虎耳草不同叶龄光合特性及叶片结构比较

为了发现阴生植物越过强光和高温的光合机制,采用LI-6400光合测定系统和石蜡切片法,对虎耳草的春叶和秋叶的光合生理和叶片结构进行了研究。结果表明：春叶的光合速率、气孔导度等极显著低于秋叶,光合速率的降低受气孔因子限制;通过Pn-PAR曲线方程发现,春叶的补偿点为14.3 μmol photons/(m2?s),光饱和点为346 μmol photons/(m2?s),均极显著高于秋叶,表明春叶对强光有较好的耐受性;叶片解剖结构表明,春叶叶肉组织增加极显著,但栅海比低于秋叶,这证实了不同叶龄虎耳草叶片形态结构与生理功能的一致性。     

薏苡拔节期光合作用日变化特征研究

以西农薏苡二号为材料,利用LI-6400型便携式光合测定仪,研究拔节期薏苡光合速率的变化及其环境影响因素。结果表明,薏苡净光合速率为10.4￣29.8μmol/(m2·s),净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在上午11:00时,中午11:00￣15:00时的平均净光合速率比上午9:00￣11:00时和下午15:00￣17:00时的平均净光合速率高7.8μmol/(m2·s)和6.6μmol/(m2·s)。气孔导度和蒸腾速率的峰值均出现在15:00时。影响光合速率的主要因素是光照和温度。薏苡光合作用的最适温度为31￣37℃,相对湿度33%￣44%,光合有效辐射在470￣710μmol/(m2·s)。     

濒危植物大花黄牡丹光合特性及日进程研究

采用目前最为先进的光合作用测定系统Li-cor-6400测定珍稀、濒危物种大花黄牡丹的光合作用特性和日进程,自然环境条件下的大花黄牡丹光合速率表现为单峰型曲线,在11:30时达到最高峰[12.560μmol/(m2·s)],其光合作用不存在“午休”现象.在12:30时,大花黄牡丹的气孔限制值(0.410)和水分饱和亏缺(2.960 kPa)分别达到最大值,此时的水分利用效率并不高(1.821μmol/mmol),在10:30时水分利用效率达到最大值(8.339μmol/mmol).在10:30时,大花黄牡丹获得1d中最大的表观量子效率(0.050),其蒸腾速率在12:30时最大[5.135 mmol/(m2·s)],这个时间并不与光合速率最大值同步,这说明在西藏特殊的气候环境条件下,影响光合速率的因素很多.在大花黄牡丹的光合速率日进程中,维持高光合速率值[大于4.00μmol/(m2·s)]的时间很长,大约9h,这使得大花黄牡丹能有效的积累光合作用产物,这也说明大花黄牡丹是一种喜光植物.通过对大花黄牡丹的光合作用特征及日进程研究,为以后的毛茛科芍药属药用(或观赏)植物驯化提供了科学依据.     

麻疯树的光合特性

研究了麻疯树正常供水和干旱条件下的光补偿点、光饱和点及光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化规律.结果表明,在正常供水条件下,麻疯树的光补偿点、光饱和点分别为163.41μmol/(m2·s)和1046.73μmol/(m2·s),光合速率的日变化呈双峰曲线;在干旱胁迫条件下,光补偿点、光饱和点分别为193.82μmol/(m2·s)和697.08μmol/(m2·s),光合速率的日变化也呈双峰曲线;干旱胁迫时的光饱和点和光补偿点比正常供水条件下低.     

