贵州石漠化地区不同能源草对土壤理化性质的影响

以贵州省安顺能源草实验点7种能源草为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,对能源草对土壤渗透性、含水量、有机质、容重的影响进行研究。结果表明,能源草所对应土壤渗透性为香根草皇草柳枝稷五节芒斑茅象草紫色象草CK;能源草所对应土壤的含水量为皇草香根草柳枝稷紫色象草甘蔗属的斑茅芒属的五节芒=象草CK;能源草所对应土壤有机质含量为皇草柳枝稷紫色象草香根草甘蔗属的斑茅象草芒属的五节芒CK;能源草所对应土壤容重为CK芒属的五节芒甘蔗属的斑茅=象草香根草紫色象草=柳枝稷皇草。不同能源草对土壤理化性质的影响不同,其中紫色象草与土壤容重呈显著正相关;皇草与土壤含水量呈显著正相关;香根草与土壤含水量和有机质含量呈显著正相关;其他能源草与土壤理化性质大都呈中度相关且不显著。     

喀斯特地区2种C_4植物光合特性与庭院养殖经济、水土保持研究

晴天采用英国Lcpro+光合仪测定贵州花江喀斯特石漠化地区C_4植物皇竹草和类芦的光合特性。结果表明:皇竹草的日均净光合速率为(12.78±7.40)μmol/(m~2·s),蒸腾速率为(5.05±2.15)mmol/(m~2·s),水分利用效率为(2.38±0.85)μmol/mmol;类芦的净光合速率为(8.10±4.69)μmol/(m~2·s),蒸腾速率为(1.87±0.53)mmol/(m~2·s);水分利用效率为(4.32±2.64)μmol/mmol。2种C_4植物的光合特性显著高于该地区C_3植物,具备充分利用石漠化地区稀缺水分资源的植物生理条件。同时,结合光合特性对皇竹草发展庭院养殖经济与类芦的水土保持优势进行阐述。     

干旱胁迫对石漠化地区3种乡土草种光合作用的影响

【目的】研究在不同程度的干旱胁迫下喀斯特石漠化地区乡土草种的光合生理特性变化规律,以期为喀斯特地区生态恢复和石漠化治理工程筛选抗旱性较强的乡土草种。【方法】以喀斯特石漠化地区常见的画眉草(Eragrostis pilosa)、糠稷(Panicum bisulcatum)和荩草(Arthraxon hispidus)为材料,用盆栽称重、控制浇水的实验方法模拟土壤水分环境,进行干旱胁迫实验;测定相对叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度等光合生理指标。【结果】1随着干旱胁迫程度的加剧,3种草种的相对叶绿素含量均呈显著下降趋势;2在重度干旱胁迫下,3种草种的叶绿素含量荩草最高,糠稷次之,画眉草最低;3重度干旱胁迫下3种草种光合速率大小排序为:糠稷画眉荩草;糠稷的蒸腾速率较低,水分利用效率最高,抗旱性最好。【结论】从光合作用的角度来看,糠稷更能适应石漠化地区的干旱环境。     

喀斯特石漠化地区四种牧草光合日变化特征研究

利用英国Lcpro+光合仪研究了喀斯特石漠化地区白三叶、高羊茅、菊苣、饲用玉米等4种牧草晴天的光合日变化特征。结果表明:在石漠化地区白三叶、高羊茅、菊苣、饲用玉米的净光合速率日均值分别为10.01,6.23,6.16,7.64μmol CO2·m-2·s-1;蒸腾速率日均值分别为5.11,5.44,4.35,3.36 mmol H2O·m-2·s-1;日均水分利用效率分别为1.94,0.98,1.40,2.09μmol CO2·mmol-1H2O。白三叶表现出高光合、高蒸腾的特点,其Pn值在4种牧草中最高,蒸腾速率仅次于高羊茅,水分效率稍低于饲用玉米;高羊茅表现出低光合、高蒸腾的特点,水分利用效率最低;菊苣的净光合速率在4种牧草中最低,蒸腾速率和水分利用效率介于其他3种牧草之间;饲用玉米的净光合速率仅次于白三叶,蒸腾速率最低,水分利用效率最高。从牧草应充分利用石漠化地区稀缺的光能和土壤水分的角度考虑,建议饲用玉米同菊苣、白三叶、高羊茅间作套作,以充分利用光能和土壤水分,增加土壤N素,提高地表覆盖度,减少水土流失。     

