因素的影响。叶龄作为叶片连续生命进程的重要指标,可在一定程度上反映展叶期、成熟期和凋落期内叶片生长发育过程及其动态。研究表明,随着叶龄变化,净光合速率、最大净光合速率、CO₂饱和时最大净光合速率、最大Rubisco催化反应速率等叶片光合能力指标均会发生不同程度及趋势的变化,这种变化主要受叶片生理指标（结构性指标、非结构性指标、营养元素等）影响。文中总结了树木叶片光合能力随叶龄变化的趋势,分析了光合能力随叶龄变化的生理机制,据此对叶片光合能力随叶龄变化的相关研究进行了展望。     

油茶无性系果实成熟期光合特性的研究

为了从光合生理方面了解油茶新品种的产量性状,以油茶无性系高产品种、中产品种和普通品种为试材,采用LI-6400P便携式光合测定系统,在果实成熟期对其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等日变化参数及光合-光响应曲线进行了测定与比较分析。结果表明:其净光合速率日变化曲线均呈宽大的单峰型,不存在光合午休现象,3个品种类型的净光合速率均存在着显著的差异;3个品种类型上、下部叶片的蒸腾速率的日变化曲线均为单峰型,水分利用效率的日变化曲线均为"U"型;3个品种类型的最大净光合速率在11.574~14.04μmol.m-2s-1之间,光饱和点在369~500μmol.m-2s-1之间,光补偿点在19~23μmol.m-2s-1之间;逐步回归分析结果表明,影响高产品种叶片Pn的主导因子为气孔导度,光合有效辐射和参比室的CO2浓度是影响中产品种的主导因子,普通品种主要受胞间CO2浓度的影响。     

干热河谷地区牛角瓜不同叶位光合日变化特征

为给牛角瓜的优质栽培和田间管理提供依据,用LI-6400型光合测定仪于2014年5月观测了元江干热河谷不同牛角瓜叶位叶片光合特性的日变化特征,对牛角瓜不同叶位叶片光合能力进行了研究。结果表明:牛角瓜上下叶位叶片光合速率呈双峰曲线,中叶位呈单峰曲线,上叶位叶片有光合"午休"现象,气孔导度与净光合速率日变化趋势基本一致。各叶位叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值日变化由高到低依次均为上叶位、中叶位、下叶位;胞间CO2浓度呈相反趋势,由高到低依次为下叶位、中叶位、上叶位。研究发现,牛角瓜不同叶位全天最大净光合速率值出现在9:00~10:00,光合"午休"主要是由于叶肉细胞羧化能力下降引起的;除光照因素外,气孔导度是影响光合速率的主要因子。     

牡丹江地区苹果不同品种光合特性的研究

用TPS-2便携式光合作用测定系统测定了5种不同苹果品种的光合速率和光合作用日变化规律,结果表明,不同苹果品种的净光合速率(Pn)差异显著,齐早红显著高于龙冠和K9,黄太平和龙丰的Pn居中。不同苹果品种的Gs变化曲线有明显差异,Tr日变化曲线呈单峰型,不同苹果品种叶片净光合速率Pn日变化曲线呈不同趋势,主要有单峰型和不对称双峰型两种类型。黄太平的Pn曲线呈单峰型,峰值出现在13时。齐早红,龙丰,龙冠和K9的Pn曲线呈不对称双峰型,2个峰值分别出现在11时和15时,有"光合午休"现象。     

油茶不同叶龄叶片形态与光合参数的测定

为了探讨油茶叶片形态特征、光合特性与叶龄的相关性,从而为油茶的生产经营提供理论参考,利用CI-203叶面积分析仪和LI-6400便携式光合仪测定了油茶新梢不同叶龄叶片的形态特征和光合参数。结果表明:油茶叶面积和叶片鲜质量,从第1到第3位叶逐渐变大,又从第3到第7位叶逐渐减小;叶片的叶绿素含量和净光合速率均随着叶龄的增大而增大;叶龄与蒸腾速率和气孔导度均呈极显著正相关,而与胞间CO2浓度呈极显著负相关;叶片比叶面积与胞间CO2浓度间呈极显著正相关,而与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度间均呈极显著负相关;叶片干物质含量比值与其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率间均呈极显著负相关;叶片生长20 d,叶面积等形态特征基本发育完全,经过60 d的生长后,基本成为主要功能叶。     

