不同光照时间对欧美杨幼苗生长和光合特性的影响

【目的】研究不同光照时间下欧美杨生长过程中长势及生理适应性,为其优良高光效品种的早期选育及推广栽培提供一定的理论依据。【方法】以16个欧美杨无性系幼苗为研究对象,全遮光条件下,采用LED-100 W全光谱植物生长灯进行人工控光试验,探讨不同光照时间(11、12、13、14和15 h)对欧美杨幼苗生长、生物量、叶绿素相对含量及光合特性等的影响。【结果】1)光照14 h和15 h下幼苗的苗高地径相对增长率、叶生物量显著高于其他光照下(P0.01),而根冠比和叶片SPAD值相对较低,且幼苗光响应曲线走势基本一致,随光合有效辐射(PAR)增加,叶片净光合速率(P_n)先迅速增加,达光饱和点后曲线开始趋于平缓,直角双曲线拟合效果良好(相关系数R~(2 )≥0.948); 2)叶片最大净光合速率(P_(max))随光照时间的延长而增大,其中光照15 h比11 h高104.53%。光照15 h叶片表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(LCP)最高,光照14 h光饱和点(LSP)较高,仅次于13 h,而LCP和R_d均低于其他光照时间; 3)叶绿素荧光参数显示,光照11 h幼苗的初始荧光(F_o)最大,最大荧光(F_m)总体差异未达极显著水平(P 0.01),可变荧光(F_v)在光照13 h相对较高。随光照时间延长PSⅡ反应中心原初光能转化效率(F_v/F_m)及潜在光化学活性(F_v/F_o)逐渐增大,且F_v/F_m均在0.83～0.85之间。【结论】随光照时间的延长,欧美杨幼苗的P_(max)、F_m、F_v、F_v/F_o和F_v/F_m均逐渐增大,F_o和根冠比逐渐减小,此外SPAD值、AQY、LSP、LCP和R_d对光照时间也存在不同程度的响应。此结果可作为早期估测欧美杨生长量和生态适应性的参考依据之一,也可作为欧美杨新品种选育、良种推广应用及生产实践过程的重要参考。     

黄化对吐鲁番葡萄叶片光合及叶绿素荧光特性的影响

为了探究黄化对葡萄叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响,以新疆吐鲁番地区主栽品种‘无核白’和‘无核白鸡心’为研究对象,对葡萄园田间小气候、叶片光合特性及叶绿素荧光参数进行测定与分析。结果表明,2种葡萄正常园PAR、土壤水分、田间温度、相对湿度和CO_2浓度均显著大于黄化园,而土壤温度之间差异不显著。随着黄化程度的不断加深,2种葡萄黄化株叶片P_n、G_s、T_r、F_v/F_m、F_m及NPQ均显著低于正常株,而F_o显著高于正常株,‘无核白’和‘无核白鸡心’正常株F_v/F_m分别比重度黄化叶高97.62%和164.29%。相关性分析结果显示,PAR、大气CO_2浓度、土壤温度与葡萄黄化株F_o、F_m、NPQ呈极显著正相关,且大气CO_2浓度与F_o、F_m、NPQ的相关系数分别为0.937、0.925、0.884。分析认为,环境因子中大气CO_2浓度、PAR等与葡萄植株生长发育密切相关。     