煤炭腐植酸对能源草柳枝稷耐盐性的促进作用

试验就煤炭腐植酸对盐胁迫下能源草柳枝稷耐盐性的促进作用进行了研究。第1天取样后喷施腐植酸,并施用不同浓度梯度氯化钠溶液处理柳枝稷,3 d后氯化钠溶液浓度达最大值,第7天取样分析试验结果。结果表明,腐植酸处理对柳枝稷的耐盐性有促进作用,可以降低盐胁迫下柳枝稷叶片相对含水量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量的减少,还可以降低叶片电解质外渗的增加;腐植酸处理可以增加强盐胁迫下柳枝稷叶片超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶的活性。试验表明,施用0.2%的腐植酸处理可以适当增强柳枝稷的耐盐性,处理后叶片相对含水量为73.9%、光合速率为13.536μmol/(m2·s)、蒸腾速率为0.128 g/(m2·h)、叶绿素含量为20 mg/g、超氧化物歧化酶活性为5.143 U,为试验中最适宜的腐植酸浓度。     

西南喀斯特地区不同龄级野生板栗光合日动态差异

为了研究西南喀斯特地区野生板栗不同龄级的光合特性差异,利用英国Lcpro+光合测定仪对西南喀斯特地区的3龄苗和6龄苗野生板栗的光合日变化特征进行了测定。结果表明:3龄苗野生板栗的日均净光合速率为7.3μmol/(m~2·s)(以CO_2计)、蒸腾速率为4.26 mmol/(m~2·s)(以H_2O计)、水分利用效率1.90μmol/mmol;6龄苗野生板栗的日均净光合速率为6.61μmol/(m~2·s)(以CO_2计)、蒸腾速率为3.47 mmol/(m~2·s)(以H_2O计)、水分利用效率为2.02μmol/mmol。3龄苗由于苗种生理发育尚未完全,光合作用受外界环境影响较为敏感,尤其是光合有效辐射是3龄苗板栗净光合速率的主要限制因子。6龄苗的净光合速率则与胞间CO_2浓度密切相关,胞间CO_2浓度作为植物叶片光合作用的物质来源,对挂果期来说十分重要。3龄苗的蒸腾速率与大气温度密切相关,说明野生板栗幼苗期的蒸腾速率严格受到大气温度的控制。6龄苗的蒸腾速率首先受到大气温度的严格制约,其次受到光照度的影响,比3龄苗更符合植物进化演替规律,也更加趋向植物体的成熟发展。     

石漠化地区能源植物能量指标的测定

对贵州省表现优良的10种能源植物进行了纤维素、半纤维素、木质素和热值的测定。结果表明,纤维素含量茎叶混合物>叶,同时热值高的能源植物为斑茅、紫色象草、象草、皇竹草、柳枝稷;从木质素含量看,香根草作为纤维素能源植物具有一定的优势。     

喀斯特石漠化地区肾蕨的光合特性

晴天,利用英国Lcpro＋光合仪研究了喀斯特石漠化地区肾蕨[Nephrolepis auriculata （L．）Trime]的光合日变化特征。结果表明：光合有效辐射与肾蕨净光合速率显著相关,与其他因子相关性不明显。光合有效辐射、大气温度是影响肾蕨蒸腾速率的限制性因素,和细胞间CO2浓度极显著负相关。测得肾蕨日均净光合速率6．54μmol／（m2·s）、蒸腾速率5．49 mmol／（m2·s）、水分利用效率1．29μmol／mmol。地域环境是影响光合生理的重要因素。研究石漠化地区肾蕨光合生理特性,对石漠化生态环境恢复、水土流失防护、生态环境变化响应机制研究具有重要意义。     

