4个引种杏李品种气体交换特征及其对环境因子的响应

利用Li-6400光合作用系统对新疆阿克苏地区4个引种杏李品种(恐龙蛋、风味皇后、味帝、味厚)的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定、对比分析,并分析不同品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)与外界环境因子的相关性。结果表明:风味皇后在该区域内的生长情况较好,抗逆性较强;4个杏李品种的生长量与Pn、Gs呈现正相关关系,恐龙蛋的Pn、Gs、Tr均比其他3个品种高,但是其WUE最小。影响味厚的Pn的主要因子有RH(空气相对湿度)、空气H2O浓度,影响Tr的因子有Gs、Ci、Tair(气温)、空气CO2浓度。影响味帝的Pn的内外因子有Gs、RH、Tair及空气CO2、H2O浓度,影响Tr的因子有Gs、RH、Tair以及空气CO2、H2O浓度。影响风味皇后Pn的内外因子有Gs、RH、Tair以及空气CO2、H2O浓度,影响Tr的因子有Gs、Ci、RH及空气CO2、H2O浓度。对于恐龙蛋Pn各个内外因子影响并不明显,影响其Tr的因子有Gs、Ci、RH、Tair、空气CO2浓度。     

3个地理种群红砂的气体交换特征

【目的】研究3个地理种群红砂的光合蒸腾速率日进程特征,对其水分利用效率特征以及不同地理种群红砂对干旱环境的反应机制进行分析。【方法】在自然条件下,以分布于甘肃兰州九州台(LZJ)、张掖临泽(ZYL)和武威民勤(WWM)3个地理种群的红砂(Reaumuria soongorica)为试材,利用手提式光合测定系统,于2008年在红砂生长季节(7-8月)对其气体交换的特征参数(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs))的日变化进行了测定,并对其水分利用效率(WUE)进行计算。【结果】3个地理种群红砂叶片Pn和Tr日变化均为双峰型,在中午13:00有光合"午休"现象。在水分条件(降雨量和土壤含水率)较低的ZYL和WWM 2个地理种群中,红砂的Pn和Tr均降低,第1峰值均提前1 h,光合"午休"时间延长,但3个地理种群红砂的Pn和Tr均较低,属于低光合、低蒸腾型。3个地理种群红砂Pn的"午休"(09:00(10:00)-13:00)主要决定因素为气孔导度,而Pn在07:00-09:00(10:00)的上升和15:00-18:00的降低主要取决于非气孔因素。红砂水分利用效率(WUE)日变化也为双峰型,且在3个地理种群间红砂WUE的日均值随水分含量的降低而提高。【结论】不同地理种群的红砂气体交换日变化特性虽存在一定的共性,但也有差异;水分条件是导致红砂气体交换特性产生差异的主要因素;红砂是一种通过降低蒸腾而提高水分利用效率来适应极端荒漠生境的旱生植物。     

3个木薯品种的光合特性研究

[目的]研究3个木薯（Manihot esculenta Crantz）品种的光合特性,为木薯的栽培提供参考。[方法]利用美国PP—SYSTEM公司生产的TPS-2便携式光合作用测定系统,在大田条件下对3个木薯品种的株光合特性进行测定。[结果]3个木薯品种的净光合速率株变化呈先增后降的趋势,SC205在株变化中下降明显,GR891、GR911下降缓慢,GR911净光合速率最高,SC205最低;GR891、GR911的胞间c0：浓度稳定在310∥L左右,SC205净光舍速率强时胞间c0：浓度较低,随后升高。较GR891、GR911而言,SC205具有较高的水分利用效率,更能节约并有效地利用土壤水分。[结论]SC205净光合速率有提高的潜力。     

南疆地区2个引种大樱桃品种光合特性对比研究

在新疆林业科学院佳木试验站,以7~8年生拉宾斯和艳阳为试验材料,利用Li-6400光合作用测定系统对2个樱桃品种（拉宾斯、艳阳）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线6个生理指标的测定分析。结果表明:拉宾斯与艳阳的P_n、G_s均呈极显著差异,C_i、T_r、WUE均无显著差异;拉宾斯的P_n呈“单峰”曲线,艳阳的P_n呈“双峰”曲线,艳阳存在光合“午休”现象;拉宾斯、艳阳的T_r均呈单峰曲线分布,在整个日变化过程中拉宾斯的T_r比艳阳高;2个品种在11:00-13:00、15:00-17:00时,主要受到气孔限制的影响,P_n和T_r均出现下降;19:00-21:00时,随着外界光照辐射减弱,2樱桃品种的P_n和T_r再次出现下降;2种引种大樱桃中拉宾斯较艳阳而言是一种高光合、高蒸腾速率、高气孔导度的品种,且在高光辐射条件下不易发生光抑制,更有利于适应南疆地区高光照的外界环境。     

