北京地区6种落叶阔叶树光合特性的研究

使用Li 6 4 0 0便携式光合作用测定系统 ,对北京地区玉兰、银杏、杜仲、华东椴、马褂木和五角枫 6个落叶阔叶树种叶片的光合特性进行测定 .结果表明 :自然状态下 ,6个树种的光合曲线都呈双峰型 ,发生明显的“午休”现象 .强光、高温和低湿是引起“午休”的主要环境因子 .6个树种的气孔导度与净光合速率的变化趋势相似 ,也呈双峰型 ,但叶片胞间CO2 浓度因树种不同而呈现不同的变化趋势 .玉兰、华东椴、银杏和五角枫的胞间CO2 浓度在午间呈现谷值状态 ,而杜仲和马褂木出现了小的峰值 .因此 ,玉兰、银杏、华东椴和五角枫净光合速率降低的原因是受气孔限制 ,而杜仲和马褂木属非气孔限制 .升高CO2 浓度使 6个树种的净光合速率增大 ,光饱和点也有不同程度的增加 ,提高了叶片对光能的利用效率 ,从光合作用对CO2 浓度瞬间升高的应急反应来看 ,未来CO2 浓度加倍有利于这几个树种的光合作用 .     

樱桃叶片气孔导度模型构建

通过构建樱桃叶片气孔导度模型模拟Gs对小气候因子的响应。试验于2008-2011年在红灯樱桃(Prunus avium L.Hongdeng)园中进行,利用树冠上层叶片气体交换数据拟合了相应参数。结果表明,Gs的变化主要与小气候因子(如光合有效辐射PAR、空气温度Ta、相对湿度RH和CO2浓度等)和自身特性(如叶片水势Ψl)有关,其中Ψl、RH和Ta对Gs的影响较大。Gs随Ψl和RH增加而增加,当Ψl低于-1.5 MPa时两者之间相关性尤为显著。当温度增加时Gs呈"钟"形曲线,一般条件下28℃为Gs的最适温度,其最适温度还随PAR和CO2浓度的增加而升高。当PAR低于600μmol.m-2.s-1时,Gs随PAR升高而线性增加,超过600μmol.m-2.s-1后Gs增加不显著。Gs和CO2浓度一般呈负相关关系。模拟表明,不同因子之间存在显著交互作用,其中Ta和PAR,CO2和PAR之间交互作用尤为明显。     

5个常见绿化树种对极端高温的光合响应特征

光合作用对环境因子的响应高度敏感,同时也相应地受到环境因子不同程度的影响。利用LCPRO+便携式光合测定仪,在2013年8月高温夏季和2014年8月正常夏季气温下测定浙北地区5个常见绿化树种(银杏Ginkgo biloba,樟树Cinnamomam camphora,乐昌含笑Michelia chapensis,广玉兰Magnolia grandiflora,玉兰Magnolia denudata)气体交换特征,研究极端高温天气对其光合作用日变化特征的影响。结果表明:不同树种对极端高温天气的光合响应特征存在差异,但变化趋势相同,正常夏季在12:00左右出现光合"午休",极端高温天气在8:00左右出现光合"午休"之后净光合速率(Pn)保持较低水平并无午休恢复现象。2013年高温造成蒸腾速率(Tr)升高,气孔导度(Gs)迅速下降,5树种较低的Pn值以及较高的胞间二氧化碳摩尔分数(Ci)等说明高温降低了树种叶片光合作用酶促反应活性。分析2013年和2014年不同树种光合生理参数发现,不同树种间光合生理差异受到树种叶片Ci的影响显著(P0.05),环境因子对不同树种光合作用参数Pn(P0.01),Tr(P0.05),Gs(P0.02)造成的影响显著。水分利用效率(EWUE)变化幅度最小的是樟树(20.32%),达到35℃最适气温时樟树Pn值明显高于其他树种,结合Pn值光响应曲线认为樟树较其他试验树种更能够适应极端高温天气。     