晚大新高梨的净光合速率变化规律初探

利用LI-6400便携式光合测定系统对晚大新高梨进行叶片净光合速率测定研究,结果表明,净光合速率日变化在4、5月份为单峰型,在6、7月份为双峰型,年变化为双峰型。净光合速率Pn在光强为18-1 476 μmol·m-2·s-1时随光强的增强而增大, 净光合速率Pn在CO2浓度为31-963 μmol·mol-1时随CO2浓度的增大而升高,叶片在展叶后23 d内,净光合速率Pn呈上升趋势,23 d后Pn值略有下降,然后趋于稳定。不同部位叶片的净光合速率Pn相比,树冠外围中部最高,下部最低。     

杉木 檫树光合特性研究

在离体条件下,用红外线CO_2气体分析仪,测定杉木(Cunninghamia Ian-ceolata)和檫树(Pseudosassafras Iaxiflora)的光-光合曲线。固定叶位叶的净光合速率随叶龄的增加和冠层光强度的减弱而降低;同一技条上,净光合速率又都随叶着生部位的升高而升高。杉木的耐荫性比檫树强。衫木3年生阳位叶CO_2日交换呈释放过程。林冠光合产物的积累,杉木主要来自冠表1年生阳位叶,檫树为冠表不断产生的技顶功能叶。     

光叶子花不同叶位叶片叶绿素含量和光合作用研究

本文以光叶子花炼苗60 d组培苗为材料,对光叶子花不同叶位叶绿素含量、呼吸作用(Re)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、净光合速(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)等进行了测定。试验结果表明,光叶子花叶片单位重量和单位面积叶绿素含量、净光合速度和水分利用效率(WUE)均随叶位上升呈先增大后减小趋势变化,其最大值都出现在第6叶位叶片;叶片呼吸速率、气孔导度和蒸腾速率均随叶位上升而减小;叶片胞间CO2浓度随叶位上升呈先减小后增大变化;叶面饱和水汽压亏缺随叶位上升而增大。由于光叶子花中部叶片叶绿素含量、Pn和WUE相对较高,因此在今后的栽培管理中应对中部叶片加强保护。     

不同产量类型油茶无性系光合特性的研究Ⅳ—花期

以油茶无性系高产品种、中产品种和普通品种3种类型为试材,采用LI-6400P便携式光合测定系统在花期对其净光合速率(rnpr)、蒸腾速率(rtr)等日变化及光合-光响应曲线进行了比较研究。结果表明:其净光合速率日变化曲线存在单峰和双峰两种类型,双峰曲线存在光合午休现象,光合午休是造成普通品种产量低的原因之一;3个品种上、下部叶片的蒸腾速率的日变化曲线均为单峰型,水分利用效率的日变化曲线均为"一降不起"的单峰曲线;3个品种的最大净光合速率10.561～14.716μmol.m-2.s-1之间,光饱和点在705～754μmol.m-2.s-1之间,光补偿点在45～60μmol.m-2.s-1之间;逐步回归分析表明:影响高产品种叶片rnpr的主导因子为光合有效辐射和叶面相对湿度;气孔导度、胞间CO2浓度是影响中产品种的主导因子,普通品种主要受光合有效辐射的影响。     

肥料对山旱地核桃叶片矿质元素与光合特性的影响

为给西北山旱地核桃土壤养分管理提供科学依据,以6年生核桃品种‘鲁光’为试料,采用随机区组设计方法,研究不同肥料(核桃专用肥ZY_1、核桃专用肥ZY_2、复合肥FH、不施肥CK)处理对山旱地核桃叶片叶绿素含量、矿质营养含量和光合特性的影响,并探讨核桃叶片矿质营养含量、叶绿素含量及净光合速率(Pn)间的相关性。结果表明:不同肥料处理下核桃叶片Pn日变化均呈双峰曲线,4个肥料处理按照光合性能由强到弱排列依次为ZY_1、ZY_2、FH、CK。CO_2饱和浓度下的最大净光合速率比饱和光强下的高,说明核桃叶片强光下(接近或超过光饱和点)光合速率的增加主要是受CO_2供应的限制。叶片矿质营养中大量及中量元素含量均为ZY_1处理最高,CK最低;微量元素中除Fe元素含量ZY_2处理高于ZY_1处理外,Mn、Cu、Zn含量均为ZY_1处理最高,其次为ZY_2处理,CK最低。4个肥料处理按照叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)含量由高到低排列依次均为ZY_1、ZY_2、FH、CK。核桃叶片的各矿质营养含量、叶绿素含量和Pn之间大多呈显著正相关(P0.05)。其中,N含量与Pn的相关性达极显著水平(P0.01),Mg含量与叶绿素b含量的相关性达显著水平(P0.05),叶绿素b含量与Pn的相关性达极显著水平(P0.01),相关系数为0.757。综合来看,核桃专用肥优于复合肥,能显著提高山旱地核桃叶片叶绿素含量、矿质营养含量,有效提高叶片的光合能力,且ZY_1肥料效果最佳。     

