不同光环境对葡萄幼苗光合产物分配与转化的影响

 以一年生京玉葡萄幼苗 (VitisvineferaL .cv .Jingyu)为试材 ,利用光合测定仪和同位素示踪技术 ,比较研究了自然光环境和遮阳环境下生长的葡萄幼苗净光合速率日变化、生物量分配、光合产物分配与转化等方面的差异。与对照相比 ,遮阳环境中生长的葡萄幼苗净光合速率日变化曲线偏低 ;叶片和茎的生物量比较高 ,根和新稍的生物量比较低 ;其光合产物分配较多流向叶片和茎 ,而向根的分配随遮阳程度的加深明显降低 ;分配到各部位的光合产物的转化利用情况也发生了不同的变化。     

光强和光质对大豆幼苗形态及光合特性的影响

【目的】玉米大豆带状套作种植模式下荫蔽是影响大豆生长发育的重要因素之一,而荫蔽包括光强的降低和光质的改变,通过分析不同光环境下大豆形态、光合生理参数,以期为揭示光强和光质对大豆生长发育的调控提供理论依据。【方法】以南豆12为试验材料,在人工气候室盆栽种植条件下,设置4个光环境：A1处理（正常光照+远红光;光强不变,红光和远红光比值降低）,A2处理（弱光+远红光;光强降低,红光和远红光比值降低）,A3处理（弱光;光强降低,红光和远红光比值不变）,CK对照（正常光照;光强不变,红光和远红光比值不变）,分析大豆幼苗形态及光合生理参数对不同光环境的响应。【结果】在光强不变,红光和远红光比值降低条件下,与CK相比A1处理大豆株高和生物量增加,根系长度、根系表面积、根系体积下降,类胡萝卜素含量显著下降,净光合速率增加,实际光化学量子效率降低,而非光化学猝灭系数差异不显著（P＞0.05）;与A3处理相比A2处理大豆株高降低,茎粗增加,生物量增加9.8%,叶绿素a和总叶绿素含量分别增加了5.68%和2.83%,而叶绿素b含量降低了6.48%,净光合速率最大光化学量子产量、非光化学猝灭系数、有效光化学量子产量显著增加,根系特征差异不显著（P＞0.05）。在光质不变,光强降低的条件下,与A2处理相比,A1处理大豆株高显著降低,根系长度、根系表面积和根系体积显著增加,生物量增加了62.87%,其中A1处理下叶片生物量占整个植株的54.96%,而A2处理下茎秆生物量占整个植株的52.08%,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量增加,净光合速率增加了16.22%,叶绿素荧光参数差异不显著（P＞0.05）;与CK相比,A3处理大豆株高显著增加,而茎粗、根系长度、根系表面积和根系体积显著降低,生物量显著减少了61.09%,其中A3处理下茎秆生物量积累增加,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别增加了29.41%、4.17%、41.51%,净光合速率和实际光化学量子效率显著下降（P＜0.05）。【结论】光强直接影响大豆形态建成和物质积累,而低的红光和远红光比值显著提高大豆光合速率,促进物质的积累。     

光照强度对青钱柳叶形态结构、光合特性和生长的影响1）

采用人工遮阴的方式设置了3个光照强度,模拟药用青钱柳在矮化及不同栽植密度下的光环境,研究其光合和荧光特性、叶片形态和解剖结构、光合器官的成分和结构以及生长和生物量积累对不同光照强度的响应。结果表明：随着光照强度的减弱,青钱柳苗的净光合速率、非光化学猝灭系数、气孔密度、叶片厚度、栅栏组织宽度、地径、生物量及比叶质量均显著下降,在叶绿体中积累的淀粉粒数量也明显减少。但随着遮阴的加强,遮阴植株具有更高的PSII量子产率、光化学猝灭系数、叶绿素总量。此外,在弱光条件下,叶绿体中含有大量发育完好的基粒内囊体、叶绿素质量分数和叶绿素b的比例更高。适度遮阴（一层遮阴）条件下,青钱柳苗的树高生长、叶面积、叶总生物量比最大,而根总生物量比和根冠生物量比最小。     

