黑籽雀稗的光合生理特性研究

利用Li-6400便携式光合分析仪测定黑籽雀稗的光合特性。结果表明,黑籽雀稗的光合日变化呈双峰型,有明显的“午休”现象。11:00左右出现第1个峰值(Pn为28.8 μmol/m²·s),15:00左右出现第2个峰值(Pn为21.59 μmol/m²·s),变化趋势与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等因子相同。黑籽雀稗叶片的光饱和点(LSP)为1 700 μmol/(m²·s),光补偿点(LCP)20 μmol/(m²·s),表观光量子效率(AQY)0.073 9 mol/mol,CO₂饱和点(CSP)600.01 μmol/mol,CO₂补偿点(CCP)21.89 μmol/mol,羧化效率(CE)0.084 6 μmol/(m²·s)。     

不同光照对蝴蝶花光合特性及生长发育研究

用Li-6400光合测定系统测定了不同光照下蝴蝶花的光合特性,结合蝴蝶花的生长发育状况,探讨了蝴蝶花在不同光照下的适应性。结果显示,随植株上层光强的降低,蝴蝶花的Chl a/Chl b、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度均呈降低趋势,Chl b含量、蒸汽压亏缺、气孔限制呈增加趋势;光补偿点、暗呼吸速率、CO₂补偿点、表观量子效率下降,羧化效率增加,揭示了蝴蝶花对光照减低的生理适应机制;蝴蝶花的光补偿点在5.18~12.05 μmol/m²·s,光饱和点在1 000 μmol/m²·s左右,说明其对光的适应范围较宽。CO₂补偿点在54.84~58.45 μmol/mol、CO₂饱和点在970 μmol/mol左右。结合蝴蝶花生长发育状况分析,竹林下植株的叶面积最大、开花状况最佳,生长最好。但3种环境下植株均能生长。     

干旱对假俭草光响应曲线的影响

以假俭草2个品系——Yaan和Common为试验材料,研究了中度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的50%)和重度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的35%)对光响应曲线的影响。结果表明,同一干旱水平下,在一定的光照范围内,净光合效率和气孔导度随着光强的增加而增大;随着干旱程度的加剧则发生显著降低,在Common品系中最大光合速率和光饱和点分别由22.3降到11.2μmol/(m²·s),578降到350μmol/(m²·s),在Yaan品系中则由24.5降到13.0μmol/(m²·s),694降到474μmol/(m²·s)。在同一光强下,Yaan的净光合速率、气孔导度值均大于Common。从光响应曲线来看,Yaan品系受到干旱的影响较小,对光强的利用能力高于Common。     

轮作与连作当归光合特性和挥发油的比较

为了探索当归连作后产量和品质降低的影响因素,研究比较了轮连作当归光合特性及挥发油收率以及化学成分,为深入探讨连作对当归生长发育障碍提供理论依据。用CI-310系统光合测定仪,田间活体测定当归净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)等光合生理生态因子;用水蒸气蒸馏法提取当归药材挥发油,并用 GC-MS法鉴定化学成分,归一化法测定相对含量。结果表明,连作当归叶绿素a和b含量比轮作下显著降低,分别为轮作下的26.5%和57.0%;连作当归的日平均光合速率为1.73 μmol/(m²·s),比轮作当归降低50.9% (2.61 μmol/m²·s) (P<0.05);一天中连作和轮作当归的蒸腾速率下午显著低于上午,连作低于轮作;气孔导度(Gs)12:00前的平均值连作当归(10.6 mmol/m²·s)与轮作(11.4 mmol/m²·s)差异不显著,而14:00后连作(1.3 mmol/m²·s)极显著的低于轮作(4.4 mmol/m²·s);胞间CO₂浓度(Ci)的变化和气孔导度一致;轮作和连作当归挥发油收率分别为 0.95%和0.70%,挥发油中藁本内酯的相对含量分别为 71.62%和29.49%,但挥发油组分基本一致。当归连作显著降低叶片的光合色素含量、光合特性和药材挥发油含量,进而导致产量和品质下降,因此在栽培中应注重合理的轮作倒茬。     

