冬小麦旗叶光合速率对光强度和CO2浓度的响应

通过控制光强度、CO2浓度和温度等因素,研究华北平原冬小麦(Triticum aestivum)在抽穗期旗叶光合作用对光响应、CO2响应以及气孔导度对光的响应.结果表明: 在控制环境条件下,光合速率随光强度的增加而增大直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低直至出现光抑制;光合速率随CO2浓度的增加而增加,达到饱和CO2浓度后,光合速率几乎不变;冬小麦叶片气孔导度随光强度的增加而增加直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低.在气温为20和25 ℃、CO2浓度相同(360 μmol·mol-1)的条件下,冬小麦的最大光合速率几乎不变,但温度影响冬小麦的饱和光强度.     

小蓬竹光合作用对CO_2的响应特征

为加强小蓬竹(Drepanostachyum luodianense(Yi et R.S.Wang))的保护利用及光合生理研究,以移栽和野生的2年生小蓬竹植株作为对比实验材料,利用Li-6400便携式光合作用测定系统对小蓬竹的CO2响应特性进行了研究。结果表明:小蓬竹CO2响应研究最适宜的数理模型为直角双曲线的修正模型,在控制条件为叶温28℃、叶面空气湿度75%、光合有效辐射1 700μmol·m-2·s-1时,小蓬竹胞间CO2摩尔分数随着叶室内CO2摩尔分数的升高而近乎同步直线上升,移栽小蓬竹与野生小蓬竹的胞间CO2摩尔分数和叶室内CO2摩尔分数值分别稳定在0.44、0.59;气孔导度随着胞间CO2摩尔分数的升高总体上逐步下降,移栽小蓬竹气孔导度水平略低于野生小蓬竹;蒸腾速率随着胞间CO2摩尔分数的升高及气孔导度的下降而逐步下降,最后趋于平稳,移栽小蓬竹与野生小蓬竹蒸腾速率表现出与气孔导度较为一致的差异。因此,移栽小蓬竹最大净光合速率与野生小蓬竹总体上无明显差异。     

栾树和无患子净光合速率对光强和CO2浓度的响应

以栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.)和无患子(Sa pindus mukorossi Gaerth.)为研究对象,比较两者的净光合速率对光强和CO2浓度响应特性.结果表明:直角双曲线修正模型拟合两种植物的光响应曲线和CO2响应曲线的决定系数R2均在0.998 6以上,拟合效果良好;栾树和无患子的最大净光合速率(Pmax)分别为10.69和6.68μmol·m-2 ·s-1,光饱和点(LSP)分别为1 526.62和1 439.22 μmol·m-2 ·s-1,光补偿点(LCP)分别为13.61和9.57 μmol·m-2 ·s-1,表明栾树的光合作用强于无患子,且两者对弱光有较强的适应能力,都能利用很高的光强;栽培实践中需考虑密度,防止过密导致生长速率下降;栾树和无患子的CO2饱和点(CSP)分别为1 438.41和1 242.06 μmol·m-2·s-1,CO2补偿点(CCP)分别为65.45和70.64 μmol·m-2·s-1,高CSP意味着在全球CO2浓度不断升高的背景下,两者均能很好地应对,栾树较无患子有更宽的CO2利用范围,适应能力更强.     

不同土壤湿度下柠条光合速率对CO_2浓度和辐射强度响应的模拟研究

在控制土壤湿度水平下,模拟大气中CO2浓度升高和辐射增强对柠条光合作用的影响。结果表明,在CO2浓度饱和点以下,柠条的光合速率对CO2浓度的响应表现为线性关系,对辐射的响应表现为对数函数关系。柠条光合速率随辐射强度增加和/或CO2浓度的升高而增大。在土壤湿度较大时,柠条光合速率的变化率随辐射强度的增大而增大;在土壤湿度较小时,光合速率在辐射强度为500μmol·m-·2s-1时对CO2浓度的响应最敏感。柠条的暗呼吸随CO2浓度的升高而增大,土壤湿度越小,柠条的暗呼吸对CO2浓度的响应越敏感。     