光照强度和肥力变化对冷地早熟禾生长的影响

 【目的】研究光照强度和肥力变化对高寒草甸牧草冷地早熟禾生长的影响,为牧草合理利用和草地生态系统的健康管理提供依据。【方法】试验采用析因设计,在野外条件下,对光照和肥力变化下植物的生长参数进行测定,评估牧草对异质环境的适应特性。光照分为高光照（100%光照强度）、中度光照（43.5%光照强度）与低光照（6.74%光照强度）;肥力分为施肥与不施肥。试验测定了冷地早熟禾在不同光照和肥力水平下分蘖数、株高、地上生物量、比叶面积、相对生长率及植物个体不同部分生物量的分配。【结果】冷地早熟禾随光照强度的减弱,分蘖数减小,地上生物量降低,施肥可补偿光照减弱对分蘖数和地上生物量减小的影响。株高在中度光照强度下最高,施肥在高光照和低光照下可促进株高的增加。比叶面积（SLA）随光照强度的减弱而增加,相对生长率（RGR）随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比和根分配在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照下增加肥力,根冠比和根分配减小;叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,施肥对叶分配与繁殖分配无影响;施肥时茎分配随光照强度的减弱而减小,不施肥时茎分配在中度光照强度（43.5%）下最大,高光照强度（100%）下次之,低光照强度（6.74%）下最小。【结论】冷地早熟禾是一个光苛求物种,光照强度减弱不利于其生长。肥力增加和高光照强度对冷地早熟禾的生长有增效作用,中度光照强度下肥力的作用被光照作用掩盖,低光照强度下增加肥力可补偿缺失的光照。对于林冠下以冷地早熟禾为优势种的草地,冠层间隙光透射达中度光照水平,施肥无效;冠层间隙光透射水平较低时,可通过施肥来提高产量。     

不同氮效率玉米基因型苗期对光和氮响应的研究

对氮效率表现差异显著的3个玉米自交系幼苗采用不同光强和氮浓度处理,比较根冠比、生物产量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的响应差异.结果表明:不同氮效率自交系对不同氮浓度与光照强度处理的响应存在显著差异;氮低效材料在低光低氮条件下的生物产量表现比氮高效材料好,在高光高氮条件下时生物产量表现比氮高效差;氮高效材料随着氮浓度增加比氮低效材料更能保持根的发达性,发达的根系是氮高效的保证.不同氮效率自交系生物产量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶光氮最佳耦合点的值不同,氮低效自交系出现光氮最佳耦合点时所需要的氮浓度(或光强)要比氮高效自交系低.因此,玉米基因型氮效率的发挥不但需要适宜的供氮水平,还需要合适的光照强度.     

光照强度对2种来源的空心莲子草生长的影响

研究了空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)匍匐茎片段(来源于水体)和宿根片段(来源于陆生环境)萌生苗在不同光照强度下的生长。主要结果为:2种来源的空心莲子草幼苗(陆生苗和水生苗)在相同的光照强度下(全光照、33%光照、9%光照),具有基本相同的生长格局,对光照强度的变化也具有相似的反应。随着光照强度的降低,甚至在9%光照时,空心莲子草的总分枝数、最长枝长、节间长度、叶片数没有显著差异,而空心莲子草的叶绿素相对含量显著降低,地上茎直径显著减小;在中等光照条件下(33%光照),其叶面积发生补偿性增大;就生物量的分配而言,随着光强的减弱,根生物量和总生物量显著减少,而茎、叶的生物量只有在光强极低的条件下(9%光照)才显著减少。这些结果表明,在不同的光照强度下,一方面空心莲子草的生长表现出一定程度的形态可塑性,另一方面,空心莲子草基本的空间生长格局特征具有相对稳定性,这种生长策略上的权衡可能是空心莲子草成功入侵的一个重要机制。     

林木竞争对红松人工林立木生物量影响及模型研究

基于红松人工林生物量实测数据,研究立木总生物量与各分项生物量(树干、树根、树枝和树叶)分配特征,以 及林木竞争对生物量分配的影响,并建立红松人工林立木总量与各分项的生物量模型。结果表明:叶生物量主要 集中在树冠中、下层且在中、下层的分布无显著差异,枝生物量从上层到下层逐渐增加;林木竞争强度与胸径、树 高、树冠比、树干、树枝、树叶和树根生物量呈显著幂函数关系,随着竞争强度的增大,胸径、树高、树冠比、树干、树 枝、树叶和树根生物量均逐渐减小(P 0.05),而根茎比并不受林木竞争强度的影响;树干生物量占总生物量的百 分比有减小的趋势,树枝、树叶生物量占总生物量的百分比有增大的趋势,树根生物量占总生物量百分比与竞争强 度无显著相关性;本文建立了立木总量与各分项生物量模型,所有模型都能对红松立木生物量进行很好的估计。      

