芍药光合特性研究

采用Li-6400便携式光合分析仪,测定了5年生大田芍药‘大富贵’(Paeonia lactiflora‘Da Fugui’)开花期的光合作用。结果显示:芍药的净光合速率日变化呈"单峰型"曲线,最大净光合速率为11.8μmol·m-2·s-1,出现在11∶00;而水分利用效率表现出早晚高、中午低的变化规律。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。表明芍药光合速率主要控制因子为非气孔限制。芍药的光饱和点为1000μmol·m-2·s-1,光补偿点为34.98μmol.m-2.s-1,光合表观量子效率为0.0409,表明芍药属阳性植物,且耐荫性较强。     

葡萄光合速率对光及CO_2浓度的响应特征

为深入研究吐鲁番地区葡萄管理和节水灌溉技术,采用CIRAS-3型便携式光合仪对新疆吐鲁番地区葡萄光合作用进行的测定。结果表明:当光合有效辐射在0~600μmol·m-2·s-1时,净光合速率迅速上升;光合有效辐射在600~1 500μmol·m-2·s-1时,净光合速率升幅减弱;而光强在1 500~2 000μmol·m-2·s-1时,净光合速率随着光照强度的增加而出现下降。CO2浓度在800μmol·m-2·s-1之前,光合速率迅速增加;在800μmol·m-2·s-1之后,光合速率缓慢上升。利用非直角双曲线模型和直角双曲线模型拟合葡萄光响应曲线和CO2响应曲线,决定系数分别为0.996 2和0.988 5。     

长沙市城市森林树种深山含笑光合特性研究

运用Li-6400便携式光合作用测定系统对自然条件下城市森林典型树种深山含笑的光响应特性、CO2响应特性及光合作用日变化进行了研究.结果表明(1)深山含笑的光补偿点为85μmol·m-2·S-1,光饱和点为1333μmol·m-2·S-1,表观量子效率为0.023;(2)深山含笑的CO2补偿点为121μmol·mol-1,CO2饱和点为1728μmol·mol-1,羧化速率为0.028;(3)深山含笑的光合作用的日变化为双峰曲线,有明显的光合"午休"现象,其峰值出现在1000和1600.主要的生理生态影响因子为气孔导度、光合有效辐射和大气温度等.     

外来入侵种加拿大一枝黄花及其伴生植物光合特性研究

使用LCA4光合蒸腾测定系统测定外来入侵杂草加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)及其16种伴生杂草的光合作用指标.结果发现:①加拿大一枝黄花实测最大净光合速率为19.22μmol CO2·m-2.s-1,低于一年蓬(Erigeron annuus)、野塘蒿(Conyza bonariensis)和小飞蓬(Conyza canadensis)3种外来入侵杂草,但是高于马缨丹(Lantana camara)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、北美车前(Plantago virginica)和苦苣菜(Sonchus oleraceus)等外来入侵杂草;②该外来种在五月下旬净光合速率的日进程与空心莲子草相似,有较弱的光合午休现象;③加拿大一枝黄花的光补偿点为48.36μmol·m-2·s-1,表明是一种喜阳性杂草;④在中等光强(300～400 μmol·m-2·s-1)和强光(1300～1800 μmol·m-2·s-1)照射下,加拿大一枝黄花位于植株中部叶片的净光合速率最高,处于弱光(15～45 μmol·m-2·s-1)下,植株基部叶片的净光合速率较高,反映出基部叶片比中上部叶片具有较低的光补偿点;⑤与阴生环境中的植株相比,阳生环境中的加拿大一枝黄花株高、叶数增加较快,净光合速率相对较高.加拿大一枝黄花植株通过提高叶绿素总含量来适应阴生环境;⑥阳生环境下,与加拿大一枝黄花植株净光合速率关系最大的环境因子依次为叶面光合有效辐射、蒸腾速率和叶面温度,而在阴生环境下,与该种净光合速率关系最大的环境因子依次为叶面光合有效辐射、空气相对湿度、蒸腾速率和气孔导度.     