喀斯特高原石漠化区植物光合特性及其环境响应

【目的】为科学治理喀斯特高原石漠化提供理论依据。【方法】以优势种植物翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)、黄栌(Cotinus coggygria)、光皮桦(Betula luminiferal)、银白杨(Populus alba)及核桃(Juglans regia,峡谷核桃和山地核桃)为材料,通过分析植物光合生理指标和环境因子监测值,研究其光能利用效率与环境响应规律。【结果】银白杨的光能利用率与生产力较高,分别为0.0159 mol/(m~2·s)与8.83μmol/(m~2·s);核桃在高原山地环境的光能利用率与生产力较高原峡谷更高,分别为0.0127 mol/(m~2·s)和7.18μmol/(m~2·s),达到该地乔木优势种平均水平。【结论】喀斯特高原山地石漠化区植物的净同化速率和光能利用率整体高于高原峡谷植物,6种植物光合同化作用生产力均显著受控于空气温度,高原峡谷植物对土壤含水量与空气相对湿度的响应更敏感,而高原山地植物对光合有效辐射响应最敏感。银白杨适宜作喀斯特高原石漠化生态修复的先锋林种,核桃相较高原峡谷地区更适宜作为石漠化治理的经济林种。     

8个油橄榄品种光合特性研究

为了研究油橄榄品种的光合特性,为栽培和推广提供参考,利用GFS-3000便携式光合仪对8个油橄榄品种的光合参数进行测定,并应用叶子飘模型进行光响应曲线拟合,得到油橄榄光响应曲线特征指标。结果表明,8个油橄榄品种的净光合速率随光合有效辐射的增强而上升,到达最高点后,随着光合有效辐射继续增强,净光合速率小幅波动后略有下降;蒸腾速率、气孔导度、水分利用率、气孔限制值对光合有效辐射的响应趋势与净光合速率相似,胞间CO_2浓度对光合有效辐射的响应趋势则与净光合速率相反;8个油橄榄品种的光响应曲线特征指标差异较大,最大光合速率在12.34～39.86μmol/(m~2·s)之间,光饱和点在442.25～1 311.80μmol/(m~2·s)之间,光补偿点在5.22～61.97μmol/(m~2·s)之间。因此,白橄榄和奥托卡有更强的光合能力和对干旱的适应能力,并且对光环境的适应性较宽。     

干旱胁迫对薏苡光合特性的影响

采用盆栽法在薏苡生长季节设3种水分处理(312、468和624 mm),研究干旱胁迫对薏苡净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,3种处理P_n日均值分别为0.56、0.64和0.82μmol/(m~2·s);T_r日平均值分别为0.224、0.247、0.355 mmol/(m~2·s);WUE日平均值分别为2.773、2.696、2.323μmol/mmol。P_n、T_r、WUE值经统计分析均显示处理间差异显著(P0.05),表明干旱显著降低了薏苡的光合能力。但是,G_s、C_i和L_s日平均值均未达到显著差异(P0.05),表明这3项光合参数与干旱关系不密切。     

不同土壤含水量与光照对山杏和四翅滨藜光合作用的影响

选择盆栽山杏和四翅滨藜幼苗为对象,利用Licor-6400-02B红蓝光源模拟光合有效辐射,采用Li-6400便携式光合测定仪测定其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及相应的水分利用效率,以探讨不同土壤含水量和光照条件对山杏和四翅滨藜光合作用的影响。结果表明,土壤含水量为15%~20%、光合有效辐射强度为1 500~1 600μmol/(m~2·s)时,山杏和四翅滨藜的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率均达到最大值,光合作用相对最强;2种植物的光饱和点在1 880μmol/(m~2·s)左右,适宜种植在干旱、光照辐射强的地区;水分和光照相同的情况下,山杏的水分利用效率高于四翅滨藜,山杏的生长能力强于四翅滨藜。     