槐树幼苗对光强的形态和生理适应

通过对槐树盆栽幼苗的遮阴试验,分析测定了光强对槐树幼苗形态和生理特性的影响。结果表明:随着光强的增大,其总叶面积和株高均显著降低,30%～100%光强范围内,总生物量和地径差异不显著,但均显著大于15%处理。低光强下,植株通过增大叶生物量比、比叶面积、叶面积比和叶根比,以增大光合叶面积,提高捕光能力;增大支持结构生物量比,以增加支持叶生物量;在高光强下,植株通过提高根生物量比和根冠比,降低叶生物量比、比叶面积和叶根比,保持了水分吸收和蒸腾的平衡。随着光强的增大,植株最大净光合速率、光饱和点和光补偿点均显著增大。槐树幼苗的总叶绿素和类胡萝卜素含量随着光强增大而显著降低,而叶绿素a/b随着光强的增大而显著增大。说明槐树幼苗对光强的形态和生理适应性较强,能够适应较广的光强范围。     

基质条件对苦草(Vallisneria natans)生长和形态特征的影响

通过模拟实验,对不同基质条件下苦草（Vallisneria natans）的形态特征、生物量积累及分配格局进行了研究.结果表明：（1）在营养盐较丰富的湖泥中,苦草的生物量、分株数量和匍匐茎总长度等指标显著大于粘土和沙土,也显著大于营养盐和有机质更高的河泥;（2）沙土中生长的苦草根系纤细,根系直径显著小于其他3种基质类型上的苦草;（3）河泥和沙土上生长的苦草叶绿素含量显著地低于湖泥和粘土上的苦草.因此,基质条件对苦草的生长和形态有较大的影响,苦草在一定程度上能够适应肥沃的基质条件,但当N、P、有机质含量过高时,苦草的生长受到抑制.     

豌豆的生长潜能研究

应用一种较适于植物根域环境优化的技术即平台式水平放任栽培技术来进行豌豆的水气培,通过试验研究表明豌豆能在这种环境下表现出超常规发育的生长特性,如单株产量、总体生物量、有效生物转换率、枝蔓叶荚的形态等都发生了巨大变化,使生物量数十倍的提高,使植株发育表现出巨大化与树型化。可以利用该技术栽培出极具观光价值的豌豆树与其他种类繁多的蔬菜树。     

光照条件对长苞铁杉种子萌发与幼苗生长的影响

2004-2006年研究了在不同光照下(100%,50%,25%,10%全日照)长苞铁杉(Tsuga longibracteata)种子萌发率、幼苗存活率、幼苗生物量及其分配比例和幼苗根与叶、生理特性。结果表明,50%全日照条件下,种子萌发率和幼苗存活率最高;幼苗根、茎、叶及总生物量最高;光照的增强促使生物量往地下分配以加强根部吸收水分的能力,并促使地上部分的生物量更多的分配到叶片生长上。随着光强的提高,幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈下降的趋势,叶绿素a与叶绿素b比值和类胡萝卜素与总叶绿素比值呈上升趋势。在光强不超过50%时,随着光强的提高,幼苗叶片和细根的MDA含量、SOD和POD活性呈升高趋势;光照强度达到全日照时,叶片MDA含量、SOD和POD活性呈下降趋势。幼苗叶片和细根Pro含量在25%全日照时最低。50%全日照附近是长苞铁杉育苗的合适光照强度。     

光照和水分交互斑块性生境中蛇含萎陵菜的克隆内分工

以匍匐茎克隆植物蛇含萎陵菜(Potentilla kleinianaW)为对象,研究其在高光照低水分斑块和低光照高水分斑块组成的资源交互斑块性生境中的克隆内分工。结果显示,当保持生长于高光照低水分条件下(HL)分株与生长于低光照高水分条件下(LH)分株之间的匍匐茎连接时,蛇含萎陵菜植株的HL分株、LH分株以及整个分株对系统的生物量均获得显著增加;蛇含萎陵菜植株的HL分株根冠比显著小于切断分株间连接时HL分株的根冠比;蛇含萎陵菜植株的LH分株根长显著大于切断分株间连接时LH分株根长;蛇含萎陵菜植株的HL分株叶面积显著大于切断分株间连接时HL分株叶面积。结果显示,资源交互斑块性生境中蛇含萎陵菜通过生物量分配格局以及资源吸收结构特化发生了克隆内分工,通过分工克隆植物能有效地利用异质性分布的资源,具有重要的生态适应意义。     

