2种彩叶植物光合特性的研究

[目的]揭示2种彩叶植物光合作用的基本生理生态特征和规律,以科学指导植物造景中彩叶植物的配置。[方法]以3年生红花檀木与黄叶假连翘健壮植株各4株为试材,选取每株中部外围功能叶5片,应用美国LI—COR公司生产的LI-6400便携式光合测定系统,测定了2种彩叶植物的光合特性。[结果]红花檀木与黄叶假连翘的光补偿点分别为17．53和17．55μmol／（m^2·s）,光饱和点分别为1000和2000μmol／（m^2·s）;红花檀木的光合日变化呈双峰曲线,黄叶假连翘的光合日变化呈单峰曲线;黄叶假连翘的水分利用率超过红花檀木。[结论]2种植物对光的适应能力很强,红花檀木光补偿点较黄叶假连翘小,其耐阴性更强,固此在园林复层配置时可将其置于下层。     

4种山奈属植物光合特性的比较研究

为探究山奈属植物的光合特性,在温室栽培条件下,以山奈、海南三七、紫花山奈和小花山奈为试验材料,对其叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和瞬时水分利用效率的日变化及其叶片的叶绿素荧光参数、叶绿体色素含量和比叶质量进行研究。结果表明:4种植物叶片的净光合速率日变化均呈先升高后降低的趋势;山奈、海南三七和紫花山奈叶片的蒸腾速率日变化也呈先升高后降低的趋势,小花山奈叶片的蒸腾速率日变化呈双峰曲线;山奈和海南三七叶片的气孔导度日变化呈单峰曲线,紫花山奈和小花山奈叶片的气孔导度日变化呈双峰曲线;山奈、紫花山奈和小花山奈叶片的瞬时水分利用效率日变化呈双峰曲线,海南三七叶片的瞬时水分利用效率日变化呈三峰曲线;叶片初始荧光排序为:海南三七山奈小花山奈紫花山奈,最大荧光和最大可变荧光排序都为:海南三七小花山奈山奈紫花山奈;叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量排序都为:海南三七小花山奈紫花山奈山奈;比叶质量的排序为:山奈=紫花山奈海南三七小花山奈。4种山奈属植物中,海南三七叶片的光合速率和气孔导度日变化的峰值最大,紫花山奈叶片的蒸腾速率日变化的峰值最大。本研究为山奈属植物的光合生理研究和栽培浇水管理提供参考。     

肉豆蔻科4种植物幼苗生长与光合生理特性研究

以肉豆蔻科风吹楠、大叶风吹楠、琴叶风吹楠和红光树的1年生幼苗为试材,对其生长量、叶片性状及光合特性进行了比较分析。结果表明：4种植物幼苗的苗高和地径差异均达到极显著水平,苗木生长排序依次为风吹楠>大叶风吹楠>琴叶风吹楠>红光树。4种幼苗的叶长、叶宽、叶面积、叶厚、比叶面积及叶脉密度在种间差异极显著,其中,按叶面积大小排序依次为大叶风吹楠>琴叶风吹楠>红光树>风吹楠,比叶面积大小排序依次为琴叶风吹楠>风吹楠>大叶风吹楠>红光树。大叶风吹楠净光合速率显著高于其他3个种,风吹楠和琴叶风吹楠相当,而红光树极显著小于其他3个种;红光树和风吹楠具有较高的光饱和点,较低的光补偿点,且红光树的瞬时水分利用效率较高,说明红光树对环境适应范围较宽,但其对应的净光合速率较低、叶片较少,植株生长矮小。大叶风吹楠和琴叶风吹楠的光饱和点相对较低,最大净光合速率和光补偿点较高,生长较快,对环境适应范围相对较窄。     