桉树等速生树种光合速率测定分析

在晴天适宜条件下，对邓恩桉Eucalyptus dunnii Maid、樟树Cinnamomum camphor口、洋玉兰Magnolia Krandiflora等速生树种采用L1-6400p便携式光合测定系统测定其叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等的日变化．结果表明；邓恩桉、樟树和洋玉兰三者的光合作用日变化均呈双峰型，都存在光合午休现象．邓恩桉与樟树的光合速率高于洋玉兰，且邓恩桉和樟树能充分的利用午后丰富的光热资源，光合午休持续的时问比洋玉兰短．邓恩桉、樟树与洋玉兰3个树种的蒸腾速率日变化基本相似，均呈双峰型，但邓恩桉的蒸腾速率比樟树和洋玉兰的蒸腾速率大．3个树种的蒸腾速率与光合速率问均存在相同的变化趋势，蒸腾速率在很大程度上决定于气孔导度，3个树种的气孔导度与各自的光合速率日变化趋势都有很强的正相关关系。     

CO_2浓度升高对丁香光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,研究了丁香叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率对CO2浓度升高的响应。结果表明:CO2浓度升高对丁香的光合生理有明显的影响,当CO2浓度为当前浓度至加倍(360～720μmol﹒mol-1)范围内,各光合指标随CO2浓度增加而增大,继续升高CO2浓度则开始下降。在较强光照下,升高CO2浓度对丁香有"气肥"作用。丁香达光合能力值适宜的光合有效辐射强度为1000μmol﹒m-2s-1,CO2浓度为700μmol﹒mol-1。未来CO2浓度升高,不仅有利于丁香的光合作用,而且可提高丁香的水分利用效率。     

松嫩平原4种植物光合作用光响应特性的研究

在适宜的外界环境条件下设置11个光照梯度,对松嫩平原西部碱地上的芦苇、马莲、虎尾草和稗草植株叶片进行了光模拟试验。结果表明:改变光照强度对这4种植物叶片的光合作用、叶温、气孔导度、水分利用效率、蒸腾作用及胞间CO2浓度等生理指标有不同的影响。芦苇和马莲的光合速率与光合有效辐射强度呈明显的正相关关系,虎尾草和稗草的光合速率随光合有效辐射强度的增加出现先升高后降低的趋势;4种植物的叶温和蒸腾速率都随着光强的增加而升高,并且虎尾草和稗草的叶温始终高于芦苇和马莲;4种植物的胞间CO2浓度均随光强增加而下降;气孔导度与水分利用效率变化无规律性。     

亚高温处理对番茄叶片光合作用及糖类的影响

以辽园多丽番茄为试材,在植株第1花序开花时,对其进行2h,4h,6h和8h的短时间35℃昼间亚高温处理(以25℃处理为对照),研究较短时间亚高温处理对番茄叶片光合作用及蔗糖代谢的影响。结果表明:35℃亚高温处理2h,番茄叶片净光合速率(Pn)明显下降,而气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)明显升高,气孔限制值(Ls)减小,认为Pn的降低主要由非气孔限制因素引起的。在亚高温处理8h范围内,叶片中果糖、葡萄糖含量均较对照降低而蔗糖含量升高,转化酶(Inv)活性先升高后降低,蔗糖合成酶(SS)活性、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均降低,认为短时间35℃昼间亚高温处理对番茄叶片光合作用及蔗糖代谢酶活性的影响导致叶片中蔗糖代谢发生改变。     

