不同水肥条件下达乌里胡枝子的光合-光响应曲线特征

为揭示黄土丘陵区达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)在不同土壤水分与养分供应条件下的光合生理特征,采用盆栽控制试验,比较研究了在3种水分水平(高水HW,80±5%田间持水量FC;中水MW,60±5%FC和低水LW,40±5%FC)与4种养分处理(CK, N, P和NP)下达乌里胡枝子生长旺期的叶片光合-光响应曲线特征。结果表明:直角双曲线修正模型比非直角双曲线模型更准确地拟合了不同水肥条件下达乌里胡枝子的光合-光响应曲线。HW水平下,P处理显著提高达乌里胡枝子的最大净光合速率(P_nmax),表观量子效率(AQY)与光饱和点(LSP);施磷肥有利于提高充分供水条件下达乌里胡枝子的光合能力,单施磷肥可以改善其在水分胁迫条件下叶片光合作用,以及提高达乌里胡枝子对光能的广幅利用能力。     

4种光响应曲线模型对3种高寒草甸植物的实用性分析

为研究光响应模型对不同植物披针形叶片的适用情况及不同植物对当地环境的适应性,采用4种不同的光响应模型对金露梅（Potentilla fruticosa L.）、野草莓（Fragaria vesca,）和酸模（Rumex acetosa L.）进行拟合分析。结果表明：4种模型对3种植物叶片的光合光响应曲线都可进行拟合,决定系数均为R²>0.99。直角双曲线修正模型拟合3种不同披针形叶片的效果均最好,计算出的光饱和点、最大净光合速率和光补偿点最接近实测值,推测直角双曲线修正模型可能对披针形叶片的拟合均适用。酸模具有较高的光饱和点 （2 389.806 μmol·m^-2·s^-1）和较低的光补偿点 （21.943 μmol·m^-2·s^-1）;酸模和金露梅都具有较高的初始量子效率 （0.088、0.063）,对光能的转换效率高;野草莓暗呼吸速率最低,消耗的光合产物最少。3种植物叶片的最佳拟合模型均为直角双曲线修正模型,酸模对当地环境的适应能力最强。研究结论为积石山地区生态保护提供一定的理论参考。     

蒙农三叶草1号、白三叶及2个杂种F1代株系的光合特性分析

利用LI-6400便携式光合仪对蒙农三叶草1号、白三叶及2个杂种后代F1代株系进行了光合测定,对光响应曲线进行了拟合。其中,蒙农三叶草1号为杂交母本,属于高加索三叶草的育成品种(Ta);白三叶为杂交父本(Tr),2个杂种F1代株系分别是多叶型(A1)和三叶型(A2)。使用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型和直角双曲线修正模型模拟光响应参数,用于比较每个参数的拟合值和实际测量值之间的关系,以此来确定供试材料的光合特性。拟合结果表明,直角双曲线修正模型模拟的各供试材料光合参数值与实际测量值吻合度较好。当光合有效辐射强度(PAR)在0～400μmol·m~(-2)·s~(-1)范围内时,PAR的增加使得光合速率(Pn)上升,呈显著的正相关关系。在其他条件满足时,Pn的唯一影响因素是PAR的高低。在供试材料中,A1有最强的光合能力,A2的最大净光合速率处于Tr和Ta之间,弱于Ta而强于Tr。其余3种模型不能有效地处理光抑制条件下植物的光响应问题。其中,直角双曲线和非直角双曲线模型模拟的饱和光强比实际测量值低;指数函数模型是运用假设值所对应的光合强度为饱和光强的方法来计算得到的光补偿点,易受到人为因素影响,不能求解饱和光照强度。     

沙生植物差巴嘎蒿光合特性及其模拟研究

对自然条件下沙生植物差巴嘎蒿的光合作用日变化及光响应等进行了观测。结果显示,差巴嘎蒿净光合速率日变化曲线为双峰型,有明显的光合“午休”现象,根据Farquhar和Sharkey的判别方法,差巴嘎蒿净光合速率在8:00-14:00期间下降主要由气孔因素造成,14:00后净光合速率的降低则主要由非气孔因素造成的。水分利用效率日变化曲线为双峰型,显示了差巴嘎蒿对干旱环境的强适应性。采用不同光响应和气孔导度模型对差巴嘎蒿光响应曲线进行了拟合,结果表明,直角双曲线修正模型和气孔导度修正模型模拟结果与实际观测值具有较好的一致性。     