模拟酸雨不同处理对秃瓣杜英幼苗生物量和生理的影响

【目的】分析不同pH值及处理方式的酸雨对秃瓣杜英幼苗的生物量和生理指标的影响,为酸雨胁迫下秃瓣杜英幼苗的响应机制提供科学依据。【方法】采用盆栽受控试验,设置2个酸雨梯度(pH2.5和pH5.6)、3种酸雨处理方式(地上处理:仅对幼苗地上部分进行酸雨喷淋,酸雨不进入土壤;地下处理:仅对幼苗土壤进行酸雨喷淋,地上部分不接触酸雨;全淋处理:酸雨喷淋全株后进入土壤)以及p H7.0蒸馏水为对照处理,测定幼苗生物量积累和叶、茎、根生物量分配,叶绿素含量和叶绿素荧光特性,丙二醛含量和膜透性,以及抗氧化酶活性等指标。【结果】1)在pH2.5酸雨浓度梯度下,3种处理方式对秃瓣杜英幼苗生长均有不同程度的抑制作用,差异显著,与对照相比,地上处理的总生物量、株高增长量、地径增长量分别降低了16.7%,28.1%和25.7%,地下处理分别降低了10.9%,4.7%和17.5%,全淋处理分别降低了18.5%,5.2%和27.5%;同时,地下处理提高了幼苗叶片生物量占总生物量的比例,降低了茎和根生物量的比例;3种处理的叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b均显著低于对照;地上处理的PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/ F_o)显著低于对照,全淋处理的F_v/ F_o和PSⅡ实际光化学效率(ΦP_(SⅡ))显著低于对照,而地下处理的F_v/F_m,F_v/ F_o和ΦP_(SⅡ)值与对照没有显著差异;3种处理的膜透性、丙二醛含量和抗氧化酶活性均显著高于对照,其中地下处理高于其他2种酸雨处理。2)在p H5.6的酸雨浓度作用下,与对照相比,3种处理对秃瓣杜英幼苗生物量没有显著影响,而叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b均显著降低,膜透性、丙二醛含量、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性均显著增加,但低于pH2.5酸雨浓度的影响;地上和全淋处理的F_v/ F_o和ΦP_(SⅡ)值显著降低。【结论】地下酸雨处理对秃瓣杜英幼苗的抑制和促进作用并存,抑制作用主要体现在总生物量的降低,膜透性和丙二醛含量、抗氧化酶活性的升高等方面,而促进作用体现在叶片生物量的增加和PSⅡ反应中心的修复方面;同时,地下处理还改变了幼苗叶、茎和根生物量的分配。地上酸雨处理对秃瓣杜英幼苗主要表现抑制作用。全淋处理也抑制幼苗生长,抑制作用大于地上和地下处理,但是对生物量分配影响不大。pH5.6的酸雨浓度对幼苗作用效果显著小于pH2.5的酸雨浓度。     

施肥对闽楠幼树PSⅡ叶绿素荧光快速光响应曲线的影响

以4年生闽楠幼树作为试验材料,研究不同施肥处理对幼树叶绿素荧光参数的影响及其快速光响应曲线差异。结果表明,初始荧光F_o和最大荧光F_m在施肥一季度后即冬季出现先降低后升高趋势,在施肥三季度后即夏季出现先升高后降低的趋势;PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)均是中度施肥处理优势显著。不同施肥处理下叶绿素荧光参数结果表明,PSⅡ的实际光量子产量Yield、荧光光化学淬灭系数qp随光强的增加呈现下降趋势,而相同光照强度下,冬季随施肥量的增加其Yield值越大,夏季则是中度施肥量样地Yield值较突出;相对电子传递速率ETR、非光化学淬灭系数q N、NPQ随光强增加呈上升趋势,相同光照强度下ETR冬季数据大量施肥处理样地显著高于其他,夏季未施肥样地明显低于施肥样地,非光化学淬灭系数q N、NPQ高温季节在同光照条件下未施肥处理样地明显高于施肥样地。说明施肥会影响闽楠幼树PSⅡ反应中心开放程度和活性,中度施肥对各项荧光参数促进作用明显,而大量施肥在高温季节则会导致PSⅡ反应中心部分关闭产生光抑制现象。     

