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。     

不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响

【目的】 研究保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性的影响,利用主成分分析综合评价不同剂量保水剂对辣椒光合各项指标的影响。【方法】 以瑞霸五号为试材,以保水剂施用量为变量,通过穴施保水剂,测定盛果期时叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率以及水分利用效率,研究不同剂量保水剂对袋式复合沙培辣椒光合特性日变化规律的影响。【结果】 在栽培基质中加入保水剂后,有助于提高辣椒叶片的光合特性,各处理的净光合速率均为“双峰”曲线,并在14:00时出现“午休”现象,除胞间CO₂浓度以外,各项指标随着保水剂剂量的增加呈现增加的趋势。B₅处理(3 g/穴)的光合特性表现最好,光合速率为12.91 μmol/(m²·s),气孔导度为0.22 μmol/(m²·s),胞间CO₂为163.82 μmol/mol,蒸腾速率为5.37 mmol/(m²·s),水分利用效率为3.28 μmol/(m²·s)。【结论】 在栽培基质中施加3 g/穴保水剂对辣椒的各项光合指标表现最好。     

香蕉枯萎病对抗感品种营养生长期光合特性的影响

【目的】探究香蕉枯萎病不同发病程度下对抗感香蕉品种光合特性的影响。【方法】以抗病品种云蕉1号(YJ)和感病品种巴西蕉(B)为供试材料，在2个品种不同发病程度下(健康植株0级和发病植株1、2、3级),测定香蕉叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的变化。【结果】抗病品种YJ与B的光合日变化趋势相似，P_n日变化均呈“单峰型”曲线，没有“光合午休”现象，且峰值均出现在13:00—14:00时；通过光合-光响应曲线得到品种YJ的光补偿点与光饱和点分别为57.63和2630.00μmol/(m²·s),B的光补偿点与光饱和点为60.86和2250.00μmol/(m²·s);得到YJ与B的暗呼吸速率(Rd)为2.98和3.29μmol/(m²·s)。B与YJ的P_n、G_s、T_r...     

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.     

4种砧木嫁接的红阳猕猴桃光合特性比较

【目的】比较不同砧木嫁接的红阳猕猴桃光合特性,为筛选更适合红阳猕猴桃嫁接的砧木提供参考。【方法】用Li-6400光合测定系统分别测定阔叶砧木（A.latifolia）、桂林砧木（A.guilinensis）、长果砧木（A.longicarpa）和中华砧木（A.chinensis）嫁接的两年生红阳猕猴桃成熟叶片的光响应曲线和光合日变化特征,采用非直角双曲线方程拟合光响应曲线及各光合参数。【结果】4种砧木嫁接的红阳猕猴桃最大净光合速率（Pmax）在17.6853-24.8340μmol/m^2·s变化,表观量子率（AQY）为0.0465-0.0538,光饱和点（LSP）为433.60-494.79μmol/m^2·s,光补偿点（LCP）为33.19-61.79μmol/m^2·s;长果砧木嫁接的红阳猕猴桃光合性能最好,其Pmax、AQY和LSP均最高。红阳猕猴桃的净光合速率（Pn）日变化曲线为双峰型,光合最高峰出现在上午9：30左右,在13：00-14：00,因高温和空气湿度下降引起气孔关闭,发生光合‘午休’现象;长果砧木嫁接的红阳猕猴桃净光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）、光能利用效率（LUE）和羧化效率（CE）均最高。【结论】从光合效率角度评价,选择长果砧木作为红阳猕猴桃的嫁接砧木效果较佳。     

