大豆光合特性对大气CO2浓度升高的响应

通过不同CO2浓度处理的大豆实验观测,分析了大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量等光合特性对大气CO2增加的响应,探讨了未来高CO2水平下水分利用效率的变化趋势。结果表明,高CO2浓度下,大豆开花期叶片光合午休现象得到缓解和消除,净光合速率提高19.4%~33.0%。大豆蒸腾速率随大气CO2浓度升高而下降。大气CO2增加促使大豆水分利用效率提高,在不同生育期提高幅度不同,表明为分枝期、开花期较大,结荚期、鼓粒期较小。在大气CO2增加情景下,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均有增加的趋势,分别提高8.6%~11.6%,13.8%~20.0%和9.9%~13.8%。但叶绿素a与叶绿素b的比值则下降。     

小麦光合特性、气孔导度和蒸腾速率对大气CO2浓度升高的响应

通过对不同大气CO2浓度处理小麦的观测,研究大气CO2浓度升高对小麦净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率以及叶绿素含量等光合生理特性的影响,讨论了未来高CO2条件下小麦水分利用效率的变化趋势.结果表明,与背景大气CO2浓度350 μmol·mol-1相比,当大气CO2浓度为550和750 μmol·mol-1时,小麦抽穗期日平均净光合速率分别提高20.8%和29.7%,并消除了光合午休现象.在不同生育期净光合速率提高幅度存在差异.气孔导度随CO2浓度增加而下降,不同生育期平均降低15.3%和21.7%,小麦蒸腾速度则平均下降4.5%和9.4%.在2种高CO2水平下,小麦水分利用效率显著提高,提高幅度分别为19.2%～25.7%和32.2%～45.6%.同时使抽穗期小麦叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量分别提高11.0%～14.8%、13.0%～18.2%、11.5%～15.7%和15.3%～23.5%,但叶绿素a与叶绿素b的比值降低.     

白栎光合特性对二氧化碳浓度增加和温度升高的响应

用Li-Cor6400光合测定系统测定自然生长白栎Quercus fabri的光合速率、蒸腾速率和气孔导度对二氧化碳(CO2)浓度增加和温度升高的响应.结果表明:短期内CO2浓度增加,白栎的净光合速率增大.CO2浓度为290～450 μmol·mol-1时,白栎的光补偿点、饱和点和最大净光合速率(CO2)分别为90～100 μmol·m-2·s-1,1 500～1 700 μmol·m-2·s-1和5.5～8.2 μmol·m-2·s-1.CO2浓度倍增到700 μmol·mol-1时,光补偿点和饱和点均有所降低,分别为10 μmol·m-2·s-1和1 300 μmol·m-2·s-1,最大净光合速率增大,为10.6 μmol·m-2·s-1.白栎光合作用在春季适宜温度为24 ℃,相应的光饱和点和最大净光合速率分别为800 μmol·m-2·s-1和9.9 μmol·m-2·s-1.夏季为28 ℃,光饱和点和最大净光合速率分别为1 700 μmol·m-2·s-1和12.8 μmol·m-2·s-1.24 ℃和28 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度上升到32 ℃以后,CO2补偿点、饱和点和净光合速率下降.32 ℃,36 ℃和40 ℃的CO2曲线变化趋势相似.温度变化幅度较大时,与CO2浓度相互作用效应明显.蒸腾速率与叶片的气孔导度表现出相同的变化规律,随光合有效辐射增加而增大,CO2浓度的增加而降低,在低CO2浓度时受光照强度的影响大于高CO2浓度.温度是影响蒸腾速率的主要因子.春季白栎的蒸腾速率与光合作用对气孔调节的关系密切,夏季则更多地反映对能量平衡的调控.CO2和温度变化相互作用,24 ℃时白栎的蒸腾速率和气孔导度对CO2浓度变化的响应幅度较小,28 ℃时随CO2浓度增加而逐渐减少,其他3种温度表现为抛物线关系.图4参20     