东北地区主栽林木气体交换特性及水分利用效率影响因子

通过测定五角枫(Acer mono)、落叶松(Larix kaempferi)、白桦(Betula platyphylla)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、白蜡(Fraxinus chinensis)、红松(Pinus koraiensis)等6种辽东地区主栽林木净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度日变化,分析其气体交换特性及各生理生态因子对水分利用效率的影响.结果表明:净光合速率日变化及水分利用效率日变化均呈双峰形,均分别在11:00及15:00达到峰值;蒸腾速率日变化呈单峰形,分别在11:00或13:00达到最大值,而后逐渐降低.水分利用效率与气孔导度呈极显著负相关,说明气孔导度为影响水分利用效率的最重要因素.     

矮砧密植苹果光合特性及产量对水分的响应

【目的】 研究灌水量对新疆南疆矮砧密苹果光合特性、产量及水分利用效率的影响。【方法】 以5 a生皇家嘎啦(Royal Gala)为试验树种,常规灌溉果园为对照处理(CK),灌水定额为5.14 mm,共设置5个灌水定额,即W₁(13.5 mm)、W₂(18 mm)、W₃(22.5 mm)、W₄(27 mm)及W₅(31.5 mm),分析苹果光合特性、产量及水分利用效率对水分的响应机制。【结果】 不同灌水量下的苹果净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化均呈单峰曲线,并在10:00达到峰值,而胞间CO₂浓度变化规律则相反,呈倒“V”型,在10:00时处于最小值。光合指标日均值随着灌水量的增加呈先增后减的趋势,且净光合速率、气孔导度及蒸腾速率均以W₄处理最高,W₃处理次之;与CK相比,W₃处理和W₄处理,叶片瞬时水分利用效率分别提高了5.06%和3.37%;苹果产量则随着灌水量的增加呈先增加后降低的趋势,W₄处理产量最高,但与W₃处理差异不显著,分别较CK增加了17.01%和14.94%,且灌溉水利用效率较CK分别提高7.23%和26.33%。【结论】 新疆南疆矮砧密植5 a生皇家嘎啦苹果灌溉定额为472.5 mm,灌水次数21次时,苹果产量较高,较常规灌溉果园节约灌水9.06%的灌溉。     

不同绿豆品种光合特性及水分利用效率研究

为给绿豆良种繁育及高效栽培提供理论依据,以8个绿豆品种为试验材料,分别测定了叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和作物水分利用效率(WUE)。结果表明:不同品种叶片的叶绿素含量分成两个组,各组内叶绿素含量差异不显著,组间叶绿素含量差异不显著;8个品种的光合速率日变化一般在12:00时左右达到峰值;气孔导度均表现出"早晚高,午间低"的现象,胞间CO2浓度日均值有所不同;不同绿豆品种的水分利用效率(WUE)与叶片光合速率存在相关性。各品种净光合速率日均值大小关系依次为‘榆绿1号’‘良丰绿豆’‘天山大明绿’‘西绿1号’‘中绿1号’‘中绿6号’‘绿珍珠2号’‘嫩绿1号’。     

不同木薯品种气体交换特性及光合酶活性的变化

研究了不同木薯品种生长发育过程中,田间气体交换特性、光合酶活性的变化规律及它们之间的相互关系。结果表明,木薯在衰老过程中,净光合速率急剧下降,光合作用减弱与其内部光合机构及其光合酶变化密切相关,在整个生长发育期,气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率及蒸腾速率之间均呈极显著的正相关关系;Ca2+-ATP酶活性、光合磷酸化活力与净光合速率呈显著的正相关关系,乙醇酸氧化酶活性与净光合速率呈极显著的正相关关系。     

