宁夏盐池油蒿叶片水分利用效率的生长季动态变化及对环境因子的响应

  目的  探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿叶片的水分利用效率季节动态及其对环境因子的响应机制,为生态系统过程建模提供重要的生理生态参数。  方法  本研究于2018年5—9月,使用 LI-6400XT便携式光合仪,测定了油蒿叶片的气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（E）,并计算得出来叶片水分利用效率（WUE）,分析了WUE与土壤含水量（SWC）、叶片表面饱和水汽压差（VPD_l）、光合有效辐射（PAR）及叶片表面温度（T_l）的关系。  结果  油蒿叶片的g_s、P_n、E和WUE对SWC、VPD_l、PAR和T_l具有一定的响应关系。当SWC ≤ 0.08 m3/m3时,g_s、E、P_n、和WUE对VPD_l的响应更为敏感;SWC > 0.08 m3/m3时,g_s、P_n、E和WUE对PAR与T_l的响应更为敏感。  结论  本研究结果进一步证明,油蒿在干旱条件下通过气孔的调节来适应环境变化,环境因子通过影响g_s,进而影响植物的P_n和E,从而使WUE发生改变,且WUE在干旱时较低,表明土壤干旱胁迫制约油蒿叶片光合作用,从而使叶片水分利用效率受到抑制。因此,得出如下结论:油蒿通过水分资源保存策略来适应干旱环境。      

CO2体积分数倍增对4种植物幼苗气体交换及水分利用效率的影响

在CO2体积分数倍增的条件下,研究了油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)、元宝枫(Acer truncatum)和刺槐(Robinia pseudoacacia)叶片的气体交换及水分利用效率的变化。结果表明:CO2体积分数倍增条件下,4个树种的净光合速率均高于对照,油松、侧柏和元宝枫的日平均蒸腾速率分别较对照降低4.2%、17.5%和29.9%,其水分利用效率的日变化明显高于对照,分别提高25.6%、42.1%和52.2%。在CO2体积分数倍增条件下培养30、60和90d后,植物的水分利用效率明显提高,90d时油松、侧柏、刺槐和元宝枫分别为对照的224.9%、162.9%、154.3%和108.1%。     

水分处理对大豆叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下大豆叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定,我们发现：不同水分处理的叶片在整个生育期内净光合速率的变化趋势基本一致,在结荚期净光合速率达到最大,其中高水处理（W3）的净光合速率明显高于低水（W1）、中水（W2）处理的净光合速率,分别是W1、W2的1.3和1.05倍;大豆叶片的蒸腾速率在花期达到最大值,在需水量较大的花期,W3的叶片比W1、W2处理的叶片蒸腾速率分别高1.26和1.08倍。从苗期到花期,由于叶片的净光合速率和蒸腾速率都以相近的速度增长,因而水分利用效率变化不大。     

不同产量水平大豆叶片气体交换特性的比较

[目的]探讨不同产量水平大豆叶片气体交换特性,为大豆高产新品种选育和高产栽培提供参考。[方法]选择3个产量水平的9个栽培大豆品种,在相同环境条件下种植,于V4期（苗期）、R2期（盛花期）、R4期（结荚盛期）、R6期（鼓粒盛期）和R7期（成熟期）用Li-6400型光合作用测定系统,测定不同生育时期大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。[结果]在全生育期内,高产品种大豆叶片净光合速率和气孔导度均显著高于低产品种。在V4期、R2期和R4期,高产品种叶片蒸腾速率显著高于低产大豆品种;在R6期和R7期不同产量水平大豆品种蒸腾速率差异不显著。V4期和R2期水分利用效率表现为低产品种﹥中产品种﹥高产品种,而在R4期、R6期和R7期则表现为高产品种﹥中产品种﹥低产品种。[结论]高产大豆品种叶片的气体交换能力显著高于低产大豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。净光合速率可作为选择高产大豆品种的一个有效指标。     