喀斯特山区混播草地草本植物的光合特性

为了解混播草地草本植物的光合特性,用Li-6400型便携式光合仪观察白三叶/多年生黑麦草混播人工草地中4种草本植物的光合特性.结果表明:4种草的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化均为双峰型,有明显的光合"午休"现象,其中白三叶(Trifolium repens)、多年生黑麦草(Lolium perenne)和宿根画眉草(Eragrostis perenans)的光合"午休"现象由非气孔限制因素引起;毛花雀稗的光合"午休"现象由气孔限制和非气孔限制因素引起,而气孔限制因素占主导.蒸腾速率"午休"主要由气孔出现部分关闭所致.毛花雀稗和宿根画眉草比白三叶和多年生黑麦草有相对较高的水分利用率,因此,通过灌溉可以提高白三叶/多年生黑麦草混播人工草地的产量和减少其退化,同时在土壤水分保持力较差的喀斯特山区建植白三叶/多年生黑麦草混播人工草地,毛花雀稗和宿根画眉草是其主要的演替草种.     

不同产量水平小豆叶片的光合特性

【目的】比较不同产量水平小豆叶片的光合指标,为小豆的高产优质栽培提供科学依据。【方法】以夏播区高产小豆品种"保200112-20"和低产品种"白红5号"、"苏红02-11"为材料,研究不同产量水平小豆开花结荚期主茎各开花节位功能叶片的光合特性。【结果】小豆植株开花后,随着叶片的衰老,各功能叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)均逐渐下降,但胞间CO2浓度(Ci)逐渐上升;同一时期不同开花节位叶片的光合性能自上而下逐渐降低,高产品种"保200112-20"的光合性能明显高于低产品种"白红5号"和"苏红02-11"。相关分析表明,小豆籽粒产量与开花后各节位功能叶片的平均Pn、Gs、Tr和WUE呈极显著或显著正相关,与Ci呈显著负相关。【结论】高产小豆品种叶片的光合能力明显高于低产小豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。     

CO2含量升高对水曲柳幼苗净光合与水分利用的影响

在长白山森林生态系统定位站以开顶箱方式研究了CO2含量升高后,水曲柳幼苗对CO2和水分的利用情况.结果表明:高含量CO2下叶片的净光合速率明显比大气CO2下生长的两对照组幼苗高,7 ×10-4,5×10-4CO2下叶片的净光合速率基本相同;高含量CO2提高了水曲柳叶片的水分利用效率,7×10-4CO2对增大叶片气孔阻力及水分利用效率要比5 ×10-4CO2明显;5×10-4CO2下的水分利用效率增加主要是净光合速率较高所致,而7×10-4CO2下的水分利用效率提高是净光合速率增加与气孔阻力增大后所带来的蒸腾速率降低共同作用的结果.     

栓皮栎对CO2增长的生理生态响应

通过对 5 0年生栓皮栎天然次生林叶片的活体测定 ,研究了CO2 浓度增长对栓皮栎林光合生理生态特性的影响 .结果如下 :CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时栓皮栎叶片的净光合速率比在正常大气CO2 条件下提高 42 .5 3 % ,同时光补偿点降低 ,光饱和点提高 ,光量子效率提高 ;CO2 浓度为 80 0 μmolCO2 ·mol- 1 时 ,栓皮栎净光合速率的日变化为单峰曲线 ,而CO2 浓度为40 0 μmolCO2 mol- 1 时 ,净光合作用的日变化为双峰曲线 ;CO2 浓度倍增 ,栓皮栎叶片的气孔导度 ,蒸腾速率和暗呼吸速率降低 ,水分利用效率显著提高 .栓皮栎叶片对CO2 增长的反应 ,对其生长是有利的 ,对全球CO2 浓度增长起到反馈调节作用 .     