玉兰叶片光合速率和叶绿素荧光参数的日变化

使用Li-6400便携式光合作用测定系统和OS30P便携式叶绿素荧光仪,于201 1年7月下旬晴朗天气对玉兰(Magnolia denudata)叶片光合作用及叶绿素荧光参数日变化进行测定,并与其伴生植物山胡椒(Lindera glauca)、云锦杜鹃(Rhododendron fortunei)、华东野核桃(Juglans cathayensis var.formosana)的日均净光合速率进行比较.结果表明:夏季,全光照环境下玉兰叶片的净光合速率(Pn)日变化呈“双峰”曲线,午间有明显的“午休”现象;玉兰叶片第1个峰值出现在10:00,净光合速率达到10.21 mol/(m2 ·s),第2个峰值出现在14:00,净光合速率达到9.64 μmol/(m2·s).胞间CO2浓度(Ci)的变化基本与净光合速率相反,中午胞间CO2浓度增加,表明净光合速率午间降低主要是受非气孔限制因素的影响.玉兰的日均净光合速率比华东野核桃、云锦杜鹃低,比山胡椒高.最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在光化学效率(FV/fo)均表现出先下降后上升的趋势,在12:00值最低,表明在中午强光下,玉兰叶片光合作用受到暂时抑制,但光合机构并没有受到损伤.     

山西太岳山核桃楸光合特性的研究

用Li 6 4 0 0光合作用测定系统对自然生长的核桃楸壮龄林木的光合作用进行测定 .结果如下 :①核桃楸的光合速率在 1d内有两个峰值 ,两个光合峰高度接近 ,上午的光合速率峰持续时间较下午的长 .叶片气孔导度、蒸腾速率与光合速率间表现出较强的正相关 ,日变化曲线呈双峰型 .叶片胞内CO2 浓度受气孔导度和大气CO2 浓度的双重影响 ,呈现出早晚大幅升高 ,正午有 1h的峰值的日变化进程 .②在控制条件下 ,叶片的光合速率在低光合有效辐射 (0～ 5 0μmol (m2 ·s)下 ,表现出随CO2 浓度增加而降低的趋势 ;高出此光合有效辐射值后 ,光合速率随CO2 浓度的增加呈抛物线变化 ,最高点对应的光合有效辐射下的CO2 饱和点 ,且随光合有效辐射的增加CO2 饱和点增高 .当光合有效辐射为0～ 12 0 0 μmol (m2 ·s)时 ,叶片的气孔导度表现出随光合有效辐射的增加而增大 ,随CO2 浓度的增加而减小的趋势 ;光合有效辐射超过 12 0 0 μmol (m2 ·s)后 ,气孔导度随光合有效辐射、CO2 浓度的增加而降低 .叶片蒸腾速率的变化趋势与气孔导度类似 .     

新疆博斯腾湖北岸芦苇光合特性日变化的研究

[目的]研究新疆博斯腾湖北岸芦苇光合特性的日变化.[方法]对博斯腾湖流域芦苇叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光合有效辐射(Par)、叶面大气蒸气压亏缺(VPD)、空气温度(Ta)、叶片温度(Tl)等指标进行了实地测量,并对这些光合指标的日变化特征进行对比分析,运用相关分析对净光合速率与其他因子的相关性进行了分析,运用主成分分析对主要光合因子进行了归类,来探究该湖区芦苇光合特征及其影响因素,并探明造成芦苇光合午休的原因.[结果]博斯腾湖北岸芦苇的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈现不规则的双峰曲线,出现时间均为10:30和16:30;在14:30出现光合午休现象,气孔限制是主要原因;胞间CO2浓度在14:30出现最低值,主要由气孔限制因素控制.芦苇叶片的净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射均呈现极显著相关,与气孔限制值呈现显著相关.博斯腾湖流域芦苇叶片众多光合因子主要归为两类,PC1(Pn、Cs、Par、r、t)为生态因素;PC2(VPD、Ci)为生理因素,其中生态因素所占的贡献率较大.[结论]该研究可为该区域植物叶片生理特性的理解提供依据,并可为流域湖滨植物资源的保护与有效利用提供参考.     

4种药用植物光合特性研究

为了加深对药用植物光合生理特性的认识,对其进一步科学种植提供理论依据,采用Li6400便携式光合测定系统,对玫瑰、枇杷、杜仲、厚朴的光合速率日变化、季节变化、光响应曲线和CO2响应曲线进行了测定.结果表明:4种药用植物的光合速率日变化均呈“双峰“曲线,表现出明显的光合“午休“现象.年平均光合速率为枇杷＞杜仲＞玫瑰＞厚朴,光合能力为枇杷＞厚朴＞杜仲＞玫瑰.通过增加CO2浓度有可能提高4种药用植物的光合速率.     

