不同遮荫水平下香榧苗期光合作用及氮分配的响应机制

【目的】通过比较不同遮荫水平下香榧苗期的生长指标、气体交换参数、光合色素含量和叶氮含量的差异,初步探讨不同遮荫水平下香榧苗期光合作用及氮分配的响应机制。【方法】以2年生香榧苗为材料,测定不同遮荫水平(0,50%,75%和90%遮荫水平)下香榧苗的苗高、地径、生物量及叶片的光响应、二氧化碳(CO_2)响应曲线、叶绿素和叶氮含量等指标。【结果】随遮荫水平的增加,香榧苗叶色逐渐增绿;地径增量和生物量均呈先增加后降低的趋势,其中50%和75%遮荫水平下的地径增量最高,分别为0遮荫下的215.2%和233.6%(P0.05),为90%遮荫下的161.4%和175.2%(P0.05);75%遮荫水平下的生物量最高,分别为0,50%,90%遮荫下的141.0%,111.5%和114.0%(P0.05)。随遮荫水平的增加,香榧苗的根冠比逐渐降低,但其叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Car)含量均呈逐渐升高的趋势。随遮荫水平的增加,香榧苗期叶片的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)呈逐渐下降的趋势;其表观量子效率(AQY)呈逐渐升高的趋势;其最大净光合速率(P_(max))、最大Ru BP羧化速率(V_(cmax))及Ru BP再生的光合电子传递速率(J_(max))均呈先升高后降低的趋势,且这些参数在50%和75%遮荫水平下最高;但其单位面积上的叶氮含量(N_a)呈逐渐降低的趋势。随遮荫水平的增加,分配到羧化作用的N素(N_c)、能量代谢的N素(N_B)、捕光色素的N素(N_L)、光合氮素利用效率(PNUE)均呈先增加后降低的趋势,除N_L外其他参数均在75%遮荫水平下最高。【结论】遮荫处理能有效地促进香榧苗的生长;有效加强香榧苗对早晨或傍晚弱光的利用,这有利于植物体的生长发育。而过度遮荫(90%遮荫水平)的香榧苗P_(max)显著降低,这可能与其为了捕获更多的光能,将更多资源用于捕光蛋白上,而导致光合能力下降有关。与50%遮荫水平相比,75%遮荫水平的香榧苗将更多的氮素分配到光合机构(Nc和N_B)中,从而显著提高PNUE。综上所述,前期苗木培育中,给予香榧苗75%遮荫水平有利于其生长发育。     

弱光胁迫下普通油茶岑软3号苗期光合速率及生长特性研究

为了更好的研究弱光下油茶(Camelliaspp.),幼龄期光合及生长特性,对岑软3号苗期进行不同强度(60%、75%和90%)的遮荫处理,180天后调查结果表明:60%、75%和90%遮荫条件下岑软3号日平均净光和速率分别为3.60、3.17和2.42μmol/(m2.s),分别为对照的70.81%、62.49%和47.70%,均大于相对应透光率,遮荫处理后叶片光合能力增强;60%~90%弱光对岑软号苗期茎和叶片生长抑制作用不明显,而75%遮荫条件下岑软3号根系的干物质积累受到影响;弱光下叶片生长朝着更有利于捕捉光能的方向,叶片叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素都显著增加,且色素合成中优先合成了叶绿素。     

遮荫对华南毛蕨叶绿素含量及荧光参数的影响

研究不同遮荫强度（0,48％,74％和96％）对华南毛蕨叶绿素含量及荧光参数的影响,结果表明：各遮荫处理下,叶片总叶绿素、叶绿素a与叶绿素b含量均显著高于全光照下的含量,且随遮荫度的增加,叶绿素含量呈上升趋势;而叶绿素a／b的值则随着遮荫度的增加而下降。各遮荫处理下的叶绿素荧光参数Fv／Fm和Fv／Fo值均显著高于全光照,且随着遮荫度的增加,Fv／Fm和Fv／Fo值均依次上升。可见华南毛蕨对弱光环境有较强的适应能力。     