‘苏薹1号’菜心田间光合特性的研究

通过研究菜心杂交一代新品种‘苏薹1号’在田间的光合特性,探索其高产的光合生理依据,并为生产上环境调控提供数据支撑,同时也为完善菜心光合特性和光合性状杂种优势的研究提供1个研究案例。以常规品种‘油绿501’为对照,其自交系是‘苏薹1号’的父本,分别在苗期、现蕾抽薹期、齐口采收期、开花期和结荚期测定2个品种的光合性状指标,并且在现蕾抽薹期测定光合性状指标的日变化。试验结果表明:(1)‘苏薹1号’在全生育期低光强下净光合速率与对照均无差异,中高光强下净光合速率明显高于对照,仅在结荚期出现光抑制现象,并迟于对照出现,而对照仅在齐口采收期没有出现光抑制现象,其他时期均出现光抑制现象。‘苏薹1号’和对照叶片光合能力均存在现蕾抽薹期齐口采收期开花期苗期结荚期的趋势,并且生育进程越往后‘苏薹1号’叶片光合能力强于对照越明显。(2)‘苏薹1号’全生育期的光合模拟参数:光补偿点14.31~40.57μmol/(m~2·s),平均值24.18μmol/(m~2·s),较对照低7.38%;光下呼吸速率0.39~1.03μmol/(m~2·s),平均值0.68μmol/(m~2·s),较对照低6.56%;表观量子效率0.0263~0.0323μmol CO_2/(μmol·photons),平均值0.0294μmol CO_2/(μmol·photons),比对照高3.66%;光饱和点1521.79~2008.53μmol/(m~2·s),平均值1776.61μmol/(m~2·s),比对照高8.36%;最大净光合速率17.33~25.72μmol CO_2/(m~2·s),平均值21.51μmol CO_2/(m~2·s),比对照高17.49%。(3)‘苏薹1号’在现蕾抽薹期的净光合速率日变化规律呈单峰型,10:00净光合速率达到最大值27.30μmol CO_2/(m~2·s),较对照最大值高7.79%,8:00—15:00光照强度大于800μmol/(m~2·s),净光合速率较对照高,16:00—17:00光照强度小于500μmol/(m~2·s)时,净光合速率与对照无差异;12:00—14:00气温达到35℃以上时,‘苏薹1号’净光合速率比最大值下降了13.37%,但依然能保持在23.65μmol CO_2/(m~2·s)的高位,而对照净光合速率比最大值下降了17.43%。上述试验结果说明‘苏薹1号’全生育期光合能力均较强,尤其在商品形成的关键时期(现蕾抽薹期),在高温强光下依然能够保持较高的净光合速率,具备高产的光合生理基础。     

大别山山核桃幼树生长环境及其光合特性研究

使用LI-6400便携式光合作用测定系统,对大别山山核桃幼树的光合特性进行了研究。结果表明：在夏季,大别山山核桃幼树叶片净光合速率的日变化呈双峰型,有明显的“光合午休”现象,其光饱和点约为339 μmol/(m2?s),光补偿点约为33.2 μmol/(m2?s);在控制光照强度和温度的条件下,升高CO2浓度可提高大别山山核桃的净光合速率,提高幼树叶片对光能的利用率,CO2饱和点约为1200 μL/L,补偿点约为60~70 μL/L;对高温(>25℃)的反应敏感,属中性植物。调查地区的环境条件基本能够满足大别山山核桃的生长需求。     

牛膝光合作用日变化特征的研究

试验研究了牛膝叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系。结果表明：牛膝净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00,分别为7.07μmol/(m2•s), 6.87μmol/(m2•s),出现光合“午休”现象;牛膝蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在12：00,为2.9 mmol /(m2•s);牛膝气孔导度日变化呈轻微的双峰曲线,峰值分别出现在10：00,14：00,分别为0.049 mmol/( m2•s),0.045mmol/( m2•s);牛膝净光合速率与光合有效辐射、蒸腾速率、气孔导度之间呈正相关,与胞间CO2浓度和相对湿度呈负相关;牛膝出现光合“午休”现象是生态环境因子综合作用的结果。     

不同草莓品种对温度的光合响应研究

通过测定温室中不同温度条件下3个草莓品种的光响应曲线,研究温度与光照条件对草莓光合特征的影响。以草莓品种‘晶瑶’、‘红颊’和‘公四莓一号’为材料,比较25、30、35℃条件下其光合特征参数的差异。结果表明：（1）同一温度条件下,随着光合有效辐射的提高,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈先升后降的趋势,而胞间CO2浓度呈明显下降趋势;（2）在25~35℃范围内,随着温度的上升,‘晶瑶’、‘红颊’的光饱和点、表观量子效率、光饱和光合速率提高,而光补偿点降低;在25~30℃范围内,‘公四莓一号’的光饱和点、表观量子效率、光饱和光合速率在30℃时最高,而光补偿点最低;（3）‘晶瑶’、‘红颊’在温度35℃时,光合有效辐射为1050 μmol/(m2?s)条件下具最高光合速率;公四莓一号在30℃,光合有效辐射为1200 μmol/(m2?s)条件下具最高光合速率。     