CO2升高对红松幼苗水分生理特征与土壤含水率变化的影响

采用生长箱培养法,分别研究700与350 μmol/mol CO2浓度下红松幼苗水分生理特征和土壤含水率变化。研究表明:1)初始土壤含水率相同,相同条件培养5 d后高浓度CO2培养苗木土壤含水率较高;2)土壤含水率没有显著差异时,高浓度CO2培养导致苗木气孔导度、蒸腾速率和地上部含水率下降,水分利用效率和叶水势升高;3)随着土壤含水率产生差异,高浓度CO2培养苗木的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和叶水势没有发生显著变化,而低浓度CO2培养苗木的气孔导度、蒸腾速率下降,水分利用效率与叶水势升高不显著。      

10个树种光合和蒸腾性能对水分胁迫的响应

研究了10个树种一年生实生苗主要光合和蒸腾性能对根际水分胁迫的响应.在水分胁迫条件下,其生理过程均受到显著影响,不同树种对水分胁迫的响应不同,树种间响应值的变化表明其抗旱性的差别,将其响应值用模糊数学隶属函数统计方法进行综合评判得出:金链树、紫穗槐、香椿、木瓜抗旱能力较强;沙枣、杜仲、柠条、国槐次之;葛藤、合欢抗旱能力较差.     

伴生栽培小麦灌浆后期光合特性分析

以伴生栽培小麦和栽培小麦旗叶为实验材料,对其部分光合特性进行了研究,试验表明,叶室内空气温度(TA)、光合有效辐射(PAR)对伴生栽培小麦有较强的限制性作用,而细胞间隙CO2浓度对伴生小麦有限制作用。伴生栽培小麦的色素含量、丙二醛含量均高于栽培小麦;,而SOD酶活性则低于栽培小麦。这可能与伴生栽培小麦生物产量较高而经济产量较低有着密切关系。     

不同产量水平大豆叶片气体交换特性的比较(摘要)(英文)

[目的]探讨不同产量水平大豆叶片气体交换特性,为大豆高产新品种选育和高产栽培提供理论参考。[方法]选择3个产量水平的9个栽培大豆品种,在相同环境条件下种植,于V4期(苗期)、R2期(盛花期)、R4期(结荚盛期)、R6期(鼓粒盛期)和R7期(成熟期)用Li-6400型光合作用测定系统,测定不同生育时期大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。[结果]在全生育期内,高产品种大豆叶片净光合速率和气孔导度都显著高于低产品种。在V4期、R2期和R4期,高产品种叶片蒸腾速率显著高于低产大豆品种叶片蒸腾速率;在R6期和R7期不同产量水平大豆品种蒸腾速率差异不显著。V4期和R2期水分利用效率表现为低产品种(中产品种(高产品种,而在R4期、R6期和R7期则表现为高产品种(中产品种(低产品种。[结论]高产大豆品种叶片的气体交换能力显著高于低产大豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。净光合速率可作为选择高产大豆品种的一个有效指标。     

番茄白粉病对番茄叶片光合特性的影响

[目的]为探明番茄白粉病的致病机理,研究番茄白粉病对番茄光合特性的影响。[方法]人工接种番茄白粉菌于4种番茄上,番茄感病后在自然光照条件下,用Li-6400便携式光合仪测定番茄叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等参数。[结果]4个番茄品种感病后的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均下降,但不同品种感病后净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降幅度不同,其中感病较重的金洋大飓星（4号）和鑫盛一号（5号）下降幅度较大,感病较轻的改良96-8和露佳（13号）下降幅度较小。[结论]研究结果可为番茄白粉病的致病机理、防治新途径以及抗病育种研究提供理论基础。     

