日光温室草莓光合特性及对CO2浓度升高的响应

 运用美国LI-COR 公司制造的LI-6400 便携式光合作用测定系统, 研究了日光温室草莓盛果期的光合特性及对CO₂ 浓度升高的响应。结果表明, 叶片净光合速率(Pn) 日变化呈双峰型, 有明显的“光合午休”现象, 第1 个峰值出现在10 时左右, Pn 达到CO2 13. 1μmol·m^-2·s^-1; 第2个峰值出现在16 时,Pn 为CO₂ 9. 5μmol·m^-2·s^-1。造成光合午休的主要原因为气孔因素, 中午光照强度最大, 叶片与空气之间的水蒸气压差、气孔限制值达到最大值, 空气相对湿度、气孔导度、胞间CO₂浓度达到最小值, 出现光合午休。在CO₂浓度低于600μmol·mol^-1, 光照强度为1 000μmol·m^-2·s^-1时, 草莓CO₂饱和点为943. 3μmol·mol^-1, CO₂补偿点为91. 7μmol·mol^-1, Pn 高于光强更高者。     

琯溪蜜柚光合特性的研究

 利用Li-6400 光合作用仪对田间条件下7 年生琯溪蜜柚的光合特性进行了系统研究。结果表明: (1) 琯溪蜜柚外围叶片晴天的净光合速率(P_n) 日变化为双峰曲线, 首峰出现在8～10 时, 次峰值小于首峰值, 出现在14 时以后; 阴天呈单峰曲线; 内膛叶片P_n 日变化有双峰、单峰和锯齿形3 种类型。(2)观测期内P_n季节变化近似双峰曲线。(3) 不同月份和不同枝条叶片Pn 对光和CO₂ 响应有较大差别, 光补偿点和饱和点分别为16～46 和1 026～1 656μmol·m^-2·s^-1 , 表观量子效率0.01725～0.05431 ; CO₂ 补偿点和饱和点分别为51～80 和822～926μmol·mol ^-1 , 羧化效率0.01769～0.05191 ;P_n对CO₂ 的响应进程近似双曲线。(4) P_n与气孔导度、蒸腾速率、光照强度正相关, 与胞间CO₂ 浓度负相关, 与温度、湿度和叶面水气压亏缺的相关性比较复杂。(5) P_n 与叶片的叶绿素含量和比叶重之间没有明显相关性。(6) 光合适温为24～34 ℃。     

美丽异木棉光合特性的研究

 对美丽异木棉光合特性进行了研究。结果表明: 美丽异木棉的光饱和点和补偿点分别约为1 600和35μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 表观量子效率为0.0263; CO₂ 饱和点和补偿点分别约为1 000和59μmol·mol^{- 1} , 羧化效率为0.0622; 光合适温为24～28℃; 晴天的净光合速率日变化为双峰曲线, 次峰明显低于首峰; Pn季节变化也为双峰曲线; Pn与气孔导度呈显著正相关, 与蒸腾速率、光照强度呈正相关, 与胞间CO₂ 浓度呈显著负相关, 但与温度的相关性不明显。     