3种鼠尾草属植物光合作用-光响应特性研究

研究丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草光合作用-光响应特性,阐明其对环境光合特性的适应和生理响应,为丹参田间高产栽培技术、鼠尾草属野生植物资源的引种和保护提供理论依据。测定丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草叶绿素含量,并利用LI-6400便携式光合仪研究其光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和C₃植物光响应新模型对光响应曲线进行拟合比较研究。结果显示,3种鼠尾草属植物的叶绿素含量存在明显差异。其光响应曲线均符合C₃植物光响应新模型。丹参表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pn_max)、光补偿点(LCP)均最低,分别为0.040 3,13.32 μmol/(m²·s),24.37 μmol/(m²·s);宝兴鼠尾草为最高;短唇鼠尾草居中。3种植物的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)对不同光合有效辐射(PAR)的响应均有一定程度的差异。C₃植物光响应新模型拟合的结果最好。丹参和宝兴鼠尾草不属于典型的阳性植物,短唇鼠尾草则更为耐荫。可以采取与玉米等高竿作物间作或套作,缓和蒸腾作用,以达到提高丹参净光合速率的目的。     

不同栽培模式西番莲的光响应特性

以黄果西番莲Passiflora edulis f. flavicarpa Degener和紫果西番莲P. edulis Sims为实验材料,采用Li-6400便携式光合测定仪测定露地及设施栽培模式两种西番莲的光合参数,非直角双曲线模型进行拟合,分析不同栽培模式对两种西番莲叶绿素及光合参数的影响。结果表明,与露地栽培相比,设施栽培模式黄果西番莲的叶绿素含量、表观量子效率（AQY）、光补偿点（Ic）和暗呼吸速率（Rd）无显著变化,最大净光合速率（Pnmax）和光饱和点（Isat）显著降低。紫果西番莲叶绿素含量显著增加,AQY、Pnmax和Isat无显著变化,Ic与Rd降幅较大。两种西番莲叶绿素a/b（Chl a/b）值均显著降低。说明黄果西番莲和紫果西番莲分别在露地栽培模式和设施栽培模式的光合效率更高,能积累更多的光合产物。     

转苜蓿MsOr基因烟草光合-光响应和光合-CO2响应曲线特征研究

为明确苜蓿（Medicago sativa）Orange基因的表达对植物光合作用的影响,以转Orange（MsOr）基因型烟草（TOR1与TOR2）和野生型烟草（WT）为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO₂响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明：直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO₂响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO₂浓度范围内,随光强和CO₂浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO₂饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO₂补偿点显著低于WT（P<0.05）;TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明：苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO₂利用能力,增强了植株对高光强、高CO₂浓度环境的适应能力。     

选择性光技术可提高葡萄的光合特性和果实品质

正据《果树学报》2016年第2期《选择性光技术对"阳光玫瑰"葡萄光合特性和果实品质的影响》(作者刘帅等)报道,以"阳光玫瑰"葡萄为材料,利用Li-6400光合测定仪测定不同生长期叶片的光合响应曲线,并应用直角双曲线修正模型对其进行拟合。通过利用粉红色荧光薄膜和网罩处理研究选择性光技术对葡萄叶片光合特性及果实品质的影响。测定红膜、红网对阳光玫瑰葡萄叶片不同生长期的净光合速率(Pn)、     

阿拉善荒漠草原梭梭与白刺光合特征比较研究

为比较阿拉善荒漠草原区2种优势植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和白刺(Nitraria tangutorum)的光合生理特征差异性,在2008年7月下旬利用Li-6400便携式光合仪测定了研究区内梭梭与白刺2种植物样株的光合作用日变化特征和光响应曲线,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明:在8:00-18:00的测定范围内,梭梭和白刺的光合速率日变化特征表现为单峰型曲线,光合速率的日峰值分别出现在12:00和11:00;梭梭的日平均净光合速率、水分利用效率均大于白刺;梭梭的最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Lcp)和光饱和点(Lsp)均明显大于白刺。     

