南亚热带3种幼树的光合生理生态特性

采用Li-6400便携式光合作用测定仪对3种南亚热带植物:变叶树参(Dendropanax proteu)、半枫荷(Semiliquidambar cathayensis)、台湾榕(Ficus formosana)幼树光合生理特性进行研究。结果表明:13种幼树的净光合速率(Pn)日变化均呈"双峰"曲线,变叶树参首峰(3.62μmol·m~(-2)·s~(-1))出现于10∶00,次峰(2.09μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在16∶00;半枫荷首峰(3.15μmol·m~(-2)·s~(-1))出现于10∶00,次峰(1.75)出现在16∶00左右;台湾榕首峰(4.07μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在9∶00左右,次峰(2.20μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在16∶00左右。均具有明显的光合午休现象。2相关、回归及通径分析表明,3种植物Pn与光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)显著正相关,而与胞间CO2浓度(Ci)显著负相关,光合午休现象的原因很可能是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。33种植物的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均较低,变叶树参分别为640.45、4.16μmol·m~(-2)·s~(-1);半枫荷分别为597.96、2.09μmol·m~(-2)·s~(-1);台湾榕分别为657.85、3.08μmol·m~(-2)·s~(-1),均为典型的阴生植物。     

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.     

不同水深对芦苇光合生理特性的影响

通过模拟设置20cm,40cm,60cm,80cm等4种水深条件,采用光合作用测定仪对不同水深条件下芦苇叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率等光合参数进行光响应过程的测定分析。探讨不同水深对芦苇光合生理特性的影响,阐明芦苇叶片光合生理参数对水深和光照强度的响应规律,明确芦苇维持较高光合生产力的水深范围。结果表明:芦苇叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率、气孔导度等光合生理参数对水深和光强(PAR)显的阈值响应。一定范围内,Pn值随水深的增加而增加。水深达到60cm时,同一光强下芦苇的Pn值较大。PAR小于1600μmol·m-2·s-1时,Tr随PAR上升一直上升。当PAR达到1600μmol·m-2·s-1左右时,Tr出现最大值。芦苇在广泛的水深范围内有较高的水分利用效率。光强为200μmol·m-2·s-1左右时,4个水深梯度下,芦苇的水分利用效率都会达到最大值。当光强小于50μmol·m-2·s-1时,随着PAR的增高,LUE急剧上升;当光强在20-50μmol·m-2·s-1之间时,LUE达到最大值。当水深为60cm左右时,芦苇叶片各项光合生理指标都有较高的值。当水深处于此范围内时,对芦苇的生长是十分有利的。     

山茱萸幼树光合及水分生理生态特性

采用Li 6400光合分析仪,研究了太行山退耕还林地山茱萸幼林在20℃温度条件下,不同光合有效辐射(PAR)强度及不同CO2浓度内的叶片光合作用及水分生理生态参数的变化特征,结果表明:(1)400μmol·mol-1CO2浓度条件下,山茱萸幼树叶片净光合速率(Pn)与PAR之间的回归方程:Pn=-8×10-6PAR2 0 0222PAR 1 9509,相关系数可达0 9524(n=33);光饱和点、补偿点及表观量子效率分别为1387 50μmol·m-2·s-1、17 4μmol·m-2·s-1、0 0663mol·mol-1;叶片蒸腾速率(Tr)与PAR间回归方程:Tr=0 0013PAR 5 637,线性相关系数达0 9830;叶片水分利用率(WUE)随PAR增强呈明显的抛物线状变化趋势,二者相关系数可达0 9222(n=33);(2)1200μmol·m-2·s-1PAR条件下,Pn与[CO2]之间回归方程Pn=-2×10-5[CO2]2 0 0502[CO2]-2 9656,相关系数接近于1 0(n=30),CO2饱和点、补偿点及羧化效率分别为1255μmol·mol-1、60 5μmol·mol-1、0 0406;Tr随[CO2]的增加呈直线下降趋势,但二者关系并不明显,WUE与[CO2]之间回归方程为:WUE=-4×10-6[CO2]2 0 0084[CO2]-5 5052。相关系数接近于1 0(n=30)。     

