施用农家肥和化肥对盐碱地桑树生长和叶片光合日变化的影响

研究了施用化肥和农家肥对盐碱地桑树生长和叶片光合及叶绿素荧光日变化的影响,结果表明:盐碱地桑树的生长、光合和叶绿素荧光日变化明显受施肥的影响。施用化肥在一定程度上改善了盐碱地桑树的生长状况,但其作用效果没有农家肥明显。施用农家肥不但促进了桑树地上部生长,而且增加了桑树的根冠比,说明施用农家肥可促进盐碱地桑树根系生长。施用农家肥提高了盐碱地桑树叶片光合能力,表现在桑树的光合日积累量增加和光能原初转化效率提高,维持了盐碱地桑树叶片在中午时PSⅡ反应中心的活性,减缓了盐碱地桑树叶片中午的光抑制。施用农家肥桑树叶片在1天之中可以维持较高的气孔导度和蒸腾速率,以保证光合碳同化原料(CO2)的供应,且降低了桑树叶片中午时的叶面温度和叶片的卷曲程度,从而保持了叶片对光能的捕获和利用能力。     

苜蓿叶片PSⅡ和光能分配的日变化特性

以自育苜蓿品种越冬之星为试验材料,利用叶绿素荧光技术,研究了苜蓿叶片PSⅡ和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)的日变化及其光能分配特性.结果表明,苜蓿叶片Fv/Fm和实际光化学效率(φPSⅡ)的日变化均呈现"双峰"曲线,中午期间的PSⅡ功能下调,有明显的光抑制.在光合有效辐射(PAR)逐渐增强过程中,Fv/Fm和φPSⅡ降低,非光化学猝灭(NPQ)增加,激发能由PS Ⅰ向PSⅡ分配比例增加,说明引起苜蓿光抑制的原因除了NPQ之外,分配给PSⅡ能量增加后进一步促进PSⅡ可逆失活是非常重要的因素.PAR逐渐减小时,光抑制逐渐减缓,光化学效率恢复,这主要是由于NPQ减小,激发能分配不平衡性系数(β/α-1)下降,PSⅡ能量负荷减轻,失活的PSⅡ恢复活性的结果.     

农村土地调查时空数据模型构建及应用

随着我国土地调查工作的开展,获得了大量的土地调查历史数据,尤其是农村土地数据,具有典型的时态特征,使其存储和管理对现有的时态数据模型提出了挑战。土地变化的模拟、查询和显示的根本在于时空数据模型的建立。本研究在对农村土地调查数据的时间、空间语义分析的基础上,借助于面向对象思想,对时空数据建模进行了研究,提出适合于农村土地调查数据的面向对象时空属性概念模型,为土地时空信息的有效组织、管理和查询提供了新的思路和方法,达到了降低数据冗余,提高检索效率的目的。     

光照强度对烤烟叶片光合特性的影响

采用自然光照与遮阴处理——39%、13%和1%自然光照,对烤烟上部叶片的植物学特性、叶绿素含量和光合特性进行了研究。结果表明:①遮阴弱光下生长的烤烟叶片狭长,干鲜重和比叶重较小。与生长在自然光照下的烤烟叶片相比,1%自然光照烟叶的鲜重、干重和比叶重分别降低了56.5%、87.9%和85.1%。②遮阴弱光下烤烟叶片的叶绿素含量明显增加,且光照强度越小,增幅越高。③在遮阴弱光条件下,烤烟叶片的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、CO2饱和点(CSP)和CO2补偿点(Γ)降低了,表观量子产额(AQY)、羧化效率(CE)、光饱和时的光合速率(A350)和细胞间隙CO2浓度(Ci)饱和时的光合速率(Amax)升高了。但在1%自然光照下,烤烟叶片的AQY和A分别为0.0114CO.photon-1和2.1μmo.lm-2s-1,仅是自然光照下烟叶的47.5%和23.1%。     

碱性盐胁迫对桑树幼苗叶片叶绿素荧光和激发能分配的影响

为揭示桑树叶片光合特性在不同pH值碱性盐胁迫下的适应机制,以2种中性盐(NaCl和Na2SO4)、2种碱性盐(NaHCO3和Na2CO3)按不同比例混合,研究了不同pH值碱性盐对桑树幼苗叶片叶绿素荧光特性和激发能分配的影响。结果表明:在100 mmol·L-1的混合碱性盐胁迫下,桑树幼苗叶片的叶绿素荧光和激发能分配参数主要受盐溶液中的pH值和CO32-浓度的影响,而其它离子的作用较小。在pH9.0以下的碱性盐胁迫下桑树幼苗叶片的PSⅡ仍然可以提供足够的高能电子,进行正常的电子传递,而当pH值增加到10.0时,各荧光参数变化剧烈,PSⅡ反应中心活性和反应中心开放程度降低,叶片的电子传递受阻,并且高pH值的碱性盐引起光合原初反应过程受到抑制主要是由于PSⅡ电子受体侧受到抑制引起的,而对PSⅡ电子供体侧放氧复合体(OEC)伤害程度较小。PSⅡ反应中心无法正常接受光量子,光能用于光化学反应的比例降低。高pH值碱性盐胁迫还改变了桑树幼苗叶片PSⅡ对光能的吸收、转化和热耗散的状况,碱性盐胁迫下PSⅡ反应中心吸收的光能的分配参数受pH的影响较明显,桑树幼苗主要通过增加剩余有活性反应中心的活性来维持PSⅡ反应中心的正常生理功能,并且通过增加热耗散的比例来降低激发能的产生,而叶黄素循环在高pH值碱性盐胁迫下的光保护功能受到破坏。吸收光能的重新分配在维持高pH值碱性盐胁迫下桑树幼苗叶片光能吸收和利用之间的平衡具有重要的作用,这是桑树幼苗对高pH值碱性盐胁迫的一种适应机制。     

