蔊菜光合-光响应曲线及模型拟合

为给蔊菜生理生态研究及栽培提供基础理论依据,以药用植物蔊菜为研究材料,采用Li-6400便携式光合仪,测定了其光响应曲线、CO_2响应曲线及相关生理参数,探讨了拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,同时研究了光合参数对净光合速率的影响。结果表明,改进指数模型是拟合蔊菜光响应曲线的最适模型,其R~2为0.987;蔊菜的光饱和点为1 239.380μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为37.834μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率(CO_2)为18.404μmol·m~(-2)·s~(-1),暗呼吸速率(CO_2)为2.679μmol·m~(-2)·s~(-1),表观量子效率为0.075。     

天名精光响应最适模型的选择及其光合参数相关性分析

以天名精(Carpesium abrotanoides L.)为材料,采用便携式光合仪LI-6400测定其光响应曲线,用5种常用模型对数据进行拟合,探讨天名精光响应的最适模型,并分析天名精光合速率与其他光合参数的相关性。结果表明:(1)直角双曲线改进模型拟合效果最好,拟合得到的决定系数(R~2)达0.999,得到的最大净光合速率(Pn_(max))为16.34μmol CO_2·m~(-2)·s~(-1)光饱和点(LSP)为1 793.65μmol·m~(-2)·s~(-1)、光补偿点(LCP)为39.43μmol·m~(-2)·s~(-1)、暗呼吸速率(R_d)为2.16μmol CO_2·m~(-2)·s;(2)天名精的净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、光合有效辐射强度(I)、蒸腾速率(Tr)和CO_2浓度(CO_2R)呈极显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)呈极显著负相关。     

金银花新品种华金2号的光合特性研究

为了解金银花新品种华金2号的光合特性,以传统农家品种鸡爪花为对照,采用LI-6400XT便携式光合仪,测定二者的光合参数。结果表明:华金2号金银花净光合速率日变化呈双峰曲线,经相关性分析,净光合速率(Pn)与气孔导度(Cond)和光合有效辐射(PAR)极显著正相关,与空气温度(Ta)和蒸腾速率(Tr)显著正相关,与胞间CO_2浓度(Ci)显著负相关,和相对湿度(RH)相关性不显著。华金2号最大净光合速率(A_(max))和光饱和点(LSP)均值分别为13.91μmol·m~(-2)·s~(-1)和1 426.67μmol·m~(-2)·s~(-1),高于鸡爪花(13.06μmol·m~(-2)·s~(-1),1 065.33μmol·m~(-2)·s~(-1)),而光补偿点(LCP)均值为40μmol·m~(-2)·s~(-1),低于鸡爪花(56μmol·m~(-2)·s~(-1))。华金2号较传统农家品种鸡爪花的光适应范围更广,耐阴性更强,光合速率更高,而较高的光合速率又是植株高产的前提,本试验初步的光合特性研究,可为华金2号新品种的推广和栽培提供参考。     

3种木兰科珍稀濒危树种的光合及固碳特性

【目的】阐明木兰科Magnoliaceae珍稀濒危树种光合及固碳特性,为其保护利用提供理论技术依据。【方法】以亮叶木莲Manglietia lucida、香木莲M.aromatica和开甫木莲M.kaifui为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合参数特征进行测定分析,并对其固碳释氧量进行估算,综合评价其适应性及生态效应。【结果】3个树种的净光合速率日变化在7月份表现为双峰型,在10月份表现为单峰型。其光合效率在7月份为:开甫木莲(5.35μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(2.87μmol·m~(-2)·s~(-1))香木莲(2.78μmol·m~(-2)·s~(-1));在10月份为:香木莲(6.46μmol·m~(-2)·s~(-1))开甫木莲(6.24μmol·m~(-2)·s~(-1))亮叶木莲(5.74μmol·m~(-2)·s~(-1))。3个树种的固碳释氧量为:开甫木莲香木莲亮叶木莲。【结论】参试植物的生长在10月份比7月份更为旺盛;开甫木莲对强光的利用能力最佳,香木莲对弱光的利用能力最佳;固碳释氧能力最强的植物为开甫木莲。     