外来入侵植物黄顶菊生长及光合特性

研究黄顶菊生长特性及光合特性,为黄顶菊的有效防治提供理论依据。在非耕地上人工播种黄顶菊,对其出苗率、株高增长、叶片增长及单位面积黄顶菊鲜质量变化等指标进行了测定,同时对黄顶菊出苗率与土壤温湿度关系进行了调查。采用丙酮直接浸提法测定了黄顶菊苗期、生长期、开花初期叶片叶绿素含量。利用LI-6400光合作用测定系统,测定了黄顶菊叶片不同生长时期的净光合速率、净光合速率日变化,同时测定了黄顶菊光合-光响应曲线。结果表明,黄顶菊出苗高峰期发生在播种后8周,出苗率为74.67%,黄顶菊开始出苗温度为土壤日平均温度≥10℃,最佳出苗温度为土壤日平均温度达25℃,土壤湿度为25%～30%对黄顶菊出苗影响不大;黄顶菊株高和叶片数播种后前8周变化不大,播种后8～22周增长迅速,黄顶菊最终株高和叶龄分别为280cm和44叶;黄顶菊单位面积鲜质量变化为播种后8～22周鲜质量增长幅度较大,平均增加2275g/周,到播种后22周黄顶菊鲜质量达到最大值26781g/m2。黄顶菊苗期、生长期及开花初期叶片叶绿素含量分别为0.392%,0.409%及0.508%。黄顶菊苗期、生长期及开花初期叶片最大净光合速率分别为23.6,37.5和41.5μmol/(m2·s)。黄顶菊在苗期、生长期、开花初期的净光合速率日变化均呈现单峰式曲线变化,无光合"午休"现象,最大净光合速率出现在11:00,且三者的变化趋势不同。黄顶菊的光饱和点为1512μmol/(m2·s),光补偿点53.7μmol/(m2·s)。     

烤烟不同部位叶片的光合特性研究

为明确烤烟不同部位叶片生长发育及品质差异形成的光合生理机制,以‘豫烟10号’为材料,在旺长期烟株现蕾时测定不同部位叶片光合特性及环境因子日变化进程,并采用通径分析法分析各环境因子对其净光合速率(Pn)的直接和间接影响。结果表明：（1）在现蕾期,‘豫烟10号’不同部位叶片Pn日变化均为“单峰型”,上、中、下部叶Pn日均值分别为13.25、11.71、6.26μmol CO₂/(m²·s),下部叶Pn显著低于上、中部叶。（2）气孔导度(Gs)对烤烟蒸腾作用的影响大于光合作用。随Gs的增加,不同部位叶片Pn和蒸腾速率(Tr)呈上升趋势,总体来看,各部位叶片Tr峰值出现时间与Gs峰值出现时间基本一致,二者均滞后于Pn峰值出现时间。（3）烤烟不同部位叶片主要决策变量均为光合有效辐射(PAR),主要限制变量均为大气温度(Ta)。由此可知,要提高烤烟不同部位叶片Pn,需采取一定措施如增大株间距离来提高PA R,控制各部位叶片所处微环境Ta,进而改善各部位叶片温度(Tl),基本保持大气CO₂浓度(Ca)不变。     

高寒冷凉地区日光温室CO2浓度变化规律

为了解高寒冷凉地区日光温室内CO2浓度变化特征,预报温室内CO2浓度,调控温室内CO2浓度提供依据,根据2012年4月一2013年3月大通县国家现代农业示范园区节能日光温室内CO2浓度、温室内外气象要素观测资料,及大通县气象观测数据,分析高寒冷凉地区不同天气类型下日光温室CO2浓度变化规律。结果表明,试验期间CO2浓度在184~577mg／kg之间,日平均值为383mg／kg,日平均和最小值均呈极显著上升态势;不论何种天气类型,日光温室CO：浓度日变化均呈“u”型曲线,作物生长的旺盛期,自然通风无法避免CO2亏缺;CO2浓度最小值多云天与日地表温度最大值之间的相关性最好,晴天和阴天与日平均温度间的相关性最佳;除2013年3月外,各月均出现CO2亏缺现象,CO2亏缺时长与日C02浓度最小值间存在二次曲线关系。     

日光温室茄子光合特性的研究

采用美国LI-COR公司的LI-6400便携式光合分析仪测定系统,研究日光温室嫁接茄株盛果期的光合特性,结果表明：茄子中上部叶片光合速率日变化呈双峰曲线,有较明显的午休现象。第一峰值出现在11：30分左右,净光合速率Pn最高值为10.2μmol/(m2·s),第二峰值出现在13：00左右,峰值为9.4μmol/(m2·s)。气孔因素是造成光合午休现象的主要原因,午时高光强、高温和低相对湿度迫使叶片气孔导度降低,表现为胞间CO2浓度降低,水蒸气压差升高,蒸腾速率增加,这些特定的环境与生理变化是导致午休的主要原因。     