不同温型小麦叶片气体交换特性研究

通过多年田间试验,系统研究和分析了不同温型小麦叶片的气体交换等生理学特性。结果表明,不同温型小麦品种抽穗后叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理特性表现出较明显的差异。其中冷型小麦品种的旗叶、倒二叶和倒三叶的平均净光合速率比暖型小麦品种分别高２７．６３％,４０．１２％和７０．７０％,平均蒸腾速率分别高２１．０１％,３１．５４％及２６．５０％,平均气孔导度分别高２１．０９％,３３．００％及１９．３８％．     

黄土半干旱区侧柏气体交换和水分利用效率日变化研究

利用Li 6 2 0 0便携式气体分析系统 ,对黄土半干旱区山西省方山县试验地自然条件下 ,侧柏的气体交换、气孔导度和水分利用效率及相应环境因子进行测定 .结果表明 ,净光合速率日变化曲线呈双峰型 ,气孔导度日变化曲线呈凹型 ,蒸腾速率日变化曲线呈单峰型 ,水分利用效率最高值出现在上午较早时分 .根据Farquhar和Sharkey提出关于区分光合作用的气孔限制与非气孔限制的两个标准 ,分析表明侧柏在上午 (1 0 :0 0— 1 2 :0 0 )光合速率下降主要是由气孔因素的气孔导度决定的 ,而午间 (1 2 :0 0— 1 4 :0 0 )的光合午休和午后 (1 6 :0 0— 1 8:0 0 )光合速率的下降则主要归因于非气孔因素的叶肉细胞羧化能力的降低 .     

三种植物气体交换参数的日变化特征

以三工河流域3种植物胡杨(Populus euphratica)、芦苇(Phragmites communis)和柽柳(Tamarix chinensis)为研究对象,利用LI-6400便携式光合作用测定系统测定了3种植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等气体交换参数,分析3种植物对不同土壤条件的响应以及植物水分利用效率和光能利用效率的日变化特征。结果表明,1芦苇对不同的土壤环境适应能力最强,胡杨主要受水分影响,柽柳受到水盐及其他环境要素的共同影响,适合于水盐不要过高的地方;2芦苇和胡杨的水分利用效率在水分充足时低于水分较低时,而柽柳的水分利用效率变化随土壤水分变化不大;33种植物的光能利用效率均随水盐含量减少而增加。芦苇在不同生境中均表现极强的生态适应性,胡杨的生理特性和分布范围主要受水分影响,柽柳在水盐生境中也表现为极强的适应性,其主要受干旱胁迫作用,在胁迫生境中3种植物主要通过提高自身的光能利用效率来抵御胁迫危害。     

不同产量水平小豆叶片的光合特性

【目的】比较不同产量水平小豆叶片的光合指标,为小豆的高产优质栽培提供科学依据。【方法】以夏播区高产小豆品种"保200112-20"和低产品种"白红5号"、"苏红02-11"为材料,研究不同产量水平小豆开花结荚期主茎各开花节位功能叶片的光合特性。【结果】小豆植株开花后,随着叶片的衰老,各功能叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)均逐渐下降,但胞间CO2浓度(Ci)逐渐上升;同一时期不同开花节位叶片的光合性能自上而下逐渐降低,高产品种"保200112-20"的光合性能明显高于低产品种"白红5号"和"苏红02-11"。相关分析表明,小豆籽粒产量与开花后各节位功能叶片的平均Pn、Gs、Tr和WUE呈极显著或显著正相关,与Ci呈显著负相关。【结论】高产小豆品种叶片的光合能力明显高于低产小豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。     

不同产量水平大豆叶片气体交换特性的比较(摘要)(英文)

[目的]探讨不同产量水平大豆叶片气体交换特性,为大豆高产新品种选育和高产栽培提供理论参考。[方法]选择3个产量水平的9个栽培大豆品种,在相同环境条件下种植,于V4期(苗期)、R2期(盛花期)、R4期(结荚盛期)、R6期(鼓粒盛期)和R7期(成熟期)用Li-6400型光合作用测定系统,测定不同生育时期大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。[结果]在全生育期内,高产品种大豆叶片净光合速率和气孔导度都显著高于低产品种。在V4期、R2期和R4期,高产品种叶片蒸腾速率显著高于低产大豆品种叶片蒸腾速率;在R6期和R7期不同产量水平大豆品种蒸腾速率差异不显著。V4期和R2期水分利用效率表现为低产品种(中产品种(高产品种,而在R4期、R6期和R7期则表现为高产品种(中产品种(低产品种。[结论]高产大豆品种叶片的气体交换能力显著高于低产大豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。净光合速率可作为选择高产大豆品种的一个有效指标。     