复序橐吾的光合特性及其影响因子

采用C IRAS—2光合仪对1年生复序橐吾(Ligularia jaluensisKom.)的光合作用日变化、光响应曲线进行测定,光响应曲线采用叶子飘新模型进行拟合;对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行相关分析。结果表明:复序橐吾净光合速率日变化在夏季呈双峰型,有光合"午休"现象,午休现象主要受非气孔因素限制。复序橐吾净光合速率与叶片温度呈极显著正相关,与外界CO2摩尔分数呈极显著负相关,与胞间CO2摩尔分数呈显著负相关。复序橐吾光饱和点为747.49μmol.m-2.s-1、光补偿点为19.06μmol.m-2.s-1、最大净光合速率为4.95μmol.m-2.s-1及表观量子效率为0.067 mol/mol,表现出阴生植物特性。     

温度、光照强度和CO2浓度对黄瓜叶片净光合速率的影响

通过温度、光照强度、CO2浓度不同处理组合,研究3因子对黄瓜叶片净光合速率的综合影响,从而筛选出促进日光温室黄瓜光合作用的7种最佳组合,分别为温度12℃时,光照强度100～400μmol·m-2·s-1,CO2浓度1000～1200μL·L-1;温度15℃时,光照强度200～600μmol·m-2·s-1,CO2浓度1200～1500μL·L-1;温度20℃时,光照强度400～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度25℃时,光照强度600～800μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度30℃时,光照强度600～1000μmol·m-2·s-1,CO2浓度1500μL·L-1;温度33℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1;温度35℃时,光照强度800～1200μmol·m-2·s-1,CO2浓度300μL·L-1.根据以上最适合环境因子组合,提出日光温室环境因子调节建议措施如下冬季清晨,温度提高到15℃,黄瓜叶片的净光合速率会明显提高;冬季光合适温时,可人工增施CO2浓度至1500μL·L-1来促进黄瓜净光合速率的提高.冬春季节温度较低,应尽量减少通风,保持较高的CO2浓度来促进黄瓜光合作用.     

大石早生李幼树光合特性研究

采用红外线CO2分析仪对大石早生李幼树光合特性研究结果表明：大石早生李光饱和点为1820－2120μmol·m-2·s-1,光补偿点为75μmol·m-2·s-1。净光合速率的日变化呈“中午降低型”的双峰曲线,最大值出现;在上午9：30,次峰值出现在下午5：00;净光合速率的年周期变化为双峰曲线,最高峰出现在6月10日,净光合速率为19．2μmolCO2·m-2·s-1,次高峰出现在8月22日。不同品种的净光合速率维持在13．3～17．7μmolCO2·m－2·s－1之间,大石早生李与其它相比,品种净光合速率无明显差异。     

影响人参叶片光合速率对CO2水平响应的因素

研究了不同温度、光照强度和O2水平下人参叶片光合速率对CO2水平的响应特性.结果表明人参叶片光合作用CO2补偿点为36.6 μmol·mol-1.CO2在36.6～500μmol·mol-1范围内,随CO2增加光合速率快速提高,羧化效率迅速下降;当CO2超过500μmol·mol-1时,随CO2的增加光合速率缓慢提高,羧化效率缓慢下降.低温和低光照强度均可成为人参叶片光合速率的限制因子.25 d叶龄的人参叶片光合速率对CO2水平的响应较敏感,当CO2从150μmol·mol-1增加到1800μmol·mol-1时,光合速率提高216.7%(3.9μmol·m-2·s-1);63 d叶龄的人参叶片光合速率对CO2水平的响应不敏感.无O2时人参叶片的光合速率显著高于正常O2含量时的光合速率,但这种差异随CO2量的增加而逐渐缩小.     

