蔊菜光合-光响应曲线及模型拟合

为给蔊菜生理生态研究及栽培提供基础理论依据,以药用植物蔊菜为研究材料,采用Li-6400便携式光合仪,测定了其光响应曲线、CO_2响应曲线及相关生理参数,探讨了拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,同时研究了光合参数对净光合速率的影响。结果表明,改进指数模型是拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,其R~2为0.987;蔊菜的光饱和点为1 239.380μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为37.834μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率(CO_2)为18.404μmol·m~(-2)·s~(-1),暗呼吸速率(CO_2)为2.679μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.075。     

金银花新品种华金2号的光合特性研究

为了解金银花新品种华金2号的光合特性,以传统农家品种鸡爪花为对照,采用LI-6400XT便携式光合仪,测定二者的光合参数。结果表明:华金2号金银花净光合速率日变化呈双峰曲线,经相关性分析,净光合速率(Pn)与气孔导度(Cond)和光合有效辐射(PAR)极显著正相关,与空气温度(Ta)和蒸腾速率(Tr)显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)显著负相关,和相对湿度(RH)相关性不显著。华金2号最大净光合速率(A_(max))和光饱和点(LSP)均值分别为13.91μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 426.67μmol·m~(-2)·s~(-1),高于鸡爪花(13.06μmol·m~(-2)·s~(-1),1 065.33μmol·m~(-2)·s~(-1)),而光补偿点(LCP)均值为40μmol·m~(-2)·s~(-1),低于鸡爪花(56μmol·m~(-2)·s~(-1))。华金2号较传统农家品种鸡爪花的光适应范围更广,耐阴性更强,光合速率更高,而较高的光合速率又是植株高产的前提,本试验初步的光合特性研究,可为华金2号新品种的推广和栽培提供参考。     

天名精光响应最适模型的选择及其光合参数相关性分析

以天名精(Carpesium abrotanoides L.)为材料,采用便携式光合仪LI-6400测定其光响应曲线,用5种常用模型对数据进行拟合,探讨天名精光响应的最适模型,并分析天名精光合速率与其他光合参数的相关性。结果表明:(1)直角双曲线改进模型拟合效果最好,拟合得到的决定系数(R~2)达0.999,得到的最大净光合速率(Pn_(max))为16.34μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)光饱和点(LSP)为1 793.65μmol·m~(-2)·s~(-1)、光补偿点(LCP)为39.43μmol·m~(-2)·s~(-1)、暗呼吸速率(R_d)为2.16μmol CO_2·m~(-2)·s;(2)天名精的净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、光合有效辐射强度(I)、蒸腾速率(Tr)和CO_2浓度(CO_2R)呈极显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)呈极显著负相关。     

铁线莲属植物光合特性研究

采用LI-6400便携式光合仪,对种植于浙江农林大学铁线莲种植资源圃6种铁线莲的光合特性进行测定与系统比较。结果显示:6种铁线莲属植物光补偿点(LCP)为13.20~81.96μmol·m~(-2)·s~(-1),光饱和点(LSP)为1 230.77~1 364.41μmol·m~(-2)·s~(-1),表明供试种类可有效利用强光进行光合作用。野生种类的最大净光合速率(Pnmax)和表观量子效率(AQY)均显著高于栽培品种。供试的铁线莲属植物净光合速率(Pn)日变化均呈"单峰"曲线,其中毛萼铁线莲的Pnmax出现在午后光强和气温最高时,其具有良好的强光高温适应性。相关性分析表明,外界光强(PAR)和叶片蒸腾速率(Tr)与Pn达显著或极显著相关水平,是影响铁线莲光合速率日变化的主要因子。     

不同光质下杉木幼苗叶片光合作用的光响应

以2年生杉木幼苗为试验材料,采用便携式光合测定仪Li6400-XT测定了人工光源下白、红、蓝、黄和绿光5种光质下不同光强对杉木幼苗叶片光合光响应曲线、光合生理指标的影响,从而比较不同光质条件下杉木幼苗叶片光合作用的差异。结果表明:不同光质不同光强下杉木幼苗叶片的光合速率(Pn)间均差异极显著(P<0.01)。在弱光强下(≤200μmol·m~(-2)·s~(-1)),红光下杉木幼苗叶片的Pn和水分利用效率(WUE)显著高于其他光质,分别为5.743、6.783μmol·m~(-2)·s~(-1)。强光强下(≥1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),蓝、绿光下杉木幼苗叶片的Pn分别为13.158、13.400μmol·m~(-2)·s~(-1),高于其他光质,气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)均有增大,且绿光增幅大于蓝光。在中等光强下(200~1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),白光下杉木幼苗叶片的Pn、Ci均处于较高水平,黄光下杉木幼苗叶片的WUE和Ci在光强为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到最大值后持续下降。     