4种黄连木光合特性研究

为了研究不同种黄连木之间光合特性的差异,利用Li-6400XT便携式光合测定仪,对4种黄连木光合指标的日变化和光响应特征进行了测定。结果表明:日变化中4种黄连木的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度基本为单峰型,没有明显的光合"午休"现象,胞间CO2浓度与净光合速率呈负相关;4种黄连木最大光合速率为13.393~18.603μmol/m2·s,表观量子效率为0.04~0.05,光补偿点为42.007~201.622μmol/m2·s,光饱和点为1 514.195~1 973.116μmol/m2·s;4种黄连木的光合特性存在差异,以黄连木杂交种(UCB-I)光合效率表现最好。     

4种兜兰光合特性研究

以紫纹、硬叶2种斑叶类和带叶、亨利2种绿叶类兜兰为材料,对其叶片叶绿素含量进行测定,并通过气体交换和叶绿素荧光分析等方法,对4种兜兰的光合特性进行研究。结果表明:4种兜兰的光饱和点位于420～590μmol/(m2.s),均表现出阴生性特点,绿叶类兜兰的耐阴性强于斑叶类;CO2补偿点均大于2 000μmol/mol,其中硬叶兜兰明显高于其他3种兜兰,最适生长温度都在25℃左右;带叶、亨利的光化学启动速率高于紫纹和硬叶,但启动后紫纹、硬叶的光化学效率比带叶、亨利高,这与不同兜兰的叶片形态和生境特征相关。     

4种观赏树木光合特性研究

在田间条件下采用CIRAS-2型便携式光合仪测定了榆叶梅、紫薇、金银木和珍珠梅的光合特性。结果表明:4个观赏树种的日光合曲线均呈双峰型,有明显的"午休"现象。强光、高温和低湿是引起"午休"的主要环境因子。榆叶梅、紫薇、金银木和珍珠梅的光饱和点分别为1295μmol(/m2.s)、1210μmol(/m2.s)、961μmol(/m2.s),、878μmol(/m2.s)。紫薇、榆叶梅、金银木、珍珠梅光补偿点分别为86μmol(/m.2s)、47μmol(/m2.s)、23μmol(/m2.s)、21μmol(/m2.s)。说明榆叶梅、紫薇属于阳性树种,在园林绿化配置时应处于群落的上层;金银木和珍珠梅属于耐阴性树种,在园林绿化配置时应处于群落的下层。     

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.     

喀斯特石漠化地区肾蕨的光合特性

晴天,利用英国Lcpro＋光合仪研究了喀斯特石漠化地区肾蕨[Nephrolepis auriculata （L．）Trime]的光合日变化特征。结果表明：光合有效辐射与肾蕨净光合速率显著相关,与其他因子相关性不明显。光合有效辐射、大气温度是影响肾蕨蒸腾速率的限制性因素,和细胞间CO2浓度极显著负相关。测得肾蕨日均净光合速率6．54μmol／（m2·s）、蒸腾速率5．49 mmol／（m2·s）、水分利用效率1．29μmol／mmol。地域环境是影响光合生理的重要因素。研究石漠化地区肾蕨光合生理特性,对石漠化生态环境恢复、水土流失防护、生态环境变化响应机制研究具有重要意义。     

4种重楼属植物的光合特性探究

为探索多叶重楼、亮叶重楼、球药隔重楼和华重楼4种重楼属植物之间的光合特性差异,采用LI-6400XT便携式光合仪测定了4种重楼属植物的光合特性。结果表明：球药隔重楼的净光合速率呈“单峰”曲线,多叶重楼、亮叶重楼和华重楼均为“双峰”曲线;4种重楼属植物胞间CO₂浓度和叶片水气压亏缺(Vpd)日变化规律相似,均与净光合速率呈相反趋势;多叶重楼气孔导度和蒸腾速率随时间变化为明显的“双峰”曲线,亮叶重楼、球药隔重楼以及华重楼气孔导度和蒸腾速率则随时间变化呈先升后降趋势;多叶重楼和球药隔重楼净光合速率、光能利用率显著大于亮叶重楼和华重楼;球药隔重楼无光合午休现象,光饱和点高于外界实时光照强度,利用强光能力强;4种重楼属植物中,球药隔重楼的光合综合特性优于其他种,适宜推广种植。     