缺苞箭竹气体交换对CO2浓度及光照强度的响应

为了了解缺苞箭竹的气体交换对短期CO2浓度升高的响应,用Li-6400光合测定系统测定了缺苞箭竹叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)随光照强度的变化.结果表明:缺苞箭竹Pn、Gs和Tr随光强增强先增大并维持在一定水平然后又呈现下降趋势,水分利用效率(WUE)随光照强度增强先增大然后维持在一个较高水平,Vpdl呈现先减小后增大的规律;Pn和WUE随CO2浓度升高先增大然后减小,Gs和Tr随CO2浓度升高先减小后增大,Vpdl随CO2浓度升高而增大.随CO2浓度升高光饱和光合速率提高20﹪～61﹪,气孔导度降低36﹪～57﹪,蒸腾速率降低30﹪～53﹪,水分利用效率提高120﹪～215﹪,饱和水汽压亏缺提高4﹪～11﹪.     

胡杨气体交换特性

通过测定土培条件下净光合速率及其相关参数的日进程,发现胡杨净光合速率的最大值出现在中午辐射最强的时间;胡杨光饱和点高达2800 μmol m^-2s^-1,说明具有C₄植物的光合特性,但CO₂补偿点和饱和点分别高达150 μmol mol^-1和900 μmol mol^-1,说明胡杨仍属于C₃植物.此外,扫描电镜观察胡杨叶片表面有蜡片结构,可能与胡杨长期适应沙漠强辐射和高蒸腾的环境有关.胡杨气孔阻力全天变化不大,表明胡杨的气孔运动保留了河岸起源的特点,而典型的叶片旱生结构可能是长期适应干旱环境逐渐发育的结果     

上海地区8种落叶阔叶树夏季光合蒸腾特性研究

为了定量评价移栽大苗在夏季光合作用与蒸腾耗水规律,使用LI-6400XT光合仪测定了上海市8个阔叶落叶树种的光合作用特征,对其水分利用效率和光能利用率、主要环境因子、主要光合作用参数日变化、光合生理参数及环境因子的相关显著性等进行比较分析,并揭示其主要影响机理。结果表明:8个树种夏季净光合速率（P_n）日变化均为双峰型,具有明显的“光合午休”现象,峰值分别出现在11:30、15:30,无患子、白玉兰、鹅掌楸具有较高的日均净光合速率,栾树日均净光合速率较低,白玉兰、无患子、榉树、三角枫具有较高的蒸腾速率,栾树蒸腾速率相对较低;8个树种气孔导度日变化在测定时段均为双峰型,胞间CO₂浓度日变化呈“W”形;榉树、栾树、白玉兰、鹅掌楸午间P_n的下降为气孔限制,无患子、三角枫、悬铃木、银杏在午间的P_n下降为非气孔限制;鹅掌楸、无患子、银杏、白玉兰具有更高的水分利用效率,分别为4.173、3.976、3.742、3.638 μmol·mmol^-1,无患子、白玉兰和鹅掌楸光能利用效率较高,分别为0.767%、0.699%、0.525%;在树种配置时,白玉兰、无患子光和蒸腾作用较强,可作为优选绿化树种,栾树较弱,可适量引种并注意与其他树种的搭配,同时要注意绿化树种特殊观赏特性的应用与植物景观的时间与空间搭配。     

贝壳砂生境酸枣叶片光合生理参数的水分响应特征

以黄河三角洲贝壳堤岛优势灌木酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosus)为试验材料,模拟贝壳砂生境系列水分条件,测定分析酸枣叶片在系列水分梯度下的光合参数光响应及叶绿素荧光参数,阐明酸枣主要光合生理参数的水分响应特征。结果表明:(1) 酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)随土壤水分的增多先增大后减小, Tr对土壤相对含水量(Wr)的敏感程度大于Pn,因而WUE维持在较高水平。(2) 酸枣叶片Pn下降的原因在Wr > 25%时以气孔限制为主;Wr < 25%时以非气孔限制为主,光合机构受到不易逆转的破坏。(3) 酸枣叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率(AQY)和光饱和点随土壤水分的增多先增大后减小,光补偿点、光抑制项(β)和光饱和项则先减小后增大。(4)在Wr为80%时,酸枣叶片PSⅡ反应中心的光化学转化效率最高。当Wr < 30%时,AQY和潜在光化学效率迅速减小,β迅速增大,酸枣光抑制明显。当Wr < 25%时,非光化学淬灭系数迅速减小,初始荧光迅速增大,酸枣PSⅡ受到不可逆的破坏。(5) Wr在11%-25%内为低产低效水,Wr在25%-58%内为中产中效水,Wr在58%-80%内为高产高效水,Wr在80%-95%内为中产低效水。贝壳砂生境酸枣叶片的光合作用对水分逆境具有较强的生理适应性和可塑性,在Wr为58%-80%内,酸枣光合生理活性较高,利于酸枣苗木生长。     