红松光合特性对CO2浓度升高的响应

选取红松(Pinus koraiensis)为研究对象,利用Li-6400-01液化CO2钢瓶提供不同的CO2浓度(400、600、800 μmol·nol-1)测定红松光合特性,同时对净光合速率与相关环境因子的关系进行了分析.在3种CO2浓度处理下:净光合速率表现出单峰曲线的日变化格局,随CO2浓度增大,净光合速率增大且差异显著,没有明显的"午休"现象;气孔导度呈缓慢下降趋势,并随CO2浓度增大而减小;蒸腾速率基本呈减小趋势,且差异不显著;水分利用效率日变化格局有所不同,且随CO2浓度增加而增大.在不同CO2浓度处理下,对于净光合速率的主要影响因子有所变化,在对照试验中,蒸腾速率是主要因子;在其他(600、800 μmol·mo1-1)两个处理中,主要影响因子为气孔导度.     

CO2含量升高对水曲柳幼苗净光合与水分利用的影响

在长白山森林生态系统定位站以开顶箱方式研究了CO2含量升高后,水曲柳幼苗对CO2和水分的利用情况.结果表明:高含量CO2下叶片的净光合速率明显比大气CO2下生长的两对照组幼苗高,7 ×10-4,5×10-4CO2下叶片的净光合速率基本相同;高含量CO2提高了水曲柳叶片的水分利用效率,7×10-4CO2对增大叶片气孔阻力及水分利用效率要比5 ×10-4CO2明显;5×10-4CO2下的水分利用效率增加主要是净光合速率较高所致,而7×10-4CO2下的水分利用效率提高是净光合速率增加与气孔阻力增大后所带来的蒸腾速率降低共同作用的结果.     

UV-B辐射增强对水稻光合特性及水分利用效率的影响

通过人工增加UV-B辐射,研究UV-B辐射对水稻叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等光合特性的影响。试验设3个处理,CK为对照组（自然基础）．T1（0．5w／m^2）和T2（1w／m^2）。试验结果表明：随着UV-B辐射的增强,水稻叶片不同生育期净光合速率T1和T2组较CK组分别下降13．91％和22．36％,13．21％-22．06％,14．31％-20．56％。UV—B辐射的增强促使不同生育期水稻的蒸腾速率和水分利用效率降低．     

高粱杂交种吉杂319及其亲本叶片光合相关参数的比较

以高粱杂交种吉杂319及其母本不育系515A和父本恢复系501R为材料,在相同的环境条件下种植,于开花期用Li-6400型光合参数测定系统测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),计算水分利用效率(WUE)和表观叶肉导度(AMC),分析吉杂319及其亲本叶片光合相关参数差异。结果表明:杂交种吉杂319叶片Pn、Gs、WUE和AMC显著高于其母本不育系515A和父本恢复系501R,比其双亲叶片Pn、Gs、WUE和AMC分别高7.88%、10.11%、8.93%和18.05%,差异显著(P<0.05)。吉杂319叶片Pn、Gs、WUE和AMC有显著的杂种优势,Ci显著低于其母本不育系515A和父本恢复系501R,Tr与其亲本间差异不显著。高粱杂交种吉杂319叶片光合相关参数有显著的杂种优势,其光合代谢能力显著高于其亲本,这为其获得高产奠定了生理基础。     

广西热带岩溶区苹婆幼树光合蒸腾特性研究

[目的]探讨北热带岩溶区主要树种苹婆幼树的光合蒸腾特性。[方法]利用1年生苹婆实生苗,经盆栽和控水试验,研究其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率等的变化。[结果]长期干旱胁迫和正常供水的苹婆幼树,其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率有极显著差异,干旱胁迫将导致净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,而水分利用效率有所提高。[结论]苹婆属于光合速率、蒸腾速率和水分利用效率较低的树种。     

10个树种光合和蒸腾性能对水分胁迫的响应

研究了10个树种一年生实生苗主要光合和蒸腾性能对根际水分胁迫的响应.在水分胁迫条件下,其生理过程均受到显著影响,不同树种对水分胁迫的响应不同,树种间响应值的变化表明其抗旱性的差别,将其响应值用模糊数学隶属函数统计方法进行综合评判得出:金链树、紫穗槐、香椿、木瓜抗旱能力较强;沙枣、杜仲、柠条、国槐次之;葛藤、合欢抗旱能力较差.     

