Na_2CO_3胁迫下蚕豆光合作用的气孔和非气孔限制

[目的]研究盐碱胁迫对蚕豆幼苗生长及光合参数等指标的影响及作用机理。[方法]分别以0、5、10、15、25 mmol/L的Na2CO3处理蚕豆幼苗,达到终浓度6 d后测定各生理指标。[结果]5 mmol/LNa2CO3处理下,净光合速率达到最大值,为对照的176.83%,差异显著;15 mmol/LNa2CO3处理时净光合速率受到抑制,此时Gs、Ci下降,Ls升高,25 mmol/LNa2CO3处理时,净光合速率受到明显抑制,为对照的26.68%,差异显著。[结论]蚕豆的净光合速率与其生长状况相一致。盐碱等胁迫对植物光合作用的影响因素主要归结为气孔因素和非气孔因素。     

盐分胁迫下金银花胞间CO_2浓度对光照和温度的响应特性

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定了盐分胁迫下2年生金银花叶片胞间CO2浓度(Ci)对光照和温度的响应过程,阐明了其Ci对土壤盐分、光照强度和温度的响应规律。结果表明:(1)金银花Ci随光照强度的增强而降低,两者负相关性显著,主要由叶肉细胞的光合活性增大所引起;(2)金银花Ci随温度增大呈向上的单峰响应曲线,在20-30℃时,各盐分浓度下金银花Ci值的升高是由气孔导度、叶肉导度增大所引起;(3)土壤盐分浓度对金银花叶片气孔导度、叶肉导度产生抑制作用,引起叶片Ci下降,并随盐分浓度增大其抑制作用愈强。综上表明,金银花的光合生理参数受外界土壤环境盐度的影响较小。     

增强UV-B辐射和Cd2+复合胁迫下绿豆幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制

[目的]研究增强UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆（Phaseolus radiatus L.）幼苗Cd积累和光合作用的气孔和非气孔限制因素。[方法]试验设1个对照（CK）和3个试验组,分别为增强UV-B辐射（UV-B）组、Cd2＋（Cd）组、增强UV-B辐射＋Cd2＋（UV-B＋Cd）组,研究0.35 W/m2的UV-B辐射、1μmol/L Cd2＋及其复合胁迫下绿豆幼苗对Cd的吸收、分配和光合作用的气孔、非气孔限制,分别利用原子吸收分光光度仪和光合测定仪测定Cd在绿豆幼苗各部位的含量及第1对真叶的光合指标。[结果]绿豆幼苗中Cd的积累是根〉胚轴〉叶,UV-B对Cd在幼苗中的积累和分配没有影响。此外,各胁迫下幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光合能力（A0）和羧化效率（dPn/dCi）含量均明显降低。UV-B组的细胞间隙CO2浓度（Ci）升高,气孔限制值（Ls）降低,Pn的降低是非气孔因素。Cd和复合处理组的Ci降低,而Ls升高,Cd组Pn的降低主要是气孔因素。复合组前期以非气孔因素为主,后期主要是气孔因素。[结论]该研究揭示了UV-B辐射和Cd2＋复合胁迫下绿豆幼苗光合变化的主要原因,可为进一步研究提供科学依据。     

大气CO2浓度倍增和增温对冬小麦气孔特征的协同效应

为研究CO2浓度倍增和增温处理对冬小麦气孔特征的影响,利用3个可精准控制CO2浓度和温度的人工气候箱设置对照(CO2浓度为400 μmol/mol,温度为21℃/16℃)、CO2浓度倍增(CO2浓度为800 μmol/mol,温度为21℃/16℃)、增温(CO2浓度为400μmol/mol,温度为26℃/21℃).研究结果表明:CO2浓度增加和增温处理均导致冬小麦近轴面和远轴面的气孔密度显著增加(P＜0.05),其中远轴面的增加幅度比近轴面更为突出.CO2浓度升高使近轴面气孔长度、宽度、周长和面积显著减小8.6％、18.2％、9.4％和29.4％(P＜0.05),但没有显著改变远轴面的气孔特征参数(P＞0.05).温度升高使冬小麦的气孔宽度,面积和形状指数在近轴面显著上升(P＜0.05),但在远轴面变化并不明显(P＞0.05).增温和增CO2处理导致冬小麦叶片远轴面气孔的空间规则分布尺度减小,而对近轴面影响不大.     