4种独蒜兰属植物光合特性比较研究

【目的】探究独蒜兰属(Pleione)的适宜栽培条件。【方法】以独蒜兰(Pleione bulbocodioides)、黄花独蒜兰(P. forrestii)、台湾独蒜兰(P. formosana)和艳花独蒜兰(P. aurita)的成熟叶片为试验材料,利用LI-6400便携式光合仪、SPAD-502 PLUS叶绿素计和OS-5p便携式脉冲调制叶绿素荧光仪,对光补偿点、光饱和点、表观量子效率、CO2补偿点、最大羧化效率、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等进行测定,研究比较4种植物的光合特性。【结果】(1) 4种植物中,独蒜兰和台湾独蒜兰的光补偿点较低,属于阴生植物;(2)独蒜兰和台湾独蒜兰的光饱和点和最大净光合速率相对较高,对光的适应范围最广;(3)所测4种植物的最大羧化效率均在15～40μmol/(m2·s)之间,结合其较低的光饱和点和净光合速率,表明4种植物生产潜力较低;(4)独蒜兰的光合能力较强,但叶绿素含量最低,表明叶绿素含量与光合能力并无显著相关性;(5)黄花独蒜兰在光强超过300μmol/(m2·s)时,光合速率降低,可能是其生态幅较窄的原因。【结论】基于本研究结果并结合野外自然环境条件,可调整栽培条件以提高独蒜兰属植物的栽培质量。     

2种野海棠属植物的光合特性

采用LI-6400便携式光合仪分析浙江2种野海棠属植物的光合作用特性。结果表明,中华野海棠的光饱和点和补偿点分别约为769μmol·m^-2·s^-1和11.5μmol·m^-2·s^-1,最大净光合速率为4.88μmol·m-2·s^-1;秀丽野海棠的光饱和点和补偿点分别约为2 270μmol·m^-2·s^-1和2.04μmol·m^-2·s^-1,最大净光合速率为4.18μmol·m^-2·s^-1,晴天的净光合速率日变化为双峰曲线,次峰明显低于首峰;中华野海棠净光合速率与气孔导度、光合有效辐射呈显著正相关,与蒸腾速率、温度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度、相对湿度呈极显著负相关;秀丽野海棠净光合速率与气孔导度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关,但与蒸腾速率、光合有效辐射、温度、相对湿度的相关性不明显。     

2种水生入侵植物光合特性的比较

【目的】研究华南地区2种主要水生入侵植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和大薸(Pistia stratiotes)的光合特性及差异性,探讨凤眼莲与大薸对环境光强、CO2浓度的响应机制。【方法】于2009-08采用LI-6400便携式光合仪,测定凤眼莲与大薸的光合作用日进程、光合-光强响应曲线及光合-CO2浓度响应曲线,并进行差异性分析。【结果】(1)自然光照条件下,凤眼莲与大薸在1 d中的净光合速率变化均呈现"双峰"型,但凤眼莲平均净光合速率显著高于大薸;凤眼莲蒸腾速率、气孔导度的日变化较大薸更为明显。(2)凤眼莲的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、CO2饱和点(CSP)分别为1 520μmol/(m2.s),31.19μmol/(m2.s)及1 323μmol/mol,均高于大薸,CO2补偿点(CCP)为52.51μmol/mol,低于大薸。(3)凤眼莲与大薸的表观量子效率(AQY)分别为0.054,0.046,表观羧化效率(CE)分别为0.094,0.037,差异均达到极显著水平。【结论】较高的光能利用力与较强的光合响应机制,是凤眼莲比大薸具有更强入侵力的生理基础。     

2种行道树光合特性研究

本文对广玉兰、二乔玉兰2种行道树的光合特性进行了测定。结果表明,自然状态下,广玉兰、二乔玉兰光合曲线呈双峰型,发生明显的午休现象,但二者光合速率的峰值和谷值有一定差异。广玉兰的谷值较低,为3.07μmol CO_2/(m~2·s);二乔玉兰的谷值相对较高,为5.45μmol CO_2/(m~2·s)。广玉兰和二乔玉兰的光补偿点分别为23.87、17.80μmol CO_2/(m~2·s),而两者的光饱和点为1 500、1 200μmol CO_2/(m~2·s)左右,分别显示了两者对弱光的利用和对强光的适应能力。     