Ontogenetic transition of leaf physiology and anatomy from seedlings to mature trees of a rain forest pioneer tree, Macaranga gigantea

In a field study, we compared anatomy and diurnal gas exchange and chlorophyll fluorescence in sunlit mature leaves of Macaranga gigantea (Reichb. f. and Zoll.) Muell. seedlings, saplings, an adult tree and suckers originating from stumps. We tested the hypothesis that the pattern of resource use shifts across various life stages with ontogenetic changes in leaf anatomy and physiology. Among leaves of different developmental stages, seedling leaves were the smallest and thinnest, whereas adult tree leaves were the largest and thickest, and the air space within the lamina was largest in seedling leaves and smallest in adult tree leaves. Photosynthetic nitrogen-use efficiency (PNUE) was higher in seedling and sapling leaves than in adult tree leaves. Mean PNUE in seedling leaves was 1.6 times that in adult tree leaves. Nevertheless, among the developmental stages, net photosynthetic rate (Pn) per unit leaf area was lowest in seedling leaves because they have the lowest nitrogen (N) content per unit leaf area. In situ water vapor stomatal conductance (g(s) at a given leaf-to-air vapor pressure deficit was highest in sapling leaves, suggesting that they have a high hydraulic efficiency per unit leaf area. Among developmental stages, intrinsic water-use efficiency (Pn/g(s)) and photochemical capacity of photosystem II were lowest in seedling leaves. Sapling leaves had the highest N concentration and Pn per unit dry mass and the highest g(s), indicating that the gradual transition from the seedling stage to the sapling stage is accompanied by an accumulation of N in plant bodies and the development of hydraulic systems to counteract unfavorable environmental stresses. The properties of adult tree leaves (low PNUE, high carbon:N ratio, small and dense cells and thick lamina) indicate that, during the transition from the sapling stage to the adult tree stage, the priority of resource use in leaves gradually shifts from enhancement of photosynthetic performance to defense against herbivory and mechanical damage. Leaf morphology and physiology were coordinated with the differences in resource use at each life stage.     

福建漳江口3种红树植物光合作用日变化特性研究

应用Li-6400XT便携式光合作用测定系统,首次对漳江口红树林天然群落中秋茄、白骨壤、桐花树在自然生境中夏季晴天的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)生理因子的日变化进程及其相互关系,以及环境因子对净光合速率的影响等进行研究。结果表明:秋茄、桐花树叶片净光合速率(Pn)的日变化趋势相似,两者Pn的峰值出现在8∶00和14∶00,而白骨壤Pn的峰值出现在8∶00和16∶00,日均Pn大小为白骨壤>秋茄>桐花树;3种红树的蒸腾速率(Tr)日变化规律各不相同,秋茄和桐花树Tr值最高均出现在8∶00,白骨壤Tr值最高出现在10∶00,日均Tr大小为白骨壤>桐花树>秋茄;水分利用效率(WUE):秋茄和白骨壤16∶00时最高,而桐花树12∶00时最高,日均WUE大小为秋茄>白骨壤>桐花树;植物的Pn和Tr不仅受到环境因子的影响,同时还受到内在生理因子的调节。相关分析结果表明,对Pn和Tr影响最高的环境因子是光合有效辐射(PAR),生理因子则为气孔导度(Cond)。     

早实核桃‘农核1号’的光合特性

【目的】了解早实核桃新品种‘农核1号’的光合特性,为该品种优质高效栽培提供参考。【方法】以早实核桃‘农核1号’为试材,采用Li 6400测定叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(L_s)及主要环境因子的日变化,分析各指标间的关系。【结果】‘农核1号’叶片P_n日变化呈单峰曲线,最高峰出现在9:00,峰值达15.67 μmol/(m^2·s)。11:00—19:00,P_n降低主要受非气孔限制因素的影响。一天当中P_n及其他光合参数在不同时段存在一定差异。相关分析结果表明,P_n与T_r在13:00—19:00呈极显著正相关;P_n与G_s在各时段均呈极显著正相关;P_n与C_i在7:00—9:00呈极显著负相关,在9:00—13:00呈不显著正相关,在13:00—19:00呈不显著负相关。光响应曲线分析结果表明,‘农核1号’叶片的LCP较低且LSP较高,分别为53.84和752.16 μmol/(m^2·s),说明‘农核1号’对弱光照较为敏感,适应性强。通径分析结果表明,7:00—9:00主要环境因子PAR对‘农核1号’叶片P_n的影响大于G_s,两者均表现正效应;9:00—13:00各指标按照对叶片P_n的影响由高到低排序依次为C_i、WUE、G_s,C_i表现负效应,G_s和WUE表现正效应;13:00—16:00主要光合参数G_s对叶片P_n的影响大于C_i,G_s表现正效应,C_i表现负效应;16:00—19:00主要光合参数WUE对叶片P_n的影响大于T_r,两者均表现正效应。【结论】在生产上引种和栽培‘农核1号’时,应注意扩大株行距,保持通风透光,从而提高光合产物的积累。     

