黄土丘陵区铁杆蒿光合蒸腾特性的研究

使用Li-6400便携式光合测定仪,测定了自然条件下黄土丘陵区铁杆蒿的光合速率、蒸腾速率和光合响应等指标。结果表明:(1)晴天叶片净光合速率在12点达到峰值21.19μmolCO2.m-2.s-1,日变化为平稳的单峰曲线。(2)铁杆蒿的光补偿点为44.1μmol.m-2.s-1,光饱和点为351μmol.m-2.s-1,说明铁杆蒿喜光但不属于典型的阳生植物。(3)铁杆蒿的蒸腾速率(Tr)随有效光辐射强度(PAR)的增强一直处于上升趋势,没有出现蒸腾速率饱和现象。(4)铁杆蒿叶片水分利用效率(WUE)随PAR的增强呈抛物线状变化,<160μmol.m-2.s-1时,WUE增加较快,当PAR在160-2000μmol.m-2.s-1内变化时,WUE基本维持在2.5-3.39 mmol.mol-1之间。     

狭叶锦鸡儿光合及水分生理生态特性的日变化研究

使用LI-6400便携式光合测定仪,对自然条件下鄂尔多斯高原狭叶锦鸡儿的光合作用和水分生理生态特性进行了研究,结果表明:狭叶锦鸡儿净光合速率(Pn)的日变化呈双峰型,峰值分别出现在10:00和16:00,有明显的光合"午休"现象;蒸腾速率(Tr)呈单峰型,在10 ∶00达到峰值;水分利用效率(WUE)呈双峰型,上午高于下午.Pn对光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)和大气相对湿度(RH)的响应程度不同,其中对Ta和RH的响应程度均达到显著水平,而对PAR的响应相对较低,未达到显著水平.狭叶锦鸡儿的光补偿点为86.88μmol·m2·s-1,光饱和点为875.00μmol·m-2·s-1,光合最适温度为30.92℃,最适空气相对湿度为33.91%.     

石漠化地区单播与混播牧草光合差异研究

利用英国Lcpro+便携式测定系统研究了石漠化地区多年生黑麦草和白三叶的单播与混播群落光合日变化特征差异。结果表明:混播牧草由于其种间竞争与互补优势提高了其混播组合的净光合速率及水分利用效率。多年生黑麦草(净光合速率5.09±3.42μmol CO2·m-2·s-1、水分利用效率1.29±0.84μmol CO2·mmol-1 H2O)-白三叶(7.53±3.65μmol CO2·m-2·s-1、水分利用效率1.68±0.67μmol CO2·mmol-1 H2 O)混播草地群落的净光合速率及水分利用效率高于多年生黑麦草(净光合速率4.82±2.79μmol CO2·m-2·s-1、水分利用效率1.22±0.95μmol CO2·mmol-1 H2 O)、白三叶(净光合速率6.97±3.26μmol CO2·m-2·s-1、水分利用效率1.52±0.65μmol CO2·mmol-1 H2 O)的单播草地群落。混播处理的多年生黑麦草蒸腾速率(4.24±2.43 mmol H2O·m-2·s-1)高于单播(4.22±2.43mmol H2O·m-2·s-1)处理,白三叶混播处理的蒸腾速率(4.55±1.98 mmol H2O·m-2·s-1)则低于单播(4.64±1.98mmol H2O·m-2·s-1)处理。本研究对维持混播草地群落的稳定性,探寻种间竞争机理,优化牧草种植模式,科学发展喀斯特草地畜牧业具有一定的理论与现实意义。     

降雨量和温度变化对麻花艽叶片光合作用及相关生理参数的影响

以人为控制降雨量和LI-6400便携式光合测定系统控制温度方法,测定分析了降雨量和温度变化对高寒草甸典型组成植物——麻花艽叶片净光合速率及相关生理参数影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率在降雨量增加下较高、自然降雨量下次之、降雨量减少处理下较低;水分利用效率在降雨量增加下较低、自然降雨量下次之、降雨量减少下较高,温度为25℃与15℃下差异不显著。麻花艽叶片净光合速率在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而增加,800~1200μmol.m-2.s-1时达最大,1200~3000μmol.m-2.s-1时变化不大;气孔导度和蒸腾速率随光合有效辐射强度增加而增加;胞间CO2浓度在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而下降,800~3000μmol.m-2.s-1时变化不大;水分利用效率在光合有效辐射强度为0~800μmol.m-2.s-1时随光合有效辐射强度增加而增加,800~3000μmol.m-2.s-1时呈现下降趋势。降雨量减少将使高寒草甸植物叶片净光合作用速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率降低。     