长期施肥下红壤旱地CO2、N2O排放特征

摘 要：基于中国农业科学院红壤实验站长期定位试验,采用静态箱/气相色谱法,研究红壤旱地小麦生长季节不同施肥处理(CK、NP、NPK、NPKM、1.5NPKM)下土壤CO2、N2O排放差异。结果表明,长期不同施肥处理形成不同的土壤肥力以及作物生长的差异是影响土壤呼吸CO2、N2O排放的重要因素,红壤旱地小麦季土壤呼吸CO2、N2O排放具有明显的季节变化特征;在小麦生长季,不同施肥处理之间土壤呼吸CO2、N2O排放通量差异显著,土壤呼吸CO2年累积排放量在8284.02 kg?ha-1～15863.48 kg?ha-1之间,N2O年累积排放量在0.37 kg?ha-1～2.04 kg?ha-1之间。各处理土壤呼吸CO2排放通量的大小变化：1.5NPKM>NPKM>NPK>CK>NP;土壤呼吸N2O平均排放通量大小顺序为1.5NPKM>NPKM>NPK>NP>CK;有机肥的施用显著增加了土壤呼吸CO2和N2O的排放(P<0.05)。土壤呼吸CO2与N2O排放分别与土壤温度和土壤水分显著相关性。     

日光温室气温变化及其影响因子分析

为了深入理解农村日光温室生产与气象要素的关系,并提供基层设施农业气象服务关键的科技支撑,基于锦州日光温室观测数据,分析了日光温室气温的旬变化特征和日变化特征,及其与外界气温和长波辐射的关系。结果表明：非生长季日光温室旬平均气温不呈显著的变化规律,日平均气温呈现显著的变化规律,最高为午后2点,最低为早晨8点。日光温室气温变化主要受温室地面长波辐射和外界气温影响,非生长季气温显著升高,可能有利于设施农业的发展。日照时数减少,导致温室内气温下降,但就近60年的变化程度,日照时数的变化程度不足以限制农村设施农业日光温室的发展。因此,短期的低温寡照将成为日光温室发展的关键因子。     

日光温室内不同浓度CO2对番茄产量的影响

为有针对性地做好农业气象服务,指导设施农业生产,以‘美红2 号’番茄为试验材料,通过日光温室内自然环境浓度CO2的番茄为对照,研究增施不同浓度CO2对日光温室番茄生长发育的影响。2 年的试验观测结果表明：日光温室增施CO2能促进番茄的生长发育,表现为番茄的株高、茎粗、叶片数、结果个数增加及产量提高;且增施CO2浓度1200 mg/kg处理比700 mg/kg处理效果更好。说明对日光温室的番茄增施CO2可以促进其光合作用,对番茄的生长发育和产量的提高有利。     

中国非CO2类温室气体减排潜力及其政策意涵

利用改进后的全球一般均衡环境模型（GTAP-E）及其6版非CO2类温室气体排放数据库,模拟了中国非CO2类温室气体减排潜力及其政策意涵。结果显示,现阶段,中国是世界上非CO2类温室气体排放最多的国家,2020年将会占到世界总排放的20%左右。其中,来自农业部门的非CO2类温室气体排放比重达到73%。未来10年,牛羊类、工业、服务行业的非CO2排放增速最快,且服务业的增速快于工业,并在2010年后超过工业排放。中国可以通过实施非CO2类温室气体减排政策,减轻二氧化碳减排的国际压力。虽然征收较高的碳税能够带来较高的非二氧化碳减排量,但是政策效率在高碳税和低碳税间差异不大。所以,在实施非二氧化碳减排碳税政策时,应该把碳税控制在一个较低的水平。     

施肥对油菜田土壤CO2排放的影响

为了评价不同施肥方式对油菜田温室气体CO2排放影响,从而更好地引导农民改善施肥方式,减少温室气体排放。本研究以巢湖油菜田优化施肥（YH）、秸秆施肥（JG）、习惯性施肥（CG）和不施肥（CK）4种施肥类型为研究对象,利用静态箱-气相色谱法测定油菜生长期间的CO2的排放通量,同时对土温、土壤含水量和空气湿度进行测定。通过对数据进行相关性分析,结果表明：不同的施肥处理对CO2的排放有较大影响,其中CK处理的CO2排放通量最小;不同施肥方式对CO2的排放有影响,但差异不显著。10 cm以下深度的土壤温度对进行JG的油菜的CO2排放有极显著正相关关系。土壤含水量对温室气体CO2的影响只有与秸秆施肥（JG）的处理呈显著负相关性。并认为在这4种处理中YH施肥是最值得推广的施肥方式。     