欧洲云杉PSⅡ的热稳定性对温度升高的响应

【目的】以欧洲云杉5年生幼苗为对象,研究其PSⅡ热激后自我修复能力,评估它的PSⅡ在未来气候变暖情况下的热稳定性和热损伤的自我修复能力。【方法】选择3个无性系、每个无性系10个分生株,共计30个分生株,放入人工气候室正常条件下培养,2周后应用hand-PEA和image-PAM检测叶片的荧光参数和影像作为对照。放入38℃培养箱中在低光的条件下预热5 h后,在40、42、43、44、46、48、50、52、53和54℃下分别热激30 mins,每个处理3个无性系(每个无性系1个分生株),应用hand-PEA和image-PAM检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像,筛选2个胁迫临界温度。将热激后选择的2个临界温度处理的幼苗,再次放入人工气候室正常条件下培养2周,用hand-PEA和image-PAM继续检测叶片PSⅡ的荧光参数和影像。【结果】1)通过对参数Y(Ⅱ)、Y(NO)和Y(NPQ)荧光影像和动力学曲线研究发现,欧洲云杉在44℃热激胁迫下,达到初始胁迫温度,52℃热激胁迫下达到最大胁迫温度,与草本、木本以及近缘物种植物相比,欧洲云杉PSⅡ的热稳定性都处于较高水平。2)应用image-PAM检测临界温度下PSⅡ荧光参数F0、F_m、F_v/F_m、NPQ、q_L和q_P的影像和NPQ、q_L和q_P荧光动力学参数曲线:44℃短时热激下F_m和F_v/F_m影像减弱,q_L和q-P荧光影像增强,NPQ、q_L和q_P荧光动力学参数曲线高于对照; 52℃短时热激下F_m和NPQ被增强,F_v/F_m、q_L和q_P影像被减弱,NPQ、q_L和q_P的荧光动力学参数曲线低于对照。3)应用hand-PEA进一步检测PSⅡ荧光参数量值的变化,44℃短时热激下,F_v/F_m、OJIP曲线都没有明显变化,仅PIABS降至对照组的79.5%,叶绿素(Chl)吸收和捕获光能的能力、电子的传递、以及电子传递链中心蛋白的活性都没受到明显的抑制,并促进天线色素(Chl)吸收能量(ABC)的光化学反应的能力和荧光淬灭的能力;而52℃短时热激下,PSⅡ的功能已发生明显的抑制,OJIP曲线也出现大幅度的"K"带,F_v/F_m降为对照组的63.2%,PIABS仅为对照组的6.6%,F_m时刻叶绿素(Chl)对光能的吸收和捕获、光化学反应、荧光淬灭和电子传递的能力受到了严重的抑制,电子传递链的放氧复合体(OEC)也遭到严重破坏;因此,预测增温主要抑制了叶片PSⅡ反应中心的活性和受体侧电子传递,改变了PSⅡ反应中心能量流动分配,而对欧洲云杉PSⅡ供体侧的影响较小。4)经过2周的恢复后,在2种胁迫温度下幼苗针叶的荧光参数和影像都恢复到对照的水平,说明欧洲云杉对短期的胁迫有较强的恢复能力。【结论】在未来气候变化的情况下,欧洲云杉PSⅡ可能有较强的弹性适应生理机制应对极端天气午间的短期高温,它的热激胁迫可承受的温度范围在44～52℃。     

几个不同花色檵木株系光合生理特性比较

【目的】研究檵木属不同株系的光合色素和光合特性的差异,为檵木新品种的选育、栽培及园林应用提供参考依据。【方法】以几个不同花色檵木株系(H1、H2、H3、H4)与园林应用中常见品种‘大叶红’(D)和‘密枝玫红’(M)为试材,分别采用分光光度法和LI-6400XT便携式光合仪及Fluor Pen FP 110手持式叶绿素荧光仪测取其光合色素含量、光响应特性及叶绿素荧光参数。【结果】几个檵木株系的光合色素含量、光合作用参数和叶绿素荧光参数都存在着显著的差异。几个不同花色檵木株系的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素a+叶绿素b的含量,H1的均最高,H3的均最低。几个不同花色檵木株系光响应曲线的变化趋势整体较为一致,其光饱和点(Lsp)为2 408.03～1 667.52μmol·m~(-2)s~(-1),其光补偿点(Lcp)为-3.937 0～11.504 4μmol·m~(-2)s~(-1);H4的最大净光合速率(P_(nmax))最高,为15.653 2μmol·m~(-2)s~(-1);同时,H4的表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(R_d)值也均最高,而H2的均最低;H1的PSⅡ潜在光化学活性(F_v/F_o)、PSⅡ有效光化学量子效率(F_v/F_m)均最高,而其非化学淬灭系数(NPQ)最小,说明其叶片光合作用效率比较高;H4的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)值均最高。【结论】综合几个材料的光合生理指标来看,H1和H4对光照环境的适应性均更强。     