黄精属3种植物的光合特性研究

选用3种不同的黄精属植物黄精、滇黄精和多花黄精,研究其光合特性和荧光特性的差异。结果表明,3种植物中多花黄精净光合速率(Pn)最高,黄精其次,滇黄精最低。黄精的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著高于其他2个供试种。在人工种植条件下,光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大量子产量(Fv/Fm)差异不显著,黄精的PSⅡ潜在活性(Fv/F0)显著低于其他2个种,具有较高的PSⅡ有效量子产量(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭(qP)值,但其非光化学淬灭(NPQ)值低于多花黄精,说明在人工种植条件下,黄精能够表现出较高的光能利用率。但值得注意的是,滇黄精的ΦPSⅡ、ETR、NPQ和qP等各项指标均显著低于其他2个种。     

喀斯特高原石漠化区植物光合特性及其环境响应

【目的】为科学治理喀斯特高原石漠化提供理论依据。【方法】以优势种植物翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)、黄栌(Cotinus coggygria)、光皮桦(Betula luminiferal)、银白杨(Populus alba)及核桃(Juglans regia,峡谷核桃和山地核桃)为材料,通过分析植物光合生理指标和环境因子监测值,研究其光能利用效率与环境响应规律。【结果】银白杨的光能利用率与生产力较高,分别为0.0159 mol/(m~2·s)与8.83μmol/(m~2·s);核桃在高原山地环境的光能利用率与生产力较高原峡谷更高,分别为0.0127 mol/(m~2·s)和7.18μmol/(m~2·s),达到该地乔木优势种平均水平。【结论】喀斯特高原山地石漠化区植物的净同化速率和光能利用率整体高于高原峡谷植物,6种植物光合同化作用生产力均显著受控于空气温度,高原峡谷植物对土壤含水量与空气相对湿度的响应更敏感,而高原山地植物对光合有效辐射响应最敏感。银白杨适宜作喀斯特高原石漠化生态修复的先锋林种,核桃相较高原峡谷地区更适宜作为石漠化治理的经济林种。     

几种姜黄属植物光合特性研究

为了解几种不同姜黄属植物的光合特性及其对环境的适应能力,以便更好地对姜黄属植物资源进行保护与利用,采用LI-6400XT便携式光合作用测量系统(LI-COR,USA),对几种处于生长旺盛期的姜黄属植物进行光合日变化、光强度-光合速率曲线和CO2-光合速率曲线等光合指标测定,并对比分析其光合特性的异同.结果表明,几种供试姜黄属植物的光合日变化参数、光响应参数和CO2响应参数均存在较大差异.随着时间的推移,几种姜黄属植物的净光合速率(Pn)日变化都呈现出先增大后减小的"单峰"曲线变化规律,均未出现"午休"现象.净光合速率大小为姜黄>广西莪术>顶花莪术>川郁金>温郁金>大莪术>郁金,且各植物净光合速率达到峰值的时间不同,气孔导度、胞间CO2浓度及蒸腾速率亦存在显著性差异;几种姜黄属植物的光补偿点(LCP)均小于45μmol/(m2·s),差异不显著,而光饱和点(LSP)在350～1350μmol/(m2·s)之间,差异较大;CO2饱和净光合速率均在14～23μmol/(m2·s)之间,差异不显著,但羧化效率、CO2饱和点和CO2补偿点均存在显著性差异.研究表明,供试7种姜黄属植物均具有较强的耐阴特性,对弱光利用能力较强,对强光也有一定的耐受性,但不同植物对光适应范围以及对强光利用能力存在一定的差异.应结合不同姜黄属植物的光合特性,适当调控其生长环境因子,根据每种植物对光照适应性采取适当遮阴或向阳措施,并适当增加环境中CO2浓度,进一步提高其光合利用效率和增加药材产量.     