3种鼠尾草属植物光合作用-光响应特性研究

研究丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草光合作用-光响应特性,阐明其对环境光合特性的适应和生理响应,为丹参田间高产栽培技术、鼠尾草属野生植物资源的引种和保护提供理论依据。测定丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草叶绿素含量,并利用LI-6400便携式光合仪研究其光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和C₃植物光响应新模型对光响应曲线进行拟合比较研究。结果显示,3种鼠尾草属植物的叶绿素含量存在明显差异。其光响应曲线均符合C₃植物光响应新模型。丹参表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pn_max)、光补偿点(LCP)均最低,分别为0.040 3,13.32 μmol/(m²·s),24.37 μmol/(m²·s);宝兴鼠尾草为最高;短唇鼠尾草居中。3种植物的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)对不同光合有效辐射(PAR)的响应均有一定程度的差异。C₃植物光响应新模型拟合的结果最好。丹参和宝兴鼠尾草不属于典型的阳性植物,短唇鼠尾草则更为耐荫。可以采取与玉米等高竿作物间作或套作,缓和蒸腾作用,以达到提高丹参净光合速率的目的。     

黄土高原不同地形封育草地的土壤呼吸日动态与影响因子分析

采用动态密闭气室红外CO₂分析法(IRGA)对黄土高原丘陵沟壑区不同地形的封育草地土壤呼吸速率日动态进行了测定,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、地下生物量和地形间的关系。研究结果显示,草地的土壤呼吸日动态呈单峰曲线,最小值为0.393~1.103 μmol/(m²·s),出现在凌晨;最大值为1.034～1.405 μmol/(m²·s),出现在14时左右,可以用正弦曲线拟合;而且不同样地间土壤呼吸速率与土壤温度间的关系均可用指数函数描述。土壤日均呼吸速率在不同地形的草地间存在差异,平坦草地为1.229 μmol/(m²·s),东北坡15°, 30° 和45° 草地分别为1.138, 1.033和0.890 μmol/(m²·s);西南坡15°, 30° 和45° 草地分别为1.036, 0.859和0.379 μmol/(m²·s);土壤呼吸速率随坡度的增大而减小,东北坡土壤呼吸速率小于西南坡,与不同样地间土壤水分和地下生物量的变化趋势一致,而且研究结果表明土壤呼吸的这种差异主要是受地形影响的土壤水分和地下生物量空间分布差异性决定的,而不同样地间土壤平均温度差异不显著(P>0.05)。     

干旱地区紫花苜蓿光合日变化规律研究

自然条件下,采用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,研究了干旱胁迫下新疆阜康地区一年生紫花苜蓿Medicago sativa的光合日变化规律。结果表明：1）苜蓿光合速率日变化曲线呈现双峰曲线,在北京时间14:00、15:00,苜蓿的净光合速率出现明显的“午休”现象;2）苜蓿的光合速率(Pn)日平均为15.60[μmol/(m2·s),CO2],12:00达到最高值21.1[μmol/(m2· s),CO2],21:00达到最低值1.16[μmol/(m2·s),CO2];3）逐步多元回归和通径分析表明,光合有效辐射、蒸腾速率和胞间CO2浓度是直接影响光合速率日变化的主要因子。     