冷凉气候区‘寒富’苹果及其亲本光合特性的研究

 以‘寒富’苹果及其亲本‘东光’和‘富士’为试材,应用CIRAS-1型便携式光合系统,研究了天气、季节和叶位对其光合特性的影响。结果表明：‘寒富’苹果及其亲本叶片净光合速率（P_n）的日变化晴天呈典型的双峰曲线,最高峰均出现在10:00左右（13.47μmol·m^-2·s^-1,12.46 μmol·m^-2·s^-1和11.21 μmol·m^-2·s^-1）,次高峰出现在14:00左右（11.92 μmol·m^-2·s^-1,9.84 μmol·m^-2·s^-1和10.94 μmol·m^-2·s^-1,中午有明显的“午休”现象,阴天P_n日变化为单峰曲线,峰值出现在12:00左右（11.0 μmol·m^-2·s^-1,10.2 μmol·m^-2·s^-1和10.3 μmol·m^-2·s^-1）,日平均P_n分别比晴天低2.28 μmol·m^-2·s^-1,2.73 μmol·m^-2·s^-1和2.86 μmol·m^-2·s^-1;P_n的季节变化呈不对称双峰曲线,主峰出现在7月上旬,次峰出现在9月上旬;新梢不同节位叶片的Pn呈抛物线型变化,枝条中上部的叶片P_n较大。‘寒富’苹果及其亲本的光补偿点（LCP）分别为5.9±1.8 μmol·m^-2·s^-1,21.1±1.4 μmol·m^-2·s^-1和9.05±2.1μmol·m^-2·s^-1;饱和光强（SL）分别为1 665±20 μmol·m^-2·s^-1,1 418±131 μmol·m^-2·s^-1和1300±56.6 μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点（CCP）分别为87.5±1.4 μmol·mol^-1,84.2±5.9 μmol·mol^-1和59.5±7.5 μmol·mol^-1;饱和CO₂（SC）分别为2 961±41 μmol·mol^-1,1 572±166 μmol·mol^-1和1 381±23 μmol·mol^-1。‘寒富’苹果利用强光和弱光的能力均强于其亲本,表现出喜光耐荫的特性。     

大蒜群体光合特性及其与产量关系的研究

 对大蒜群体光合特性及其与产量的关系进行了研究。结果表明, 大蒜群体光合速率(CPn) 随生育期先增后降, 蒜薹伸长期最高。CPn 日变化呈明显单峰曲线, 峰值在中午12 时左右。大蒜群体光合作用饱和光强为1 760μmol·m^{- 2}·s ^{- 1} ; 补偿点290μmol·m^{- 2}·s ^{- 1} ; CO₂ 饱和点和补偿点分别为1 883μmol·mol ^{- 1}和121μmol·mol ^{- 1} 。在种植密度为22. 5～52. 5 株/ m² , 叶面积指数(LAI) 为1. 39～3. 14 范围内, CPn 随种植密度和LAI 的增加而增加。低密度下产量随种植密度的增加而逐渐增加, 超过52. 5 株/ m² 时则减少, CPn 与大蒜产量成正相关。     

雾培法根际CO2 对马铃薯生长和光合作用的影响

 通过汽雾栽培方式对马铃薯根际连续35 d 的CO₂ 处理表明: 温室大气处理(CO₂ 380～920μL·L ^{- 1} + O₂ 21 %) 和室外大气处理(CO₂ 380μL·L ^{- 1} + O₂ 21 %) 马铃薯植株的形态特征非常接近, 其株高、叶面积、根系质量、匍匐茎数量、块茎产量以及生物量均比根际高CO₂ 处理(CO₂ 3600μL·L ^{- 1} + O₂ 21 %) 明显提高, 叶片的气孔导度和胞间CO₂ 浓度增加, 光呼吸速率与CO₂ 补偿点降低, 叶片光系统Ⅱ功能改善,光合速率提高, 植株生长发育旺盛, 块茎产量增加, 说明合适的根际CO₂ 浓度(CO₂ 380～920μL·L ^{- 1} + O₂ 21 %) 可能是汽雾栽培马铃薯植株生长旺盛的重要原因。     

缺镁对菜薹光合作用特性的影响

 研究了缺镁对菜薹光合作用特性的影响, 结果表明, 菜薹叶片净光合速率( Pn) 、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线变化, 且均随缺镁程度的加大而降低, 缺镁还使Pn的高峰提早出现; 缺镁降低了叶片的光补偿点、光饱和点和饱和光强下的Pn max; 缺镁使叶片的CO₂ 补偿点提高, CO₂ 饱和点下降(Mg 1 mmol·L ^{- 1} ) 或提高(Mg 0) , 饱和CO₂ 下的Pn max下降。菜薹叶片细胞间隙CO₂ 浓度的日变化、对光强和外界CO₂ 浓度的响应受缺镁处理的影响很小, 表明缺镁菜薹光合作用主要是受非气孔限制。     