高粱-苏丹草杂交种的生长特性和光合功能研究

研究了高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)和苏丹草(Sorghum sudanense (Piper) Stapf.)的生长特性、叶片叶绿素荧光特性及激发能的分配对干旱的响应。结果表明:高丹草的株高、根系长度和干物质积累等明显优于苏丹草,干旱下高丹草地上部相对含水率高于苏丹草。干旱降低了2种牧草叶片的PSⅡ反应中心活性和反应中心开放程度,电子传递速率降低,但高丹草叶片在重度干旱下的电子传递速率高于苏丹草,光抑制程度明显低于苏丹草。干旱下2种牧草叶片的PSⅡ反应中心吸收的光能用于光化学反应的量子产额(Ф_PSⅡ)和依赖于叶黄素循环的能量耗散的量子产额(Ф_NPQ)所占比例呈现降低趋势,但重度干旱下高丹草叶片的Ф_PSⅡ和Ф_NPQ明显高于苏丹草,而 PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(Ф_NF)所占比例低于苏丹草,说明高丹草叶片在重度干旱下叶片以叶黄素循环为主的光保护机制在防御光破坏方面发挥着重要作用,从而保证了PSⅡ反应中心的正常生理功能,减轻了高丹草在重度干旱下的光抑制程度。     

桑树叶片光合诱导对光强转换的响应

在温室条件下, 以桑树品种“蒙古桑”幼苗为试验材料, 应用气体交换和叶绿素荧光测定技术, 研究了光强转换过程中桑树叶片的光合诱导响应。结果表明: 光强由黑暗或低光转换到高光时, 桑树叶片净光合速率需要10 min的光诱导才能达到稳定状态, 其中1~2 min之内的光诱导较快(快相诱导), 8~10 min诱导较慢(慢相诱导)。当光强由黑暗转到高光时, 光量子转化效率的诱导过程滞后于光合碳同化诱导过程; 当光强由高光转到低光或黑暗时, 桑叶的光合诱导平衡速率快于光强由低光或黑暗转到高光时的平衡速率。说明光量子转化效率的光诱导受碳同化诱导过程的限制, 光量子转化效率的诱导主要通过调控PSⅡ开放的反应中心比例来实现。     

转2-Cys Prx基因烟草抗氧化酶和PSII电子传递对盐和光胁迫的响应

以转2-Cys Peroxiredoxins (2-Cys Prx)基因的烟草(Nicotiana tabacum)为材料,非转基因烟草为对照,调查盐和光胁迫对转基因烟草幼苗叶片抗氧化酶和叶绿素荧光特性的影响,揭示2-Cys Prx基因在植物抗逆方面的功能。结果表明,弱光(200 μmol m^–2 s^–1)下,随着盐浓度增大,转基因烟草和对照的SOD活性皆增加,APX活性变化不大,H₂O₂含量稍有升高;强光(1000 μmol m^–2 s^–1)下,随着盐浓度增大,转基因烟草SOD活性增强,APX活性下降,H₂O₂含量增加缓慢,而对照的H₂O₂含量迅速升高,转基因烟草叶片的PSII电子传递速率(ETR)、最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Ф_PSII)均高于对照,而且PSII电子受体侧的受抑制程度明显低于对照。结果暗示在强光和盐胁迫使APX活性降低的情况下,2-Cys Prx可有效清除细胞中过量H₂O₂,增强光合电子传递链的稳定性,特别是PSII电子受体侧的电子传递,有效减轻盐和高光胁迫引起的PSII光抑制。     

土壤干旱对真桦和白桦叶片光化学效率的影响

应用叶绿素荧光技术,研究了土壤水分受限对真桦和白桦叶片光反应系统II的光化学效率影响。结果表明:土壤水分受限条件下,桦树叶片光化学效率存在域值反应,重度土壤干旱(土壤含水量13.1%～15.0%)时,两种桦树叶片实际光化学效率(ΦPSII)和表观电子传递速率(ETR)均显著降低,而轻度和中度土壤干旱时,ΦPSII和ETR与对照值差异不显著;重度土壤干旱条件下,两种桦树叶片最大光化学效率(Fv/Fm)和初始荧光(Fo)较对照没有显著差异,说明3周的土壤水分胁迫未对叶片光合机构造成实质性的损伤。土壤干旱影响叶片光化学诱导过程,且两树种间差异显著:重度干旱第3周时,真桦ΦPSII快相诱导速率由0.118 0降低到0.071 5,诱导平衡值(0.46)较对照(0.60)低;而白桦叶片ΦPSII快相诱导速率则由0.093升高到0.117,胁迫叶片和对照叶片光诱导稳定值也较接近。两种桦树叶片ΦPSII光诱导差异主要与非光化学淬灭(qN)诱导过程密切相关。