CO_2浓度升高对丁香光合生理特性的影响

在人工控制CO2浓度梯度条件下,研究了丁香叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率对CO2浓度升高的响应。结果表明:CO2浓度升高对丁香的光合生理有明显的影响,当CO2浓度为当前浓度至加倍(360～720μmol﹒mol-1)范围内,各光合指标随CO2浓度增加而增大,继续升高CO2浓度则开始下降。在较强光照下,升高CO2浓度对丁香有"气肥"作用。丁香达光合能力值适宜的光合有效辐射强度为1000μmol﹒m-2s-1,CO2浓度为700μmol﹒mol-1。未来CO2浓度升高,不仅有利于丁香的光合作用,而且可提高丁香的水分利用效率。     

滇青冈光合响应特征曲线研究

为研究滇青冈在不同光合有效辐射与CO2浓度下的光合特性及光合作用潜力,以西南林业大学校园内的14年生滇青冈为对象,采用LI-6400便携式光合作用系统的红蓝光源与外接CO2钢瓶,原位测量滇青冈叶片的净光合速率（Pn）对光合有效辐射（PAR）与胞间CO2浓度（Ci）的响应曲线,并拟合得到了表观量子效率（Q）、最大光合速率（Pmax）、暗呼吸速率（Rd）、光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）、表观羧化效率（Vc）、最大电子传递速率（Jmax）、光呼吸速率（Rp）、最大羧化效率（Vcmax）、Rubisco含量、CO2补偿点(CCP)、CO2饱和点（CSP）等重要光合参数。结果表明：滇青冈叶片的Pn在PAR≤200μmol/(m2·s)范围呈直线上升趋势,随后逐渐增加至最大值,在PAR≥800μmol/ (m2·s)后开始缓慢下降。滇青冈的Pn/ Ci曲线显示：在Ci ≤400μmol/mol时,Pn上升速度较快,此后随着Ci浓度的逐渐升高,Pn也逐渐接近饱和状态。滇青冈的LCP较低,LSP也并不高,表现出较强的阴生植物特征。此外,滇青冈的Vc、Jmax、Vcmax、Rubisco含量均较低,导致其较低的光合能力。对于滇青冈的造林种植管理,应主要利用滇中高原石灰岩地区的半阴坡、阴坡或其他形式的适当遮荫生境条件。     

诸葛菜试管苗的光合特性及其对CO2浓度升高的响应

用Li-840 CO2/H2O气体分析仪对诸葛菜试管苗的光合特性及其对CO2升高的响应进行研究。结果表明:诸葛菜试管苗的光合速率日变化不大,午间没有明显的“午休”现象。在不同光源下实际光合速率的比较,在相同的光强下LED-红光下的试管苗的光合速率最高,LED-蓝光次之。正常大气条件下,LED-蓝光在70μmol/(m2.s)光强下的诸葛菜试管苗的CO2饱和点为5 058μmol/mol,CO2补偿点为266μmol/mol。     