不同光强下4种鸭跖草科植物的生物量分配、水分生理及光响应特征

以紫鸭跖草、‘花叶’水竹草、吊竹梅和‘绿叶’水竹草为试验材料,利用遮光网人工模拟5个光强梯度,研究不同光强对4种鸭跖草科植物生物量分配、水分生理以及光响应曲线特征的影响。结果表明：随光强的降低,4种植物的地上生物量均呈先升后降的趋势,并在遮光度25%至75%期间显著升高（P<0.05）,除紫鸭跖草的总生物量无显著变化外,其他3种植物的总生物量也呈先升后降趋势;不同光强对4种植物的物质分配规律及冠根比的影响不同,但4种植物的茎贡献率均呈上升趋势;正午水势随光强的降低而增加,且与失水速率的变化趋势具有较高的一致性,其中紫鸭跖草和吊竹梅的失水速率较低;在不同光强处理下,4种植物的光响应曲线均呈现出随着光合有效辐射（PAR）的增加而先增加后趋于平缓的趋势;随着光强的降低,4种植物的最大净光合速率、表观量子效率和光饱和点均呈现出先升后降的趋势;紫鸭跖草和吊竹梅具有较高的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点以及较低的暗呼吸速率,且水分利用效率在不同处理间无显著差异,均表现出较高的水平。综上所述,4种植物在适当的弱光环境中（遮光度25%~75%）,可以通过调整形态、物质分配规律及光响应特征的方式去更有效的利用弱光资源,但不同种植物的应对能力呈现出一定的差异性,其中紫鸭跖草和吊竹梅的光适应性较强。     

冷季粤西野生香根草及扁穗牛鞭草对模拟光的生理响应

香根草(Vetiveria zizanioides(L.)Nash)和扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)是广东吴川地区野生香根草群落的建群种和主要伴生种,为从生理生态的角度探讨2种植物的共存及对冷季的适应问题,利用LI-6400光合仪的人工控制系统,于2004年12月下旬,对群落优势种野生香根草和扁穗牛鞭草的光合生理特性进行测定,比较分析两种植物的光合特性和水分利用特性。结果表明:在冷季,野生香根草和扁穗牛鞭草的光补偿点分别为13.37×mol·m^-2·s^-1和12.77×mol·m^-2·s^-1,光饱和点为1100×mol·m^-2·s^-1,均发生光抑制现象,扁穗牛鞭草的光利用能力高于香根草,比香根草耐阴;香根草的气孔调节机制优于扁穗牛鞭草,在一定程度上对水分利用起到了较好的调节作用,提高了水分利用率。2种植物对季节性干旱气候适应对策分别表现为,扁穗牛鞭草以保持较高光合速率来提高水分利用效率,而香根草则通过调节气孔来限制水分的无效散失。     

4种结缕草光合特性及叶绿素含量的比较研究

以结缕草属4个不同种为试验材料,采用叶绿素测定仪以及光合测定仪,测定4种结缕草光合特征参数以及叶绿素含量。结果表明:(1)4种结缕草叶绿素含量由大到小依次为:日本结缕草,中华结缕草,沟叶结缕草,细叶结缕草;(2)日本结缕草和沟叶结缕草的光补偿点(LCP)为40μmol/(m2.s),接近于自然光照条件下阳性植物的光补偿点30μmol/(m2.s);(3)中华结缕草和细叶结缕草的LCP较高,为80μmol/(m2.s),光饱和点(LSP)都平均为1200μmol/(m2.s);(4)4种结缕草的表观量子效率(AQY)与自然光照条件下植物的AQY(0.03~0.06 mol/mol)一致,但是中华结缕草却显著高于其他3种,因此,可初步推断结缕草为阳性、且耐荫性较强的草坪草,并且中华结缕草以其优异的表现成为亚热带地区草坪草建坪中的最佳草种。     