遮荫处理对马尾松穗条产量和生理生化特性的影响

为调控马尾松穗条的质量,促进扦插生根率,探讨遮荫处理对马尾松穗条质量影响的生理生化基础,对马尾松采穗母株进行75%遮荫、50%遮荫、不遮荫3种处理,统计穗条的产量,测定其营养物质、相关酶活性和内源激素的含量。结果表明:遮荫条件下马尾松采穗母株萌条的数量和长度均减少,75%遮荫和50%遮荫处理的萌条平均数量分别减少31%和28%,平均长度分别减少18%和10%;但穗条的内源激素GA、ZT、IAA、ABA含量增加,GA、IAA、ABA均为50%遮荫处理含量最高,分别比对照高出200%、5.99%、13.9%;ZT含量75%遮荫处理最高,比对照高出27.5%;可溶性糖和可溶性蛋白质的含量均增加,50%遮荫处理分别比对照增加12.3%和169%;PPO、POD、SOD、CAT酶的活性升高,而IAAO活性降低。适当的遮荫处理提高了马尾松穗条生理质量,穗条的扦插生根率升高,75%遮荫处理穗条扦插生根率达86.5%。     

遮荫对转BADH基因的美丽胡枝子叶片形态和光合特性的影响

为探索外源甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的导入对美丽胡枝子耐荫性的影响,选用2个转入BADH基因的美丽胡枝子株系和对照用非转基因植株进行遮荫处理,测定不同遮荫处理下(透光率分别为100％,75％,34％,11％)的转基因株系与非转基因植株的甜菜碱含量、甜菜碱醛脱氢酶活性、叶绿素含量、叶形态指标、净光合速率、蒸腾速率、光补偿点和光饱和点等.结果表明:1)在弱光环境下,转BADH基因的美丽胡枝子T1代植株呈现绿色与黄色性状分化,表现出3∶1的分离规律；2)弱光能诱导BADH基因的表达,增加BADH活性和积累更多甜菜碱；3)在透光率34％,11％的弱光条件下,转BADH基因美丽胡枝子的叶绿素a、b含量、叶长、叶宽、比叶干质量、单位叶面积鲜质量、日净光合速率、日蒸腾速率、表观量子效率显著高于非转基因植株,而叶绿素a/b值、比叶面积、光饱和点、光补偿点显著低于非转基因植株；4)在自然光照和透光率75％环境下,转基因株系的多项指标与非转基因植株间差异不显著；5)转基因美丽胡枝子比非转基因植株更能适应弱光环境.     

泽兰的耐荫性研究

为探讨泽兰的耐荫性,用黑色遮荫网进行不同遮荫处理(遮光率为30%、50%、70%、90%,以全光照为对照),对不同遮荫条件下泽兰的生长形态特征、生理特征、光合特征等进行研究。结果表明,随着遮荫度的增加,泽兰的叶面积、叶绿素总量及叶绿素a/b值呈现出先增加后减小的变化趋势;与全光照相比,遮荫处理的泽兰叶片含水量、相对电导率增加,可溶性蛋白、可溶性糖含量减小;泽兰的净光合速率日变化在各遮荫处理下均为"单峰型";不同遮荫处理下,泽兰的叶片净光合速率与叶片气孔导度、蒸腾速率都呈正相关;随遮荫度的增加,表观量子效率(AQY)表现出先增加后减小的趋势,而叶片光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)均明显降低。由此可知,泽兰具有一定的耐荫性,在50%遮荫处理下生长较好,遮荫度过大,会抑制该植物的生长。     

不同光强对金花茶光合生理特性的影响

以2年生金花茶(Camellia nitidissima)扦插苗为试验材料,对不同光环境下金花茶的光合生理特性进行研究,以期为金花茶的林下栽培提供科学依据。结果表明,80%遮荫处理下,金花茶光合色素含量最高,净光合速率(Pn)最大,气孔导度最大(Gs),蒸汽压亏(Vpdl)缺最小,显著提高了蒸腾速率(Tr),叶片中氮素含量最高,可使叶片合成较多的蛋白质,促进金花茶生长。在70%遮荫处理下,与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等密切相关的过氧化物歧化酶(POD)及抗性强弱相关的超氧化物歧化酶(SOD)含量最高,表明金花茶在此状态下生长状态最好且抗性最强;在40%、50%遮荫处理下,叶片变黄,防御性酶含量增加;在20%遮荫处理下,叶绿素含量下降,光合作用受阻,叶片枯萎并脱落,最终可能导致植株死亡。在光照较强的夏季,金花茶幼树适宜种植在70%和80%遮荫环境下。     

