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。     

LED光质对竹柏幼苗生长和光合作用的影响

[目的]探索竹柏幼苗光合作用特性及补光培育技术。[方法]基于LED光源,研究红光、蓝光、白光对竹柏幼苗生长及光合作用产物、特性的影响。[结果](1)白光处理下竹柏的生长效果较差,株高、地径、叶片指标均低于红光和蓝光;(2)蓝光处理下竹柏叶片的叶绿素a/b、净光合速率最大,可溶性蛋白含量最高,叶片具有阳生植物的特性,其中叶绿素a/b和可溶性蛋白含量分别比白光处理高17.51%和24.37%,净光合速率比红光处理高823.08%;(3)红光处理下竹柏地径、株高、叶片数量、叶面积增长量及叶片可溶性糖含量最大,其中地径、株高、叶片数量、可溶性糖含量分别比白光处理高326.67%、92.75%、100.00%、111.03%,叶面积增长量比蓝光处理高214.29%。[结论]综合比较竹柏幼苗的生长指标和光合作用效果,红光最有利于竹柏的生长。     

光质对植物光合作用及生长发育的影响

光质作为光因子中重要的组成部分,影响着植物的光合作用、种子萌发、器官形成和发育以及开花结果等。本文综述了光质对植物光合作用和生长发育的影响,并在此基础上对光质调控植物光合作用和生长发育方面的研究进行了展望。     

光质对草莓叶片光抑制的影响

用光谱仪、便携式调制叶绿素荧光仪和光合仪,研究了相同光强(自然光强的55%~57%)的不同光质下草莓叶片的光抑制特性。结果表明,不同光质下草莓叶片AQY、Fv/Fm、Fm的降幅为红膜>中性膜>绿膜>蓝膜,与不同光质中紫外光和蓝紫光比例负相关。这说明红膜下发育的草莓叶片对光抑制最敏感,而蓝膜下发育的草莓叶片的光合作用较耐光抑制。     

光强光质对红掌组培不同阶段的影响

以红掌愈伤组织和组培苗为材料,研究光强光质对其愈伤增殖分化和组培苗生长的影响。结果表明,组培架不同位置的光照强度差异很大,斜射、散射光是重要的受光途径。不同光质光源间光照强度差异大,其中,白光组合光大于单色组合光,红光大于蓝光。不同品牌LED灯光强光质可能会有明显差异。红掌愈伤培养以1支白光LED灯管为宜,光照过强则愈伤组织增殖放缓,褐化死亡率增加。红光促愈伤分化,蓝光则无此作用。白光LED灯管间距16 cm左右(2支灯管)光强满足红掌组培苗生长需要,且最经济,1支灯管易造成组培苗徒长。红掌愈伤增殖和组培苗生长以光质配比较均衡的组合光源1红∶1蓝∶1黄、1红∶1白、全光谱-1为好,优于单一色光或一种色占比较大的光源。     

光质对胭脂花幼苗生长的影响

[目的]引种驯化胭脂花,进行园艺化栽培。[方法]测定比较了5种不同光质照射处理(红光、黄光、蓝光、绿光和白光)对胭脂花幼苗叶片数目、株型等的影响。[结果]红光和黄光处理下的胭脂花幼苗生长量明显高于其他组。[结论]获得照射处理前后胭脂花幼苗生长量的相关资料,为更好地研究胭脂花提供依据。     

杉木幼苗不同光质光响应曲线的模型拟合及光合特性比较

以2年生无性系幼苗为试验材料,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型分别对白光、红光和蓝光3种光质条件下杉木光合光响应曲线进行拟合,并分析3种光质条件下杉木的光合特性。结果表明,非直角双曲线模型适用于白光和红光的拟合,直角双曲线修正模型则适用于蓝光的拟合,而直角双曲线模型对3种光质的拟合效果均较差。弱光环境中(I≤200μmol·m-2·s-1),红光下杉木具有较强的光合能力,其光合速率、气孔导度和水分利用效率均较高;强光环境中(I200μmol·m-2·s-1),蓝光下杉木具有更强的光合能力,白光下的光合速率则介于红光和蓝光之间。     