两种蒿属植物的光合特性研究

采用Li-6200光合分析仪,对沙漠绿洲边缘流动沙丘上分布的沙蒿和油蒿光合速率进行了日变化和季节变化的测试.结果表明:沙蒿Pn日变化呈双峰曲线,第一峰值出现在9:00为19.096 μmol·m-2·s-1,第二个峰值出现在15:00为14.646 μmol·m-2·s-1;油蒿Pn日变化呈单峰曲线,峰值出现在9:00为23.03 μmol·m-2·s-1.沙蒿Pn平均高峰值在6月份为11.9848 μmol·m-2·s-1,油蒿Pn高峰值出现在7月份为11.394 μmol·m-2·s-1.在整个生长季节中沙蒿和油蒿的平均WUE分别为0.8367和0.4405.相关分析表明,沙蒿Pn与其影响因子I、Cs、 Gs之间呈极显著或显著正相关关系;与Ci、Rs因子之间呈极显著或显著负相关关系;与其他因子呈不显著正或负相关关系.油蒿Pn与I、RH、Gs、Cs因子之间呈极显著或显著正相关关系,与其他因子呈不显著正或负相关关系.并得出了沙蒿与油蒿I及其影响因子之间的多元回归方程.     

4种植物生长调节剂对棉花生长发育、光合特性及产量的影响

【目的】研究萘乙酸钠(NAA-Na)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)和脱落酸(ABA)对棉花幼苗生长、叶片光合特性及籽棉产量的影响,评价其促生增产效果。【方法】在棉花幼苗2叶期和4叶期喷施10.0 mg/L NAA-Na、2.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L EBR和0.5 mg/L ABA,测定不同处理下棉花苗期株高、茎粗、叶片数、蕾数、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)和光合参数,收获期测定产量及其构成因素。【结果】各处理棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量分别为(0.96~2.78) cm/d、(0.06~0.44) mm/d、(0.15~0.58)片/d和(0.14~0.86)个/d,喷施4种植物生长调节剂后棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量均高于CK,喷施5 d时棉花叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)较CK分别增加8.02%~10.99%、8.95%~16.13%、93.14%~110.17%和6.58%~19.44%,喷施10~20 d时各处理指标间无差异。喷施植物生长调节剂对棉花收获株数和单铃重无差异,单株成铃数和籽棉产量较CK分别增加0.53%~7.54%和0.73%~9.39%。EBR处理对棉花促生增产效果优于NAA-Na、6-BA和ABA。【结论】供试4种植物生长调节剂能不同程度促进棉花由营养生长向生殖生长转化,增加棉花叶片SPAD值和光合特性,通过增加单株成铃数来提高籽棉产量。EBR处理优于其他植物生长调节剂。     

喀斯特石漠化地区四种牧草光合日变化特征研究

利用英国Lcpro+光合仪研究了喀斯特石漠化地区白三叶、高羊茅、菊苣、饲用玉米等4种牧草晴天的光合日变化特征。结果表明:在石漠化地区白三叶、高羊茅、菊苣、饲用玉米的净光合速率日均值分别为10.01,6.23,6.16,7.64μmol CO2·m-2·s-1;蒸腾速率日均值分别为5.11,5.44,4.35,3.36 mmol H2O·m-2·s-1;日均水分利用效率分别为1.94,0.98,1.40,2.09μmol CO2·mmol-1H2O。白三叶表现出高光合、高蒸腾的特点,其Pn值在4种牧草中最高,蒸腾速率仅次于高羊茅,水分效率稍低于饲用玉米;高羊茅表现出低光合、高蒸腾的特点,水分利用效率最低;菊苣的净光合速率在4种牧草中最低,蒸腾速率和水分利用效率介于其他3种牧草之间;饲用玉米的净光合速率仅次于白三叶,蒸腾速率最低,水分利用效率最高。从牧草应充分利用石漠化地区稀缺的光能和土壤水分的角度考虑,建议饲用玉米同菊苣、白三叶、高羊茅间作套作,以充分利用光能和土壤水分,增加土壤N素,提高地表覆盖度,减少水土流失。