遮荫处理对地被菊‘国庆橙'生长及光合特性的影响

以地被菊‘国庆橙'为试验材料,研究了不同遮荫处理(全光照,透光率85%,透光率50、透光率25%)对地被菊‘国庆橙'生长发育及光合特性的影响,为‘国庆橙'的应用推广提供理论依据。结果表明:‘国庆橙'株高、基部茎粗、节间长度、叶长、叶宽及叶面积随着遮荫程度的增加而逐渐增加,冠幅、分枝数以及成花量在全光照条件下达到最大值,花径与成花量负相关;单位面积鲜重、单位面积含水量及比叶重随着遮荫程度的增加而逐渐降低,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量以及类胡萝卜素含量随着遮荫程度的增加而逐渐增加,而叶绿素a/b值随着遮荫程度的增加而逐渐减小;‘国庆橙'光饱和点、光补偿点、最大净光合速率及暗呼吸速率随着遮荫程度的增加而逐渐减小;‘国庆橙'在各处理下的净光合速率日变化曲线均为‘单峰'曲线。综上所述,地被菊‘国庆橙'喜阳耐荫,在遮荫条件下,会在形态及生理上做出适当调整以适应弱光环境。全光照条件下,‘国庆橙'生长状况最佳,观赏价值最大;当透光率减少到25%时,‘国庆橙'仍能进行正常的生命活动并正常开花,仍具有一定的观赏价值。     

不同遮荫条件对蒙古栎幼苗生长及光合特性的影响

蒙古栎是分布中国北方的一种栎树,国家二级珍贵树种,也是中国东北林区中主要的次生林树种,为了研究不同遮荫条件对蒙古栎幼苗生长的影响,通过设计4种不同相对光强的遮荫处理:重度遮荫(25%)、中度遮荫(50%)、轻度遮荫(75%)和全光照(100%),对2a生蒙古栎幼苗生长量、形态特征以及光合特性进行分析比较。结果表明:中度遮荫会促进蒙古栎苗高的生长,而遮荫对于蒙古栎地径的生长、叶绿素含量、单株生物量以及最大光合速率等起抑制作用。该研究为东北地区蒙古栎育苗造林和经营管理提供了理论依据。     

毛棉杜鹃对不同光照及土壤排水条件的生长及生理响应

[目的]毛棉杜鹃生长与光照和土壤排水条件密切相关,筛选出适宜的光照和排水条件,对于毛棉杜鹃的引种栽培具有重要意义。[方法]设置不同遮荫水平(0%,30%,50%,80%)和土壤排水条件(髙垄、平地),测定毛棉杜鹃枝条生长量和叶片部分生理指标,并对枝条生长量和叶片各生理指标进行相关分析。[结果]在遮荫水平50%高垄处理下,毛棉杜鹃枝条生长量最大,叶片相对含水量、叶绿素含量较高,相对电导率、MDA含量、SOD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量最低或较低;全光照平地栽植时,毛棉杜鹃枝条生长量最小,叶片相对含水量、叶绿素含量最低,相对电导率、MDA含量、SOD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量最高。总体上,随着遮荫水平的提高和土壤排水条件的增加,枝条生长量和叶片相对含水量、叶绿素含量呈逐渐增加的趋势,其他各项生理指标呈逐渐减少的趋势。相关性分析结果表明,毛棉杜鹃枝条生长总体积量与叶片丙二醛含量、相对电导率、SOD活性呈极显著负相关,说明在胁迫条件下叶片这3项指标的变化与毛棉杜鹃枝条生长紧密相关,可通过这些指标判定毛棉杜鹃对其生境的适应程度。[结论]毛棉杜鹃适宜在遮荫50%、土壤排水条件好的生境中生长。     