不同生境的长蕊木兰幼苗春季的光合特性

用Li-6400XT便携式光合仪对高黎贡山南段3种生境(荒草地、林下、苗圃)中生长的国家Ⅰ级保护植物长蕊木兰幼苗进行连续3d的光合特性测定,为其科学保护提供一定依据。结果显示:(1)3种生境下的幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化未见"午休"现象,9:00—11:00所测值为1 d中最高;水分利用率无明显变化规律;胞间CO_2摩尔分数与其他光合参数日变化相反。(2)相关性分析显示,光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数对幼苗净光合速率的影响为,荒草地幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数;林下幼苗从大到小依次是光合有效辐射、空气温度、相对湿度、大气CO_2摩尔分数;苗圃幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、大气CO_2摩尔分数、空气温度。(3)荒草地幼苗光饱和点为(1 284.96±48.231)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下幼苗(1 052.31±24.746)μmol·m~(-2)·s~(-1),苗圃幼苗(1 255.62±52.374)μmol·m~(-2)·s~(-1);光补偿点分别为(28.65±1.094)、(17.09±0.828)、(6.75±0.317)μmol·m~(-2)·s~(-1),饱和点后,三者均出现抑制现象。(4)CO_2响应曲线差别较大,其中荒草地幼苗最高,三者CO_2饱和点不明显,补偿点分别为荒草地幼苗(103.75±6.826)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下(102.67±5.081)μmol·m~(-2)·s~(-1)、苗圃(130.1±2.022)μmol·m~(-2)·s~(-1),说明不同生境下的幼苗光合特性存在细微差别,苗圃环境下光合特性最强。     

高州油茶光合生理特性

【目的】阐明高州油茶光合生理特征,为优良种质资源选择及高效栽培管理提供理论基础和技术指导.【方法】利用LI-6400便携式光合仪,测定高州油茶主要光合生理指标.【结果和结论】高州油茶净光合速率的日变化均呈"双峰型"曲线,其光饱和点为1 417μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为18.92μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率为12.58μmol·m~(-2)·s~(-1).蒸腾速率各季度变化均呈"单峰型"曲线,最高值为3.65 mmol·m~(-2)·s~(~(-1)).胞间CO_2浓度日变化趋势为"U"型曲线.水分利用效率日变化均呈"降-升-降"的趋势.气孔导度日变化曲线有"单峰型"和"双峰型"2种,其中7、9、11月和次年1月为"双峰型",次年3月为"单峰型".光合有效辐射、空气温度、大气CO_2浓度,蒸腾速率和气孔导度与光合速率的相关性最大.     

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。     

大麦光合特征比较

为了研究藏青320、大麦1282和大麦1277对光照强度的响应,光饱和点、暗呼吸速率、表观量子效率等光合参数被用于评估其光合生理特征。结果显示藏青320、大麦1282和大麦1277的光饱和点计算值分别为1465μmolm–2 s–1、1259μmolm~(-2)s~(-1)和968μmolm~(-2)s~(-1)。藏青320、大麦1282和大麦1277最大净光合速率分别为19.588μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)、12.106μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)和12.112μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)。这表明藏青320比大麦1277和大麦1282更适合在光照强度较大的青藏高原种植。     

两种植物生长延缓剂对核桃叶片光合特性的影响

试验以7年生‘新新2号’为材料,在核桃展叶期和硬核期分别对核桃树体连续2次喷施不同梯度浓度的缩节胺和多效唑。利用Li-6400便携式光合测定仪在核桃展叶期、硬核期、充实期、油脂转化期、果实成熟期采用开放式气路测定净光合速率(Pn)、胞间CO_2(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等光合指标。结果显示:(1)对核桃树体喷施适宜浓度的缩节胺和多效唑可以提高叶片的净光合速率和气孔导度,缩节胺以浓度300 ppm,多效唑以1 000 ppm为宜,如果喷施高浓度的两种生长延缓剂则会降低净光合速率值;(2)净光合速率和气孔导度走势大致呈单峰趋势变化,缩节胺处理下的峰值出现在硬核期(Pn=15.1μmol·m~(-2)·s~(-1);Gs=0.21 mmol·m~(-2)·s~(-1)),多效唑处理下的峰值出现在充实期(Pn=13.29μmol·m~(-2)·s~(-1);Gs=0.19 mmol·m~(-2)s~(-1)),胞间二氧化碳和蒸腾速率变化波动大,可能与果园微环境的变化有关。     