不同地理种源无患子苗期的光合及蒸腾特性

利用LI-6400便携式光合测定系统,野外实地测定了不同地理种源无患子苗期的光合及水分生理日动态。结果表明:3个参试地理种源无患子苗期的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,都有明显的"午休"现象,但峰值出现的时间不同,不同种源地无患子苗期日均净光合速率浦城(5.301μmol·m~(-2)·s~(-1))德化(4.405μmol·m~(-2)·s~(-1))周宁(3.464μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率日均值德化(2.530 mmol·m~(-2)·s~(-1))浦城(2.097 mmol·m~(-2)·s~(-1))周宁(1.701 mmol·m~(-2)·s~(-1));水分利用效率日均值为周宁(1.769μmol·mol~(-1))浦城(1.593μmol·mol~(-1))德化(-0.039μmol·mol~(-1)),浦城无患子的日均净光合速率最高,周宁无患子的日均水分利用效率最高;引起3个地理种源无患子光合"午休"的主要原因均为非气孔限制;胞间CO2浓度是影响无患子光合能力及生产潜力的主要因素。     

辽西地区引种野杏的光合生理生态特性研究

利用LI-6400光合仪测定引种野杏家系苗木在辽西地区6、7、9月的光合生理参数,研究各参数的日变化和季节变化规律,以了解引种野杏的适应能力,为辽西地区品种选育和栽培利用提供理论基础。结果表明:野杏家系净光合速率(Pn)在夏季具有明显的"光合午休"现象,夏、秋季的日均Pn达10.0μmol·m-2·s-1,春季6.9μmol·m-2·s-1;蒸腾速率夏季(6.39 mmol·m-2·s-1)秋季(4.84 mmol·m-2·s-1)春季(2.33 mmol·m-2·s-1);水分利用效率春、秋高,夏季低;光能利用效率春季高、夏秋季较低;不同季节的生态因子影响野杏苗木的光合生理特性。引种野杏优良品种的选育要注重其对当地环境的适应能力,在了解其光合生理特性的基础上做出最佳选种策略。     

不同水分条件下紫藤叶片光合作用的光响应

通过测定2年生紫藤叶片气体交换参数的光响应,确定紫藤正常生长发育所需的土壤水分条件.结果表明:紫藤的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值.维持紫藤同时具有较高Pn和WUE的土壤湿度范围,在体积含水量(VWC)为15.3%～26.5%,其中最佳土壤湿度为23.3%.适宜的土壤水分条件下,紫藤光饱和点在800μmol·m-2·s-1以上,在水分不足(VWC为11.9%,8.2%)或渍水(VWC为26.5%)时,光饱和点低于400μmol·m-2·s-1.此外,光响应曲线表明,随着光合有效辐射(PAR)增加到一特殊点,气孔限制值(Ls)和胞间CO2浓度出现相反的变化趋势.这个点的光合有效辐射称为光合作用由气孔限制转变为非气孔限制的转折点.并且不同水分条件下的转折点各不相同,当VWC 为28.4%, 15.3% 11.9%和 8.2%,转折点分别为600, 1000,1000 and 400 μmol.m-2.s-1.总之,紫藤通过对自身生理机能的调节,对水分胁迫具有较高的适应能力.图6参26.     

酥李光合作用日变化研究

2013年9月中旬在贵州大学林学院苗圃,利用Li-6400开放式光合作用测定系统对1年生酥李盆栽苗的光合特性进行测定。结果表明:酥李净光合速率(Pn)日进程呈典型的双峰曲线,有明显的光合"午休"现象,峰值分别出现在11∶00左右(峰值17.64μmol·m~(-2)·s~(-1))、16∶00左右(峰值6.45μmol·m~(-2)·s~(-1));酥李气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化均呈双峰曲线;胞间CO2浓度(Ci)的日变化大致呈"V"字型曲线。酥李净光合速率(Pn)与胞间CO2浓度(Ci)极显著负相关,其光合"午休"的原因主要为气孔关闭引起光合作用下降,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)是酥李净光合速率(Pn)的关键影响因子。     

闽楠光合特性测定分析

为探究闽楠幼林光合特性,采用Li-6400(Li-Cor,美国)便携式光合测定系统对3年生闽楠幼树光合参数进行了测定。结果表明,闽楠Pn、Tr、Ci、Gs、WUE日进程分别呈"双峰型"、"单峰型"、"倒S型"、"双峰型"、"倒Z型"曲线,其日均值分别为2.33μmol/(m~2·s)、1.23μmol/(m~2·s)、259.45μmol/mol、0.029mmol/(m~2·s)、2.43μmol/mmol;出现了"光合午休"现象,可能是由非气孔因素导致;闽楠幼苗LCP较低,为36.07μmol/(m~2·s),LSP较高,为1 434.58为μmol/(m~2·s),对光的利用范围相对较广,属于耐荫植物但又能忍受一定的光强;光响应下Pmax值为4.98μmol/(m~2·s),CO2响应下为10.01μmol/(m~2·s),均较小,说明闽楠光合潜力较低,是生长缓慢的原因之一。     