高温胁迫对杜仲幼苗部分生理指标的影响

以3个杜仲无性系为材料,分别进行高温处理10 d,观察杜仲脯氨酸和丙二醛的质量分数、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性及光合参数的变化。结果表明:高温胁迫使杜仲幼苗叶片中的脯氨酸质量分数提高;杜仲幼苗在高温胁迫下,丙二醛的质量分数呈增加趋势,但不同无性系之间有较大差异,对照处理的丙二醛的质量分数远低于高温胁迫;不同无性系在不同温度处理下,超氧化物歧化酶活性变化差异较大,对照处理的3个无性系超氧化物歧化酶活性均大于高温处理;高温胁迫下,3个无性系叶片过氧化物酶活性呈下降趋势;高温胁迫使杜仲幼苗净光合速率、气孔导度下降;不同温度处理使杜仲幼苗胞间CO2的摩尔分数产生不同程度的增大;高温条件下各无性系的蒸腾速率大幅上升。     

大棚嫁接黄瓜净光合速率与生理生态因子的关系

试验以大棚嫁接黄瓜为材料,采用美国LI-COR公司生产的LI-6400型便携式光合仪测定其结瓜期净光合速率并分其与生理生态因子的相关性,从而为大棚黄瓜的栽培管理提供科学依据和指导性建议.结果表明,大棚嫁接黄瓜的净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率均呈单峰型变化,胞间CO2浓度和空气CO2浓度均呈"U"形变化,叶温和空气温度均呈倒"U"型变化.大棚嫁接黄瓜Pn最优化方程:y=-11.28+0.0393x1+0.005 3x2+0.3587x3+8.8122x6,偏相关分通径分析的结果得出,生理生态因子对Pn影响的顺序为气孔导度>光合有效辐射>空气温度(z6>z1>z3),表明对Pn起直接主要作用的是气孔导度和光合有效辐射.     

金银花叶片Pn日变化影响因子问的相关性研究

以金银花为材料,研究了其光合指标间的相关性.结果表明,从整个日变化的时间段看,金银花叶片净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)间呈极显著正相关,与光合有效辐射(PAR)间呈显著的正相关;采用通径分析方法考察多变量系统申各变量间直接及间接的相互作用,结果表明,金银花叶片净光合速率日变化的主要限制因素是光合有效辐射,其次是胞间CO_2浓度.     

农牧交错带油葵光合作用日变化及午休现象的研究

为了解农牧交错带油葵旺盛生长季光合作用日变化特征和光合"午休"原因,使用光合作用测量系统(LI-6400XT)于内蒙古武川试验站(2013年7月24日—7月28日)测定了晴天条件下油葵光合特性。结果表明:油葵光合速率日变化呈现典型的双峰曲线,具有明显的"午休"现象,且上午的峰值显著高于下午的峰值,观测期间平均高出11%。对油葵光合速率有显著影响的气象因子是光强和温度。蒸腾速率和气孔导度的日变化规律相似,也呈现双峰曲线,并且两者的峰值要早于光合速率的峰值。对气孔导度有显著影响的气象因子是光强和饱和水汽压差,对蒸腾速率有显著影响的气象因子是光强、饱和水汽压差和温度。油葵叶片的水分利用效率最高值出现在11:00,最高值为2.71g/kg。观测期间,在油葵光合速率下降的阶段均表现为胞间CO2浓度增加,气孔限制值下降。因此,造成该地区油葵光合"午休"的主要因素是非气孔因素。     