四种锦鸡儿属植物光合指标变化与环境因子的关系

【目的】探明不同种间锦鸡儿光合特征及对荒漠绿洲过渡带适应能力,探讨环境因子间的关系.【方法】用光合仪对4种锦鸡儿的光合特性进行了测定并通过通径分析法分析环境对净光合速率的影响.【结果】1)柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、刺叶锦鸡儿(Caragana acanthophylla Kom.)和红花锦鸡儿(Caragana rosea Turcz.)净光合速率、蒸腾速率日变化为双峰曲线,中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et H.C.Fu)净光合速率、蒸腾速率日变化为单峰曲线.2)光饱和点(LSP)中间锦鸡儿最高,红花锦鸡儿LSP最低,分别为1 798.95和1 586.81μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)最高的是柠条锦鸡儿51.76μmol/(m~2·s),最低的是刺叶锦鸡儿36.76μmol/(m~(-2)·s),表观量子效率(AQY)刺叶锦鸡儿为0.08、柠条锦鸡儿为0.05,最大净光合速率(P_nmax)刺叶锦鸡儿最大,柠条锦鸡儿最低分别为24.74、10.82μmol/(m~2·s),故光强对4种锦鸡儿综合影响顺序为:刺叶柠条中间红花.3)相对湿度是控制柠条净光合速率的主要因子,刺叶、中间、红花净光合速率主要由胞间CO_2浓度控制.【结论】柠条和刺叶锦鸡儿的P_n和T_r能力比红花锦鸡儿和中间锦鸡儿强,刺叶锦鸡儿适合在PAR高的地区种植,且以中间锦鸡儿对水分条件需求最为敏感.     

甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol~(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol~(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol~(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群。在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22%。【结论】第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景。     

‘热研4号’王草和五节芒光合特性的比较

【目的】获得生产生物能源的优质原料.【方法】在田间采用LI-6400便携式光合作用测定仪对‘热研4号’王草Pennisetum purpureum×P.americanum cv.Reyan No.4和五节芒Miscanthus floridulus的光合特性日变化进行研究,并分析了其净光合速率(Pn)与主要影响因子的相关性.【结果和结论】‘热研4号’王草和五节芒的净光合速率日变化均呈"单峰型",无光合"午休"现象,且‘热研4号’王草日均Pn(25.45μmol·m-2·s-1)略高于五节芒(25.08μmol·m-2·s-1).2种草的蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、光能利用率(LUE)和气孔导度(Gs)与Pn一样,最大值均出现在13:00时左右,且‘热研4号’王草的Tr、LUE和Gs也都略高于五节芒,只有WUE略低于五节芒.气孔限制值(Ls)日变化呈正钟型,在11:00时左右达最高值(均为0.86μmol·m-2·s-1),早晚最低,而胞间CO2摩尔分数(xi)日变化趋势与之相反.此外,‘热研4号’王草和五节芒的Pn均与大气CO2摩尔分数(xa)呈显著负相关(P0.05),且分别与空气相对湿度(RH)和Gs呈显著正相关(P0.05).以上结果说明‘热研4号’王草的光合能力比五节芒强.     

小胡杨2号光合日变化及光响应曲线研究

以小胡杨2号为研究对象,采用LI-6400XT便携式光合仪对其光合日变化及光响应曲线进行研究,并用模型拟合得出相关参数值,研究结果表明:小胡杨2号净光合速率(P_n)日变化为单峰曲线,与其水分利用效率(WUE)同在12:00时达到峰值,分别为21.98μmol/(m~2·s)和3.86μmol/mmol;蒸腾速率(T_r)日变化曲线呈双峰型,胞间CO_2浓度(C_i)大致呈先下降后上升的趋势;小胡杨2号光饱和点(LSP)为1 768.87μmol/(m~2·s),光补偿点(LCP)为32.87μmol/(m~2·s),最大净光合速率(P_(nmax))为20.59μmol/(m~2·s),是一种抗旱性良好并对强光有很好适应性的杂交树种。     