光质对作物光合作用影响的研究进展

从叶片生长、叶绿体发育、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合速率等方面,综述了光质对作物光合作用的影响,并且在此基础上对光质调控作物光合作用的研究进行展望。     

光质对玉米叶片光合及光系统性能的影响

【目的】研究不同光质对玉米叶片光合作用及光系统性能的影响,旨在探讨阴天条件下光质变化对玉米光合作用影响的生理机理。【方法】在大田条件下,以郑单958（ZD958）和先玉335（XY335）为供试材料,设置3种光质处理,分别为红色膜（R）、蓝色膜（B）和绿色膜（G）,以白色纱网模拟阴天作为对照（CK）,试验于2013年4-6月在黄淮海玉米技术创新中心进行。于6片完全展开叶时进行光质处理,10 d以后,利用快速叶绿素荧光和820 nm光吸收技术测定气体交换参数、快速叶绿素荧光动力学曲线及820 nm光吸收量的变化,分析光质对玉米叶片光合作用和光系统性能的作用方式。【结果】阴天和模拟阴天条件下,各波段辐射能所占比例基本与晴天一致,但各波段光的绝对量均显著下降,其中蓝紫光下降最多。3种色膜处理中,蓝膜在蓝紫光和紫外光（300-510 nm）下降最少,且所占比例较自然光显著增加。不同色膜处理后,XY335和ZD958净光合速率（P_n）均显著下降,下降幅度表现为绿膜（G）＞红膜（R）＞蓝膜（B）,XY335下降幅度为40.13%、32.68%和22.00%,ZD958为46.92%、37.69%、27.46%。与对照相比,各处理的气孔导度（G_s）显著下降,胞间CO₂浓度（C_i）却显著上升。这说明,不同光质处理P_n下降是由非气孔因素引起的。除XY335在蓝膜下外,两玉米品种叶片不同色膜处理下捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A下游的电子受体的概率（Ψ_o）和以吸收光能为基础的性能指数（PI_ABS）均显著下降,下降的程度表现为绿膜＞红膜＞蓝膜,说明除XY335在蓝膜下表现出品种特异性之外,在不同的色膜处理下PSⅡ的性能均受到明显抑制,且不同处理对PSⅡ反应中心电子受体侧之后的电子传递链性能的抑制作用更大。除XY335在蓝膜下外,两品种不同光质处理叶片供体侧性能（W_k）和受体侧性能（V_j）均显著降低,这说明蓝膜对两品种PSⅡ供体侧和受体侧性能影响较小。而绿膜和红膜均显著降低了两品种PSⅡ供体侧和受体侧的性能,且绿膜下供体侧性能降低幅度大于受体侧,而红膜下反之。XY335和ZD958在不同色膜下PSI的最大氧化还原能力（ΔI/I_o）和两光系统间的协调性（Φ_{（PSⅠ/ PSⅡ）}）均显著下降,表现为红膜＞绿膜＞蓝膜。【结论】阴雨天气下,可见光波段中蓝紫光的减少使得玉米叶片光系统Ⅰ的性能显著下降,造成两光系统间的协调性下降,从而降低了光合电子传递链的性能,最终导致净光合速率的下降。     

不同光质条件下马铃薯光响应曲线拟合模型的比较

为了研究不同光质处理下马铃薯的光合作用能力、光响应曲线,以及数据拟合模型的适用性,通过盆栽试验,利用蓝光(B)和红光(R)光源,设置B、B∶R=1∶3(B1R3)、B∶R=1∶5(B1R5)、B∶R=1∶7(B1R7)和R共5种不同的光质组合,测定马铃薯的光合色素、光合作用强度和光响应曲线,并用指数模型、直角双曲模型、非直角双曲模型、叶子飘模型和指数修正模型拟合光响应曲线,计算不同光质处理下的马铃薯光合参数。结果表明:B1R7处理下的光合色素含量和光合作用能力在5种处理中最高;叶子飘模型和指数修正模型的拟合效果整体较好,尤其是对P_nmax、LSP和R_d的拟合,指数模型、直角双曲模型和非直角双曲模型拟合效果较差;B1R7处理下马铃薯的光补偿点、光饱和点和最大净光合速率在5种光质处理中最高。综上,B1R7的光质组合可以增强马铃薯的光合作用,叶子飘模型和指数修正模型比较适合马铃薯光响应曲线的拟合。     