秦岭火地塘林区锐齿栎光合、蒸腾特性

以Li-6400便携式光合测定系统测定了秦岭火地塘林区主要成林树种锐齿栎的光合、蒸腾作用日进程、CO2响应曲线、光响应曲线及其对CO2倍增的响应.结果表明:正常大气CO2浓度下,锐齿栎叶片的光补偿点为25 μmol·m-2·s-1,光饱和点为1 200μmol·m-2·s-1,表观光量子效率为0.051 1;CO2倍增情况下,叶片的光补偿点下降为8μmol·m-2·s-1,光饱和点上升为1 800μmol·m-2·s-1,表观光量子效率为0.069 6,饱和光强下叶片最大净光合速率增加121.CO2补偿点     

白栎光合特性对二氧化碳浓度增加和温度升高的响应

用Li-Cor6400光合测定系统测定自然生长白栎Quercus fabri的光合速率、蒸腾速率和气孔导度对二氧化碳(CO2)浓度增加和温度升高的响应.结果表明:短期内CO2浓度增加,白栎的净光合速率增大.CO2浓度为290～450 μmol·mol-1时,白栎的光补偿点、饱和点和最大净光合速率(CO2)分别为90～100 μmol·m-2·s-1,1 500～1 700 μmol·m-2·s-1和5.5～8.2 μmol·m-2·s-1.CO2浓度倍增到700 μmol·mol-1时,光补偿点和饱和点均有所降低,分别为10 μmol·m-2·s-1和1 300 μmol·m-2·s-1,最大净光合速率增大,为10.6 μmol·m-2·s-1.白栎光合作用在春季适宜温度为24 ℃,相应的光饱和点和最大净光合速率分别为800 μmol·m-2·s-1和9.9 μmol·m-2·s-1.夏季为28 ℃,光饱和点和最大净光合速率分别为1 700 μmol·m-2·s-1和12.8 μmol·m-2·s-1.24 ℃和28 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度上升到32 ℃以后,CO2补偿点、饱和点和净光合速率下降.32 ℃,36 ℃和40 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度变化幅度较大时,与CO2浓度相互作用效应明显.蒸腾速率与叶片的气孔导度表现出相同的变化规律,随光合有效辐射增加而增大,CO2浓度的增加而降低,在低CO2浓度时受光照强度的影响大于高CO2浓度.温度是影响蒸腾速率的主要因子.春季白栎的蒸腾速率与光合作用对气孔调节的关系密切,夏季则更多地反映对能量平衡的调控.CO2和温度变化相互作用,24 ℃时白栎的蒸腾速率和气孔导度对CO2浓度变化的响应幅度较小,28 ℃时随CO2浓度增加而逐渐减少,其他3种温度表现为抛物线关系.图4参20     

合果木光合生理特性及水分利用特点的研究

[目的]了解合果木深圳大面积引种栽培后导致林下生物量少、土壤干燥等生态问题的原因。[方法]采用Li-6400便携式光合测定系统,研究合果木的光合生理特性,分析合果木的水分利用特点。[结果]经过充分光诱导和CO2诱导的合果木叶片光响应曲线符合非直角双曲线模型,CO2响应曲线符合二次曲线方程。合果木光饱和点低,为116.2μmol/(m2.s),表观光量子效率高达0.068±0.005μmol/mol,合果木利用低强度光的效率高。合果木水分需求量大。当达到光饱和后,净光合速率增长缓慢,但气孔导度和蒸腾速率仍随光强的增强明显增大,显示合果木在高光强下利用水分的能力差,水分需求量大。[结论]该研究对合理进行合果木的迁地保护和引种栽培有指导意义。     

药用植物艾纳香光合光响应曲线及其模型拟合

为了探明艾纳香光响应特征及其最大净光合速率、光饱和点等光合参数,从而为艾纳香优质苗木的培育及科学栽培提供理论依据,采用Li-6400光合作用测定系统对艾纳香一年生苗木叶片光响应进行了测定,并应用4种光响应经验模型对艾纳香叶片光响应曲线进行拟合。结果表明:1)直角双曲线、非直角双曲线及指数函数模型不能求取艾纳香最大净光合速率和光饱和点的解析解,而结合其他方法拟合的相应值与实测值有显著差异,同时也不能处理发生光抑制的光响应数据;2)修正的直角双曲线模型拟合的各项光合参数均比较准确,同时也能很好地处理艾纳香发生光抑制的光响应数据;3)经修正的直角双曲线模型拟合的艾纳香最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和初始量子效率分别为19.00μmol/(m2.s)、1 866.15μmol/(m2.s)、33.56μmol/(m2.s)、-2.07μmol/(m2.s)和0.066。结论:艾纳香光能利用能力和光合生产力较高,有一定的耐阴能力,对光照的适应范围较宽。     