三连栋日光温室温度场分布及应用

针对冀中南地区冬季雾霾天气严重,日光温室不能充分发挥其应有的保温功能,设计建造了三连栋日光温室,为进一步验证其性能,应用MATLAB软件对三连栋日光温室进行二维温度场的拟合和图像绘制。结果表明：00:23三连栋日光温室的温度为8日>9日>10日;06:23为温室一天的最低温度,10日的06:23为3天最低温度;12:23为多云~阴的8日温室的最高温度,14:23为阴~晴的9日温室的最高温度,12:23—14:23为晴天的10日温室的最高温度,3天温室最高温均能达到30℃,16:23温度下降较快。多云~阴的8日、阴~晴的9日09:23—10:23依次从温室的北、中、南栋的上中部开始升温,16:23先从温室下部开始降温;晴天的10日09:23—10:23依次从温室的南、中、北栋开始升温,16:23依次从温室的北、中、南栋开始降温。在温室温度最低时或最高时,北栋北后侧中下部区域为温度的最高点或最低点。8—10日09:23与18:23(15~20℃)、08:23与20:23(10~15℃)温室温度各栋之间及各区域基本相同。同一天内温室地温中栋最高,地温白天北栋最低、夜间南栋最低;10日夜间南栋地温最低,最低地温13℃,白天中栋地温最高,最高地温22℃。光照强度9日<8日<10日。三连栋日光温室在2月中旬喜温果菜类即可定植,较单膜塑料大棚提早定植25~30天,同时又规避了冬季低温阴雪雾霾天气出现频次高的时段,三连栋日光温室优势明显。     

二氧化碳对铜污染土壤中印度芥菜生长及其铜积累的影响

【研究目的】为了研究CO2施肥对超积累植物生长和积累金属能力的影响。【方法】在温室内对不同Cu浓度土壤中生长的印度芥菜进行两种不同浓度的CO2施肥试验,【结果】通过结果表明CO2施肥能促进Cu污染土壤中印度芥菜的生长和发育,当土培中不添加Cu时,1200μL/L和800μL/L处理组分别比对照组的印度芥菜提前了3d和2d开花;各CO2处理组的植株高度与对照组呈极显著差异,收获时最大单叶面积、叶片数和干物质重均比对照组有所增加,其中1200μL/L处理植株与对照植株的叶片数达极显著差异,叶面积和根重达显著性差异,各处理组的地上部干重均比对照组有显著的增加。CO2施肥处理也显著地增加植株体内对Cu的积累,两处理组植株根中Cu含量均显著高于对照组,且两处理组的植株根中Cu浓度也达到了极显著水平。CO2施肥处理同样也促进了植株茎、叶对Cu的积累,并在CO2 800μL/L、Cu 100mg/kg试验条件时最高,分别达到茎：13696mg/kg干重、叶：4589mg/kg干重。此外,试验还表明,CO2施肥能增加Cu在印度芥菜体内积累的叶根比,说明CO2施肥有利Cu由根向植物叶子的运输。【结论】印度芥菜对Cu有很好的超积累能力,CO2施肥能促进印度芥菜的生长,增加植株体内对Cu的积累和叶根比。     

西宁冬季日光温室气温变化规律研究

利用青海省大通县日光节能温室的小气候观测数据和同期气象站资料,系统研究日光温室内外温度的变化特征,建立基于逐步回归方法的温室内最高和最低气温预报模型。结果表明：（1）不同天况下温室内气温的日变化规律均呈“单峰”型,且变化幅度为：晴天＞多云＞阴天;（2）不同天况下温室内日最高和最低温度明显高于室外最高和最低温度;（3）相关分析表明,温室内日最高温度和日最低温度与日照百分率的相关性最高,与10 cm地温的相关性最低;（4）建立的模型能较好地预测不同天气条件下温室内最高和最低温度,多云和阴天天气下的模拟效果优于晴天。研究结果为高寒冷地区生产避开低温冷（冻）害,掌握冬季绿叶菜的适播期,及时播种提供决策依据。