入侵植物喜旱莲子草对光、氮及其互作的表型可塑性反应

为给入侵植物喜旱莲子草的管理与防控提供一定的理论参考,对其在光照和氮沉降及光氮互作的表型可塑性反应进行了研究。结果表明:喜旱莲子草通过增加株高、节长,降低根重比,提高叶重比、叶片叶绿素含量来适应较低的光照环境,其株高、节长、总生物量对光照的表型可塑性指数较大;随着土壤氮素的增加,喜旱莲子草植株的株高、节长、茎粗、叶长、叶宽、总生物量和叶绿素都显著增加,其对氮沉降的可塑性指数在株高、生物量和叶绿素上较大;氮沉降有利于喜旱莲子草对光照反应可塑性的增加,从而补偿低光环境导致的生长不利。因此,若在持续高氮沉降的情况下,喜旱莲子草种群有向贫瘠土壤和弱光环境拓展的风险。     

不同光强下氮素形态对番茄根系质膜H+-ATPase和氧化还原系统活性的影响

对不同光强下氮素形态对番茄(Lycopersicon esculentum Mill)根系若干生理生化指标的影响进行了研究.结果表明,在强光下供应铵态氮植株比供应硝态氮植株的根系生长量和根系活力显著下降,而在弱光下则差异不显著.供应铵态氮植株根系质膜H+-ATPase和氧化还原系统活性显著高于供应硝态氮植株,且强光下差异更大,根系质子分泌速率也相应增加.     

密度和行距配置对油菜苗期性状及产量形成的影响

【目的】研究密度和行距配置对甘蓝型油菜苗期生长的影响及其与产量形成的关系,为进一步提高油菜产量、缩小产量差,明确密植油菜产量调控机制奠定理论基础。【方法】2016—2017年选用华杂62（常规株型,简称HZ62）、2017—2018年选用华杂62和品系1301（紧凑株型）设置密度15×10⁴（D1）、30×10⁴（D2）和45×10⁴株/hm²（D3）为主区,行距15（R15）、25（R25）和35 cm（R35）为副区,研究不同密度和行距配置下,不同器官干物质累积和分配、茎秆和叶片碳氮代谢、根系活力和成熟期产量的变化。【结果】增加密度后,油菜个体生长受到明显抑制,表现为成熟期根颈粗、根干重、地上部干重以及株高均降低,有效分枝数减少,同一密度下缩小行距后降幅减小,D1、D2和D3密度条件下,在行距R25、R15和R15时各指标均表现最佳。与传统的密度行距配置（D1R25）相比,增加密度缩小行距（D3R15）后,2017—2018年,HZ62和1301两品种单株产量分别降低了57.14%和55.73%,但群体产量增加了21.55%和30.92%。相关性分析结果表明苗期叶片干物质分配率与单株产量呈极显著正相关关系,茎秆和根系干物质分配率与群体产量呈显著或极显著正相关关系。进一步分析苗期各器官生长指标发现,密度增加后,苗期叶片SPAD值、单株根系生物量、伤流量、根系活力均显著降低,而群体叶面积指数（LAI）和根系生物量显著增加;同一密度下,通过调节行距、减小株行距差异时,单株油菜叶片SPAD值、叶片和茎秆C/N、群体LAI及根系生物量增加,为成熟期产量奠定了基础。2017—2018年,与D1R25相比,D3R15处理下,HZ62茎秆C/N下降了22.95%,单株根系生物量、伤流量和活力分别降低了35.60%、16.07%和15.51%,叶片C/N和群体根系生物量则分别增加了16.11%和83.44%;1301茎秆C/N下降了19.71%、单株根系生物量、伤流量和活力分别降低了30.87%、22.63%和22.85%,叶片C/N和群体根系生物量则分别增加了14.84%和108.21%。【结论】本试验条件下,与传统密度行距配置相比,不同株型油菜参试品种在增加密度缩小行距后均能通过促进苗期单株叶片氮代谢,同时增加了苗期叶片SPAD值、群体光合叶面积、群体根系生物量,提高了根系活力实现增产。     