不同光强下大青山几种树种光合速率和叶绿素荧光特性变化

[目的]研究不同光强度下大青山几个树种光合速率和叶绿素荧光特性的变化。[方法]使用LI-COR6400便携式光合系统研究了不同光强度下大青山地区白桦（Betula platyphylla Suk.）、辽东栎（Quercus liaotungensis Koidz.）、蒙椴（Tilia mongolica Maxim.）、虎榛子（Ostryopsis davidiana Decaisne）和土庄绣线菊（Spiraea pubescens Turcz.）的光合速率和叶绿素荧光特性。[结果]NPQ、ETR、Fv′/Fm′等叶绿素荧光指标的光响应曲线在高光时都具有类似光合速率光响应曲线光饱和点的临界点,当光强度小于临界点光强度时,随着光强度变化其变化较大,而当大于临界点光强度时其变化较小或基本不变。NPQ光响应曲线临界点的光强度（QNPQ）能评价树木对高光的适应能力,根据QNPQ大小可以把被试树种分为3组,虎榛子[707μmol/（m^2·s）]最强,其次为蒙椴[680μmol/（m^2·s）]、辽东栎[654μmol/（m^2·s）],土庄绣线菊[591μmol/（m^2·s）]和白桦[405μmol/（m^2·s）]最弱。根据被试的5种树木光合速率光补偿点的大小排序发现,白桦最大,虎榛子最小。[结论]5种被试树木中虎榛子既有对低光的适应性,又有对高光的适应能力,为大青山地区植树造林树种的选择和经营提供理论依据。     

LED蓝光不同光强对滇重楼光合荧光特性和解剖结构的影响

【目的】研究LED蓝光不同光强对滇重楼生长、叶片光合荧光特性和解剖结构的影响,为阐明滇重楼LED光质生物学特性提供理论依据。【方法】采用波峰为460 nm的LED蓝光光源,设置200、150、100和50μmol/(m~2·s)4个光强梯度,研究不同光强下滇重楼生长、光合荧光特性和解剖结构特征。【结果】随着蓝光光照强度的增加,滇重楼植株鲜重、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ、q_P、栅栏组织厚度呈先增后降的趋势,F_v/F_m、上表皮厚度呈下降趋势。150μmol/(m~2·s)光强下,滇重楼植株鲜重、叶片叶绿素含量、净光合速率、F_v'/F_m'、PSⅡ、q_P值均为最大;200μmol/(m~2·s)光强对滇重楼叶片光合荧光指标产生一定的抑制作用,植株鲜重下降。【结论】综合考虑不同LED蓝光光强下滇重楼生长、叶片光合荧光特性、解剖结构、光合素含量的变化规律,建议在滇重楼栽培中,将蓝光光强控制在150μmol/(m~2·s)为宜。     

莴笋叶片低温下积累花青素对光合作用的影响

【目的】探讨冬季低温环境下莴笋叶片花青素积累对光合作用的影响及作用机理,以期为莴笋栽培和品种选育提供参考依据。【方法】分别于常温季（10月中旬）、冬季低温初期（11月底—12月初）、中期（翌年1月中旬）和末期（翌年2月上旬）在广西大学试验基地活体监测莴笋叶片叶绿素荧光和光合气体交换特性,采用分光光度法测定过氧化氢（H₂O₂）浓度、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和花青素含量。【结果】与常温季相比,低温初期叶片凌晨最大光化学效率值（F_v/F_m）略降,基底荧光（F_o）略增,相对电子传递速率（ETR）下降8.9%,光化学耗散（qP）、光化学途径能耗效率占比［Y（Ⅱ）］和稳态净光合速率（P_n）略降,最大净光合速率（P_max）则下降3.59μmol/（m2·s）;SOD和POD活性分别增加5倍和1倍,CAT活性降低31%;H₂O₂和花青素含量分别增加81%和9倍。到低温中期时,F_v/F_m升至0.85,F_o、ETR、Y（II）、P_n和P_max回升至略高于常温季水平;SOD和CAT活性较初期增加1倍;H₂O₂含量略降,花青素含量增至初期的7倍。末期天气转暖时,F_v/F_m降至0.77,F_o上升到接近0.10的峰值,组成型能量耗散率［Y（NO）］占比高达34%,ETR、P_n和P_max比中期分别降低22%、28%和33%;尽管SOD、POD和CAT活性在中期的基础上分别增加178%、28%和36%,而H₂O₂含量依然剧增1.36倍;花青素含量上翻了3倍。相关分析的结果表明,花青素含量、SOD活性和H₂O₂含量两两间呈显著正相关（P< 0.05）,而花青素、H₂O₂含量和光合速率之间相关性均不显著（P> 0.05）,光合速率是多因素综合作用的结果。【结论】与单独低温作用相比,低温和强光共同作用下莴笋叶片合成更多花青素,通过增加叶片温度、调节叶片能量平衡及与抗氧化系统共同作用等方式起光保护作用,为低温下光合机构功能维持及良性运转提供支撑。     

