5种红树植物光合产量模型及对环境因子的响应

以木榄、白骨壤、桐花树、秋茄和海漆为试材,以光合作用对环境因子的响应为主线,建立了叶片水平上的光合产量模型。就光合作用对环境因子（太阳辐射、温度及CO2浓度等）变化的响应特征及合理性进行分析,使用整个生长季实测的叶片生理数据对所建模型进行验证,结果表明,模型可以较好的模拟实测红树植物的光合速率,并确定了5种红树植物单叶片光合作用与环境因子之间的数量关系。     

热带森林树种光合作用生理生态研究进展

综述了当前国际上热带林树种光合生理生态研究主要进展。对热带林中光环境状况以及植物光合作用对光环境改变、浓度升高的光合响应进行了探讨．并分析了植物光合作用的改变与气孔导度间的互动关系。针对当前热带林中光合生理生态研究现状、重点及存在的问题．展望了未来热带林中光合生理生态研究的发展趋势．并提出了急需解决的问题。由于目前热带林树种对环境改变光合响应的大多数研究为叶片水平或是幼苗的响应研究,光合作用研究的叶片水平到整株植物甚至整个林冠的尺度转换研究亟待解决。     

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。     

丹参羧化效率在其CO2补偿点附近的变化

【目的】植物光合作用对CO2的响应是光合作用研究的重要内容,当前应用广泛的Michaelis-Menten模型拟合所给出的植物光合能力远大于实测值,而所给出的饱和CO2浓度远小于实测值,欲引入新模型解决上述问题。【方法】用构建的光合作用对CO2浓度响应的新模型,拟合了丹参的CO2浓度响应测量数据,并研究了低CO2浓度条件下,丹参净光合速率对CO2浓度的响应及羧化效率在CO2补偿点附近的改变情况。【结果】用CO2响应新模型拟合丹参的实测数据,在不需作其他附加假设条件下就可以给出丹参的饱和CO2浓度、光合能力、光呼吸速率、CO2补偿点及在CO2补偿点的羧化效率,且拟合结果与实测结果符合很好(R2=0.999 6)。【结论】在低CO2浓度条件下,丹参植物叶片的净光合速率对CO2浓度的响应为非线性的;在CO2补偿点附近,羧化效率并非常数,而是随CO2浓度的增加而减小。     

白桦不同方向功能叶片对微环境因子的光合响应

研究了白桦(Betulaplatyphylla)不同方向功能叶片(东向和南向)以净光合速率(Pn)为主要特征的光合作用日进程响应及净光合速率对环境因子的强度响应。结果表明,白桦的净光合速率与光合有效辐射(PAR)极显著相关(P<0.01),与气温(Ta)显著相关(P<0.05),而与大气相对湿度(RH)不相关。并首次提出了植物功能叶片“微环境”的概念。     

果树叶片滞尘对其光合速率和耗水特性的影响

【目的】 研究果树叶片在滞尘和未滞尘两种状态下对光合速率变化特征及耗水特性的影响。【方法】 选取四种果树通过LI-6400XT光合仪在连续时间段内测定清洗和未清洗的叶片,分析其光合速率和水分利用效率变化特征。【结果】 单位叶面积滞尘量核桃最大,其次是苹果和杏,库尔勒香梨单位面积滞尘量最小;未清洗叶片光合速率变化:库尔勒香梨>核桃>苹果>杏,清洗叶片光合速率依次为库尔勒香梨>苹果>核桃>杏;杏、核桃、库尔勒香梨和苹果水分利用效率均存在显著差异。【结论】 叶面滞尘对植物的光合作用速率产生负面影响,植物滞尘与其叶片形态结构(叶表面沟槽等)有密切关系,植物叶片形态结构间接对光合作用产生影响。四种果树叶片清洗与未清洗对环境因子的变化有不同的反应,清洗后叶片对环境变化响应更快。表明叶片清洗后Pn、Gs、Ci、E与水分利用效率、光合速率相关性更弱,叶片滞尘状态下水分利用效率和光合速率受生理指标因子的影响更大。     