遮荫处理对冰山景天光合及叶绿素含量的影响

采用CI-34｜D超轻便携式光合仪对冰山景天植株进行先合特性的测定。同时采用漫提法对其植株进行叶绿素含量的测定。结果表明：冰山景天在遮荫75％条件下,光合参数显著高于其他遮荫条件下的植株,且净光合速率受光合有效辐射的影响比较明显。叶绿素含量表现为：75％〉50％〉25％〉全光,叶绿素a／b值表现为：75％〈50％〈25％〈全光。     

11 种城市木本植物叶片生理物质对遮荫的响应

通过遮光率45%、75%和全光照3种光生境的植物栽培试验,测定了11种城市木本植物叶片叶绿素、花青素、可溶性糖、淀粉和蛋白质的变化,分析了遮荫对不同木本植物生理物质变化的影响,结果表明,遮荫能增加多数植物的叶绿素含量,明显降低花青素含量,特别是色叶植物,从而影响色叶植物的叶色效果,遮荫可减少色叶植物可溶性糖的含量,而增加非色叶植物可溶性糖含量,但对不同类型植物可溶性糖含量的影响幅度不一;遮荫能减少大多数植物的淀粉含量,但使部分色叶植物的淀粉含量增加,而不同遮荫程度对植物叶片淀粉含量的影响没有明显的规律性;光生境变化对植物叶片蛋白质影响缺乏明显的规律性,影响幅度也不一。     

3个与杉木混植木荷种源幼苗对光照响应的差异

目的]探寻不同木荷种源混交林生产力差异的光合机制。[方法]以福建建瓯、江西信丰和浙江龙泉3个木荷代表性种源1年生和2年生幼苗为试验材料,在与杉木混植条件下,设置100%(L0)、50%(L1)和25%(L2)3种光照的光环境,研究3个木荷种源幼苗的生长性状、光合生理及叶绿素荧光特性等对不同光照响应的差异。[结果]1年生和2年生木荷幼苗的苗高、地径和干质量均表现出显著的种源差异,福建建瓯种源幼苗生长优于浙江龙泉种源和江西信丰种源。随着遮阳强度的提高,1年生和2年生2个发育阶段,福建建瓯种源幼苗比叶面积和叶绿素含量等明显增加,叶绿素a/b值、光饱和点、暗呼吸速率和Fo值等均显著降低,表现出较高的形态和生理塑性;相同遮阳处理下福建建瓯种源幼苗总叶面积、叶绿素含量和Fv/Fm值等指标显著高于浙江龙泉种源和江西信丰种源,而叶绿素a/b值、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率则明显低于两种源;长期遮阳和混植状态下福建建瓯种源幼苗可通过较高的生物量分配塑性,增加根系在土壤中分布来响应邻株竞争,进而促进整株干物质的积累;各光环境下,3个木荷种源2年生幼苗Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo等叶绿素荧光参数均较1年生幼苗明显升高,但各光环境间差异不显著。[结论]不同木荷种源混交林生产力差异与其对光照的塑性反应能力有关,并随幼苗年龄而变化。     

Morphological and photosynthetic alterations in the Yellow-ipe, <Emphasis Type="Italic">Tabebuia chrysotricha</Emphasis> (Mart. Ex DC.) Standl., under nursery shading and gas exchange after being transferred to full sunlight

The objective of this study was to evaluate the effect of nursery shading on the Yellow-ipe seedling (Tabebuia chrysotricha) growth, photosynthesis, and photosynthetic acclimation after being transferred into direct sunlight. The Yellow-ipe seedlings were grown under 0, 50, 70 and 95% shade. At the 134th day of sowing, leaf gas exchange and chlorophyll were measured under current growth shading, after exposure to 15 min and two day full sunlight. With the increase of shading, the Yellow-ipe seedlings allocated more biomass to the stem and leaves and less to the roots, and there was an increase in the leaf area ratio and specific leaf area. In relation to 0% of shading there was a increase of 211% in stem, 116% in leaf, and a reduction of 200% in roots biomass when seedling were grown under 95% of shading. The total biomass accumulation had a high correlation with collar diameter (r = 0.96). More than 70% of the shading reduced the photosynthesis, and after transferring the seedlings into full sunlight, more than 50% of the shading induced a reduction in chlorophyll, stomatal conductance, photosynthesis and instantaneous carboxylation efficiency, suggesting the presence of a photoinhibition process. The Yellow-ipe seedling growth under nursery conditions should not be done under more than 50% shading, which may result in the lower seedling quality and poorer acclimation to transplantation, particularly to severe degraded areas with direct sunlight. The species can be used for recovering from totally devastated forest areas to initial recovery when full canopy are forming.     