不同产量水平大豆叶片气体交换特性的比较

[目的]探讨不同产量水平大豆叶片气体交换特性,为大豆高产新品种选育和高产栽培提供参考。[方法]选择3个产量水平的9个栽培大豆品种,在相同环境条件下种植,于V4期（苗期）、R2期（盛花期）、R4期（结荚盛期）、R6期（鼓粒盛期）和R7期（成熟期）用Li-6400型光合作用测定系统,测定不同生育时期大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。[结果]在全生育期内,高产品种大豆叶片净光合速率和气孔导度均显著高于低产品种。在V4期、R2期和R4期,高产品种叶片蒸腾速率显著高于低产大豆品种;在R6期和R7期不同产量水平大豆品种蒸腾速率差异不显著。V4期和R2期水分利用效率表现为低产品种﹥中产品种﹥高产品种,而在R4期、R6期和R7期则表现为高产品种﹥中产品种﹥低产品种。[结论]高产大豆品种叶片的气体交换能力显著高于低产大豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。净光合速率可作为选择高产大豆品种的一个有效指标。     

茶树叶片蒸腾速率、气孔导度和水分利用率的研究

夏、秋季节,在田间自然条件下,茶树叶片蒸腾速率、气孔导度以中午前后最大,蒸腾速率与气孔导度呈显著正相关。净光合率以上午10时前最高,以后明显降低,晴天强光的光抑制是引起茶树光合作用降低的主要原因。茶树叶片净光合率与气孔导度之间不呈平行变化关系,净光合率与VPD之间也不呈显著负相关。气孔导度与叶片水分利用率(净光合率与蒸腾速率的比值表示)呈显著负相关。在一日中,以上午10时前和下午3时后水分利用率最高、中午前后最低。秋季茶树叶片水分利用率高于夏季。     

水稻灌浆时期叶绿素与光合效率的研究

水稻灌浆时期光合产物的积累与运输是水稻子粒充实、饱满的关键,也是水稻产量得以保障的基础。本文选取了辽星系列有代表性的7个品种进行光合特性研究,探讨了灌浆时期各品种叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率、净光合速率等的动态变化。认为灌浆后期保持一定水平的净光合速率,才能有效的保证活秆成熟、不早衰。     

遮阴对红松幼苗生长及光合特性的影响

在辽宁省草河口镇辽宁省森林经营研究所试验苗圃,采用遮阴棚设置,与全光(100%,对照区)对照,研究透光75%(A区)、透光40%(B区)、透光10%(C区)光照强度下对红松幼苗的生长及光合生理变化情况.结果表明:红松1a苗高、根长都以对照区的为最高,第三年的苗高、根长、当年高生长都以A区的为最大.两次测量各处理区地径生长,经方差分析有显著差异.而两年测量的生物量都以A区的为最大.光合速率日变化中,对照区出现"双峰"曲线,其他处理区都是"单峰"曲线.蒸腾速率的日变化与光合速率的日变化趋势一致.各处理区的平均光合速率的排序与生物量的排序相同,顺序为:A区>对照区>B区>C区,表明播种红松幼苗有一定的耐阴性,适当的遮阴有利于幼苗的生长.     

紫椴幼树叶片的光合作用特征

对生长于不同光照环境中紫椴幼苗叶片光合作用的光响应动态研究结果表明，适度遮荫环境中的幼苗叶片平均光饱和光合速率和平均光饱和水分利用效率高于全光环境个体，蒸腾速率和暗呼吸速率则低于后者，受强度遮荫的幼苗各指标均处于最低水平。在生长高峰期，全光和强度遮荫环境中的个体叶片暗呼吸速率占净光合速率的80%以上，受一层网遮荫个体的暗呼吸速率只占净光合速率的38.3%。表观量子产额测定结果表明，紫椴幼苗叶片光合作用对光的需求量相对较低，当紫椴幼苗处于强光环境中时，幼苗必须采取某种对策避免吸收过量的光能，或者通过某种方式耗散过剩的热能。综合叶片的光合作用特征，认为在生长高峰期的高呼吸消耗是全光环境中紫椴幼苗枝干生长量小、生物量积累相对低的主要原因，光照不足是强度庇荫环境中紫椴幼苗枝干生长量小、生物量积累相对低的主要原因。