新疆博斯腾湖北岸芦苇叶片气孔导度特征及数值模拟

基于博斯腾湖北岸芦苇叶片气体交换的观测数据,分析芦苇叶片气孔导度特征与环境因子之间的关系,并验证植物叶片气孔导度模型。结果表明,芦苇叶片气孔导度日变化呈现双峰曲线。芦苇叶片气孔导度的变化与环境因子之间关系密切,当光合有效辐射较低时,气孔导度随光合有效辐射的增加而增加,当光合有效辐射大于1 200μmol·m-2·s-1时,气孔导度呈现下降趋势;气孔导度在一定范围内随水汽压亏损的增加而增加,在水汽压亏损接近1.8kPa时,气孔导度达到最大值,之后气孔导度随水汽压亏损的增加而降低;当温度达到27.75℃时,气孔导度达到最大,此后随着温度的增加,气孔导度逐渐降低。对2类气孔导度模型进行验证与对比,结合实测数据,建立适用于博斯腾湖芦苇叶片气孔导度对环境因子响应模型。     

环境因子耦合对温室番茄生长及光合作用的调控效应

为解析环境因子耦合对番茄光合作用及生长的驱动和调控作用,实现温室番茄生长环境精准管理。对温室内空气温度、相对湿度、光合有效辐射采用二次正交旋转设计组合,分析环境多因子耦合对结果期番茄生长及光合作用调控效应。以番茄相对生长速率和净光合速率综合最优为评价目标,建立生长光合复合评价指标对环境多因子的综合响应模型。结果表明:环境多因子对番茄相对生长速率、净光合速率的调控效应和路径不同。单因子效应分析表明空气温度、相对湿度与相对生长速率关系均为开口向上抛物线,但与净光合速率关系均为开口向下抛物线。边际效应分析表明,对相对生长速率,3种环境因子均为正效应;对净光合速率,空气温度、相对湿度为负效应,光合有效辐射为正效应。通径分析表明,相对生长速率的主控因子为叶绿素含量、净光合速率,受环境因子的间接调控;净光合速率的主控因子为植株含水量,叶绿素含量,受环境因子的直接调控。生长光合复合指标响应模型中,温度与湿度、温度与光照均存在显著负交互作用,表明光照强或湿度大时提高空气温度会抑制番茄生长。综合考虑番茄生长及光合作用,秋冬及早春季节温室结果期番茄最适生长环境为温度29.2℃,湿度75%,光照400μmo...     

木麻黄林下青皮苗光合作用特性对光照度的响应

为了比较木麻黄林下不同光照处理的青皮苗叶片的光合作用特性,采用Li-6400便携式全自动光合测定仪对不同光照处理的青皮苗叶片光合作用参数及相关环境因子进行了日变化测定.结果表明,随着遮阴程度的增加,青皮苗叶片光合作用参数净光合速率、气孔导度、蒸腾速率逐渐降低;不加遮阳网的2特光照处理的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率比加遮阳网处理的大,而胞间CO2浓度低于加遮阳网处理的.3种光照处理下的青皮苗叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与环境中光合有效辐射的日变化趋势相符,并且影响净光合速率的主要环境因子相似.建议在木麻黄林阴环境下无需进行青皮苗的人工遮阳处理,可选择光照适度的地方种植.     

柑桔光合作用对环境温度的适应

在年生长期中测定了温州蜜柑叶片光合作用对温度的响应，结果表明柑桔光合最适温和最适温下的光饱和光合速率均有明显的季节变化，光合最适温与植株前１０天所处的环境平均气温紧密相关，显示了柑桔光合机构所具有的对环境温度变化的适应能力，此外，还注意到柑桔光合作用对温度的响应在秋冬季比春夏季敏感．     

人参展叶期净光合速率与环境因子日变化的关系研究

利用CI-340超轻型便携式光合测定系统,在人参展叶期对1、3、5年生人参的净光合速率与环境因子的日变化进行测定,并进行数据分析,目的是阐明人参叶片光合作用中净光合速率与主要的环境因子日变化之间的规律。结果表明：在展叶期各种环境因子的日变化过程中,各种环境因子相互协同作用,共同影响人参净光合速率水平。研究发现,各种环境因子都在适宜的范围内对人参光合作用有促进作用,而当环境因子变化超过一定范围后,都不同程度降低人参净光合速率,甚至出现净光合速率小于0的情况。     

Dependency of a Photosynthesis Rate in <Emphasis Type="Italic">Nerium oleander</Emphasis> L. on Environmental Factors,Leaf Temperature,Transpiration, and Their Change During Vegetation in Subtropics