不同浓度叶面肥处理对核桃瞬时水分利用效率的影响

以核桃为试验材料,采用盆栽试验,运用LI-6200便携式光合仪、美制LI-1600稳态气孔计分别测定核桃苗木叶片净光合速率、蒸腾速率等水分生理指标,并计算树种的瞬时水分利用效率。初步分析了不同浓度叶面肥处理下核桃净光合速率、蒸腾速率的日变化以及水分利用效率的变化。结果表明:不同浓度处理下,核桃净光合速率、蒸腾速率日变化均呈"双峰"曲线,净光合速率日变化存在光合"午休"现象。核桃的瞬时水分利用效率在8:00左右最大,18:00达到一天中的最低水平。方差分析表明,叶面肥浓度稀释1 200倍时,核桃的瞬时水分利用效率最大,清水(对照)的瞬时水分利用效率最小。     

中国柽柳叶片光合特性日变化的研究

采用Li-6400便携式气体分析系统,对一年生中国柽柳叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)进行测定,并分析了三者的相互关系。结果表明,在光照充足条件下,中国柽柳叶片Pn、Gs日变化均呈双峰曲线、Tr的日变化为单峰曲线。中国柽柳叶片Pn与大气温度(Ta)、Gs、Tr、大气CO2浓度(Ca)有较明显的正相关关系,与大气相对湿度(RH)有较明显的负相关关系。     

断根对玉米幼苗根系生物学特性及水分代谢的影响

以玉米(Zea mays L.)为试验材料,通过水培法研究了断根对玉米幼苗根系特性及水分导度的影响。结果表明:断根使玉米幼苗的整株根系水分导度提高,玉米叶片的光合速率、蒸腾速率及气孔导度下降,其中对蒸腾速率的影响最大;断根降低了玉米幼苗根系的根系总长、根表面积及根尖数,增加了根轴的平均根长,而断根后的根系平均直径与对照相比差异并不显著。     

喀斯特山区混播草地草本植物的光合特性

为了解混播草地草本植物的光合特性,用Li-6400型便携式光合仪观察白三叶/多年生黑麦草混播人工草地中4种草本植物的光合特性.结果表明:4种草的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化均为双峰型,有明显的光合"午休"现象,其中白三叶(Trifolium repens)、多年生黑麦草(Lolium perenne)和宿根画眉草(Eragrostis perenans)的光合"午休"现象由非气孔限制因素引起;毛花雀稗的光合"午休"现象由气孔限制和非气孔限制因素引起,而气孔限制因素占主导.蒸腾速率"午休"主要由气孔出现部分关闭所致.毛花雀稗和宿根画眉草比白三叶和多年生黑麦草有相对较高的水分利用率,因此,通过灌溉可以提高白三叶/多年生黑麦草混播人工草地的产量和减少其退化,同时在土壤水分保持力较差的喀斯特山区建植白三叶/多年生黑麦草混播人工草地,毛花雀稗和宿根画眉草是其主要的演替草种.     

7种园林树种光合参数及水分利用效率的研究

用LI-6400光合系统分析仪,测定了7种园林树种的生理生态指标的日变化。结果为:水分利用效率就日平均值而言,依次为欧洲丁香(8.74)>棣棠(8.20)>紫藤(6.76)>玉兰(6.39)>小花溲疏(4.62)>连翘(3.46)>山桃(2.51)。结果表明,前3种园林树种相对于其他树木的水分利用效率较高。这些数据有助于在园林生产实践中进行树种的选择和作为制定水分管理措施的依据。