持续干旱对科尔沁沙地3种灌木叶绿素荧光参数的影响

试验以连翘(Forsythia suspensa)、水蜡(Ligustrum obtusifolium)、紫丁香(Syringa oblata)为材料,研究了不同干旱胁迫对3种灌木叶绿素荧光参数的影响,结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,3种灌木的最大荧光(F_m)、原初光能转换效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、光化学淬灭系数(q_P)和光合量子产额(Yield)逐渐下降,非光化学淬灭系数(q_N)逐渐上升,初始荧光(F_o)先下降后上升。3种灌木各参数的变化幅度不同,运用隶属函数对3种灌木进行分析,得出抗旱性强弱次序为水蜡紫丁香连翘。     

水分胁迫对刨花润楠幼苗生长及光合特性的影响

采用盆栽试验,研究水分胁迫对刨花润楠幼苗光合生理指标及叶绿素荧光参数的影响,揭示水分胁迫对刨花润楠光合作用及生理指标之间的关系,为刨花润楠苗期水肥管理及栽培提供参考依据。结果表明:在4种水分胁迫下,刨花润楠幼苗的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度的日变化均呈双峰曲线,有明显的光合午休现象,轻度干旱(LS)对刨花润楠幼苗的净光合速率(P_n)、初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(NPQ)无明显影响(P0.05);中度干旱(MS)及重度干旱(SS)均使刨花润楠幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(C_i)、电子传递速率(ETR)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSII)、PSII的潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)及生长显著下降(P0.05);初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(NPQ)显著升高(P0.05);在轻度干旱和中度干旱胁迫下刨花润楠幼苗光合作用的降低主要是由气孔关闭引起的,而重度干旱胁迫下光合作用的下降主要是由光合机构活性降低的非气孔因素引起的。     

土壤水肥胁迫对尾叶桉叶绿素荧光参数的影响

以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)无性系幼苗为供试材料,通过2因素3水平控制土壤水分和养分,测定了不同水肥处理下18个月生尾叶桉的叶绿素荧光特性,结果表明:水肥胁迫对叶绿素荧光参数影响显著;土壤含水量越低或养分含量越高,尾叶桉幼苗的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、PSⅡ的非环式电子传递的量子效率(Φ_(PSⅡ))、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)和电子传递量子产量(ETR)参数值就越高;尾叶桉幼苗的非光化学猝灭系数值随土壤含水量增加呈现升高趋势,说明尾叶桉幼苗能通过热耗散消耗过剩光能,避免光合机构受到破坏;尾叶桉在不同水肥处理下实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))值较低,非化学猝灭系数(NPQ)较高,说明尾叶桉吸收的光能主要用于热耗散,表观电子传递速率较高表明尾叶桉属于较高光呼吸的植物。     