金森女贞光合生理特性的研究

研究了金森女贞光合生理日变化及其光补偿点和饱和点.结果表明:金森女贞的单日净光合速率(Pn)呈双峰曲线,出现"午休"现象,造成Pn下降的主要原因是非气孔因素.蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的变化趋势与Pn相似,胞间CO2浓度(Ci)与之相反.Pn与Ci和PAR的相关性达到极显著水平,Tr与PAR、RH和VPD均达到极显著水平.金森女贞的光补偿点(LCP)为16.67 μmol/(m2·s),饱和点(ISP)约为1 000 μmol/(m2·s),属于阳性植物.     

杜鹃红山茶与3个山茶栽培品种光合日变化特性研究

以杜鹃红山茶和3个山荼栽培品种("帕克斯先生"、"孔雀椿"和"贝拉大玫瑰")5年生地栽嫁接苗为试验材料,分别测定它们光合日变化特性曲线.结果表明:供试的4种山茶Pn和Tr日变化均为单峰曲线,且Pn的峰值主要出现在午前,n的峰值则在不同山茶间存在差异;4种山茶中,杜鹃红山茶的日均WUE最高;Pn、Tr与各生理生态因子间的...     

2种梨砧木叶片光合与气孔形态特征研究

为了探讨梨砧木光合作用与气孔形态特征间的关系及其对环境的适应性,分别以杜梨和豆梨为试材,分析了2种砧木生长量、叶片各光合参数日变化规律和下表皮气孔形态特征的差异情况。观测结果表明:相同环境条件下,杜梨的生长量显著高于豆梨的;两者间净光合速率(Pn)日变化规律的差异显著,其中,杜梨叶片Pn的日变化曲线呈单峰曲线,而豆梨的为双峰曲线,且杜梨的Pn整体大于豆梨的;杜梨的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)在10:00时后均显著大于豆梨的,但杜梨的水分利用效率(WUE)仍维持在较高水平上;豆梨叶片下表皮气孔密度是杜梨的1.5倍;两者气孔长度、气孔开度的日变化规律均相似,但在白天气孔开度的最小值,杜梨出现在14:00时,而豆梨出现在12:00时。相关性分析结果表明:杜梨的WUE与试验环境温度(T)呈显著负相关(P<0.05),而与叶片表面的相对湿度(Hr)呈显著正相关(P<0.05);豆梨的WUE与T呈极显著负相关(P<0.01),而与RH呈显著正相关(P<0.05)。研究结果表明:豆梨气孔对高温、强光等环境的响应较为敏感且强烈,随着每日温度的升高,其气孔闭合现象出现的时间提早,致使光合作用减弱;而杜梨能够保持气孔的正常形态,且杜梨的Gs、Tr均维持在较高水平上,其光合能力较强,并具有较高的水分利用效率,从而表现出更强的环境适应性。     

葡萄叶片SPAD值与测定位置及光合色素含量的关系

为了实时、准确、无损地检测葡萄叶片中叶绿素的含量水平,以评价葡萄生长发育与营养状况,确保栽培的科学和施肥的合理,以‘夏黑’‘巨玫瑰’‘户太8号’‘阳光玫瑰’‘金手指’‘摩尔多瓦’这6个品种葡萄叶片为试验材料,采用叶绿素测定仪测定了6个葡萄品种叶片不同位置的SPAD值,使用分光光度计测定了葡萄叶片光合色素含量,探寻了葡萄叶片SPAD值的最适测量位点,分析了SPAD值与光合色素含量的关系,并建立了SPAD值与光合色素含量的线性函数拟合方程。结果表明:6个品种葡萄叶片的SPAD值,叶片顶部的均最高,中部的均次之,基部的均最小;其中,葡萄叶片中部的SPAD值最具有代表性。6个品种葡萄叶片的SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均显著相关,其与叶绿素a含量的相关性最高;在不同品种葡萄叶片的SPAD值与叶绿素a、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量的线性函数拟合方程中,‘户太8号’的拟合方程决定系数值最高,其叶绿素a、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量的决定系数值分别为0.903 5、0.867 2、0.749 9;在叶绿素b与葡萄叶片SPAD值的拟合方程中,‘金手指’的拟合方程为y=0.034 7x-0.084 0,其决定系数R2值(0.773 4)最高。单一品种葡萄叶片的SPAD值与光合色素含量的回归模型的拟合准确率比6个葡萄品种汇总拟合回归模型的要高。     