不同光质下杉木幼苗叶片光合作用的光响应

以2年生杉木幼苗为试验材料,采用便携式光合测定仪Li6400-XT测定了人工光源下白、红、蓝、黄和绿光5种光质下不同光强对杉木幼苗叶片光合光响应曲线、光合生理指标的影响,从而比较不同光质条件下杉木幼苗叶片光合作用的差异。结果表明:不同光质不同光强下杉木幼苗叶片的光合速率(Pn)间均差异极显著(P<0.01)。在弱光强下(≤200μmol·m~(-2)·s~(-1)),红光下杉木幼苗叶片的Pn和水分利用效率(WUE)显著高于其他光质,分别为5.743、6.783μmol·m~(-2)·s~(-1)。强光强下(≥1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),蓝、绿光下杉木幼苗叶片的Pn分别为13.158、13.400μmol·m~(-2)·s~(-1),高于其他光质,气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)均有增大,且绿光增幅大于蓝光。在中等光强下(200~1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),白光下杉木幼苗叶片的Pn、Ci均处于较高水平,黄光下杉木幼苗叶片的WUE和Ci在光强为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到最大值后持续下降。     

5个引种美国红枫品种的光合特性比较

对5个引种美国红枫品种净光合速率(Pn)日变化、有效光辐射(PAR)和CO_2响应比较分析。结果表明:‘白兰地’和‘冷峻’Pn日变化曲线呈非典型双峰型,二者光合效率和蒸腾速率较高,说明它们在强光下光合效率较高;‘阿姆斯特朗’、‘夕阳红’和‘卓越’Pn日变化曲线呈典型双峰型,具有明显的午休现象,水分缺失影响美国红枫光合日变化,因此日常管护要注意及时灌溉补水。光响应曲线和CO_2响应曲线数据分析表明:‘白兰地’和‘冷峻’光饱和点(1 066.80、1 037.41μmol·m~(-2)·s~(-1))、CO_2饱和点(1 209.21、1 116.78μmol·m~(-2)·s~(-1))均高于其它三个品种,说明它们对强光的适应性好;‘阿姆斯特朗’和‘夕阳红’光呼吸(6.150 7、6.719 9μmol·m~(-2)·s~(-1))强于其它三个品种,是它们适应强光的一种保护机制。5个引种美国红枫品种中‘冷峻’、‘白兰地’对强光适应性好生长迅速,‘阿姆斯特朗’、‘夕阳红’和‘卓越’在栽培管护中应适当遮阴以促进生长。     

涝渍胁迫下厚皮香幼苗光响应特征

以1年生厚皮香幼苗为材料,分别进行涝害与渍害处理,使用Li-6400光合仪,测定不同光照强度下的净光合速率Pn,并采用直角双曲线、非直角双曲线和直角双曲线修正3种数学模型对叶片光响应曲线进行拟合,探讨其在不同水淹程度下的光能利用能力。结果表明:随着光合有效辐射的增加,对照组在PAR≈800μmol·m~(-2)·s~(-1)、渍害组在PAR≈500μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Pn增减趋势变得平缓。渍害组、涝害组与对照组相比初始量子效率和最大净光合速率Pnmax都下降,暗呼吸速率Rd则上升;涝渍胁迫对厚皮香幼苗有光合抑制作用,直角双曲线修正模型对厚皮香幼苗叶片光响应过程拟合精确度高于直角双曲线和非直角双曲线2种模型;对照组厚皮香幼苗叶片由数学模型拟合的光合参数值与渍害和涝害2组相比,更为准确。     

不同砧木对‘绿岭’核桃叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

为了解不同砧木对‘绿岭’核桃光合及叶绿素荧光特性的影响,以中宁强、中宁异、北加州黑核桃和核桃作砧木嫁接‘绿岭’核桃的2年生幼树为试验材料,研究了‘绿岭’核桃叶片光合特性及叶绿素荧光特性。结果表明,4种砧木‘绿岭’核桃的净光合速率日变化均呈双峰曲线,其最大净光合速率依次为核桃(17.92μmol·m~(-2)·s~(-1))中宁强(14.17μmol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(13.02μmol·m~(-2)·s~(-1))中宁异(12.34μmol·m~(-2)·s~(-1));蒸腾速率和气孔导度日变化均呈现单峰曲线;最大蒸腾速率依次为中宁异(5.36mmol·m~(-2)·s~(-1))核桃(5.11mmol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(4.90mmol·m~(-2)·s~(-1))中宁强(3.41mmol·m~(-2)·s~(-1));气孔导度最大值依次为中宁强(0.22mol·m~(-2)·s~(-1))中宁异(0.21mol·m~(-2)·s~(-1))北加州黑核桃(0.19mol·m~(-2)·s~(-1))核桃(0.17mol·m~(-2)·s~(-1));胞间CO_2浓度日变化规律较为一致,均呈倒抛物线型;水分利用效率日均值依次为核桃(5.19)中宁强(4.97)北加州黑核桃(3.63)中宁异(3.49)。4种砧木‘绿岭’核桃的Fv/Fm和ΦPSⅡ日变化曲线均呈倒抛物线型;中宁强、中宁异、北加州黑核桃砧木‘绿岭’核桃的Fm和ETR都呈不规则的双谷型,而核桃砧木‘绿岭’核桃呈单谷型。4种砧木‘绿岭’核桃的P_n与T_r、G_s均呈正相关,P_n与C_i、ΦPSⅡ、ETR均呈负相关,相关性因砧木品种不同而达到显著或不显著水平。通过主成分分析对4种砧木‘绿岭’核桃光合及叶绿素荧光特性进行综合评价,其综合评价值分别为0.66、-1.59、-1.83和2.75,表明在光合和叶绿素荧光特性方面,核桃作为‘绿岭’核桃的砧木优于其他3个品种,是适合‘绿岭’核桃的优良砧木。     