华北寒旱区金娃娃萱草的光合特性研究

【目的】探讨金娃娃萱草在华北寒旱区的生态适应性,为区域萱草栽培管理提供理论依据。【方法】采用LI-6400XT便携式光合测量系统和pocket PEA植物效率分析仪,于07:00-19:00每隔1h测定1次金娃娃萱草叶片(新生第3、4片叶中部)的光合参数和叶绿素荧光参数,同时测定田间温度、光强和大气CO2浓度等环境因子,研究其光合特性。【结果】在夏季晴天条件下,华北寒旱区金娃娃萱草的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)日变化曲线均呈双峰型,其中Pn峰值出现在09:00和16:00,最大净光合速率为14.47μmol/(m2·s)。金娃娃萱草的光响应曲线显示,其理论光合饱和点(LSP)为2 425μmol/(m2·s),光合补偿点(LCP)为37.455 4μmol/(m2·s),表观量子效率为(AQY)0.040 4。晴天萱草叶片的可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)日变化呈单谷型,初始荧光(Fo)日变化呈单峰型,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)由07:00的0.83下降到14:00的0.73,下降了12.0%,19:00恢复至0.83。【结论】在晴天条件下,金娃娃萱草出现了光合"午休"现象,在午间发生了一定的光抑制;金娃娃萱草属于阳性植物,且耐阴,其对华北寒旱区光环境具有较好的生态适应性。     

剑豆光合生理研究

[目的]对剑豆光合生理进行初步研究.[方法]采用Li-6400光合测定系统,以春季种植的剑豆（Canavalia ensiformis）为研究对象,探讨其光合特性.借助光合助手软件,对剑豆的实测光响应数据进行拟合.[结果]剑豆的光补偿点为106.40 μmol/（m2·s）,光饱和点为1 976.80 μmol/（m2·s）.剑豆净光合速率日变化为双峰曲线,第1个峰出现在10：00,为25.48 μmol/（m2·s）,l3：00出现波谷,即“光合午休”现象,14：00出现当日第2个峰值（15.57 μmol/（m2·s））.剑豆净光合速率的大小与气孔导度、胞间CO2浓度、胞外CO2浓度、光合有效辐射、温度、蒸腾速率和空气湿度均存在一定的关系.[结论]光合有效辐射对剑豆净光合速率日变的直接效应最大.气孔导度、气温与净光合速率的日变化的直接效应呈负相关.     

不同浓度NaCl和NaHCO3胁迫对制干辣椒光合特性日变化的影响

【目的】研究不同浓度NaCl和NaHCO₃溶液对2种制干辣椒品种红椒王和川椒19号光合特性的影响。【方法】以红椒王和川椒19号为试材,以NaCl和NaHCO₃溶液浓度为变量,采用盆栽定量浇灌,测定现蕾时辣椒叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度,利用相关性分析、线性回归分析2种制干辣椒品种光合特性日变化规律。【结果】在栽培基质中分别浇灌50、100、150和200 mmol/L NaCl和NaHCO₃溶液后,辣椒叶片受到了NaCl和NaHCO₃胁迫而出现了净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度降低的变化现象。在200 mmol/L NaCl处理下红椒王日平均净光合速率最低为13.79μmol/(m²?s),川椒19号在200 mmol/L NaHCO₃处理下日平均净光合速率最低为16.85μmol/(m²?s)。【结论】NaCl和NaHCO₃胁迫对...     

氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以1年生韭菜作为材料,通过U₁(CK,0)、U₂9.2 kg/(667m²·y)、U₃18.4 kg/(667m²·y)、U₄27.6 kg/(667m²·y)、U₅36.8 kg/(667m²·y)、U₆46.0 kg/(667m²·y)、U₇55.2 kg/(667m²·y)、U₈64.4 kg/(667m²·y)8个处理,测定气体交换参数(净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、气孔导度)、叶绿素荧光动力学参数(光下稳态荧光、电子传递速率、光适应下PSII反应中心激发能捕获效率、CO₂同化的量子效率、非光化学淬灭系数和光化学淬灭系数)。【结果】韭菜叶片气体交换及叶绿素荧光动力学参数均随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,光合参数的最施氮素用量为13.40~33.73 kg/(667m²·y),叶绿素荧光参数的最施氮素用量在27.72~40.76 kg/(667m²·y)。【结论】综合光合参数与叶绿素荧光参数,宁夏地区设施韭菜氮素用量为27.72~33.73 kg/(667m²·y)(即尿素施用量为60.25~73.33 kg/(667m²·y)。     

南疆机采棉品种光合特性与产量性状相关性分析

【目的】分析不同机采棉品种单叶、群体光合性状与产量性状的关系,研究高产采棉品种单叶、群体光合特性,筛选个体及群体高光效品种,为机采棉产量遗传改良提供种质资源及理论支持。【方法】利用Li6400便携式光合仪、先驰st-303二氧化碳分析仪,分别测试5个不同类型机采棉品种花铃期的群体光合、单叶光合性状指标以及产量性状相关指标,进行显著性及相关性分析。【结果】群体光合、单叶光合性状均与产量性状指标呈正相关,但群体光合性状与产量性状相关性强于单叶光合性状;群体光合有两个峰值,分别在12:00~14:00及16:00~18:00两个时间段,最大值出现在12:00~14:00;上、中、下部单叶光合性状指指标存在差异,中、下部位叶片与产量相关性强于上部叶片与产量相关性,其中中部叶片单叶净光合速率与气孔导度与产量性状存在显著相关;17N11号群体光合速率、单叶净光合速率均是最高,分别为3.64gCO₂/(m²·h)和36.8 μmol/(m²·s),17N6号次之,为34.5 μmol/(m²·s)。【结论】群体光合速率与产量光合性状具有较强相关性,中部叶片单叶光合性状指标与产量性状相关性强于上部及下部,17N11号与17N6号单叶及群体光合性状各指标合理,产量也相对较高,可作为高光效高产机采棉品种资源,为高光效、高产机采棉育种提供核心亲本。     

果实不同生长发育阶段轮台白杏光合特性

[目的]通过对果实不同生长发育阶段轮台白杏光合特性的研究,为干旱区高温、高光照、低空气湿度绿洲灌溉条件下轮台白杏的优质丰产栽培提供理论依据.[方法]采用Li-6400XT便携式光合测定仪在坐果期、着色期、收后期测定轮台白杏的光合生理参数.[结果]果实不同生长发育阶段轮台白杏的光补偿点(LCP)介于29～124μmol/(m2·s),光饱和点(LSP)介于873～1355μmol/(m2·s),最大净光合速率随着果实的生长发育呈现上升趋势,但净光合速率日变化均呈双峰曲线,有光合“午休”现象.[结论]轮台白杏随着叶片的逐渐成熟,光能利用能力同步增强,在收后期达到最大.在高温、高光照、低空气湿度条件下,轮台白杏的光合“午休”主要是由气孔因素引起的.     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄品质的影响

[目的]研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式.[方法]以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00～22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T1,100μmol/(m2·s)持续补光;T2,揭帘之前与盖...     