避雨栽培条件下不同葡萄品种光合特性的研究

试验使用LI-6400便携式光合仪测定了美人指、醉金香、甲斐乙女等15个葡萄品种在避雨栽培条件下的光响应曲线,并通过二次项回归法和线性回归法进行拟合、分析,计算出各品种的表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rday)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP).结果表明,供试品种的光合生理参数差异较大,其中各测试品种的LSP值为1 125.00～1 575.00 μmol/ (m2·s),美人指、红地球等4个品种的LSP较高,醉金香、金手指等6个品种的LSP居中,维多利亚、红宝石无核等5个品种的LSP较低;各测试品种的LCP值为14.08～57.38 μmol/ (m2·s),维多利亚、夏至红的LCP较高,醉金香、美人指等5个品种的LCP居中,红地球、温可等8品种的LCP较低.     

岩生红豆苗木光合特性初步研究

为探讨岩生红豆苗木的光合特性,采用Li-6400XT便携式光合仪测定了岩生红豆苗木叶片光合作用的各指标参数.结果表明:①净光合速率日变化呈单峰曲线,光合最佳时段(峰值)在上午,同时日均值高,属阳性树种,光合能力和CO2固定能力较强;②蒸腾速率呈双峰曲线,存在“午休”现象,水分利用效率日变化呈“W”型曲线,二者日均值不高,土壤水分利用率低;③光饱和点高而光补偿点低,对光环境具有较强的适应能力,属偏喜光树种;④CO2饱和点略低而CO2补偿点较高,生长对大气CO2浓度要求较高.栽培时,应给予充足的水分、足够的CO2和光环境,同时保证土壤通透性、排水性良好.     

葡萄开花期光合作用光补偿点和光饱和点的研究

测定了西北农林科技大学葡萄酒学院葡萄资源标本圃的29个葡萄品种不同光照强度(PAR)下的净光合速率(Pn)值。利用二次项回归与弱光(≤200μmol.m-2.s-1)下的直线回归法分析光响应曲线,计算出光饱和点和光补偿点等相关生理参数。结果表明:(1)在酿酒葡萄品种中,阿丽娜、8805等9个品种的LCP(光补尝点)较低,琼瑶浆、白玉霓等3个品种的LCP处于中等水平,先索、小白玫瑰、法国兰的LCP较高;8805、爱热那等7个品种的LSP(光饱和点)较低,赛美容,法国兰等4个品种的LSP处于中等水平,北醇、白毕歌布尔、先索、小白玫瑰的LSP较高。(2)在鲜食葡萄品种中,井川1014、红瑞宝等7个品种的LCP较低,粉红玫瑰,早白珍珠等6个品种的LCP处于中等水平,白鸡心的LCP较高。红瑞宝的LSP较低,早金香、富岛等10个品种的LSP处于中等水平,粉红玫瑰,早白珍珠等3个品种的LSP较高。     

刨花润楠不同种源光响应曲线分析

【目的】研究刨花润楠Machilus pauhoi光合作用光响应曲线特征,比较不同种源刨花润楠光合作用的差异,为刨花润楠良种选育与造林提供一定的理论依据。【方法】以福建建瓯种源(MJO)、福建顺昌种源(MSC)、广东乐昌种源(YLC)、广东仁化种源(YRH)、广西灵川种源(GLC)、广西恭城种源(GGC)6个在广东有推广潜力的刨花润楠种源为材料,观测刨花润楠的光响应曲线特征,并计算出其最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、表观量子效率及暗呼吸速率等光响应特征参数。【结果】广西恭城种源刨花润楠的最大净光合速率最高,达到了12.20μmol·m~(-2)·s~(-1),而且其光饱和点与光补偿点之间的差值最大,为604.60μmol·m~(-2)·s~(-1),而福建建瓯种源刨花润楠的最大净光合速率最低,仅为5.32μmol·m~(-2)·s~(-1),福建顺昌种源的光补偿点与光饱和点间差值最小。【结论】参试的6个种源刨花润楠中,广西恭城种源的刨花润楠利用弱光、强光能力和对光适应能力最强,光合潜力较大,具有较好的生长潜力;刨花润楠的造林可适度密植或营造混交林。     