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。     

杉木不同造林方式效益分析

从福建省洋口国有林场引进杉木2代苗木,通过炼山和不炼山2种方式在福建省沙县设立造林对比试验。结果显示：杉木不炼山方式造林比炼山方式造林投资高12.6%;杉木炼山方式造林前期生长比不炼山方式造林快,5a后渐渐持平,8a后不炼山方式造林显著优于炼山造林;炼山造林还导致土壤容重增大,土壤孔隙度降低,土壤变得紧实。     

不同桉树无性系光响应曲线研究

分别应用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和叶子飘构建的新光响应模型对8个参试不同桉树无性系的光响应曲线进行拟合,比较它们之间的差异,找出最优模型,筛选高光效桉树优良无性系。结果表明,与直角双曲线和非直线双曲线模型相比,叶子飘新构建的模型拟合的效果更好,拟合的结果与实测值最为接近。新模型拟合的光响应曲线在达到饱和光强之后呈非线性缓慢下降,出现光抑制现象。而直角双曲线和非直角双曲线模型拟合的光响应曲线在强光下光合曲线仍呈现不断上升的趋势,与超过饱和光强后光合速率下降的预期和事实不符。新模型拟合得到的φ0、φc0、φc三个参数不相等,这表明新模型可以处理在低光照强度条件下的光响应问题。以新模型拟合的8个桉树无性系的光响应曲线特征参数作为参考值,综合各参数,在8个桉树无性系中,无性系1号在光合上为表现较优良的无性系。     

LED光质对猴樟幼苗生长和光合特性的影响

为研究不同光质对猴樟生长及光合作用的影响,对猴樟幼苗开展了LED光源控制试验。设置红光、蓝光、红蓝（7:3）复合光和白光（对照）4个处理,测定了猴樟的生物量、光合参数和叶绿素荧光参数等指标,并运用主成分分析法对4种光质进行了综合评价。结果表明,处理5个月后,与白光相比,红光除增大了最大光化学效率（F_v/F_m）之外,其在猴樟苗的株高、地径、生物量、净光合速率（P_n）和水分利用效率（WUE）上都显著减小,即红光抑制了猴樟苗的生长和表观光合作用。蓝光下猴樟苗生长性状与白光类似,但P_n和F_v/F_m 减小,Y（NO）增大,说明蓝光显著抑制光合。红蓝光下除了地径减小、叶生物量增大之外,其余指标与白光没有明显差异。4种光质对猴樟苗的综合效应优劣顺序为白光＞红蓝光＞蓝光＞红光。白光下综合表现最优,红光下最差。猴樟设施化育苗中应首选白光和红蓝光等复合光源。     

不同林龄杉木实生林物理力学性质变异研究

以湖南省金洞林场同一立地条件、不同林龄的杉木实生林木材为研究对象,按照国家标准测定其物理力学性质的气干密度、基本密度、横纹弦向全部抗压、横纹径向全部抗压等10个性状指标.方差分析发现,杉木实生林木材的10个性状指标均随林龄的增大而增加,且各指标差异显著.对其进行相关性分析,发现木材物理与力学性质间表现为正相关,其中与横纹弦向局部抗压、横纹径向局部抗压、顺纹抗弯模量、顺纹抗拉强度表现出极显著相关性,相关系数为0.207～0.680.变异系数计算结果表明,各性状的变异系数变化范围为3.57％ ～11.40％,30年生时,气干密度、基本密度、横纹弦向全部抗压、横纹径向局部抗压、顺纹抗弯强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度的变异系数小于其他2个林龄.全部性状的变异系数均处于10％左右,说明实生林各性状总体稳定.综上可知,实生林的物理力学性质具有密切的相关性,随着林龄的增加,表现出受环境因素影响越来越小,受遗传因素影响越来越大.     