不同氮形态叶面肥对油茶春梢叶片光合生理特性的影响

【目的】探讨不同氮形态叶面肥处理对油茶春梢叶片光合作用的影响,为油茶林种植经营管理提供参考。【方法】以岑软3号为试验材料,设置4个不同含氮素形态配比的叶面肥处理,即N1～N4处理,分别添加尿素(酰胺态氮)、硫酸铵和硝酸钾按1:1(硝铵态氮)、硫酸铵(铵态氮)、硝酸钾(硝态氮),含纯氮量一致均配比中微量元素和生长物质,以只添加中微量元素与生长物质的处理为对照(CK)。测定各处理的油茶叶片光合参数和光合色素含量,并用直角双曲线模型等4种模型对不同处理的光合—光响应曲线进行拟合,评价不同氮形态叶面肥的肥效。【结果】在1000μmol/(m²·s)光强下,不同氮形态叶面肥处理均可提高净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s),降低胞间CO2浓度(C_i),其中铵态氮与硝态氮混施处理(N2)的P_n、G_s和T_r值均显著高于其他处理(P<0.05,下同),C_i显著低于其他处理。实测光响应曲...     

两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理对弱光胁迫的响应

[目的]研究弱光下两个番茄品种叶绿体超微结构及光合生理特性,揭示不同番茄品种对弱光响应的差异,挖掘番茄耐弱光潜力。[方法]以本课题组筛选出的荷兰耐弱光品种‘佳西娜’和国内不耐弱光品种‘京丹1号’为试材,设置正常光照(CK,光强300—350μmol·m^-2·s^-1),50%正常光照(弱光,光强70—80μmol·m^-2·s^-1)处理15 d,观测植株叶绿素荧光成像,测定叶片叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜观察叶片气孔形态和叶绿体结构。[结果]与对照相比,弱光使2个番茄品种叶片的净光合速率(R_n)、光化学淬灭系数(Q_P-Lss)、叶绿素(a+b)含量(chl.(a+b))、超氧化物歧化酶(SOD)活性、气孔密度和气孔规则分布的空间尺度降低,还导致植株干重与壮苗指数降低,叶片光稳态非化学荧光淬灭(NPQ_-Lss)、丙二醛(MDA)含量与植株株高、最大节间距提高,而‘京丹1号’的变化幅度显著大于‘佳西娜’,且‘佳西娜’的实...     

西双版纳季节雨林网脉核实幼树光合特性的季节动态

【目的】揭示热带季节雨林中幼树个体的生物学特性及林下更新的适应机制,为全球气候变化下山地森林资源的开发与保护提供科学依据。【方法】选择西双版纳热带季节雨林中生长于林下的网脉核实幼树,分别在雾凉季（1月）、干热季（4月）和雨季（7月）,利用Li-6400 光合作用测定仪,测定其光合光响应特征及光合速率日变化的季节动态特征。【结果】林下网脉核实幼树叶片的最大净光合速率（Pn_max）为雨季>干热季>雾凉季,分别为4.105,3.021和2.125 μmol/(m²·s),季节间存在显著差异;在人工光源下,雨季的气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）均相对更高,最大值分别达到0.149,1.733 mmol/(m²·s)和7.632 mmol/mol。网脉核实幼树在林下自然光照环境中,雾凉季、干热季、雨季一天中净光合速率（Pn）最大值分别为0.652,1.192和1.975 μmol/(m²·s);各季节中,Pn、Gs、WUE等的日变化进程均表现为双峰型特征,但峰值出现的时间存在差异。【结论】热带季节雨林网脉核实幼树在林下的光合作用受季节变化的影响较大,Pn、Gs、Tr、WUE等总体上呈现出雨季最大、雾凉季最小的特征。