Response of Gas Exchange and Water Use Efficiency to Light Intensity and Temperature in Transgenic Rice Expressing PEPC and PPDK Genes

Aiming to controvert whether the photosynthetic capacity of transgenic rice expressing C4 genes is enhanced, with the C3-type untransformed rice （WT） and maize （a C4 plant） as controls, the activity of C4 photosynthetic enzymes, gas exchange parameters and water use efficiency （WUE） under different light intensities and temperatures, the stable carbon isotope ratio （8-3C） value and the metabolic index of active oxygen as well as plant yield parameters were determined in transgenic rice carrying the PEPC and PPDK genes （CK） in this study. The results showed that the light-saturated photosynthetic rate of CK was intermediate between that of WT and maize, with a slight bias towards that of maize. Under a high light intensity （1 200 μmol m^-2 s^-1） and high temperature （35℃）, CK still exhibited higher photosynthetic capacity, while the Gs decreased. The WUE of CK was only slightly increased, and was similar to that of WT. The δ13C value indicated that CK functioned as a C3 plant. In addition, the tolerance to photo-oxidation and grain yield of CK was enhanced by sprayed with NaHSO3. In conclusion, CK possesses higher photosynthetic productivity under the conditions of high photon flux density （PFD）, high temperature and spraying with NaHSO3 solution, thereby providing a new technical approach and physiological basis for constructing C4-like rice.     

三种植物气体交换参数的日变化特征

以三工河流域3种植物胡杨(Populus euphratica)、芦苇(Phragmites communis)和柽柳(Tamarix chinensis)为研究对象,利用LI-6400便携式光合作用测定系统测定了3种植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等气体交换参数,分析3种植物对不同土壤条件的响应以及植物水分利用效率和光能利用效率的日变化特征。结果表明,1芦苇对不同的土壤环境适应能力最强,胡杨主要受水分影响,柽柳受到水盐及其他环境要素的共同影响,适合于水盐不要过高的地方;2芦苇和胡杨的水分利用效率在水分充足时低于水分较低时,而柽柳的水分利用效率变化随土壤水分变化不大;33种植物的光能利用效率均随水盐含量减少而增加。芦苇在不同生境中均表现极强的生态适应性,胡杨的生理特性和分布范围主要受水分影响,柽柳在水盐生境中也表现为极强的适应性,其主要受干旱胁迫作用,在胁迫生境中3种植物主要通过提高自身的光能利用效率来抵御胁迫危害。     

四种城区绿化树种生理特性比较研究

通过对延安市区常见的绿化树种元宝枫、白桦、火炬树、新疆杨的光响应曲线、光合速率、蒸腾强度、水分利用效率等生理特性进行测定和对比分析表明:新疆杨、火炬树的光合速率、蒸腾速率均明显高于元宝枫和白桦,4个树种的水分利用效率差异不明显.因此,考虑到该地区有限的水资源,宜选择低蒸腾速率的元宝枫、白桦作为延安市的主要造林绿化树种.     

微咸水灌溉下3种耐盐植物光合特性及水分利用效率比较研究

以微咸水灌溉下耐盐植物胡杨、柽柳和四翅滨藜为研究对象,采用Li-6400便携式光合测定系统对其主要光合参数及水分利用效率等进行了观测及比较分析。结果表明:(1)光强在0～2 000μmol.m-2.s-1范围内,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)随光强变化均表现为柽柳始终处于较高水平,胡杨次之,四翅滨藜较小;(2)光强为400～2 000μmol.m-2.s-1时,3种耐盐植物的蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)大小顺序为柽柳>胡杨>四翅滨藜,而水分利用效率(WUE)却表现为四翅滨藜>柽柳>胡杨;(3)光强在0～400μmol.m-2.s-1时,蒸腾速率(Tr)和水分利用效(WUE)表现为胡杨较高,柽柳次之,四翅滨藜较小,但是四翅滨藜的胞间CO2浓度(Ci)高于胡杨和柽柳。综合比较3种耐盐植物中,四翅滨藜的水分利用效率较高,蒸腾耗水较少,属于节水型树种;而胡杨和柽柳的水分利用效率较低,蒸腾耗水较高,属于相对耗水型树种。此外,四翅滨藜、胡杨和柽柳能适应高温、光照强烈和干旱的环境,在一定程度上表明其具有较强的逆境适应性。     