4种锦鸡儿属植物幼苗叶绿素荧光参数对重复低温胁迫的响应

【目的】通过研究4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,探讨重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗光合特性的影响,分析4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,筛选耐寒性极强的锦鸡儿植物,为高寒沙区植被恢复提供科学依据。【方法】以盆栽的4种锦鸡儿为材料,分别测定不同锦鸡儿在室温(白天:30℃,夜间:20℃)、第1次低温(0℃胁迫12 h)和第2次低温(0℃胁迫24 h)后的叶绿素荧光参数,分析重复低温胁迫对4种锦鸡儿叶绿素荧光参数的影响。【结果】在重复低温胁迫后,不同锦鸡儿初始荧光(Fo)呈现增加的趋势,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q_P)呈现降低的趋势。川青锦鸡儿的Fo显著增加(P0.05);4种锦鸡儿的F_m和F_v/F_m均显著降低(P0.05);小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿的ETR显著降低(P0.05);柠条锦鸡儿、川青锦鸡儿和小叶锦鸡儿的q_P显著降低(P0.05);柠条锦鸡儿的非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P0.05),小叶锦鸡儿的NPQ显著降低(P0.05)。【结论】重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗叶片的光合机构均产生不同程度影响,在低温胁迫过程中,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿和川青锦鸡通过增加热耗散以消耗过剩的激发能,减少低温胁迫对光合机构损害的能力。综合分析表明,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿对重复低温胁迫具有较强的适应性,小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿对重复低温胁迫的适应性稍差。     

育苗基质对榉树容器苗质量的影响

【目的】为了筛选出适于榉树容器苗生长的最佳基质配比,以提高榉树容器苗的培育质量。【方法】以泥炭土、珍珠岩、蛭石、锯木屑和腐殖土5种材料为原料,按照一定的比例配制成6种基质,以此6种配方基质为供试的育苗基质(其处理编号分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6),选择10 cm×5 cm×5 cm的无纺布袋作为育苗容器,进行了榉树容器育苗试验。测定了榉树容器苗的出苗率、形态指标、生物量及生理指标等19个指标,并采用隶属函数法对以不同配方基质培育的容器苗的苗木质量进行了综合评价。【结果】6种基质处理的出苗率从大到小依次为T3>T5>T1>T2>T6>T4,其中T3基质处理的出苗率最高,T4基质处理的出苗率最低,T3基质处理的出苗率是T4基质处理的出苗率的3.47倍;T1基质处理的苗高、地径均极显著高于其他基质处理的,T2基质处理的叶片数显著高于除T1和T5外的其他基质处理的。T2基质处理的侧枝数显著高于其他基质处理的,不同基质处理间容器苗的高径比、侧根数、主根长均无显著差异;T1基质处理的茎干质量、根干质量、苗木干质量及其质量指数均极显著高于其他基质处理的,不同基质处理间容器苗的茎根比无显著差异;T1基质处理的根系活力强度和叶绿素a含量均极显著高于除T2外的其他基质处理的,T2基质处理的叶绿素总量极显著高于除T1外的其他基质处理的,不同基质处理间容器苗的叶绿素b、叶绿素a/b之值均无显著差异,T4基质处理的净光合速率最低,极显著低于其他基质处理的。【结论】采用模糊数学的隶属函数法综合评价得出:以T1基质(其配比为:腐殖土∶泥炭土∶珍珠岩=2∶1∶1)培育的榉树容器苗其质量最好,这种配方基质是榉树容器苗的最佳育苗基质。     

马尾松苗针叶氮、磷代谢酶及积累量的动态变化

【目的】以1年生马尾松苗木为研究对象,从马尾松体内氮、磷代谢酶活性及其积累量的角度研究苗木对施肥的响应机制。【方法】设置不同的磷肥及钾肥随机区组试验,分析不同处理下对马尾松苗木叶绿素、氮磷转化酶(NR、ACP)活性以及针叶内氮、磷素的动态变化。【结果】1)马尾松苗木叶绿素、NR及ACP活性随季节变化表现出一定的动态变化:施磷肥处理叶绿素在7月时最高,施钾肥时滞后,8月最高;NR活性则正好相反,呈现先降低后逐渐增加的趋势;ACP活性呈现明显单峰型,8月时活性最高,而后逐渐降低到最先的水平。2)施磷肥增加马尾松针叶中NR及ACP活性,促进了植物中氮元素的分解及代谢,针叶内NR活性及氮素含量均高于对照(P0),施钾肥则表现为前期NR、ACP活性及氮素含量高于对照(K_0),叶绿素a含量高于对照,叶绿素b含量低于对照,叶绿素wa/wb明显高于对照,后期则相反,针叶内氮、磷素积累量表现一致;3)随着施肥量的增加,叶绿素含量及酶活性的变化规律不明显。【结论】马尾松苗木叶绿素、NR及ACP活性呈季节性变化,施磷肥促进氮、磷代谢酶活性,施钾肥仅在生长前期促进苗木体内氮、磷代谢。     