中药接骨草光合生理特性研究

以野生接骨草(Sambucus chinensis Lind.)为研究对象,用便携式光合仪测定其光响应曲线和CO2响应曲线,同时测得了光合作用其他参数,旨在加深对接骨草光合特性和生理特性的认识,为其高产栽培和管理提供依据.结果表明:接骨草的叶片光饱和点(LSP)为308.97 μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)为7.94 μmol·m-2·s-1,最大净光合速率(Pmax)为10.24μmol·m-2·s-1,暗呼吸速率(Rd)为-0.27μmol CO2·m-2·s-1,表观量子效率(AQY)为0.03,说明接骨草属喜阴性植物,能较好地利用弱光进行光合作用;CO2补偿点为55.63 μmol·mol-1,CO2饱和点为822.59 μmol·mol-1,羧化效率为0.04,表现出较大光合作用潜力和较广的生存适应能力.     

纳罗克非洲狗尾草光合生理日变化研究

在昆明市利用Ci-310便携式光合测定仪测定了纳罗克非洲狗尾草（Setaria sphacelata stapf cv.Narok）种子田夏季光合生理参数的日变化.对大气温度、CO2浓度、相对湿度、植物气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、瞬时水分利用率、光合有效辐射、净光合速率等参数进行分析,结果表明：纳罗克非洲狗尾草光合生理特性受环境影响呈规律性变化,光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率的日变化呈双峰曲线,存在“午睡”现象.非气孔限制为引起光合“午睡”的主要原因,其中净光合速率降低为叶肉光合活性下降所致.     

不同磷水平对紫花苜蓿光合作用和根瘤固氮特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究不同磷水平对甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa‘Gannong No.3 ')光合作用和根瘤固氮特性的影响.结果表明:在其他营养充分供应的基础上,适当提高磷水平可以显著增大甘农3号紫花苜蓿叶片的气孔导度和光合速率,减小蒸腾速率,并提高叶片中叶绿素含量,增大叶面积,增加叶片数,同时使根瘤数目增多,根瘤重增加,固氮酶活性显著增强.光合作用在磷水平为1500 μmol·L-1时最强,此时叶片蒸腾速率为4.27mmol·m-2·s-1,气孔导度为347.54 mmol.m-2·s-1,光合速率为10.37 μmol·mol-1,胞间CO2浓度为307.28μmo1·mol-1;叶绿素含量、叶面积和叶片数都随着磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,叶面积在磷水平为1500 μmol·L-1时达到最大值1.21 cm2;叶片数在磷水平为250 μmol·L-1时达到最大值26.50个,继续增大磷浓度至1500 μmol·L 1时叶片数仍显著高于对照;根瘤数和根瘤重随磷水平的增大持续增大;固氮酶活性在磷水平为1500 μmol·L-1时最强达57.1 μg·g-1·h-1.综合考虑,磷水平在1500 μmol·L-1时为最佳值,过高或过低的磷水平都不利于甘农3号紫花苜蓿的正常生长发育.     

冷饭团光合日变化及土壤水分对其光合特性的影响*

适合的土壤水分和光照强度更有利于植物生长。以冷饭团 (Kadsura coccinea)小苗为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合日变化及不同土壤水分条件下的光合指标进行测定并分析。结果表明,冷饭团净光合速率(Pn)日变化呈“双峰”型,有轻微“午休”现象。不同有效辐射(PAR)阶段,不同土壤含水率实验组变化趋势不同,在PAR为200~600 μmol.(m2.s)-1阶段,各实验组均达到较高的Pn值,且实验组间无显著性差异(P>0.05)。弱光条件下[PAR<200 μmol.(m2.s)-1],随着土壤水分减少,光补偿点(LCP) 减小,对弱光的利用能力增加;强光条件下[PAR>600 μmol.(m2.s)-1],除含水率19.6%实验组,Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs) 呈升高或稳定趋势变化外,其余5组随着含水率的减小而减小,水分利用率(WUE)先减小后平稳,且随含水率减小而增大。土壤含水率为19.6%,PAR 为600 μmol.(m2.s)-1] 是冷饭团较为适合生长的环境条件。     