2种树龄巴山榧对光照的响应

目的通过对2种树龄的巴山榧光合作用特性的研究,初步探讨光照条件对不同树龄巴山榧的影响,为深入揭示巴山榧濒危机制提供科学依据。方法本研究选址重庆市南川金佛山周家石窖次生林地,随机选取样地中生长良好的3年生和15年生巴山榧各3株,做好标记并测定其光合参数日变化、光响应曲线、CO₂响应曲线以及叶绿素含量。结果15年生巴山榧的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均大于3年生巴山榧,其中叶绿素a和b的差异显著;3年生巴山榧的叶绿素a/b大于15年生巴山榧,差异不显著。15年生巴山榧净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)日均值显著大于3年生日均值;胞间CO₂浓度(C_i)日均值显著低于3年生日均值。15年生巴山榧光饱和时最大净光合速率(P_nmax)大于3年生;表观量子效率(AQY)、暗呼吸收速率(R_d)、光补偿点(LCP)小于3年生,光饱和点(LSP)大于3年生;3年生巴山榧CO₂饱和时P_nmax、羧化效率(CE)、光呼吸速率(R_p)、CO₂补偿点(CCP)、CO₂饱和点(CSP)小于15年生。结论3年生巴山榧光合系统结构完整,已具备较好的光合能力,在温度高、光照强的环境中,能及时启动“午休现象”以此来保护光合机构免于被破坏;但其不适应强光照射,在光合作用过程中能通过提高光呼吸速率以及对弱光较强的利用能力,以保持较高的光能转化效率。15年生巴山榧则对光照、CO₂利用幅度较宽,尤其在强光照射下,能及时启动“午休现象”,增大蒸腾速率来使叶片免于灼伤;在弱光环境中还能通过降低暗呼吸作用的消耗以积累更多的有机物质,表现出对周围环境变化更强的适应性。      

提高CO_2浓度对大花蕙兰生长及光合生理特性的影响

研究了提高CO2浓度对大花蕙兰植株生长和光合生理特性的影响。结果表明:提高CO2浓度会促进大花蕙兰植株的生长发育,增加株高、叶宽和叶长;对花芽的生长具有明显的促进作用,但是并没有明显的提高植株的开花率;会使大花蕙兰的始花期提早,但对花期的长短并没有明显的影响;导致了叶片气孔导度(SC)和蒸腾速率(TR)的下降,净光合速度的提高。     

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。     

避雨栽培条件下不同葡萄品种光合特性的研究

试验使用LI-6400便携式光合仪测定了美人指、醉金香、甲斐乙女等15个葡萄品种在避雨栽培条件下的光响应曲线,并通过二次项回归法和线性回归法进行拟合、分析,计算出各品种的表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rday)、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP).结果表明,供试品种的光合生理参数差异较大,其中各测试品种的LSP值为1 125.00～1 575.00 μmol/ (m2·s),美人指、红地球等4个品种的LSP较高,醉金香、金手指等6个品种的LSP居中,维多利亚、红宝石无核等5个品种的LSP较低;各测试品种的LCP值为14.08～57.38 μmol/ (m2·s),维多利亚、夏至红的LCP较高,醉金香、美人指等5个品种的LCP居中,红地球、温可等8品种的LCP较低.     

尾叶桉和邓恩桉的光合和蒸腾特性对光强的响应

[目的]探讨桉树的光合特性及其对环境光强变化的响应和适应性。[方法]设10个光照强度梯度:2 000、1 500、1 000、800、500、200、100、50、20和0μmol(/m2.s),利用LI-6400测定了尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和邓恩桉(E.dunnii)幼苗的光合特性和蒸腾特性对光强的响应。[结果]尾叶桉和邓恩桉的光饱和点分别为1 500和1 000μmol/(m2.s),光补偿点分别为24.87和25.16μmol(/m2.s),表观量子效率分别为0.058 0和0.050 6,暗呼吸速率分别为1.44和1.27μmol(/m2.s)。两种桉树叶片Ci随光强的上升呈现出下降的趋势,气孔导度随光强的上升呈现出上升的趋势。水分利用率随光照强度增加呈抛物线状变化,光强在500μmol(/m2.s)以内时几乎呈直线上升并在500μmol/(m2.s)时达到最大值,然后随着光强的继续增强而出现了略有下降的趋势。[结论]该研究为桉树引种、速生丰产和制定栽培管理措施提供理论依据。     