模拟喀斯特生境土壤干旱胁迫对蚬木苗木的影响

为揭示喀斯特土壤干旱环境下植物的生长及形态适应性,模拟构建了喀斯特"土壤层-岩石层-岩溶水层"水分供应装置,以2年生蚬木(Excentrodendron hsienmu)苗木为试验材料,研究了岩溶水层岩溶水分(有/无水分)和土壤水分2个因素对蚬木幼苗生长及形态发育的影响。结果表明:岩溶水分和土壤水分极显著影响蚬木幼苗生长,苗木净生长量随土壤干旱增强显著下降,岩溶水层有水处理下(W)苗木净生长量显著高于无水处理(N)。两者极显著影响着苗木总生物量及茎、叶生物量,岩溶水分极显著影响根生物量;生物量随干旱胁迫增强显著下降,W处理的显著高于N处理。土壤水分极显著影响着根冠比和根、茎生物量比,岩溶水分显著影响茎生物量比,因素间交互作用显著影响根冠比和根生物量比、极显著影响着茎生物量比。中度和重度干旱下根冠比及根生物量比显著高于对照,茎生物量比随干旱增强显著下降,W处理茎生物量比显著高于N处理。两个因素极显著影响苗木地径、株高、根长等,岩溶水分显著影响叶片数和一级分枝数、土壤水分的影响达极显著水平,因素间交互作用对地径产生显著影响、且极显著影响叶面积。蚬木幼苗生长受土壤水分条件影响较大,土壤干旱胁迫下表现为生长下降、生物量分配和形态发育发生改变等适应策略,岩溶水分对苗木的影响与土壤水分条件密切相关。     

不同遮荫处理在冬春季节对香蕉假植苗生物量的影响

将从培养瓶中移出的冬季（12－1月）或春季（3－4月）的香蕉组培苗置于大棚内,并在4种遮荫水平下进行炼苗,光照条件分别为100％（S100）、33％（S33）,10％（S10）,3％（S3）。结果表明,不同光照强度下,各处理香蕉苗总的鲜茎重、鲜叶重、鲜根重、总鲜重、干芭重、干叶重、干根重和总干 重都存在显著差异,但不同的生物量性状对光照强度的反应程度不同。冬季以S100光照处理为最优,遮荫不利于香蕉苗的物质生产。春季以S33光照处理为最优,适度遮荫利于香蕉苗的物质生产。同时遮荫还改变物质运输分配到各器官的比例。春季与冬季相比,春季地上部各器官物质积累大于冬季,而冬季地下部根系的物质积累稍大于春季,但没有显著差异。     

用~(14)C研究杨树苗期光合产物的运输和分配

<正> 植物积累的干物质约有95％都是来自光合作用。叶片是植物光合作用的主要器官,叶片合成的有机物质除用于自身的建设外,大部分有机物质要通过茎的联系向根及其它活性部位运输,这是植物生长发育的物质基础。研究有机物质在韧皮部的畅通情况,物质运输类型,物质运输和分配的规律以及影响其运输和分配的因子,对进一步控制植物有机物质定向分配     

干旱胁迫对石灰花楸幼苗生长和生理指标的影响

采用盆栽控水设置4种干旱胁迫梯度,研究干旱胁迫对1年生石灰花楸幼苗生长和生理的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗变矮,地径变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加;干旱降低了幼苗生物量积累,生物量分配方式向有利于根系水分吸收的方向转变,茎叶生物量比降低,根生物量比增加,根冠比变大;随着干旱胁迫持续时间延长:石灰花楸幼苗的叶片相对含水量在对照和轻度胁迫下保持基本稳定,在中度和重度胁迫下则持续降低;干旱胁迫下可溶性糖和丙二醛含量增加。     

不同附着基质对苦草生长的影响

通过室内试验,将苦草（Vallisneria natans）种子播种在不同附着基质上,对其发芽情况和苦草的形态特征及生物量分配格局进行了研究。结果表明：（1） 在人工丝状棉上生长的苦草新生叶片数、最长根长、茎叶总长都要显著大于在薄层海绵和棕丝束上生长的苦草。而对照无附着基质组的苦草部分浮于水面,叶片枯黄,各项生长指标均低于其他3组;（2） 对照组中生长的苦草根数量最少,显著小于其他3个试验组上生长的苦草,但是该组苦草的根上生物量占有率及出现弯曲茎的数量大大高于其他3组;（3） 人工丝状棉基质上,苦草的存活率显著大于薄层海绵基质和棕丝束基质,也显著大于对照组（无基质）,四组的存活率分别为91%,88%,69%,21%。因此,基质条件对苦草的生长和形态有较大的影响,如果没有附着基质,苦草易于漂浮水面而死亡;在结构疏松的人工丝状棉基质上,苦草长势最好,但考虑到苦草在基质上的附着牢度和基质浸泡水中的理化变化,故本次试验中,薄层海绵为最好的附着基质。