科尔沁草甸草地土壤呼吸特征

在2010年,利用便携式CO2分析仪(Li-6400)对科尔沁草甸草地生态系统土壤呼吸进行测定,并根据同步观测的温度数据建立了土壤呼吸与土壤温度的关系模型.结果表明:土壤呼吸速率日变化表现为单峰型,最高值出现在下午14:00左右,最低值出现在凌晨;季节变化为夏季最大,为6.70～15.29 μmol·m-2·s-1,冬季最小,为0.02～3.21 μmol·m-2·s-1;土壤呼吸速率与土壤5cm温度呈显著指数相关,土壤温度能反映该草甸草地土壤呼吸的78.7％,Q10值为2.88;根呼吸约占土壤总呼吸的6.6％～29.4％,平均值为18.9％.     

京西百花山区六种植物群落凋落物及土壤呼吸特性研究

利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,对京西百花山区6种植物群落夏季土壤呼吸作用的昼夜变化进行了对比研究.结果表明,6种植物群落土壤呼吸速率日变化成明显的单峰曲线,高峰值一般出现在13∶00～16∶00之间,最低值出现在03∶30～07∶30之间;不同植物群落土壤表层凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率在6.62%～40.83%之间;土壤CO2日释放量以野艾蒿群落最高,其值为254880μmol·m-2·d-1,刺槐群落最低,其值为190944 μmol·m-2·d-1;凋落物CO2日释放量油松群落最大,达91368μmol·m-2·d-1,对土壤呼吸的贡献率为40.83%,而杂类草群落最低,日释放量只有13608μmol·m-2·d-1,对土壤呼吸的贡献率仅为6.62%.相关分析表明,土壤表层凋落物呼吸速率与凋落物厚度、蓄积量成正相关关系(n=6,P＜0.05),而与凋落物有机质含量无明显的相关性;土壤呼吸速率与环境因子具有显著的相关性,其中与土壤表层(5cm)温度呈极显著正相关关系(n=48,P＜0.001),而与近地面气压和CO2浓度呈负相关关系.     

苜蓿草地土壤呼吸及其对环境响应的研究

采用LI-8100对河北沽源牧场地区3年生苜蓿(Medicago sativa L.)草地生长季土壤呼吸速率日动态以及季动态进行测定,分析了土壤呼吸速率与土壤温度、土壤湿度和大气辐射的相关性。结果表明:苜蓿草地的土壤呼吸日动态呈单峰曲线,各观测日的最小值分别为3.102,2.071,4.655,4.52,3.355μmol·m^-2·s^-1,出现在每天8:00-9:00和18:00-19:00之间,相对应的最大值分别是4.934,3.034,6.948,5.682,4.823μmol·m^-2·s^-1,出现在13:00-16:00之间。土壤呼吸速率日动态与5 cm土壤温度的相关性最大,R2的值为0.2722~0.8214(P<0.05),与10 cm土壤温度有一定的相关性,与20 cm土壤温度相关性不大。土壤呼吸季动态呈不规则单峰曲线,最小值是2.48μmol·m^-2·s^-1,出现在6月26日,最大值是5.79μmol·m^-2·s^-1,出现在7月24日。土壤呼吸季动态与5,10,20 cm深度的土壤温度均无相关性,与5,10,20 cm深度土壤湿度均有极相关关系(P<0.01),与太阳辐射无相关性。     

干旱地区紫花苜蓿光合日变化规律研究

自然条件下,采用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,研究了干旱胁迫下新疆阜康地区一年生紫花苜蓿Medicago sativa的光合日变化规律。结果表明：1）苜蓿光合速率日变化曲线呈现双峰曲线,在北京时间14:00、15:00,苜蓿的净光合速率出现明显的“午休”现象;2）苜蓿的光合速率(Pn)日平均为15.60[μmol/(m2·s),CO2],12:00达到最高值21.1[μmol/(m2· s),CO2],21:00达到最低值1.16[μmol/(m2·s),CO2];3）逐步多元回归和通径分析表明,光合有效辐射、蒸腾速率和胞间CO2浓度是直接影响光合速率日变化的主要因子。     