药用植物艾纳香光合光响应曲线及其模型拟合

为了探明艾纳香光响应特征及其最大净光合速率、光饱和点等光合参数,从而为艾纳香优质苗木的培育及科学栽培提供理论依据,采用Li-6400光合作用测定系统对艾纳香一年生苗木叶片光响应进行了测定,并应用4种光响应经验模型对艾纳香叶片光响应曲线进行拟合。结果表明:1)直角双曲线、非直角双曲线及指数函数模型不能求取艾纳香最大净光合速率和光饱和点的解析解,而结合其他方法拟合的相应值与实测值有显著差异,同时也不能处理发生光抑制的光响应数据;2)修正的直角双曲线模型拟合的各项光合参数均比较准确,同时也能很好地处理艾纳香发生光抑制的光响应数据;3)经修正的直角双曲线模型拟合的艾纳香最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和初始量子效率分别为19.00μmol/(m2.s)、1 866.15μmol/(m2.s)、33.56μmol/(m2.s)、-2.07μmol/(m2.s)和0.066。结论:艾纳香光能利用能力和光合生产力较高,有一定的耐阴能力,对光照的适应范围较宽。     

‘V’形架式下5个鲜食葡萄品种光合日变化和光响应曲线特征参数比较

【目的】比较5个葡萄品种光合能力,为其合理选(引)种和科学田间管理技术的制定提供理论依据。【方法】以克瑞森、新郁、火焰无核、巨玫瑰和蓝宝石为试材,测定‘V’形架栽培模式下5个葡萄品种的光合日变化趋势及光合速率(Pn)-光响应曲线特征参数。【结果】5个葡萄品种Pn日变化中,克瑞森、新郁、巨玫瑰均有单峰,均呈上午高下午低的逐渐下降趋势,火焰无核和蓝宝石均有双峰,均呈因中午的高温和强光(气孔因素)而导致的“午休现象”,5个葡萄品种Pn日平均值分别为克瑞森(8.395±3.541)μmol/(m²·s)、新郁(9.303±2.643)μmol/(m²·s)、火焰无核(8.796±3.588)μmol/(m²·s)、巨玫瑰(8.043±2.614)μmol/(m²·s)、蓝宝石(8.002±4.157)μmol/(m²·s)。5个葡萄品种Pn-光响应曲线特征参数中,光补偿点(LCP)在(51.0~78.0)μmol/(m²·s)范围内,其中新郁和蓝宝石的LCP均较高,其它3个品种的LCP均低于60.0 μmol/(m²·s)以下;蓝宝石的光饱和点(LSP)最高,为1 582.2 μmol/(m²·s),其次为新郁,克瑞森的LSP最低,为1 151.9 μmol/(m²·s)。【结论】5个葡萄品种在于田县的光合适应性均比较好,其光合水分利用效率(WUE)日平均值由大到小排序为克瑞森>火焰无核>蓝宝石>新郁>巨玫瑰。     

葛藤的光合作用和光强的关系

为了进一步认识和利用葛藤,采用英国pp-systems公司生产的TPS-1光合仪对不同水分条件下盆栽的2种葛藤成熟叶片的光合速率与光强的关系、适宜水分下不同叶位叶片光合速率与光强的关系以及同一叶片不同时段光合速率与光强的关系进行研究。结果表明:不同水分条件下,不同品种葛藤的成熟叶片净光合速率(y)与自然光强(x)之间均呈极密切的正指数关系(x=aehy),适宜水分条件下,粉葛不同叶位叶片的光饱和点明显不同,嫩叶光饱和点低,到达饱和点后,其净光合速率相差也很大;同一叶片不同时段葛藤净光合速率相差不大。经分析,相同水分对不同品种葛藤的净光合速率Pn的影响不显著,但是不同水分对同一品种葛藤的光合速率影响显著;可见除光强外,土壤水分和叶龄都是影响葛藤光合的重要因素。     