4个地理种源白刺气体交换特性比较

以金塔、临泽、民勤和兰州九州台4个地理种源白刺为试材,利用Locpro便携式光合仪对其气体交换参数进行了测定,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明,4个种源白刺的净光合速率和蒸腾速率日变化均为单峰型,其净光合速率、气孔导度、水分利用率、光饱和点、光补偿点等气体交换参数在金塔、临泽和民勤3个种源与兰州九州台种源间差异显著,其中金塔种源对高光强利用能力最强,光饱和点为(1 800±68)μmol/m²·s,兰州九州台种源对弱光利用能力显著高于其他种源,光补偿点为(25.52±17) μmol/m²·s。4个地理种源白刺具有高光饱和点低光补偿点,说明其对光照的适应性较强,是阳性植物,属于宽域物种。原来生境水分条件较低的金塔种源表现出较高的光合能力,说明白刺种源光合能力对水分变化具有较高的敏感度。     

苏打盐碱胁迫对羊草光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO₂浓度表现为降低,叶片水分利用效率则呈先升高后降低的趋势。同一光强下,随着土壤苏打盐碱胁迫程度的增大,羊草光合速率和蒸腾速率均有所下降,水分利用效率则有所升高。以光强1 500 μmol/(m²·s)为例,pH 9.78的盐碱胁迫处理的羊草光合速率和蒸腾速率分别比对照(pH 7.15)的处理降低了43.8%和51.3%。苏打盐碱胁迫下,羊草蒸腾速率的降低幅度大于光合速率降低幅度,保持了叶片较高的水分利用效率,可能是羊草适应苏打盐碱逆境的重要生理机制。     

桑树品种荷叶白的光合生理生态特性研究

荷叶白是生产上大面积栽植的桑树品种,研究了该品种2年生植株的光合生理生态特性,作为高产栽培技术的依据。该品种2年生植株的光饱和点和光补偿点分别为401、46.7μmol/(m2.s),表观量子效率为0.0598,暗呼吸速率为2.8μmol/(m2.s),最大净光合速率为21.2μmol/(m2.s),具有较低的光饱和点和补偿点,表现出较强的弱光利用能力;CO2补偿点为131.1μmol/mol,羧化效率为0.1472,光合能力最大值为84.6μmol/(m2.s),表现出较大光合作用潜力和生存能力;随着CO2浓度倍增,气孔导度、蒸腾速率均不同程度下降,而水分利用效率明显增强。采用逐步回归与通径系数分析表明,气孔导度、叶面饱和蒸气压亏缺及光合有效辐射是影响桑树叶片净光合速率变化最主要的直接作用因子。在生产上栽植桑品种荷叶白可采用宽行密株或宽窄行相间的密植栽培形式,提高单位面积产叶量,并可在坡度较大的背光地带栽植,以充分利用丘陵蚕区的阳光与地力。     

6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗光合特性和内源激素含量的影响

为明确6-BA对辣椒幼苗抗低温弱光性的调控作用,以耐低温弱光性不同的2个品种辣椒幼苗为试验材料,研究了0.08 mmol/L 6-BA预处理对低温(15℃/5℃)弱光(100 μmol/m²·s)下辣椒幼苗叶片气体交换参数、叶绿素含量和内源激素含量的影响。结果表明,低温弱光显著降低了辣椒幼苗叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素a(Chl a)含量、叶绿素b(Chl b)含量、叶绿素T(Chl T)含量和玉米核苷素(ZR)含量,而胞间CO₂浓度(Ci)和脱落酸(ABA)含量显著升高,引起Pn下降的原因主要是非气孔因素;6-BA预处理未改变上述指标随时间的变化趋势,但较之低温弱光处理,6-BA显著降低了Ci和ABA含量,而Pn、Gs、Chl a含量、Chl b含量、Chl T含量以及胁迫前期(6 d)的ZR含量得到显著提高。可见,0.08 mmol/L 6-BA预处理对增强辣椒幼苗抗低温弱光胁迫能力具有显著的效应,且对低温弱光耐性差的品种表现尤其明显。     