绒毛胡枝子光合作用特性及其影响因子分析

于2009年7月以一年生绒毛胡枝子(Lespedeza tomentosa(Thunb.) Sieb. ex Maxim)为试材,利用英国生产的Lcpro⁺型便携式全自动光合测定系统对其光合作用日变化、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相关性分析。结果表明:绒毛胡枝子净光合速率的日变化在夏季表现为双峰曲线,有光合"午休"现象,日平均光合速率为4.86μmol CO₂·m^-2·s^-1。绒毛胡枝子的LCP约为57.61μmol·m^-2·s^-1,LSP约为1353.39μmol·m^-2·s^-1,显示出阳生植物特性,对环境适应能力强,适合在较大范围栽植。绒毛胡枝子光合速率与光合有效辐射、气孔导度以及空气相对湿度相关系数分别为0.431、0.534和0.487,达到极显著水平(P<0.01);与叶表面温度、蒸腾速率和大气二氧化碳浓度相关系数分别为0.104、0.242和0.182,达显著水平(P<0.05);与胞间二氧化碳浓度相关系数为-0.61,有极显著的负相关关系(P<0.01);与大气温度未有显著相关性(P<0.05)。     

苜蓿光合速率日变化及其与环境因子的关系

利用LI-6400光合仪测定苜蓿叶片净光合速率,研究其日变化及与环境因子的关系。结果表明:苜蓿叶片净光合速率、蒸腾速率日变化均呈现"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;净光合速率峰值出现在10:00和13:00,分别为33.55和27.88μmol CO₂·m^-2·s^-1,第1峰值大于第2峰值;蒸腾速率的峰值出现在11:00和14:00,比光合速率滞后1小时;相关分析表明,苜蓿净光合速率与光合有效辐射、气孔导度呈极显著正相关(r=0.8433^**、0.8223^**),与田间CO₂浓度呈极显著负相关(r=-0.8125^**);在光照强度、CO₂浓度、气温和空气湿度4个环境因子中,影响净光合速率日变化的主要因子是田间CO₂浓度。     

不同土壤条件对蓝莓光合作用和叶片氮、磷、钾含量的影响

本实验以南高丛蓝莓品种‘绿宝石’为研究材料,以土壤pH、有机肥施用量和珍珠岩施用量三个因素设置正交实验,研究蓝莓在不同土壤条件和不同生长时期,其净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率以及叶片氮、磷、钾含量的变化规律,为蓝莓健康生长提供理论依据。结果表明：萌芽期,最佳处理土壤条件为土壤pH值4.2,有机肥施用量14.4 kg,珍珠岩施用量3600 g,净光合速率达到11.23 umol CO2 m-2s-1。生长旺期,最佳土壤条件为土壤pH值5.8,有机肥施用量7.2 kg,珍珠岩施用量为5400 g,最大净光合速率达到10.11 umol CO2 m-2s-1。挂果期,最佳处理土壤条件为土壤pH值5.8,有机肥施用量14.4 kg,珍珠岩施用量1800 g,净光合速率为8.78 umol CO2 m-2s-1。综上所述,在不同时期,土壤pH、有机肥施用量和珍珠岩施用量配比施用对蓝莓光合作用和叶片氮磷钾含量具有显著影响,但不同时期对土壤条件需求不同,应该结合蓝莓生长的实际需求,在不同时期对蓝莓土壤条件进行改良,以利于蓝莓生长。     

5份西南野生马蹄金材料的光合特性比较

以5份西南野生马蹄金Dichondra repens(SD09、SD10、YD03、GD03、SD11)为材料,用美国LI-6400便携式光合测定系统测定其光合日变化,比较5份西南野生马蹄金材料光合特性差异。试验结果显示:1)在自然光照条件下,5份材料的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰型,高峰和次峰分别出现在12:00和16:00,有典型的"午休"现象。2)5份材料的单位面积蒸腾速率(Tr)和有效水分利用率(WUE)日平均值均存在差异,其中,SD10 Tr日平均值远高于其他材料,属于强蒸腾材料;SD11的WUE最高,该材料能在吸收等量水分的情况下,比其他材料生产出更多的生物量。5份野生马蹄金材料对光适应性不同,其中GD03的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为1 051和28.2μmol/(m2.s),为高LSP、低LCP植物,既具备优越的耐荫能力,又能适应较强的阳光辐射,且其坪用特性优异,可作为优良草坪草种质资源进一步研究。     