Dependence of net photosynthesis rate in Nerium oleander L. on environmental factors, leaf temperature, transpiration, and also on the changes of these factors during vegetation has been studied under conditions of the Southern Coast of Crimea. The mapping of a photosynthesis response function onto environmental factors in a three-dimensional coordinate system represents a convex surface with the maximum at the top point. This fact makes it possible to obtain numerical coefficients for nonlinear regression equations (simulators) describing interrelations between the net photosynthesis and the main environmental factors, leaf temperature, and transpiration. The data obtained provide a possibility to interpret a photosynthesis rate as a potential ecophysiological characteristic of this species that makes it possible to compare different plant species growing under similar conditions using parameters measured by the same method. Nerium oleander L. has a high photosynthetic potential for acclimatization to high temperatures. If air temperature exceeds the optimum value, photosynthetic intensity sharply decreases. The threshold temperature for leaves is 36.5°С. After the termination of the active growth phase, the maximum net photosynthesis rate decreased during August–October by 51.73%, while transpiration intensity and leaf temperature decreased by 78 and 28.58%, respectively. Compared to August, the optimums of the air temperature, air humidity deficit, and PAR illumination in October shifted to lower values by 17, 89.14, and 31.58%, respectively.     

复序橐吾的光合特性及其影响因子

采用C IRAS—2光合仪对1年生复序橐吾(Ligularia jaluensisKom.)的光合作用日变化、光响应曲线进行测定,光响应曲线采用叶子飘新模型进行拟合;对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行相关分析。结果表明:复序橐吾净光合速率日变化在夏季呈双峰型,有光合"午休"现象,午休现象主要受非气孔因素限制。复序橐吾净光合速率与叶片温度呈极显著正相关,与外界CO2摩尔分数呈极显著负相关,与胞间CO2摩尔分数呈显著负相关。复序橐吾光饱和点为747.49μmol.m-2.s-1、光补偿点为19.06μmol.m-2.s-1、最大净光合速率为4.95μmol.m-2.s-1及表观量子效率为0.067 mol/mol,表现出阴生植物特性。     

牡丹叶片光合作用光温响应的模拟

使用LCpro+便携式光合作用测定仪控温控光,测量了牡丹品种洛阳红在不同光照强度下的叶片光合作用速率、气孔导度等指标。结果表明,牡丹叶片光合作用-光强响应曲线受温度影响明显。进一步使用光强、叶片温度为参数,选用等轴双曲线模型进行数据拟合,拟合值与实测值根均方差RMSE=1.4904,拟合效果较好。据此模型计算得到洛阳红光补偿点、初始光能利用率、最大光合速率、呼吸速率分别为16.99、0.02863、9.81107、0.46435μmol/(m2.s)。认为等轴双曲线模型适用于低于饱和光强下的牡丹光合作用模拟研究,便于对不同试验条件下得到的数据进行综合比较分析。     

高产小麦旗叶光合作用及与籽粒灌浆进程关系的研究

 以小麦品种扬麦 5号为对照 ,研究了高产小麦品种莱州 953旗叶的光合气体交换特征、碳酸酐酶活性变化及灌浆进程。结果表明 ,两个小麦品种旗叶的叶绿素含量、光合速率、叶肉导度和碳酸酐酶活性变化动态基本类似 ,呈单峰曲线。与对照品种扬麦 5号相比 ,高产小麦品种莱州 953的上述光合参数较高 ,且其光合速率高值持续期、叶绿素含量相对稳定期也较长 ,叶源量大。莱州 953花后旗叶光合功能持续高效 ,光合与灌浆同步兴衰 ,这是其高产的光合生理特性之一。此外 ,莱州 953的饱和光强、量子效率、碳酸酐酶活性较高 ,CO2 补偿点较低 ,因而对环境因子光和 CO2 的适应能力较强。     

葛根净光合速率日变化及其与环境因子的关系

采用PP-systems的CIRAS-Ⅰ型便携式光合测定系统,研究了葛根两个栽培品种叶片的净光合速率日变化及其与环境因子日变化间的关系。结果表明:葛根叶片净光合速率日变化呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象;葛根叶片净光合速率与气孔导度呈极显著正相关(P0.01),与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关(P0.05),与气温、叶温呈显著负相关(P0.05)。本研究表明:影响葛根光合特性的因素既有气孔限制方面的,也有非气孔限制方面的。     

椰子间作可可下可可光合日变化与环境因子的关系

研究椰子间作可可下的可可光合速率(Pn)和环境因子日变化,探讨间作可可Pn与环境因子的关系,为优化可可栽培技术提供理论依据。结果表明,间作和单作可可Pn日变化均呈双峰曲线,有光合"午休"现象。环境因子与Pn的相关性均不显著(p0.05),间作和单作可可环境因子对Pn的直接作用均为TLRHPARTa,对间作可可Pn的影响是PAR、TL和Ta等相互作用的结果。光合有效辐射是影响间作可可Pn的主要环境因子。在可可的栽培管理中,应发挥主导环境因子的作用。