菊芋光响应曲线最佳模型选择及其环境适应性

为揭示菊芋的光合特性,以草地、林下两种不同生长环境的菊芋(Helianthus tuberosus L.)为研究对象,利用便携式光合仪LI-6400进行光响应曲线的测量,并选取最佳拟合模型,计算并对比两种环境条件下的光合参数,深入分析菊芋生理生长特性与生长环境间的关系。结果表明:改进指数模型为菊芋的光响应曲线最佳拟合模型,拟合所得R~2为0.999,光饱和点(I_(sat))为1 600μmol·m~(-2)·s~(-1))、光补偿点(I_c)为37.637μmol·m~(-2)·s~(-1))、最大净光合速率(P_(max))为27.256μmol·m~(-2)·s~(-1))、暗呼吸速率(Rd)为-2.218μmol·m~(-2)·s~(-1)),初始量子效率(φ)为0.059;菊芋为阳生植物,耐高温耐干旱;因此菊芋应种植在高温干燥的生境中,草地更适宜于菊芋的生存。     

3种木兰科珍稀濒危树种的光合及固碳特性

【目的】阐明木兰科Magnoliaceae珍稀濒危树种光合及固碳特性,为其保护利用提供理论技术依据。【方法】以亮叶木莲Manglietia lucida、香木莲M.aromatica和开甫木莲M.kaifui为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合参数特征进行测定分析,并对其固碳释氧量进行估算,综合评价其适应性及生态效应。【结果】3个树种的净光合速率日变化在7月份表现为双峰型,在10月份表现为单峰型。其光合效率在7月份为:开甫木莲(5.35μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(2.87μmol·m~(-2)·s~(-1))香木莲(2.78μmol·m~(-2)·s~(-1));在10月份为:香木莲(6.46μmol·m~(-2)·s~(-1))开甫木莲(6.24μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(5.74μmol·m~(-2)·s~(-1))。3个树种的固碳释氧量为:开甫木莲香木莲亮叶木莲。【结论】参试植物的生长在10月份比7月份更为旺盛;开甫木莲对强光的利用能力最佳,香木莲对弱光的利用能力最佳;固碳释氧能力最强的植物为开甫木莲。     

太行山南麓不同龄级荆条光合特性及光响应研究

为探明荆条灌丛不同龄级光合能力的变化规律,测定了不同龄级荆条的光响应曲线与净光合速率日变化。结果表明,各龄级荆条在光合有效辐射为800μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到光饱和点,龄级3表现出更强的光合能力,在光合有效辐射的变化过程中净光合速率最大,表现为龄级3龄级2龄级4龄级1龄级5;蒸腾速率,气孔导度以及饱和水蒸气压亏缺对荆条的净光合速率影响较大;各龄级荆条净光合速率日变化呈单峰型曲线;龄级2荆条的水分利用效率最大。     

不同种源黄芪光合特性研究

以14个种源黄芪1年生苗为材料,采用TPS-2型便携式光合仪测定其光合特性,对其指标数值进行比较以及主成分和聚类分析,旨在筛选出黄芪综合性状优质种源.研究结果表明:不同种源间黄芪各光合指标均存在显著差异,净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度和胞间CO_2浓度变化范围分别为2.68~12.68μmol·s~(-1)·m~(-2)、1.85~4.46 mmol·s~(-1)·m~(-2)、0.85~5.06μmol·mmol~(-1)、165.33~550.33μmmol·s~(-1)·m~(-2)和319.00~371.00μmol·mol~(-1);采用主成分分析表明,将黄芪光合性状简化为2个主成分,累计贡献率为94.36%;其聚类分析结果表明,将14份不同种源黄芪分为5个大类.     

延安市人工刺槐林光合生理生态特性与生态效应研究

研究延安市人工林主要树种刺槐光合生理生态特性与生态效应,为陕北地区刺槐人工林建设提供依据。采用GFS-3000便携式光合仪(德国)对延安市人工林主要树种刺槐的光合生理特性和生态效益进行研究。结果表明:(1)刺槐的净光合速率日变化呈"双峰"曲线,首峰(5. 03μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在11:00,次峰(2. 22μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在15:00,具有明显的光合午休现象;(2)相关、回归及通径分析表明,刺槐的净光合速率(A)与相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和外界CO_2浓度(Ca)呈正相关,与T和T1呈负相关,光合午休现象出现的原因很可能是由气孔因素决定;(3)刺槐的光饱和点(LSP)较高、光补偿点(LCP)低,分别为1 499. 2μmol·m~(-2)·s~(-1)、1. 9μmol·m~(-2)·s~(-1),是典型的阳生植物。(4)刺槐的固碳释氧(1 069. 45 g)能力较弱,降温增湿(329. 24 kg)能力较强。刺槐的光合特性由多种生理生态因子共同决定,这些生理生态因子之间存在互作效应;在人工林的选择和配置过程中,采取多个树种结合的方法,从而达到提高整个绿地系统生态效应的目的。     