北京地区4种阔叶树光合作用对CO2浓度及温度变化的响应

为探讨植物对CO2浓度和温度组合变化的生态响应,在植物生长旺季,对北京地区银杏、杜仲、玉兰和华东椴4个树种叶片光合特性进行了研究。结果表明:4个树种的光合最适温在30℃左右,夏季晴天的持续高温(>30℃)不利于4个树种光合作用。在CO2浓度加倍条件下,4个树种的光合速率明显增大,但银杏和杜仲的光合最适温并未升高,玉兰则升高了2℃,华东椴升高了4℃。可以预测,未来大气CO2浓度加倍导致气温升高,对银杏和杜仲光合作用的抑制作用将加强,玉兰和华东椴将得到缓解。水汽压亏缺(VPD)对温度变化敏感,而气孔对VPD十分敏感,温度升高时,VPD增大引起气孔导度(Gs)减小,会限制叶片对外界CO2的吸收,这可能是高温限制植物光合作用的原因之一。在相同的温度条件下,CO2浓度加倍,4个树种的Gs值均有所降低。     

高大气CO2浓度下遮阴对小麦叶片气孔特性及光合特性的影响

以高大气CO_2浓度和遮阴为处理手段,研究高大气CO_2浓度和遮阴对小麦叶片光合生理的影响。结果表明,与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔长度增加了22.93%和10.23%,而气孔宽度减小了30.00%和30.22%,气孔面积降低了17.99%和18.11%,周长增加了16.80%和6.85%,气孔密度降低了6.61%和23.78%,气孔指数降低了5.99%和14.23%。与正常大气CO_2浓度相比,高大气CO_2浓度使小麦叶片的气孔面积增加了1.91%和1.95%,使全光照处理的小麦叶片的气孔密度降低了14.33%;使遮阴处理的小麦叶片的气孔密度增加了5.00%。与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔导度和蒸腾速率降低了56.11%、53.21%和40.57%、49.27%,而光合速率没有得到提高,这可能是小麦叶片对高大气CO_2浓度发生了"光适应"。与正常大气CO_2浓度相比,高大气CO_2浓度降低了小麦叶片的气孔导度。小麦叶片的气孔长度和宽度与光合速率有显著相关性。     

高CO2浓度对植物的影响研究进展

气候变暖,伴随的CO2浓度升高,对植物等产生一系列的影响,文章综述了高CO2浓度对植物光合作用、生物量、土壤微生物生物量、土壤微生物多样性、土壤呼吸影响的研究进展,为相关的研究提供参考,并对今后的研究方向进行了展望。     

气候变暖和CO2浓度升高对农作物的影响

气候变暖和CO2浓度升高不仅影响着农作物的生长、产量及品质等,同时也对农业生产结构和生产制度有着不同程度的影响.本文综述了近年来全球气候变暖、CO2浓度升高以及气候变暖和CO2浓度升高交互作用对农作物物候期、光合作用、产量及作物安全等方面的影响,从而为气候变化对作物影响的研究提供参考.     

CO2施用对大花蕙兰试管苗生长和叶片气孔特征的影响

采用培养箱内增加CO2浓度的方法,在塑膜·岩棉(CP·RW)培养方式下对大花蕙兰(Cymbidium)试管苗进行培养.结果表明,在CO2施用条件下的大花蕙兰试管苗,其形态指标、叶绿素指数和叶片气孔密度均高于无CO2施用处理.采用SSR法进行比较(显著水平P≤0.05),其中在株高、叶长、叶幅、根数、最长根长、鲜重、干物重和气孔密度等重要指标之间存在显著性差异.     

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.     