宁夏东部荒漠草原猪毛蒿光合特征和水分利用效率对降水变化的响应

荒漠草原植物的生长和生存受降水影响很大,本研究以宁夏东部荒漠草原猪毛蒿种群为研究对象,2017-2020年连续4年监测了降水改变条件下土壤水分特征,测定了猪毛蒿净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度等光合特征,并对其内禀水分利用效率和瞬时水分利用效率进行了分析。研究表明：4年中无效降水事件(<5mm)发生次数较多,占当年降水频次的60.00%～82.54%;大雨(≥25 mm且≤49.9 mm)和暴雨等级(≥50 mm)降水事件较少,平均单次降水事件的降水量仅为3.3～6.5 mm·次^-1。不同处理各土层的土壤含水量存在较大差异,表层(10 cm)土壤含水量较次表层(20 cm)和深层(60 cm)的变幅大;次表层(20 cm)土壤平均含水量低于表层,与小降水事件发生频次较高无法入渗补给以及植物吸收消耗有关;深层(60 cm)土壤含水量变化小,较稳定。净光合速率随着光合有效辐射的增加而增大,当光合有效辐射在400～1600μmol·m^-2·s^-1时,增雨处理提高了猪毛蒿的净光合速率;在...     

不同CO2浓度对苜蓿分枝期光合性能的影响

以苜蓿（Medicago sativa）‘Maverick’为试验材料,研究不同CO₂浓度下苜蓿分枝期的光合能力日变化情况,探索未来大气CO₂浓度上升过程中苜蓿的生产潜力,为未来牧草种植产业提供指导。结果表明：当开顶式生长室中CO₂浓度为550和700 μmol·mol^-1时,‘Maverick’的叶绿素含量对比室外对照组分别提高了2.4%和3.6%,但差异不显著。净光合速率（Pn）日平均值分别提高了114.69%和116.54%。此外,CO₂浓度升高提高了苜蓿的光系统Ⅱ（PSII）的原初光能转换效率（Fv/Fm）、潜在活性（Fv/Fo）、实际光化学量子产量（Yield）,并显著增加了光化学淬灭（qP）,降低非光化学淬灭（NPQ）。研究结果表明在高CO₂浓度条件下更利于‘Maverick’叶绿素捕获光能,PSII反应中心比例大,光合作用增强。     

苜蓿光合速率日变化及其与环境因子的关系

利用LI-6400光合仪测定苜蓿叶片净光合速率,研究其日变化及与环境因子的关系。结果表明:苜蓿叶片净光合速率、蒸腾速率日变化均呈现"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;净光合速率峰值出现在10:00和13:00,分别为33.55和27.88μmol CO₂·m^-2·s^-1,第1峰值大于第2峰值;蒸腾速率的峰值出现在11:00和14:00,比光合速率滞后1小时;相关分析表明,苜蓿净光合速率与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关(r=0.8433^**、0.8223^**),与田间CO₂浓度呈极显著负相关(r=-0.8125^**);在光照强度、CO₂浓度、气温和空气湿度4个环境因子中,影响净光合速率日变化的主要因子是田间CO₂浓度。     

黄河口滨岸潮滩湿地CO2、CH4和N2O通量特征初步研究

2009年8月,运用静态暗箱-气相色谱法对夏季黄河口滨岸潮滩湿地CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化特征进行了原位观测。结果表明,夏季低潮滩沉积物-大气界面的CO₂、CH₄和N₂O通量均具有明显日变化特征,日通量范围分别为-18.755～43.731,-0.070～0.224和-0.002～0.008 mg/(m²·h),均值为11.630,0.079和0.005 mg/(m²·h),全天表现为三者的排放“源”;中潮滩沉积物-大气界面CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化范围分别为-30.780～25.734,-0.111～0.100和-0.004～0.006 mg/(m²·h),均值为4.570,0.011和0.002 mg/(m²·h),全天亦表现为三者的排放“源”;中潮滩-大气界面CO₂、CH₄和N₂O通量的日变化范围分别为46.253～102.637,-0.211～0.048和-0.008～0.008 mg/(m²·h),均值为76.656,-0.038和-0.002 mg/(m²·h),全天表现为CO₂的“源”、CH₄和N₂O的“汇”。 本研究还发现,中潮滩的CO₂通量与气温呈显著正相关(P＜0.05)关系,低潮滩沉积物的CH₄通量与气温、地表温度和5 cm地温呈极显著正相关(P＜0.01)关系,而中潮滩的N₂O通量与气温、地表温度和不同深度地温(5,10,20 cm)呈显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)负相关关系;沉积物基质和翅碱蓬群落是影响CO₂、CH₄和N₂O通量特征的重要因素,而水分、盐分对于三者通量特征的影响也不容忽视。     