Susceptibility to low-temperature photoinhibition in three conifers differing in successional status

Susceptibility to photoinhibition of the evergreen conifers Abies alba Mill., Picea abies (L.) Karst. and Pinus mugo Turra was investigated in an unheated greenhouse during winter and spring 2003. Photosynthetic performance of the seedlings was assessed by chlorophyll a fluorescence and analyses of chlorophyll and total carotenoid concentrations in needles. During winter months, maximum quantum yield of PSII photochemistry (ratio of variable to maximum fluorescence, Fv/Fm) was significantly greater in A. alba than in P. abies and P. mugo. Abies alba also sustained higher maximum apparent electron transport rate (ETRmax) than P. abies and P. mugo. Total concentrations of chlorophyll and carotenoids in needles decreased during the winter in P. mugo and P. abies, but remained stable in A. alba. For all species, Fv/Fm decreased from December until February and then increased to a maximum in April. Photoinhibition was greatest (Fv/Fm < 0.80) in all seedlings in February, the month with the lowest mean temperature. Saturating photosynthetic photon flux (PPFsat) and ETRmax were positively related to air temperature. All species had lower values of ETRmax and PPFsat in winter than in spring. Non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence (NPQ) was highest at low air temperatures. Differences among species in susceptibility to winter photoinhibition resulted from their specific light preferences and led to different mechanisms to cope with photoinhibitory stress. The more shade-tolerant A. alba sustained a higher photosynthetic capacity in winter than P. abies and P. mugo. Winter photoinhibition in P. abies, P. mugo and, to a lesser extent, in A. alba may reflect adaptive photoprotection of the photosynthetic apparatus in winter.     

马尾松苗木小分子有机化合物动态监测

对马尾松1、2年生苗木中松醇、肌醇、可溶性糖等小分子有机化合物进行动态监测。结果表明:1年生马尾松苗木针叶内松醇含量随着苗木的生长而逐渐增加,并在木质化期达到最高;2年生苗木针叶内松醇含量随着苗木生长反而下降,只在木质化期有所增加。肌醇、半乳糖和麦芽糖含量的变化较为复杂,均没有规律性。葡萄糖含量的变化比较平稳,2年生苗木在8月份时其葡萄糖含量明显高于1年生苗木的。     

SiO2纳米颗粒对杉木幼苗生长发育的影响

【目的】近年来,硅对于的植物影响受到人们广泛关注,人们试图将硅确定为植物生长发育的的“必要元素”。因此如何提高植物对硅的吸收利用来增加植物的农艺性状和产量,是当前农业和林业研究的一个重要课题。【方法】以黄枝杉Cunninghamia lanceolata和罗田垂枝杉C.lanceolata var.luotian为材料,采用盆栽的方式,研究施加不同浓度的纳米SiO2颗粒(0、1、2、4 g/盆)对杉木幼苗光合参数、叶绿素荧光、叶片厚度、氮磷钾含量及其分配、生物量累积的影响。【结果】本研究结果显示,SiO2纳米颗粒对杉木根系的生长发育有很大的促进作用,使之能更好的吸收养分,加强了氮磷钾含量的累积。且叶片的厚度也有所增加,在较低的浓度下,气孔导度、光合作用机制、以及光合作用效率增加;地上的生物量也随着施入SiO2纳米颗粒浓度的增加而增加。【结论】我们的实验表明,SiO2纳米颗粒通过促进根系发育加强对营养的吸收和提升叶片厚度,以及提高净光合速率和气孔导度来提高植物的生长机理,进而增加植物的生物量来提升产量。鉴于其对植物生长发育及产量的多种积极影响,硅纳米材料将会为农林植物增产有重要的影响和广阔的前景。     