大气CO2浓度升高对木本植物影响的研究进展

大气中CO2浓度升高正在引起全球变暖和气候变化,对植物特别是构成陆地生态系统主体的树木产生最直接的影响。就大气CO2浓度升高对木本植物光合作用、气孔参数、叶片形态结构、蒸腾作用、N养分含量和生物量影响的最新研究进展进行了分析综述。     

不同附生植物种类光合生理生态特性的研究

研究了不同遮光处理对附生植物肾蕨、圆盖阴石蕨、麒麟尾光合生理特性的影响。结果表明,3种附生植物的气孔导度随净光合速率的降低表现出升高的趋势：3种附生植物均表现为净光合速率与胞间CO2浓度呈负相关,而与气孔导度呈正相关：仅有圆盖阴石蕨表现出高光光抑制的现象,而肾蕨和麒麟尾则表现出对高光的良好适应能力;3种附生植物对光适应的生态幅均较窄,表现出阴生植物的特性,而且光补偿点普遍较低,呈现对弱光较强的利用能力。相比而言,麒麟尾对光适应的生态幅更窄,肾蕨和圆盖阴石蕨对光适应的生态幅较宽,有利于其生长、繁殖扩散,进而在群落中取得优势地位。     

CO2浓度倍增下毛竹光合作用对光照强度的季节响应

采用Li-6400测定了在短期CO2浓度倍增下毛竹光合作用对光照强度的季节响应,并对比同一测定毛竹在相同时期大气CO2浓度下的光响应曲线特征,结果表明:CO2浓度的增加促使毛竹最大净光合速率和光饱和点升高,光补偿点下降,而对光合量子效率的影响因季节而异,在夏、秋两季光合量子效率升高,冬季持平,春季降低,但全年来看还是具有促进作用;在相同的光照强度下,CO2浓度的倍增会使毛竹的净光合速率和水分利用率升高,而蒸腾速率和暗呼吸速率下降。CO2浓度倍增后,各光合生理特征参数的季节变化基本和大气CO2浓度下的季节变化相同,均与毛竹叶片的生理活性密切相关;而在不同季节,毛竹对CO2浓度升高的响应差异性是造成季节变化规律稍有不同的主要原因之一,证实了植物对短期CO2浓度升高的光合生理响应行为。     

番茄玉米间作对番茄叶片光合特性的影响

[目的]探讨番茄(Lycopersicon esculentum)玉米(Zea mays L.)间作条件下的番茄叶片光合特性。[方法]以6629、金矮红、豫星3浓度,与单作相比,差异均达到了极显著水平。不同番茄品种变化幅度不同,其中6629受影响较小,金矮红和豫星受影响较大。[结论]个番茄品种和甜糯八号、田蜜二号2个玉米品种为试验材料,将番茄与玉米进行间作,利用Li-6400便携式光合仪在自然光照条件下,测定番茄叶片的净光合速率、气孔导度等参数。[结果]番茄玉米间作降低了番茄叶片的净光合速率和气孔导度,增大了其叶片胞间CO2该研究可为番茄栽培管理提供理论依据。     

小麦光合特性、气孔导度和蒸腾速率对大气CO2浓度升高的响应

通过对不同大气CO2浓度处理小麦的观测,研究大气CO2浓度升高对小麦净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率以及叶绿素含量等光合生理特性的影响,讨论了未来高CO2条件下小麦水分利用效率的变化趋势.结果表明,与背景大气CO2浓度350 μmol·mol-1相比,当大气CO2浓度为550和750 μmol·mol-1时,小麦抽穗期日平均净光合速率分别提高20.8%和29.7%,并消除了光合午休现象.在不同生育期净光合速率提高幅度存在差异.气孔导度随CO2浓度增加而下降,不同生育期平均降低15.3%和21.7%,小麦蒸腾速度则平均下降4.5%和9.4%.在2种高CO2水平下,小麦水分利用效率显著提高,提高幅度分别为19.2%～25.7%和32.2%～45.6%.同时使抽穗期小麦叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量分别提高11.0%～14.8%、13.0%～18.2%、11.5%～15.7%和15.3%～23.5%,但叶绿素a与叶绿素b的比值降低.     