“红地球”葡萄叶片光合特性对镁素用量的响应

本研究以我国南方近几年广泛种植的优良欧亚种葡萄红地球(Vitis vinifera L.Red Globe)为试材,采用营养液砂培法,设Mg2+为0 mmol/L、1 mmol/L、2 mmol/L、3 mmol/L、4 mmol/L、5 mmol/L,研究了葡萄光合特性对镁素用量的响应。结果表明:当镁素水平为0 mmol/L和1 mmol/L时,叶绿体结构受损,叶绿体数和体积减少,基粒数和基粒片层减少,而其他处理条件下无此现象;葡萄幼苗叶片的叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)均在镁素水平为3 mmol/L时显著高于其它浓度水平;镁素用量同光合特性指标呈正相关关系。这些结果说明在南方缺镁地区适量(约为3 mmol/L)施镁可稳定细胞结构、提高叶绿素含量和增强光合作用     

大豆光合特性对大气CO2浓度升高的响应

通过不同CO2浓度处理的大豆实验观测,分析了大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量等光合特性对大气CO2增加的响应,探讨了未来高CO2水平下水分利用效率的变化趋势。结果表明,高CO2浓度下,大豆开花期叶片光合午休现象得到缓解和消除,净光合速率提高19.4%~33.0%。大豆蒸腾速率随大气CO2浓度升高而下降。大气CO2增加促使大豆水分利用效率提高,在不同生育期提高幅度不同,表明为分枝期、开花期较大,结荚期、鼓粒期较小。在大气CO2增加情景下,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均有增加的趋势,分别提高8.6%~11.6%,13.8%~20.0%和9.9%~13.8%。但叶绿素a与叶绿素b的比值则下降。     

吐鲁番四个葡萄品种光合日变化及其光响应特征

[目的]对4个葡萄品种光合特性进行比较研究,确定在吐鲁番特殊气候条件下的光合能力,为引种和栽培提供指导.[方法]用英国产的TPS-2型便携式光合测定仪活体测定无核紫、红地球、巨峰、里扎马特葡萄光合参数日变化特征、相关气象因子、光合-光响应特征等.[结果]除无核紫葡萄外,红地球、巨峰、里扎马特三个品种Pn均存在午休现象,无核紫的Pn总体较高,日变化曲线没有明显的峰值和低谷,WUE总体较其他品种高,LCP最低,LSP和LCP之间的范围最大.里扎马特Pn和WUE总体较其他品种低,LCP最高.[结论]从4个品种的光合作用情况看,无核紫光合能力表现较好,相对适宜吐鲁番的特殊气候,里扎马特表现较差.     

高温胁迫对无核白鸡心和无核翠宝葡萄叶片光合及荧光特性的影响

【目的】分析不同光温条件下无核白鸡心和无核翠宝葡萄光合特性与荧光特性的变化,研究高温胁迫对无核白鸡心和无核翠宝葡萄光合作用的影响,以及高温对无核白鸡心和无核翠宝葡萄光合特性的影响。【方法】以无核白鸡心和无核翠宝葡萄为材料,采用LI-6400,FMS-2等仪器测定光合指标,分析高温胁迫对无核白鸡心和无核翠宝葡萄光合作用的影响。【结果】2020年葡萄生长发育期（4~9月）,高温环境的日最高温度43℃,日最高温超过40 ℃的天数为16 d;适温环境的日最高温仅38 ℃。高温环境与适温环境最高PAR光辐射强度值分别为1 887 和1 730 µmol/（m²·s）;2个品种的净光合速率日变化均呈双峰曲线,在10：00时高温环境Pn高达18.9 µmol/（m²·s）,高于适温环境13.0 µmol/（m²·s）。无核白鸡心在适温环境下光补偿点较高,无核翠宝在高温环境光补偿点较高;2个品种表观量子效率和暗呼吸速率在高温环境较高。无核翠宝qP和NPQ值在高温环境中高于适宜环境;无核白鸡心在高温环境中ΦPSⅡ值和电子传递速率值高于适宜环境。【结论】无核白鸡心在高温环境净光合速率最高,光合能力表现较好,长期在高温环境下生长已经适应高温。