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。     

3种紫金牛属植物光合光响应特性的研究

利用LI-6400便携式光合测定系统对人工遮阳栽培的东南紫金牛、朱砂根、红凉伞3种紫金牛属植物叶片进行光模拟试验,结果表明在低光照下,随着光合有效辐射强度(PARi)的增强,3种植物的净光合速率(Pn)增大,蒸腾速率(Tr)加大,叶温(Tf)均升高,气孔导度(GS)迅速增大,胞间CO2浓度(Cj)值下降,水分利用效率(WUE)增加.当PARi达到400lanol·m-2·s-1时,出现了明显的光抑制现象;当PARi达到800μmol·m-2·s-1时,Gs下降,气孔运动受到影响.3种植物的光合饱和点(LSP)在199.251 8～281.5106μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)在11.934 0～51.678 9μmol·m-2·s-1,最大WUE为2.27～7.56μmolCO2·mmol-1H2O,说明3种植物耐阴喜湿的特性,可以适应室内的生态环境.对3种植物进行对比分析表明,东南紫金牛的LSP及LCP相对较高,Tr比较大,Tf变幅小,Gs大,说明东南紫金牛与朱砂根及其变种红凉伞相比.有较好的适应强光的能力,生长势强.     

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。     

‘欧美杨177’幼苗光合指标日变化分析

文章利用Li-6400XT测定了欧美杨177幼苗净光合速率,研究其日变化与环境因子的关系。结果表明:欧美杨177净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化均呈现"双峰"曲线,表现出明显的光合"午休"现象,中午净光合速率降低主要受气孔限制因素限制;净光合速率峰值出现在10:00时和14:00时,分别为27.55μmol·m~(-2)·s~(-1)和24.85μmol·m-2·s-1。14:00～18:00时段,胞间CO2浓度升高,气孔限制值减小,净光合速率下降主要受非气孔因素限制;欧美杨177净光合速率与气孔导度、光合有效辐射呈极显著正相关(r=0.973**、r=0.976**),与胞间CO2浓度呈极显著负相关(r=-0.918**),对蒸腾速率影响最大的是空气CO_2浓度。     

杂种榛子不同方位叶片光合作用的日变化

以平欧110号和平欧349号为试材,研究了榛子不同方位叶片的光合特性,并对影响光合作用的因子进行了分析, 结果表明:榛子南、北面叶片光合速率(Pn)的日变化为双峰曲线,西面叶片为单峰曲线,高峰出现在上午的7:00-8:00,东面叶片的光合速率的变化较平稳,无明显的高峰,不同方位叶片光合速率午间变化主要受到非气孔的限制作用; 不同方位叶片的平均光合速率和CO2同化量有一定的差异,以南面叶片为最高,其次为西、北面叶片,以东面叶片为最低; 平欧110号和平欧349号的光饱和点大约分别为691～724 μmol·m-2s-1和464～505 μmol·m-2s-1,其光补偿点分别为10～26 μmol·m-2s-1和8～21 μmol·m-2s-1,均较常见的落叶果树低; 采用逐步回归分析表明,水汽饱和差(VPD)和光量子通量密度(PFD)是影响光合速率的主导因子.     

短梗大参的光合特性研究

以引种栽培的短梗大参为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪测定了短梗大参叶片的光合参数,探讨了其光合生理特性,为短梗大参引种及在园林上推广应用提供栽培基础。结果表明:短梗大参叶片净光合速率(Pn)、光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的日变化曲线均呈单峰曲线,不存在"午休"现象。相关性分析表明影响短梗大参叶片净光合速率的主要生态因子为光合有效辐射和大气温度,生理因子为气孔导度和蒸腾速率。短梗大参叶片净光合速率的年周期变化曲线呈单峰曲线,在夏季6~7月维持在较高水平,春季和秋季较低,冬季最低。短梗大参净光合速率的光响应曲线没有强光抑制现象,采用修正的直角双曲线模型拟合,估算出最大净光合速率(Pmax)为6.902μmol·m-2s-1,光饱和点(LSP)为1 013.163μmol·m-2s-1,光补偿点为(LCP)4.794μmol·m-2s-1,暗呼吸速率(Rd)为0.290μmol·m-2s-1,表明短梗大参耐荫性强,具有较强的弱光适应能力,适合在遮阴环境下栽培。     