不同生境的长蕊木兰幼苗春季的光合特性

用Li-6400XT便携式光合仪对高黎贡山南段3种生境(荒草地、林下、苗圃)中生长的国家Ⅰ级保护植物长蕊木兰幼苗进行连续3d的光合特性测定,为其科学保护提供一定依据。结果显示:(1)3种生境下的幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化未见"午休"现象,9:00—11:00所测值为1 d中最高;水分利用率无明显变化规律;胞间CO_2摩尔分数与其他光合参数日变化相反。(2)相关性分析显示,光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数对幼苗净光合速率的影响为,荒草地幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、空气温度、大气CO_2摩尔分数;林下幼苗从大到小依次是光合有效辐射、空气温度、相对湿度、大气CO_2摩尔分数;苗圃幼苗从大到小依次是光合有效辐射、相对湿度、大气CO_2摩尔分数、空气温度。(3)荒草地幼苗光饱和点为(1 284.96±48.231)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下幼苗(1 052.31±24.746)μmol·m~(-2)·s~(-1),苗圃幼苗(1 255.62±52.374)μmol·m~(-2)·s~(-1);光补偿点分别为(28.65±1.094)、(17.09±0.828)、(6.75±0.317)μmol·m~(-2)·s~(-1),饱和点后,三者均出现抑制现象。(4)CO_2响应曲线差别较大,其中荒草地幼苗最高,三者CO_2饱和点不明显,补偿点分别为荒草地幼苗(103.75±6.826)μmol·m~(-2)·s~(-1)、林下(102.67±5.081)μmol·m~(-2)·s~(-1)、苗圃(130.1±2.022)μmol·m~(-2)·s~(-1),说明不同生境下的幼苗光合特性存在细微差别,苗圃环境下光合特性最强。     

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。     

木薯光合—光响应曲线的模型拟合比较

【目的】找出木薯光合—光响应曲线的最佳拟合模型,为其生理生态研究和栽培技术提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合系统,测定3个不同生育时期的木薯光响应曲线,分析比较指数函数、直角双曲线、非直角双模型和修正直角双曲线4种模型的拟合效果。【结果】3个生育时期4种模型的决定系数R2均大于0.990,即4种模型对光响应曲线的拟合精度都较好;其中修正直角双曲线模型的决定系数最大,均方误差MSE、平均绝对误差MAE和赤池信息量准则AIC最小,最大净光合速率Pnmax、光饱和点LSP、光补偿点LCP和暗呼吸速率Rd光合参数与实测值最为接近,即3个不同生育时期的最佳光响应曲线模型为修正直角双曲线模型;由修正直角双曲线模型计算出木薯在3个不同生育时期的最大量子效率α在0.048~0.090之间,Pnmax在21.75~22.37μmol/(m~2·s)之间,LSP在2 140.25~2 866.15μmol/(m~2·s)之间,LCP在61.48~95.23μmol/(m~2·s)之间。【结论】修正直角双曲线模型是拟合木薯光合—光响应曲线的最佳模型。     

异质生境中山东银莲花光响应曲线模型的优选及光合生理特性分析

为推断不同生境中山东银莲花不同光强下光合参数的变化规律,在相同的CO_2浓度、水分、气压等条件下,设定有效光辐射强度梯度,用光合测定仪测定光合参数,并对多种光响应模型拟合光曲线进行分析。结果表明:山顶灌丛的山东银莲花根据光合参数实测值与预测值的标准误、残差平方和、判定系数大小确定了各模型的拟合效果为直角双曲线修正模型非直角双曲线模型指数函数模型直角双曲线模型;针阔混交林下山东银莲花4个模型拟合效果区别不大,其中直角双曲线修正模型最佳。山顶灌丛山东银莲花光强大于1 200μmol·m~(-2)·s~(-1)时,出现了光抑制,表现为气孔导度变小、蒸腾速率下降,光合速率降低,混交林下生境的则表现为一直上升的稳定趋势,充分体现该种在不同环境下都具有良好的适应性。     