Diurnal changes in photosynthesis and photosynthetic product partitioning in alfalfa in response to phosphorus application北大核心CSCD

This research explored the effect of different levels of phosphorus application on diurnal variation in photosynthesis and partitioning of photosynthetic products in alfalfa under drip irrigation. In particular, the relationship between photosynthetic product levels in the plant and leaf photosynthetic parameters of alfalfa was clarified. Four phosphorus（P2O5）application levels of 0（CK）,50（P1）,100（P2）and 150 kg·ha-1（P3）were used as treatments in a field experiment. Leaf photosynthetic parameters were measured with a Li-6400 portable photosynthesis instrument on sunny days from 10：00-20：00 during the early flowering stage,together with environment factors and sugar and starch content in the leaves,stems and roots. A feature of the results was a ‘photosynthetic noon-break’phenomenon across all phosphorus application treatments,and stomatal limitation was the main factor responsible for the mid-day decline of net photosynthetic rate （Pn）. Photosynthetically active radiation had the greatest impact on the Pn of alfalfa leaves,while atmospheric CO2 concentration,atmospheric temperature,and atmospheric environmental factors such as relative humidity and vapor pressure deficit based on leaf temp also affected Pn. Principal component analysis showed that alfalfa photosynthetic efficiency in the four P-treatments ranked P2>P1>P3>CK. At the 100 kg·ha-1 phosphorus level（compared to CK）,the hay yield of alfalfa was increased significantly,the soluble sugar contents of leaves,stems,and roots were increased by 11. 6%,5. 0% and 4. 6%,respectively,and the starch contents were increased by 15. 2%,9. 6% and 5. 3%,respectively. Higher overall levels of soluble sugar and starch typically manifested as greater concentration increases in leaves,and relatively smaller increases in roots and stems. The diurnal troughs in Pn,transpiration rate,leaf internal CO2 concentration and water use efficiency（WUE）of alfalfa leaves were less marked in the P treatments,compared with the control treatment. Therefore,appropriate phosphorus application can increase the photosynthetic efficiency of alfalfa leaves,thereby significantly promoting crop growth and development. At the phosphorus（P2O5）application rate of 100 kg·ha-1（P2）,the alfalfa photosynthetic enhancement effect was the most pronounced. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

3种禾本科牧草光合特性研究

在田间测定了生长2年的野大麦,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合特性,并采用相关系数分析了影响3种禾本科牧草光合特性日变化的主要因子。结果表明：（1）3种禾本科牧草的净光合速率日变化均呈双峰型,野大麦的第1峰值出现在8：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第1峰值出现在10：00,野大麦的第2峰值出现在14：00,直穗鹅观草和垂穗披碱草的第2峰值出现在16：00;（2）野大麦在12：00有明显的光合“午休”现象,直穗鹅观草和垂穗披碱草的光合“午休”现象出现在13：00;（3）3种禾本科牧草的净光合速率日变化的主要影响因子不同,影响野大麦和垂穗披碱草的净光合速率日变化的主要因子是气孔导度,而影响直穗鹅观草净光合速率日变化的主要因子是胞间CO2浓度。     

干旱年份沙质草地生态系统净CO2通量年变化特征

草地生态系统是干旱半干旱区生态系统类型的重要组成部分,在区域生态系统碳平衡中起着极为重要的作用。采用涡度相关法对科尔沁沙质草地生态系统进行连续两年(2015和2016年)的碳通量观测,此两年恰逢研究区的相对干旱之年,年降水量约为历史平均值的60%。研究结果表明:1)年最大日均CO₂吸收速率分别为-6.68和-9.58 g·m^-2·d^-1,年最大日均释放速率分别为5.69和5.21 g·m^-2·d^-1。2)生长季(5-9月)碳吸收量分别为-120.54和-139.83 g·m^-2,非生长季碳释放量分别为230.33和212.82 g·m^-2。3)全年尺度上沙质草地生态系统表现为碳源,2015年净碳释放量(109.79 g·m^-2·年^-1)稍高于2016年(72.99 g·m^-2·年^-1)。4)生态系统净CO₂交换量(NEE)与空气温度、土壤温度及土壤湿度存在显著相关关系,但不同年份同期NEE对环境温度和湿度的响应程度不尽一致。