Growth and ecophysiology of seedlings of Podocarpus falcatus in plantations of exotic species and in a natural montane forest in Ethiopia

The potential role of exotic tree plantations in facilitating successional processes on degraded areas was evaluated in southern Ethiopia by comparing seedling characteristics, transpiration and photo-synthetic performance of Podocarpus falcatus seedlings in Eucalyptus plantation, Pinus plantation, adjacent natural forest and clear-felled plantation site. P. falcatus seedlings exhibited differences in architecture between Eucalyptus and Pinus plantations. They had higher leaf area, shorter internode length and greater number of lateral branches in Eucalyptus plantation. At similar vapor pressure deficit (VPD), P. falcatus transpired much less than E. saligna, especially at higher VPDs. Analysis of fluorescence parameters in the leaves showed no significant differences in the level of dark-adapted and light-adapted fluorescence yield (Fv /Fm and ΔF/Fm, respectively), electron transport rate (ETR) and nonphotochemical quenching (NPQ) among seedlings grown inside plantations and adjacent natural forest, indicating similar photosynthetic performance. Nevertheless, there was evidence of photoinhibition in P. falcatus in the clear-felled site which had low fluorescence yield but high values of NPQ as protection from photoamage. The light response curves of ETR, NPQ and ΔF/F m , showed similar light saturation behavior among the seedlings grown inside plantations and natural forest and suggested a sequence of light-adapted to shade-adapted behavior in Natural forest > Eucalyptus plantation > Pinus plantation. The results show the structural flexibility, better water-use and adaptability of P. falcatus in its use of the understory environment of plantation species.     

Effects of soil drought stress on photosynthetic gas exchange traits and chlorophyll fluorescence in Forsythia suspensa

To clarify the changes in plant photosynthesis and mechanisms underlying those responses to gradually increasing soil drought stress and reveal quantitative relationships between photosynthesis and soil moisture,soil water conditions were controlled in greenhouse pot experiments using 2-year-old seedlings of Forsythia suspensa(Thunb.) Vahl. Photosynthetic gas exchange and chlorophyll fluorescence variables were measured and analyzed under 13 gradients of soil water content. Net photosynthetic rate(PN), stomatal conductance(gs), and water-use efficiency(WUE) in the seedlings exhibited a clear threshold response to the relative soil water content(RSWC). The highest PNand WUEoccurred at RSWCof51.84 and 64.10%, respectively. Both PNand WUEwere higher than the average levels at 39.79% B RSWCB 73.04%. When RSWCdecreased from 51.84 to 37.52%,PN, gs, and the intercellular CO2 concentration(Ci)markedly decreased with increasing drought stress; the corresponding stomatal limitation(Ls) substantially increased, and nonphotochemical quenching(NPQ) also tended to increase, indicating that within this range of soil water content, excessive excitation energy was dispersed from photosystem II(PSII) in the form of heat, and the reduction in PNwas primarily due to stomatal limitation.While RSWCdecreased below 37.52%, there were significant decreases in the maximal quantum yield of PSII photochemistry(Fv/Fm) and the effective quantum yield of PSII photochemistry(UPSII), photochemical quenching(qP), and NPQ; in contrast, minimal fluorescence yield of the dark-adapted state(F0) increased markedly. Thus,the major limiting factor for the PNreduction changed to a nonstomatal limitation due to PSII damage. Therefore, an RSWCof 37.52% is the maximum allowable water deficit for the normal growth of seedlings of F. suspensa, and a water content lower than this level should be avoided in field soil water management. Water contents should be maintained in the range of 39.79% B RSWCB 73.04% to ensure normal function of the photosynthetic apparatus and high levels of photosynthesis and efficiency in F.suspensa.     