洋姜光合-光响应曲线模型适用性研究

[目的]探讨洋姜的最佳光响应曲线拟合模型,为洋姜的生理生态研究提供参考。[方法]以洋姜为试验材料,采用Li-6400光合仪测定洋姜的光响应曲线。[结果]综合比较洋姜光响应各模型对应的拟合情况及估计的相关生理数据,得出直角双曲线改进模型(MRH)优于非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线模型(RH)、指数改进模型(MEM)与指数模型(EM)。根据MRH计算出洋姜最大净光合速率(Pmax)与饱合光强(LSP)分别为27.98μmol/(m~2·s)和1 998.78μmol/(m~2·s),均与实测值最接近。[结论]洋姜光响应的最佳拟合模型为MRH。     

高州油茶光合生理特性

【目的】阐明高州油茶光合生理特征,为优良种质资源选择及高效栽培管理提供理论基础和技术指导.【方法】利用LI-6400便携式光合仪,测定高州油茶主要光合生理指标.【结果和结论】高州油茶净光合速率的日变化均呈"双峰型"曲线,其光饱和点为1 417μmol·m~(-2)·s~(-1),光补偿点为18.92μmol·m~(-2)·s~(-1),最大净光合速率为12.58μmol·m~(-2)·s~(-1).蒸腾速率各季度变化均呈"单峰型"曲线,最高值为3.65 mmol·m~(-2)·s~(~(-1)).胞间CO_2浓度日变化趋势为"U"型曲线.水分利用效率日变化均呈"降-升-降"的趋势.气孔导度日变化曲线有"单峰型"和"双峰型"2种,其中7、9、11月和次年1月为"双峰型",次年3月为"单峰型".光合有效辐射、空气温度、大气CO_2浓度,蒸腾速率和气孔导度与光合速率的相关性最大.     

花龟竹与龟甲竹的光合荧光特性比较

【目的】通过比较分析花龟竹和龟甲竹光合荧光特性的差异,为其栽培提供科学依据.【方法】采用Li-6400XT光合仪和IMAGING-PAM荧光仪对其光合荧光指标进行测定.【结果】1)花龟竹的光补偿点(LCP)为7.54μmol/(m~2·s),光饱和点(LSP)为1 213.25μmol/(m~2·s),最大净光合速率(P_(nmax))为9.19μmol/(m~2·s),暗呼吸速率(R_d)为0.354,而其CO_2补偿点(Γ)、饱和胞间CO_2浓度(C_(isat))、光合能力(A_(max))和初始羧化效率(CE)分别为79.39μmol/mol、2 283.39μmol/mol、21.14μmol/(m~2·s)和0.057 9;叶绿素荧光参数最大量子产额(F_v/F_m)为0.667 1,PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)为0.401 3,最大电子传递速率(ETR_(max))为49.79.表明花龟竹光合能力一般.2)与当地龟甲竹作对照,花龟竹的光响应曲线(P_n-PAR)、胞间CO_2响应曲线、叶绿素荧光响应曲线(ФPSⅡ-PAR)和快速光响应曲线(ETR-PAR)与龟甲竹的变化趋势基本保持一致,关键性光合生理参数(P_(nmax)、A_(max)、F_v/F_m、ФPSⅡ、ETR_(max)等)两者之间亦无显著差异.【结论】花龟竹与龟甲竹的光合荧光特性差异不明显,光合能力接近,且都具有较强的弱光利用能力,栽培时可适当密植,以达到竹林综合利用价值的最大化.     

延安市人工刺槐林光合生理生态特性与生态效应研究

研究延安市人工林主要树种刺槐光合生理生态特性与生态效应,为陕北地区刺槐人工林建设提供依据。采用GFS-3000便携式光合仪(德国)对延安市人工林主要树种刺槐的光合生理特性和生态效益进行研究。结果表明:(1)刺槐的净光合速率日变化呈"双峰"曲线,首峰(5. 03μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在11:00,次峰(2. 22μmol·m~(-2)·s~(-1))出现在15:00,具有明显的光合午休现象;(2)相关、回归及通径分析表明,刺槐的净光合速率(A)与相对湿度(RH)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和外界CO_2浓度(Ca)呈正相关,与T和T1呈负相关,光合午休现象出现的原因很可能是由气孔因素决定;(3)刺槐的光饱和点(LSP)较高、光补偿点(LCP)低,分别为1 499. 2μmol·m~(-2)·s~(-1)、1. 9μmol·m~(-2)·s~(-1),是典型的阳生植物。(4)刺槐的固碳释氧(1 069. 45 g)能力较弱,降温增湿(329. 24 kg)能力较强。刺槐的光合特性由多种生理生态因子共同决定,这些生理生态因子之间存在互作效应;在人工林的选择和配置过程中,采取多个树种结合的方法,从而达到提高整个绿地系统生态效应的目的。     