6份凉粉草种质的光合日动态

为了探讨凉粉草（Mesona chinensis）的光合特性,探索合适的种植模式,采用LI 6400XT便携式光合系统测定了6份不同产地的凉粉草种质的光合日变化和光响应曲线,同时利用分光光度法测定了叶片的叶绿素含量。结果表明,三甲仙草和下坝仙草的“午休”现象是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,灵山大叶、灵山小叶、派潭仙草和越南仙草为气孔因素的作用;6种凉粉草光补偿点的高低顺序依次为灵山小叶>三甲仙草>下坝仙草>派潭仙草>灵山大叶>越南仙草,光饱和点的高低顺序为灵山小叶>下坝仙草>越南仙草>派潭仙草>灵山大叶>三甲仙草。方差分析表明,灵山小叶的光补偿点和光饱和点均显著高于（P<0.05）其他5种凉粉草,适合在光照较强的环境中生长,越南仙草的光补偿点最低（P<0.01）,较为耐阴,可能适应林下栽培模式;6份凉粉草种质叶片的叶绿素含量与最大净光合速率显著正相关（P<0.05）,而日变化净光合速率均值是各种环境因素和内在因素共同作用的结果。本研究可为探索凉粉草种植模式、合理规范化种植和优良品系筛选等方面提供理论依据。     

结缕草属植物的抗旱性初步评价

以目前生产上广泛应用的‘兰引3号’结缕草、‘青岛结缕草’和马尼拉为对照,对48份结缕草种源的表征永久萎蔫系数(APWI)进行了测定并分析,结果如下:1)各种源的APWI的变异范围为8.7 8%~1 3.4 1%,变异系数为9.10%。在48份供试种源中,APWI显著低于‘兰引3号’结缕草的有6份种源;APWI显著低于马尼拉的有2份种源;APWI显著低于‘青岛结缕草’的有15份种源;APWI同时显著低于3份对照的有2份种源。结缕草属植物的APWI存在极显著的差异。2)结缕草属植物不同种的APWI不同,其排序为:中华结缕草>大穗结缕草>结缕草>沟叶结缕草=细叶结缕草,其中变异系数最大为结缕草。3)APWI在结缕草、中华结缕草种内存在着极显著的差异,且结缕草种内抗旱性差异明显高于中华结缕草种内差异。4)结缕草属植物的APWI与经度和纬度均未发现显著相关;结缕草、中华结缕草种内的APWI与经纬度也未发现显著的线性相关。     

黄土高原撂荒地植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应

植物群落共存种的环境适应性和相对竞争能力差异是植物群落动态和演替的两个决定性因素,其中光合特性与二者都有紧密关联,因此研究群落共存种光合特性的差异对理解群落演替机理具有重要意义。以黄土丘陵区10种主要的撂荒地植物群落共存种为研究对象,测定其在不同的生长月份(8-10月)和不同水分条件下(适宜水分及中度、重度干旱胁迫)光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等的变化,分析植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应。结果表明:1)3种水分条件下,无芒隐子草、白羊草、小花棘豆和达乌里胡枝子的净光合速率日变化均呈单峰曲线,而冰草和阿尔泰狗娃花的则呈双峰曲线,有光合“午休”现象,10种群落共存种以无芒隐子草的日光合能力峰值最大,冰草的最小;2)除中华隐子草和阿尔泰狗娃花外,多数种的蒸腾速率日变化在3种水分条件下均呈单峰曲线,其中,无芒隐子草的日蒸腾能力峰值最大,小花棘豆的最小;3)日均净光合速率和日均蒸腾速率存在显著种间差异和生长月份差异(P<0.05),其中,无芒隐子草的日均净光合速率和日均蒸腾速率最大,而日均水分利用效率在不同物种和生长月份之间则无显著差异(P>0.05);4)在演替生态位置上,10种群落共存种以演替前期种的日均蒸腾速率和日均水分利用效率相对较低,而演替后期种相对较高,表明演替后期的植物水分利用性能较高。在干旱半干旱的黄土高原丘陵区,伴随演替进程的土壤环境旱化,演替后期序列种凭借其较高的水分利用能力,将在撂荒地群落中占据优势地位,从而逐渐代替演替前期种。     