遮光对牡丹光合及其他生理生化特性的影响

在大田条件下研究不同程度遮光对牡丹光合、荧光日变化及其他生理生化特性的影响。结果表明:在自然光照条件下,10:00—14:00,牡丹Pn出现光合午休现象,Fv/Fm、ΦPSⅡ中午时也会降到日变化的最低值,MDA和O2—.含量和POD活性较高,SOD、叶绿素总量、叶绿素b的相对含量、总酚、类黄酮、谷胱甘肽的含量都较遮光30%条件下低。遮光30%和50%条件下,Pn没有出现光合午休现象,Fv/Fm、ΦPSⅡ在中午时下降都较小,叶绿素总量和叶绿素b的相对含量较高。尤其是遮光30%条件下,平均Pn在一天中保持较高,总酚、类黄酮、谷胱甘肽的含量显著高于其他处理。遮光80%条件下,Pn在一天中始终处于最低水平,SOD,POD的活性和总酚、类黄酮、谷胱甘肽的含量最低,MDA含量最高,综合比较各参数发现,遮光30%最适合牡丹的生长。     

黄金枸骨变色期的叶色与叶片光合色素含量关系研究

为研究黄金枸骨叶色在遮荫下变色的问题,通过盆栽试验,利用人工遮荫使叶色变化,观测叶色转变期的色素变化。结果表明:叶色由黄变绿的过程中,叶色参数L,a,b值显著下降(P<0.05),花色素苷含量呈显著上升的趋势(P<0.05);叶色、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和花色素苷之间呈显著正相关性(P<0.05),类胡萝卜素与其他指标为负相关性,说明这些指标的变化最终决定或影响了叶色的变化。通过分析各生理指标的变化情况,发现黄金枸骨叶色转变的根本原因是叶绿素与类胡萝卜素比值的变化,叶片中叶绿素含量增多,提高了叶绿素与类胡萝卜素的比值,使叶色变绿。     

遮阴对印度紫檀苗木成活率的影响

采用90％、75％和50％不同透光度的阴网进行遮阴培育印度紫檀苗木,以不遮阴为对照,在小苗移植后45,90,210d调查苗木成活率,结果表明：印度紫檀幼苗期生长不需要全日照,用遮阴网遮阴其成活率可提高40．6～44．2个百分点。用透光度为75％或50％的阴网遮阴较适宜幼苗生长。     

遮光对野鸦椿幼苗生长和光合生理特性的影响

为了解不同光照条件下野鸦椿幼苗的生长发育状况和光合生理特性,探讨野鸦椿幼苗生长发育的最佳光照条件。采用遮光方式模拟不同光照强度(全光照,遮光30%、60%和90%),研究野鸦椿幼苗的生长、生物量、光合色素含量、生理指标和光合日变化等光合特性的响应规律。结果表明:随着遮光程度的增加,野鸦椿幼苗的生长量均高于对照,以遮光60%的苗高、地径、根长、根幅的增幅最大;遮光30%、60%处理下其生物量积累较多,植株长势良好,叶色较深;遮光处理后,野鸦椿幼苗的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量(Chla+Chlb)的含量增加,叶绿素a/b值降低;遮光处理使野鸦椿幼苗叶片可溶性蛋白含量降低,使叶片可溶性糖含量增加;遮光30%、60%处理条件下,叶片中MDA的含量显著低于全光照和遮光90%;随着遮光程度的加强,光合速率不断下降,以遮光30%处理下光合速率较高。因此,在育苗生产中,建议有效辐射强度保持在遮光率为30%~60%的范围,可培育出优良健壮的野鸦椿苗木。