12个网纹草品种的光合光响应曲线(简报)

测定了12个网纹草主要栽培品种的光合光响应曲线,通过曲线拟合和计算得到光饱和点、光补偿点等光合作用参数。结果表明:各品种最大光合速率均比较低,最高的是‘Red Star’,仅为4.74μmol·m^-2·s^-1;所有品种的光饱和点均在240～521μmol·m^-2·s^-1,因此在栽培时应控制光照条件,PAR小于520μmol·m^-2·s^-1为宜,否则易发生日灼;所有测试品种的光补偿点均小于7μmol·m^-2·s^-1,说明这些网纹草品种均可适应室内极弱光照条件。     

吐鲁番地区温室与露地栽培葡萄光合特性差异分析

[目的]比较吐鲁番地区温室与露地栽培葡萄叶片光合特性的差异,为温室葡萄优质丰产栽培提供科学依据.[方法]采用Li-6400XT型便携式光合作用测定系统对2个早熟葡萄品种分别在温室与露地栽培条件下的叶片的净光合速率(Pn)、光响应曲线及CO2响应曲线进行测定,比较其差异.[结果]2个品种露地栽培叶片的Pn均高于温室栽培,露地‘火焰无核’的Ph最高为19.79 μmol/(m2·s);光响应中,温室栽培的红旗特早的Pnm和表观量子效率(AQY)最大,光补偿点(LCP)最小,温室栽培的光饱和点(LSP)值高于露地栽培;CO2响应中,温室栽培的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)比露地栽培高,羧化效率(CE)比露地栽培低,温室栽培的CO2补偿点(CCP)和CO2饱和点(CsP)均低于露地栽培.[结论]露地栽培葡萄叶片的Pn值高于温室栽培,温室栽培葡萄叶片对较高光强的利用率高于露地栽培,但对高浓度CO2的利用率却比露地栽培低.     

基于机器学习的滴灌玉米光合响应特征

【目的】提出一种优化模型精度的机器学习网格搜索方法,解决滴灌玉米光合响应曲线模型参数确定难、精度低等问题,为滴灌玉米光合生理机制及光合响应特征提供新思路。【方法】2017年和2018年以宁夏玉米主栽品种（TC19）为试验材料,设置6个施钾水平（0（K0）、90 kg·hm ^-2（K1）、180 kg·hm ^-2（K2）、270 kg·hm ^-2（K3）、360 kg·hm ^-2（K4）、450 kg·hm ^-2（K5））,使用Li-6400XT光合仪测定不同钾肥水平下玉米吐丝期光响应曲线。运用机器学习网格搜索法和非线性回归分析法对基于直角双曲线修正模型的光响应曲线进行拟合。选取决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）及平均绝对误差（MAE）对模型精度进行评价。【结果】在玉米吐丝期,叶片光合参数Pn、Tr和Gs随施钾量的增加呈先增大后减小的趋势。拟合评价结果表明,在K0和K1处理下机器学习方法计算效果优于传统方法,R ²均大于0.991,RMSE均小于1.487,MAE均小于1.350。在K2—K5处理下,2种方法拟合效果相当,R ²均大于0.993,RMSE均小于0.952、MAE均小于0.860。最优拟合方法（网格搜索法）对光响应特征参数计算结果表明,α、Pn_max、Rd、LSP和LCP的变化趋势与其光合参数相似。在施钾量为360 kg·hm ^-2（K4）时,各光响应特征参数均达到最大,在450 kg·hm ^-2（K5）时出现光抑制现象。【结论】基于机器学习的网格搜索法可准确地拟合宁夏滴灌玉米光响应特征,且施钾量为360 kg·hm ^-2时玉米光合性能达到最佳。