上海地区8种落叶阔叶树夏季光合蒸腾特性研究

为了定量评价移栽大苗在夏季光合作用与蒸腾耗水规律,使用LI-6400XT光合仪测定了上海市8个阔叶落叶树种的光合作用特征,对其水分利用效率和光能利用率、主要环境因子、主要光合作用参数日变化、光合生理参数及环境因子的相关显著性等进行比较分析,并揭示其主要影响机理。结果表明:8个树种夏季净光合速率（P_n）日变化均为双峰型,具有明显的“光合午休”现象,峰值分别出现在11:30、15:30,无患子、白玉兰、鹅掌楸具有较高的日均净光合速率,栾树日均净光合速率较低,白玉兰、无患子、榉树、三角枫具有较高的蒸腾速率,栾树蒸腾速率相对较低;8个树种气孔导度日变化在测定时段均为双峰型,胞间CO₂浓度日变化呈“W”形;榉树、栾树、白玉兰、鹅掌楸午间P_n的下降为气孔限制,无患子、三角枫、悬铃木、银杏在午间的P_n下降为非气孔限制;鹅掌楸、无患子、银杏、白玉兰具有更高的水分利用效率,分别为4.173、3.976、3.742、3.638 μmol·mmol^-1,无患子、白玉兰和鹅掌楸光能利用效率较高,分别为0.767%、0.699%、0.525%;在树种配置时,白玉兰、无患子光和蒸腾作用较强,可作为优选绿化树种,栾树较弱,可适量引种并注意与其他树种的搭配,同时要注意绿化树种特殊观赏特性的应用与植物景观的时间与空间搭配。     

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。     

不同品种银杏净光合速率与黄酮含量的关系研究

以银杏叶为材料,用光合作用测定系统测定不同品种净光合速率,用分光光度法测定黄酮含量。研究结果表明,不同银杏品种净光合速率和黄酮含量差异均很明显,黄酮含量与净光合速率之间有联系,但彼此之间的线性关系不明显。总体来看,净光合速率高的品种,其黄酮含量也高,因此在净光合速率高的银杏中选择叶用品种较合适。     

NaCl胁迫对银杏幼树组织解剖结构和光合作用的影响

目的研究银杏的耐盐生理机制对于选育优良耐盐品种、扩大盐渍化区域种植面积及解决融雪剂等盐分影响生长等问题具有现实意义。方法本试验利用条件控制法研究0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% NaCl处理对3年生银杏幼树生长、组织解剖结构和光合作用的影响，为生产提供依据和指导。结果在盐胁迫64 d，0.2%~0.8% NaCl处理组幼树存活率为100%。0.2%处理组株高、地径相对生长量与对照组无显著差异，0.6%~1.0%处理组的生长受到显著抑制(P＜0.05)，说明该品种幼树可在0.2%盐处理(盆土实测盐含量0.44%)下保持良好长势。从非损伤扫描电镜观测结果发现，叶片下表皮气孔密布、闭合时间和程度不均匀，保卫细胞明显下陷，副卫细胞高高隆起；叶片角质层增厚，叶表面包被一层管状蜡质晶体；茎薄壁细胞中可见大量盐簇晶体，而根和叶柄中则很少见，这些特征表明银杏幼树具有一定耐盐和储盐能力且盐分可能主要储存在茎部。银杏幼树光合作用(净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE))日变化呈双峰型，胞间CO₂浓度(C_i)呈先降后升、气孔限制值(L_s)呈先升后降趋势，且胁迫2 d 0.2%处理组P_n的峰值和谷值分别极显著高于对照组和其他处理组(P＜0.01)。随着胁迫时间延长，P_n呈降低趋势，G_s、C_i和T_r呈先升后降趋势。其中0.2%处理组P_n在胁迫前35 d极显著高于对照组(P＜0.01)，此后极显著低于对照组(P＜0.01)，可能是由气孔限制所致。0.4%~1.0%处理组的P_n胁迫期内均极显著低于对照组(P＜0.01)，在胁迫前期(2~7 d)中等浓度(0.4%)处理组P_n降低以气孔限制为主，高浓度(0.6%~1.0%)以非气孔限制为主；而在胁迫1 d和胁迫后期(35 d以后)0.4%~1.0%处理组均以非气孔限制为主，这可能是胁迫当天银杏的应激响应以及高浓度盐使银杏叶肉细胞光合活性下降所致。结论银杏具有一定耐盐性, 可在小于0.44% NaCl土壤中种植该品种，且银杏光合参数对盐胁迫较敏感，在生产中可用于监测和评价其耐盐能力。