老芒麦衰老过程中叶片叶绿素和光合作用变化特征及对养分的响应

试验以青藏高原青海省高寒草地中广泛分布和退化草地补播改良中的常用牧草品种-青牧1号老芒麦为研究对象，分析老芒麦衰老过程中叶片叶绿素和光合作用变化特征及对养分的响应。在青藏高原东北部，青海湖湖东地区设置1~6龄老芒麦自然生长田，6龄老芒麦施肥田和老芒麦连续施肥田（6年）3个处理。从2015年开始，每年5月进行老芒麦种植，播量2.25 g·m^-2，行距30 cm，小区面积15 m² （3 m×5 m）。采用KONICA MINOLTA， INC公司的SPAD分析仪，每个处理随机选取10株健康植株，从旗叶开始从上往下依次测定3片叶子的叶绿素相对含量。采用LI-COR公司的LI-6400XT便携式光合作用测量系统，在老芒麦开花期（7月底-8月初），选择天气晴朗早上10：30-11：30，随机选取5株健康植株对其旗叶进行测量。结果表明：3龄时老芒麦叶片叶绿素相对含量出现降低趋势，6龄时老芒麦叶片出现了逆向衰老现象；随着老芒麦年龄增加，旗叶净光合速率持续降低，而胞间二氧化碳浓度呈上升趋势，气孔导度和蒸腾速率从3龄开始显著降低，且3~6龄间无显著差异；青牧1号老芒麦6龄田，氮肥和磷肥施入普遍提高老芒麦叶片叶绿素相对含量，且不同部位叶片叶绿素相对含量（33.30%~48.23%）均显著高于对照组（27.05%~30.72%），叶片逆向衰老现象在高氮处理下得到缓解，氮肥和磷肥施入普遍提高老芒麦叶片净光合速率，N（60 kg·hm^-2）处理下叶片净光合速率最高（10.77 μmol·m^-2·s^-1）；青牧1号老芒麦在连续施肥6年处理下，低氮（45 kg·hm^-2）施肥下叶片叶绿素相对含量较高，磷肥对保持老芒麦叶片叶绿素相对含量效果不显著；中度氮肥（60 kg·hm^-2），同时配合磷肥添加长期施入，可有效维持高龄老芒麦叶片的光合效率。     

土壤含水量对条墩桑光合特性及水分利用效率的影响

条墩桑是条叶兼用的一种优良灌木桑,可用于干旱半干旱地区的风沙治理。以2年生条墩桑幼苗为试验材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫下条墩桑光合特征及其水分利用效率的变化。不同土壤水分状况下,条墩桑净光合速率日变化曲线基本呈"双峰"型:正常水分和轻度干旱条件下,净光合速率在上午11:00达到最大值,分别为17.55和15.20μmol/(m2·s);中度干旱条件下,净光合速率在上午10:00前后就达到峰值,为9.60μmol/(m2·s),光合午休相对提前了1h且时间延长,其净光合速率与气孔导度的下降平行进行。水分利用效率最高值出现在上午较早时分,且上午的水分利用效率明显高于下午,其日平均值下降幅度明显小于净光合速率的降低幅度。净光合速率下降的原因既有气孔限制,又有非气孔限制因素,随着土壤水分含量的减少,非气孔限制因素作用增加。