Morphological and photosynthetic alterations in the Yellow-ipe, <Emphasis Type="Italic">Tabebuia chrysotricha</Emphasis> (Mart. Ex DC.) Standl., under nursery shading and gas exchange after being transferred to full sunlight

The objective of this study was to evaluate the effect of nursery shading on the Yellow-ipe seedling (Tabebuia chrysotricha) growth, photosynthesis, and photosynthetic acclimation after being transferred into direct sunlight. The Yellow-ipe seedlings were grown under 0, 50, 70 and 95% shade. At the 134th day of sowing, leaf gas exchange and chlorophyll were measured under current growth shading, after exposure to 15 min and two day full sunlight. With the increase of shading, the Yellow-ipe seedlings allocated more biomass to the stem and leaves and less to the roots, and there was an increase in the leaf area ratio and specific leaf area. In relation to 0% of shading there was a increase of 211% in stem, 116% in leaf, and a reduction of 200% in roots biomass when seedling were grown under 95% of shading. The total biomass accumulation had a high correlation with collar diameter (r = 0.96). More than 70% of the shading reduced the photosynthesis, and after transferring the seedlings into full sunlight, more than 50% of the shading induced a reduction in chlorophyll, stomatal conductance, photosynthesis and instantaneous carboxylation efficiency, suggesting the presence of a photoinhibition process. The Yellow-ipe seedling growth under nursery conditions should not be done under more than 50% shading, which may result in the lower seedling quality and poorer acclimation to transplantation, particularly to severe degraded areas with direct sunlight. The species can be used for recovering from totally devastated forest areas to initial recovery when full canopy are forming.     

马尾松苗木叶绿素荧光参数及相对水分亏缺测定

对广东信宜、浙江江山、湖南汝城、重庆黔江和湖北大悟等5个种源的马尾松苗木进行干旱胁迫处理,并测定其叶绿素荧光参数Fv/Fm值及相对水分亏缺。结果表明:大部分种源马尾松苗木叶绿素荧光参数Fv/Fm值在中度或重度干旱胁迫下低于对照,相对水分亏缺在中度或重度干旱胁迫下高于对照,均表现出积极的抗旱反应。     

不同移栽时期对‘凤丹’牡丹植株生长效应及其综合评价

【目的】探究‘凤丹’牡丹种苗的最适移栽时期,为其丰产栽培技术提供参考。【方法】以3年生‘凤丹’牡丹实生种苗为试验材料,设置8个移栽时期,通过大田对比试验,分析移栽后根系活力、叶片光合性能及生物量的变化;采用主成分分析和综合评价的方法对不同移栽时期的成苗效果进行评价。【结果】移栽期可能通过移栽时气温、土壤温度和移栽后土壤积温等环境因素影响‘凤丹’牡丹新根和植株的发育,适时移栽显著促进牡丹苗体的生长发育。在不同的移栽时期,‘凤丹’牡丹植株生长期间的新根总数、木质化新根数、根系活力、叶面积、叶片SPAD值、净光合速率、枝条粗度、根生物量、枝条生物量、总生物量和壮苗指数均有一定差异,而枝条长度和根冠比没有显著差异。9月29日与11月28日移栽相比,单株木质化新根质量和叶面积分别增加了90.26%和51.22%,根系活力和净光合作用速率分别提高了93.53%和60.98%,单株生物量增加了46.00%。经通径分析、主成分分析和综合评价表明:9月29日移栽的‘凤丹’牡丹成苗效果最好。【结论】本研究依据植株生物量、壮苗指数与移栽期气象环境要素的依赖关系,明确9月中旬至10月下旬,日均气温15~20℃气侯条件,是‘凤丹’牡丹的最适移栽期。