银杏雄株光合与蒸腾特性的研究

以银杏雄株为材料,研究其光合与蒸腾特性。结果表明:银杏雄株的光补偿点为34．3μmol·(m~2·s)~(-1),光饱和点为1112．6μmol·(m~2·s)~(-1),银杏雄株的净光合速率与大气相对湿度和光量子通量密度(PFD)紧密相关,而蒸腾速率主要受PFD影响,银杏雄株的气孔阻力明显低于雌株,而净光合速率、蒸腾速率一直高于雌株。     

连翘光合作用特性及其影响因子分析

以7a生连翘为试材,对其光合作用日变化和光响应曲线进行测试,并对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行了相关性分析。结果表明:连翘净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在12:00,对光环境的适应性较强;光补偿点为51.49μmol·m~(-2)·s~(-1),显示了阳性植物的光合特性;日平均光合速率为9.9μmol·m~(-2)·s~(-1),表现出较强的光合作用能力。连翘净光合速率与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率呈显著的正相关关系,与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系,而与外界CO_2浓度、空气温度和相对湿度无显著的相关性。     

甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol~(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol~(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol~(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群。在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22%。【结论】第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景。     

不同砧木对‘绿岭’核桃叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

为了解不同砧木对‘绿岭’核桃光合及叶绿素荧光特性的影响,以中宁强、中宁异、北加州黑核桃和核桃作砧木嫁接‘绿岭’核桃的2年生幼树为试验材料,研究了‘绿岭’核桃叶片光合特性及叶绿素荧光特性。结果表明,4种砧木‘绿岭’核桃的净光合速率日变化均呈双峰曲线,其最大净光合速率依次为核桃(17.92μmol·m~(-2)·s~(-1))中宁强(14.17μmol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(13.02μmol·m~(-2)·s~(-1))中宁异(12.34μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率和气孔导度日变化均呈现单峰曲线;最大蒸腾速率依次为中宁异(5.36mmol·m~(-2)·s~(-1))核桃(5.11mmol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(4.90mmol·m~(-2)·s~(-1))中宁强(3.41mmol·m~(-2)·s~(-1));气孔导度最大值依次为中宁强(0.22mol·m~(-2)·s~(-1))中宁异(0.21mol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(0.19mol·m~(-2)·s~(-1))核桃(0.17mol·m~(-2)·s~(-1));胞间CO_2浓度日变化规律较为一致,均呈倒抛物线型;水分利用效率日均值依次为核桃(5.19)中宁强(4.97)北加州黑核桃(3.63)中宁异(3.49)。4种砧木‘绿岭’核桃的Fv/Fm和ΦPSⅡ日变化曲线均呈倒抛物线型;中宁强、中宁异、北加州黑核桃砧木‘绿岭’核桃的Fm和ETR都呈不规则的双谷型,而核桃砧木‘绿岭’核桃呈单谷型。4种砧木‘绿岭’核桃的P_n与T_r、G_s均呈正相关,P_n与C_i、ΦPSⅡ、ETR均呈负相关,相关性因砧木品种不同而达到显著或不显著水平。通过主成分分析对4种砧木‘绿岭’核桃光合及叶绿素荧光特性进行综合评价,其综合评价值分别为0.66、-1.59、-1.83和2.75,表明在光合和叶绿素荧光特性方面,核桃作为‘绿岭’核桃的砧木优于其他3个品种,是适合‘绿岭’核桃的优良砧木。     

马蓝光合特性研究

利用LCpro+便携式植物光合测量系统对马蓝的光合特性日变化及其光合—光响应曲线进行研究.结果表明:日变化测定中,7月份马蓝的净光合速率表现出了午休现象,而10月份未表现出明显的午休现象,7月份马蓝净光合速率总值明显低于10月份的净光合速率总值;光响应测定中,7月份马蓝的表观量子效率为0.0289,光补偿点为21.666μmol·m-2·s-1,光饱和点为977.438μmol·m-2·s-1;10月份马蓝的表观量子效率为0.037,光补偿点为15.034μmol·m-2·s-1,光饱和点为865.505μmol·m-2·s-1.因此,10月份比7月份更适宜马蓝的生长.