刨花润楠不同种源光响应曲线分析

【目的】研究刨花润楠Machilus pauhoi光合作用光响应曲线特征,比较不同种源刨花润楠光合作用的差异,为刨花润楠良种选育与造林提供一定的理论依据。【方法】以福建建瓯种源(MJO)、福建顺昌种源(MSC)、广东乐昌种源(YLC)、广东仁化种源(YRH)、广西灵川种源(GLC)、广西恭城种源(GGC)6个在广东有推广潜力的刨花润楠种源为材料,观测刨花润楠的光响应曲线特征,并计算出其最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、表观量子效率及暗呼吸速率等光响应特征参数。【结果】广西恭城种源刨花润楠的最大净光合速率最高,达到了12.20μmol·m~(-2)·s~(-1),而且其光饱和点与光补偿点之间的差值最大,为604.60μmol·m~(-2)·s~(-1),而福建建瓯种源刨花润楠的最大净光合速率最低,仅为5.32μmol·m~(-2)·s~(-1),福建顺昌种源的光补偿点与光饱和点间差值最小。【结论】参试的6个种源刨花润楠中,广西恭城种源的刨花润楠利用弱光、强光能力和对光适应能力最强,光合潜力较大,具有较好的生长潜力;刨花润楠的造林可适度密植或营造混交林。     

4种砧木对甜樱桃叶片光合特性的影响

以‘马哈利’(Cerasus Mahale)’、‘考特’(Colt)、‘吉塞拉5号’(Gisela 5)和‘大青叶’(Cerasus pseudo Daqingye)4种砧木嫁接的6年生甜樱桃‘秦林’为试材,利用CIRAS-2型便携式光合作用系统,测定植株叶片的光响应曲线和光合日变化,探索砧木对甜樱桃叶片光合特性的影响。结果表明,4种砧木嫁接的‘秦林’甜樱桃的Pnmax为13.279~21.599μmol·m~(-2)·s~(-1),AQY为0.036~0.046,LCP为20.699~41.619μmol·m~(-2)·s~(-1)。‘秦林/考特’的Pnmax最高,相同弱光条件下其光合能力最大,‘秦林/大青叶’Pnmax最低。‘秦林/吉塞拉5’的LCP最低。4种砧木嫁接的‘秦林’甜樱桃净光合速率日变化均呈"双峰"曲线,有光合"午休"现象,且蒸腾速率(Tr)、气孔导度和羧化速率与之变化趋势一致;胞间CO2浓度(Ci)日变化大体呈‘U’字形趋势;一天中水分利用效率(WUE)呈现逐渐下降的趋势;强光下光合作用的降低主要是由气孔限制引起的。从光合日变化首峰值来看,‘秦林/考特’光合能力最强,‘秦林/大青叶’光合能力最弱,分别为18.07μmol·m~(-2)·s~(-1)和13.40μmol·m~(-2)·s~(-1)。     

大麦光合特征比较

为了研究藏青320、大麦1282和大麦1277对光照强度的响应,光饱和点、暗呼吸速率、表观量子效率等光合参数被用于评估其光合生理特征。结果显示藏青320、大麦1282和大麦1277的光饱和点计算值分别为1465μmolm–2 s–1、1259μmolm~(-2)s~(-1)和968μmolm~(-2)s~(-1)。藏青320、大麦1282和大麦1277最大净光合速率分别为19.588μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)、12.106μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)和12.112μmol(CO2)m~(-2)s~(-1)。这表明藏青320比大麦1277和大麦1282更适合在光照强度较大的青藏高原种植。     

连翘光合作用特性及其影响因子分析

以7a生连翘为试材,对其光合作用日变化和光响应曲线进行测试,并对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行了相关性分析。结果表明:连翘净光合速率、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12:00,对光环境的适应性较强;光补偿点为51.49μmol·m~(-2)·s~(-1),显示了阳性植物的光合特性;日平均光合速率为9.9μmol·m~(-2)·s~(-1),表现出较强的光合作用能力。连翘净光合速率与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率呈显著的正相关关系,与胞间CO_2浓度呈显著的负相关关系,而与外界CO_2浓度、空气温度和相对湿度无显著的相关性。