乌兰布和沙漠霸王与白刺秋季光合日变化特征比较

【目的】在自然状态下研究乌兰布和沙漠东北部的霸王与白刺的光合日变化特征.【方法】采用Li-6400xt便携式光合测定系统分析仪测定光合日动态.【结果】霸王与白刺的净光合速率日变化呈双峰型,峰值均出现在10∶00与16∶00,有明显的光合"午休"现象,且主要是由气孔因素引起的.白刺净光合速率日均值(4.91±0.74)μmol/(m2·s)大于霸王(3.24±0.76)μmol/(m2·s);2种植物蒸腾速率日变化呈双峰型,峰值出现在10∶00与16∶00,白刺蒸腾速率日均值(4.15±0.31)mmol/(m2·s)大于霸王(2.44±0.33)mmol/(m2·s);霸王与白刺水分利用效率日变化曲线呈双峰型.【结论】相同环境条件下霸王的水分利用效率高于白刺.     

入侵植物少花蒺藜草及其伴生植物的光合特性研究

为探讨少花蒺藜草的入侵机制和制定有效的治理措施,本试验对其入侵地植物群落构成进行了调查。调查地全部植物种类为20种,隶属8科18属。在此基础上,选定了少花蒺藜草及其常见伴生植物马唐和圆叶藜进行了光合特性研究。结果表明:在自然条件下,少花蒺藜草的净光合速率为14.33μmol/(m2·s),明显高于马唐和圆叶藜;少花蒺藜草的光饱和点为1 573.74μmol/(m2·s),均大于马唐的1 321.21μmol/(m2·s)和圆叶藜的1 226.94μmol/(m2·s);在光饱和点下的最大净光合速率为20.39μmol/(m2·s),也显著高于2种伴生植物。有效光合辐射的变化对少花蒺藜草及其伴生植物的气孔导度、蒸腾速率和水分利用率均有显著影响。少花蒺藜草具有较高的光合速率和物质积累能力,较高的生产力是其成功入侵的重要因素之一。     

荒漠绿洲区大田甜叶菊光合特性研究

在甘肃省河西走廊中部黑河中游绿洲边缘区,于8月中旬,对大田甜叶菊光合特性进行了分析研究.结果表明:大田甜叶菊光合速率日变化呈"双峰型",存在中午光合下调现象,日均值为(9.97±0.34)μmol/(m~2·s);蒸腾速率日变化呈"单峰型",日平均值为(5.99±0.54)mmol/(m~2·s);气孔导度变化趋势与蒸腾速率相似,日变化平均值为(0.15±0.01)mol/(m~2·s);甜叶菊水分利用效率平均值为1.76μmol CO_2/mmol H_2O.同时分析了光合指标与植株生物量,环境因子的相关性,发现光合速率与干叶产量,茎干生物量具有显著正相关性.     

4种绣球光合特性及其生态适应性比较

为了探究4种绣球品种平瓣绣球(PB)、银边绣球(YB)、粗齿绣球珍贵(CC)、你我的浪漫绣球(NWLM)节水、光适应的差异,对光合特性及水分利用效率进行比较分析,以期为不同品种绣球适应性评价和园林应用提供科学依据。结果表明,4种绣球的光合速率日变化曲线均呈现双峰型,高峰值出现在10:00和14:00,低谷值出现在12:00。净光合速率日均值由大到小排序为PB[2.81μmol/(m~2·s)]CC[2.70μmol/(m~2·s)]YB[2.57μmol/(m~2·s)]NWLM[2.52μmol/(m~2·s)];蒸腾速率日均值由大到小排序为CC[1.51 mmol/(m~2·s)]PB[1.43 mmol/(m~2·s)]NWLM[1.18 mmol/(m~2·s)]YB[1.07 mmol/(m~2·s)];水分利用效率均值由大到小排序为YB(2.40μmol/mmol)NWLM(2.14μmol/mmol)PB(1.96μmol/mmol)CC(1.78μmol/mmol)。NWLM属于耐阴性相对较低的品种;PB属于耐阴性相对较高的品种;CC具有较高的表观量子效率,说明其利用弱光的能力较强;YB的光补偿点较低,光饱和点较高,表明YB可利用的光合有效辐射范围较广。