不同沙棘品种光合特性的比较研究

以阜新地区5种沙棘幼苗为试验对象,研究它们的光合特性变化特征,为确定该地区沙棘耐旱指标提供依据。结果表明:光合速率变化方面,向阳、辽阜1号、楚伊在15:00左右达到最大值,分别为7.968、7.958和7.921μmol·m~(-2)·s~(-1),中国第一代杂交种、实优在14:00左右达到最大值,分别为8.232和8.56μmol·m~(-2)·s~(-1)。蒸腾速率从小到大依次为楚伊﹤辽阜1号﹤中国第一代杂交种﹤向阳﹤实优。     

不同油茶无性系苗期光合特性比较

为了油茶(Camellia oleifera)的科学引种和稳产高产,对油茶的5个无性系幼苗的光合特性进行了比较研究。结果表明,油茶5个无性系的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象,为非气孔限制型。蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和净光合速率(Pn)的变化规律趋于一致,胞间CO2浓度(Ci)与Pn负相关。用直角双曲线修正模型进行光响应拟合,其拟合程度较高,油茶5个无性系的最大净光合速率在3.8~7.2μmol/(m~2·s)之间,光补偿点(LCP)在7.57~11.56μmol/(m~2·s)之间光饱和点(LSP)在752.55~833.33μmol/(m~2·s)之间。不同油茶无性系的光合能力对环境条件有不同的适应性,湘林97号的光合能力最强,湘林1号和湘林7号其次,湘林81号和湘林82号最弱。     

箭叶淫羊藿光合特性研究

运用Li-6400便携式光合作用测定系统对郁闭林分下箭叶淫羊藿的光合作用日变化、光响应特性及CO_2响应特性进行了研究。结果表明:(1)箭叶淫羊藿光合作用日变化表现为单峰曲线,其峰值出现在上午10∶00左右,且影响其日变化的主要因素为叶片蒸腾速率、胞间CO_2浓度、光合有效辐射和大气CO_2浓度等;(2)箭叶淫羊藿的光补偿点为3.6μmol·m~(-2)·s~(-1),光饱和点为433.6μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.038μmol·m~(-2)·s~(-1),验证了箭叶淫羊藿为典型的阴生植物,且利用弱光的能力较强;(3)箭叶淫羊藿CO_2补偿点为80.3μmol·mol~(-1),CO_2饱和点为1 656μmol·mol~(-1),羧化速率为0.008μmol·mol~(-1)。     

5个香椿种源的光合响应研究

对5个香椿(Toona sinensis)种源1 a生苗木进行光合响应测定和分析,研究香椿种源间光合特性的差异.结果表明:净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(UE)5个指标对光量子通量密度(PFD)的响应在种源间存在显著差异(P＜0.05).最大净光合速率(Amax)值从大到小分别为重庆彭水种源、广西那坡种源、湖南凤凰种源、福建漳州种源、贵州独山种源.表观量子效率(AQY)变幅为0.041 ～0.052 μmol·mol-1,偏大,香椿的叶片在较弱光强下的光能转化率较高.光合补偿点(LCP)范围为19.483 ～33.594 μmol·m-2·s-1,光合饱和点(LSP)范围为318.25 ～513.586 μmol·m-2·s-1.重庆彭水种源适应性最强,广西那坡种源适应强光的能力较强,其余3个种源对强、弱光适应性都较弱.     

10种茶花叶片的光合和荧光特性

为给茶花的培育和筛选提供参考依据,以广东省佛山市林业科学研究所山茶园的10种茶花为材料,通过测定其光合特性参数和叶绿素荧光参数,揭示其光合荧光的基本生理特征。结果表明:10种茶花的主要光合生理特性因子中,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)、水分利用率(WUE)的范围值分别为3.77～11.66μmol·m-2s-1、0.04～0.17 mol·m-2s-1、236.37～380.79μmol·mol-1、0.71～3.14 mmol·m-2s-1、0.05～0.41、1.81～5.43μmol·mol-1;10种茶花的主要叶绿素荧光参数中,最大荧光(Fm)、 PSII实际光量子效率(YII)、表观电子传递速率(ETR)、PSII非调节性能量耗散(YNO)、非光化学淬灭系数(NPQ)的范围分别为229.75～358.00、0.04～0.07、3.15～5.11、0.66～0.72、0.14～0.30。10种山茶中,茶梅和张氏红山茶均为高光合能力品种,适宜栽培在水肥条件较好的地方;烈香和甜香水均为低光合、低蒸腾和高水分利用效率的品种,适宜栽植于较干旱的环境中;另外,烈香、杰作和张氏红山茶均适宜于强光环境中生长,而甜香水、茶梅、海泡和赛桃红则与之相反。