桉树无性系光合光响应研究

应用德国Walz公司生产的GFS-3000气体交换—荧光测量系统研究桉树8个无性系的光合作用光响应规律,筛选高光效、耐强光桉树优良无性系。结果表明,参试桉树净光合速率随光合有效辐射升高而迅速增加达到最高点,之后随光合有效辐射增加而缓慢降低并稳定下来,光抑制并不明显,蒸腾速率和气孔导度对光响应的变化趋势与光合速率相似,胞间CO2浓度对光合有效辐射的响应趋势则与光合速率相反。8个参试桉树最大光合速率集中在8.88-14.86μmol.m-2.s-1,最大的为无性系1,最小的为无性系2;光饱和点集中在1 133.33-1 329.12μmol.m-2.s-1,最高的为无性系1,最低的为无性系4;光补偿点集中在7.96-37.26μmol.m-2.s-1,最大的为无性系7,最小的为无性系3;表观量子效率最高的为无性系1、6,最低的为无性系5。通过分析比较了8个桉树无性系的光响应规律,初选获得无性系1为优良的桉树无性系。     

红蓝单色光质下茄子叶片的光吸收与光合光响应特性

以日光温室茄子‘黑帅圆茄’为试材,测试了高亮型发光二极管LED光源发出的白光(400~700 nm)和单色光质[红光(650±5)nm、蓝光(470±5)nm]下叶片和叶绿素的光吸收,以及光合对光强响应特性参数的影响,分析了红、蓝单色光质的光合效率。通过分光光度计在400~700 nm波长范围内扫描表明,叶绿素对强吸收波长400~480 nm和650~680 nm范围内的红光(660 nm)和蓝光(470 nm)的吸光值较高,白光(400~700 nm)较低。通过积分球采用LED光源测得红光下茄子叶片的光吸收系数ε最高,其次为白光,蓝光最低。在白光和红、蓝单色LED光源下,光饱和点LSP无明显差异,在1 800~2 000μmol/(m2.s)之间;但是,蓝光的表观光量子效率AQY、实际光量子效率PQY、最大净光合速率Pnmax和最大光合光转化效率LCEmax均比红光的低;蓝光的光补偿点LCP、光半饱和点LSPsemi比红光的高,白光居中。综合反映出蓝光的光合效率低于红光,其原因主要与蓝光的光吸收系数ε低于红光有关。     

不同光照条件下东北红豆杉幼苗光合特性日变化

为了解东北红豆杉的光适应特性以达到高效培育的目的,以5年生东北红豆杉幼苗为研究对象,研究3种光照条件下(全光照FL、60%全光照F1和30%全光照F2)东北红豆杉幼苗光合特性的日变化规律,明确其幼苗随光温变化的生理响应特点。结果显示:3组幼苗的净光合速率(Pn)均呈现双峰变化趋势,9:00时Pn的峰值显著高于15:00时的峰值,且F2条件下的Pn最高,F1次之,FL最低;显然增加光照强度后,幼苗的Pn受到了强光的抑制。气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律与Pn相似,呈现出明显的双峰趋势,F2条件下幼苗的Gs变化幅度要小于其他2组幼苗的Gs;上午F2条件下幼苗的Tr最高,下午FL条件下的Tr最高。胞间CO2浓度(Ci)呈现V型变化趋势,上午F2条件下幼苗的Ci最高,下午最低,且与FL条件下的幼苗差异显著。气孔限制值(Ls)的变化趋势与Ci完全相反。总体而言,幼苗增加光照强度后,在1 d内,从外观上幼苗生长状态正常,但净光合速率明显下降。