三种草坪草净光合速率和蒸腾速率的日变化特点研究

研究了在晴天的条件下，假俭草、细叶结缕草和地毯草净光合速率和蒸腾整编的日变化特点。结果表明：（1）假俭草和细叶绍缕草的净光合速率的日变化曲线均为双峰型，而地毯草为三峰型，3种草出现峰值的时间不同，均有明显的“午睡”现象，日平均净光全速率的大小顺序为俭草＞地毯草＞细叶结缕草；（2）假俭草和细叶结缕草的蒸腾速率的日变化曲线均为双峰型,而地毯草为单峰型，3种草出现峰值的时间有所判差别，“午睡”现象均不明显，日平均蒸腾速率的大小顺序为细叶绍缕草＞地毯草＞假俭草；（3）不同生态因子与3种草坪草净光合速率、蒸腾速率的相关程度均不相等。同种态因子与不同草坪草的净光合速率、蒸腾速率的相关程度也不一样。     

黄土丘陵沟壑区不同立地环境下植物的抗氧化特性

通过野外取样,对黄土丘陵沟壑区坡沟系统5种立地环境(阳坡沟谷地和沟间地、峁顶、阴坡沟间地和沟谷地)下19种主要物种叶片的膜脂过氧化指标丙二醛(MDA)含量,3种抗氧化酶即超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,及2种非酶抗氧化物质即还原型谷胱甘肽(GSH)和类胡萝卜素(Car)含量进行了测定与分析,旨在探讨不同物种适应不同立地环境的抗氧化特性。结果表明:各立地环境下物种间的MDA积累量均呈极显著差异(P<0.01),说明各立地环境的胁迫均导致供试物种遭受不同程度的膜脂过氧化作用,其中互生叶醉鱼草的膜脂过氧化水平最高,猪毛蒿的最低;在不同立地环境间,白羊草、达乌里胡枝子、阿尔泰狗娃花和狼牙刺的各抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量均无显著差异(P>0.05),中华隐子草、糙隐子草、长芒草、草木樨状黄芪、糙叶黄芪、甘草、菊叶委陵菜、猪毛蒿、铁杆蒿、茭蒿、沙棘、杠柳和互生叶醉鱼草存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异,说明在不同立地环境下,前者均采用多种抗氧化酶和非酶抗氧化物质协同抵御胁迫的策略,后者则调用不同抗氧化酶或非酶抗氧化物质发挥主要抵御作用;由于植物科属和碳同化途径的差异,其抗氧化特性也存在差异:菊科和豆科植物分别主要通过CAT和SOD减轻活性氧的伤害,禾本科植物则能以较高的SOD、POD活性和Car含量维持较低的膜脂过氧化水平,C₄植物比C₃植物具有较高的GSH和Car含量。隶属函数法综合评价表明,中华隐子草的抗氧化能力最强,互生叶醉鱼草的最弱。     

库布齐沙地三种植物光合、蒸腾特性和水分利用效率研究

采用LI-6400便携式光合系统,对库布齐沙地建群种油蒿以及人工栽培植物塔落岩黄芪和沙打旺的光合作用、蒸腾作用及水分利用效率进行了研究。结果表明,库布齐沙地的油蒿表现出高光合、高蒸腾的特点,其净光合速率和蒸腾速率均大于塔落岩黄芪和沙打旺,但水分利用效率较低;塔落岩黄芪表现出高光合、低蒸腾的特点,水分利用效率较高;沙打旺表现出低光合、低蒸腾的特点,水分利用效率介于油蒿和塔落岩黄芪之间。油蒿与塔落岩黄芪的净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,沙打旺只在16∶00出现一个单峰。气孔导度和光合有效辐射作为重要的生理因子和主要环境因子分别影响着三种植物净光合速率和蒸腾速率的变化。