镉胁迫对杨树光合特性的影响

以灰杨和青杨为试验材料,以土壤、蛭石、蚯蚓粪(V∶V∶V=3∶1∶1)混合物为盆栽基质,设置0(CK)、20、70、150、300、500mg·kg-1 6种土壤镉浓度,研究了土壤镉胁迫对杨树幼苗生物量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和光合色素含量及镉积累量的影响.结果表明,当镉胁迫浓度为20 mg· kg-1时,杨树幼苗生长受到的抑制作用较小;高镉浓度(≥70 mg·kg-1)胁迫下,杨树幼苗的生长受到显著抑制.杨树幼苗不同器官对镉的积累浓度为:根＞叶＞茎.两种杨树幼苗的生物富集系数(BFC)在镉胁迫浓度为20 mg·kg-1下最大,500 mg·kg-1下最小,灰杨幼苗各器官的BCF均大于青杨;两种杨树幼苗的转移系数(TF)大致相当,在镉胁迫浓度为70mg· kg-1下达到最大值.随着镉胁迫浓度(20～500 mg·kg-1)的增大,两种杨树幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量整体均呈下降趋势,当镉胁迫浓度为500 mg· kg-1时下降到最小值;灰杨幼苗叶片中叶绿素a/b值随镉胁迫浓度的增加而增加,但变化不显著;青杨中叶绿素a/b值先降低后升高,但各处理组均显著低于对照组.杨树幼苗叶片光合作用下降的主要原因是非气孔因素,气体交换参数Pn、Ts、Gs随着镉胁迫浓度的升高而降低,而Ci却随镉胁迫浓度的升高而升高;最大光化学量子产量(Fo/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)整体呈下降的趋势,且变化差异显著.当镉浓度为500 mg· kg-1时,光合作用最低.通过对杨树幼苗光合作用各参数抑制率的比较发现,不同杨树品种之间耐镉能力存在一定的差异,灰杨幼苗生长受镉胁迫的抑制程度小于青杨.     

黄瓜光合特征及水分利用效率对土壤含水量的响应

【目的】采用新型负压灌溉系统,研究不同系统供水负压控制下的土壤含水量对黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水协同作用的影响,旨在分析与确定黄瓜适宜土壤含水量范围,为黄瓜的节水生理研究提供参考依据。【方法】通过遮雨网室盆栽试验,设4个系统供水负压水平(W1:0,W2:-5 k Pa,W3:-10 k Pa,W4:-15 k Pa),研究不同土壤含水量对黄瓜光合特征、产量和水分利用效率的影响。【结果】同一系统供水负压下,黄瓜整个生育期土壤含水量基本保持稳定,W1、W2、W3和W4处理下控制的土壤相对含水量(RSWC)分别为(103.8±1.2)%、(88.7±3.7)%、(77.4±4.5)%和(61.8±3.2)%。RSWC在61.8%-88.7%范围,黄瓜叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)日均值均随着土壤含水量降低而下降。黄瓜叶片净光合速率(Pn)和LWUE在同一生育时期的日均值与土壤相对含水量(RSWC)均呈极显著抛物线型关系(P0.01),且不同生育时期Pn和LWUE的最高值对应的RSWC不相同。黄瓜植株干物质量和产量均以W2(RSWC为88.7%)处理最高,黄瓜经济水分利用效率以W3(RSWC为77.4%)处理最高。【结论】负压灌溉条件下,达到黄瓜叶片碳同化和蒸腾耗水之间协同平衡关系的适宜土壤相对含水量为:开花期RSWC为70%—93%、盛瓜期RSWC为78%—103%、末瓜期RSWC为73%—104%。在此范围内,黄瓜能够获得较大的叶面积、蒸腾速率、光合速率和水分利用效率,从而获得较高的干物质量和黄瓜产量。