碧玉杨叶形态结构与生理特性对干旱的响应

【目的】以群众杨为对照,探讨干旱胁迫下碧玉杨的叶形态、结构和光合、水分生理特性的关系及其影响植株生物量积累的内在成因,进一步揭示碧玉杨和群众杨的抗旱机制,为区域造林绿化杨树的抗旱生理研究和品种推广提供参考。【方法】以碧玉杨与和群众杨1年生扦插苗为研究对象,应用盆栽控水法模拟干旱条件,对比分析不同干旱胁迫程度下2个品种的叶面积、叶脉密度、叶氮素利用效率、光合特性及叶水分输导能力的响应,及其对植株生物量和抗旱能力的影响。【结果】干旱胁迫程度加剧,2个杨树品种的叶脉密度(LVD)和单位干质量叶氮含量(N_mass)上升,碧玉杨的LVD增幅大、N_mass增幅小;净光合速率(P_n)、植株总光合速率(PTL)、最大净光合速率(P_nmax)、光合日累积量、蒸腾日累积量、叶导水率(K_leaf)、水分利用效率(WUE)、光合氮利用效率(PNUE)、叶面积(LA)以及植株生物量(TB)均下降,碧玉杨的降幅均小。相较群众杨而言,碧玉杨的LA、LVD、PNUE、TB和日均耗水量在干旱胁迫前后均高,P_n、K_leaf、WUE和N_mass在干旱胁迫前后均低,PTL和Tr日累积在中度和重度干旱胁迫下高,P_nmax、P_n日累积和Tr在重度干旱胁迫下高。PTL较Pn与TB相关关系更紧密,PNUE较N_mass与TB相关关系更紧密。【结论】干旱胁迫下碧玉杨的叶形态结构与生理特性呈现出低效水分利用、高效叶形态结构调整、高效氮素利用和高效光合固碳的平衡制约关系。2个品种的抗旱机制不同,抗旱能力强的碧玉杨其叶结构调整更高效,抗旱能力弱的群众杨其光合特性对干旱更敏感,叶结构与抗旱性关联最大,其次是光合特性。     

Interrelationships among light,photosynthesis and nitrogen in the crown of mature Pinus contorta ssp. latifolia

Scaling leaf-level measurements to estimate carbon gain of entire leaf crowns or canopies requires an understanding of the distribution of photosynthetic capacity and corresponding light microenvironments within a crown. We have compared changes in the photosynthetic light response and nitrogen (N) content (per unit leaf area) of Pinus contorta Dougl. ssp. latifolia Engelm. (lodgepole pine) leaves in relation to their age and light microenvironment. The vertical gradient in integrated daily photosynthetic photon flux density (PPFD) from the upper to the lower crown of lodgepole pine was similar in magnitude to the horizontal gradient in daily PPFD along shoots from young to old leaves. The relationship between light-saturated net photosynthesis (A(max)) and daily PPFD was significant for both young and old leaves. However, old leaves had a lower A(max) than young leaves in a similar daily irradiance regime. For leaves of all ages from throughout the crown, A(max) was linearly related to the estimated daily net carbon gain that leaves could achieve in their natural PPFD environment (estimated A(day)) (r(2) = 0.84, P < 0.001, n = 39), indicating that estimated A(day) may be dominated by carbon fixed when leaves are light-saturated and operating at A(max). Comparison of the PPFD required to achieve A(max) and the PPFD available to the leaves showed that all of the measured leaves (n = 39), regardless of their position in the crown or age, were in light environments that could light-saturate photosynthesis for a similar proportion of the day. For all data pooled, foliar N was weakly correlated with daily PPFD. Analyzing each leaf age class separately showed that foliar N was significantly related to daily PPFD, A(max), and estimated A(day) for the youngest leaves but not for middle-aged or old leaves. Therefore, the general theory that foliar N is allocated within a crown according to total daily light availability was supported only for young (1-4 years old) leaves in this study.