不同CO2浓度对油菜根系特性及叶片硝酸还原酶活性的影响

[目的]探讨不同CO2浓度对油菜根系特性和叶片硝酸还原酶的影响,为确定环境CO2浓度升高对油菜生理及形态的影响提供参考.[方法]不同CO2浓度温棚环境下,采用Hoagland完全营养液砂培法,设CO2浓度、油菜品种两个因子,探讨不同CO2浓度对油菜根系性状和生理特性的影响.[结果]相对于正常CO2浓度(CK),高CO2浓度处理的油菜品种X-2在抽薹期的一级侧根数、根体积、根茎粗分别增加0.43%、34.33%和16.61%,总根长降低33.01%;在盛花期,根体积、根茎粗、总根长和根冠比分别增加18.77%、9.68%、3.88%和3.57%.X-6高CO2浓度处理在抽薹期的一级侧根数、根体积、根茎粗、总根长分别增加19.58%、9.17%、9.87%和21.08%;盛花期根体积、根茎粗和根冠比分别增加1.95%、12.70%和10.52%,一级侧根数和总根长分别降低6.80%.23.37%.与对照相比,高CO2浓度条件下,X-6的根系活跃吸收面积和总吸收面积在抽薹期和盛花期表现为先降低后增加的趋势,X-2则表现为先增加后降低的趋势;抽薹和盛花期X-2根系活力分别增加83.40%和18.67%,而X-6根系活力较对照分别降低12.50%和380.13%;X-2和X-6在抽薹期的NR活性分别降低12.65%和37.71%,在盛花期则分别增高18.59%和10.67%.[结论]不同生育期不同浓度CO2条件下,品种X-2的根系性状表现相对优于X-6,CO2浓度升高利于改善X-2抽薹期和盛花期的根系性状和生理活性;高CO2浓度对不同时期X-6的根系性状和生理活件的影响无明显规律.     

不同类型油菜品种叶片的光合日变化特性

为了探明青海不同类型油菜叶片的光合日变化特性,以青海白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜品种为材料,采用LI-6400XT光合测定仪对油菜苗期和盛花期的叶片光合日变化特性进行测定.结果表明,1)油菜在苗期的净光合速率日变化均呈单峰曲线,无光合午休现象,其中,青海芥菜型油菜的净光合速率在10:30达到峰值[37.51 μmolCO2/(m2·s)],其他品种均在12:30达到峰值,随后急剧下降;盛花期除NO.46和青油241的净光合速率日变化呈单峰曲线外,其他品种的净光合速率日变化均呈双峰曲线,并存在明显的光合午休现象,其第一峰值出现在11:50,第二峰值出现在15:50.2)油菜苗期的净光合速率均与光合有效辐射呈显著或极显著正相关,与胞间CO2浓度和相对湿度呈负相关或显著负相关,净光合速率与光合有效辐射的相关系数最大,即光合有效辐射对净光合速率的影响最明显,其次是蒸腾速率与气孔导度;油菜盛花期的净光合速率与相对湿度、光合有效辐射、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度呈明显正相关,且与气孔导度的相关系数最大.     

温室内CO2浓度变化的影响因素及增施CO2的生物效应

对温室内CO2浓度变化的基本规律及影响CO2浓度的主要因素进行了综述;总结了温室内增施CO2的生物学效应,温室内增强CO2有利于作物生长发育,提高抗寒力,增加产量,改善品质。     

开放式臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响

运用开放式臭氧浓度升高系统(O3-FACE:Ozone-free air controlled enrichment)平台,以武运粳21(粳稻)和两优培九(杂交稻)两个耐性不同的品种为材料,研究了大气臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响,旨在为高臭氧浓度条件下水稻生产和国家粮食安全的制定提供理论依据。结果表明,臭氧胁迫未改变光合作用日变化规律,处理和对照下净光合速率和气孔导度日变化相似,均呈现单峰曲线,高峰值出现在11:00—15:00之间;胞间CO2浓度日变化趋势与气孔导度和净光合速率日变化不一致;臭氧处理55d对净光合速率和气孔导度影响较小,随着处理时间的延长,相关指标降低幅度变大,而胞间CO2浓度没有降低,说明臭氧对水稻的影响是一个累积过程,净光合速率降低的主要因素是由非气孔限制引起的;武运粳21的净光合速率和气孔导度在臭氧处理时的降低幅度小于两优培九,这种品种间的差异表明武运粳21比两优培九对臭氧耐受性强。     

稻田CO2浓度和通量变化特征以及水分利用效率的研究

通过对2006年晚稻从移栽到成熟期的CO2浓度和CO2通量的平均日变化、全生育期的变化特征、以及与WUE变化的关系分析,结果表明:白天有光合作用时,CO2浓度逐渐降低,CO2通量由向下为主,夜间没有光合作用时,CO2浓度逐渐升高,CO2通量由向上为主;拔节期向下的通量大于孕穗期,成熟期向下的通量最小.孕穗期的水分利用效率最大,乳熟期次之,分蘖普遍期的最小.