扁桃与桃光合作用特征的比较研究

 在田间条件下对扁桃和桃的光合生理生态特点进行了比较研究。结果表明: (1) 扁桃和桃的叶片的净光合速率(Pn) 日变化均呈双峰曲线型, 峰值在11 时, 次峰值在15 时, 11～14 时有“午休”现象; 在10～15 时扁桃叶片的Pn 显著高于桃, 14 时差值最大。(2) 扁桃和桃的光合生理生态参数有显著差异: 光合作用的最适温度分别为27 ℃、23 ℃, 适宜温度范围分别为20～35 ℃、15～30 ℃; 光合作用的光补偿点和饱和点分别为54mol·m^-2·s^-1和1 714μmol··m^-2·s^-1、23μmol··m^-2·s^-1和1 479μmol·m^-2·s^-1; CO₂补偿点和饱和点分别为68μL·L^-1和838μL·L^-1、55μL·L^-1和717μL·L^-1; 光合作用适宜空气湿度分别为≤0. 89 kPa、≤1. 31 kPa (相当于20 ℃下相对湿度38 %和56 %) 。(3) 叶绿素荧光参数的日变化显示: 扁桃叶片的Fv’/ Fm’、qP 和ΦPS Ⅱ均大于桃; 而扁桃叶片的qN 小于桃。说明在当地条件下, 扁桃叶片PS Ⅱ光化学效率、PS Ⅱ电子传递量子效率以及通过光化学猝灭转换光能的作用均显著高于桃; 而以非光化学猝灭方式耗散光能的作用小于桃。     

树莓光合特性的研究

 以美国红树莓为试材，对其光合特性进行了研究。结果表明：树莓叶片光合速率日变化呈双峰曲线，有明显的“午休”现象；光合速率与气孔导度呈显著的正相关，但光合速率变化与气孔导度和胞间CO₂浓度的变化并不完全同步；光合速率季节性变化也呈双峰曲线变化；影响光合作用的主导环境因子为光照强度和湿度；光合作用的饱和点和补偿点分别为750 μmol·m^-2·S^-1 和21.4 μmol·m^-2·S^-1 。     

江南地区大棚促成—避雨栽培下葡萄品种光合特性的比较

 研究表明, 促成—避雨栽培( Forcing-cultivation and Rain-shelter-cultivation, F-C & R-S-C) 条件下7个葡萄品种: ①净光合速率( Pn) 日均值、光饱和点(LSP) 、光补偿点(LCP) 在促成阶段分别为CO₂ (5.74 ±4.33) ～ (7.87 ±5.85) 、494～1 110和9.6～5.15 μmol·m^-2 ·s^-1 , 在避雨阶段分别为(3.85±1.82) ～ (5.62 ±3.23) 、806～1 407和16.5～33.5 μmol·m ^{- 2} ·s^{- 1} ; 各品种的CO₂ 饱和点(CSP) 、CO₂补偿点(CCP) 在促成阶段分别为717～1 500和60.6～88.0 μL·L ^{- 1} , 在避雨阶段分别为944～1 601和14.1～59.1 μL·L ^{- 1} ; ②在促成阶段的Pn日均值、Pn日高峰值、Pn日积分值、气孔导度( Gs) 、蒸腾速率( Tr) 、LSP和CSP相对于避雨阶段较高, 光合表观量子效率(AQY) 、羧化效率(CE) 、LCP、CCP和多数品种的水分利用效率(WUE) 则较低; ③上述指标在不同栽培阶段各品种间的差异显著, 其中‘黎明无核’、‘里扎马特’和‘郑州早玉’的Pn日均值、WUE、AQY、CE、LSP和CSP均相对较高, 而LCP和CCP相对较低, 较适宜该种设施栽培。     

温度和光照对‘红地球’葡萄试管苗光合特性的影响

 以‘红地球’葡萄(Vitis vinifera L. ‘Red Globe’) 试管苗为试材, 采用密闭系统落差法研究了在不同温度和光照强度下培养28 d的试管苗的光合特性。结果表明: 培养温度在20～30 ℃之间, 试管苗的暗呼吸速率(Rd ) 随温度的升高而升高, 但净光合速率( Pn ) 以25 ℃最高, 30 ℃次之, 20 ℃最低;而CO₂补偿点以25 ℃最低, 20 ℃次之, 30 ℃最高; 光照强度在40～200μmol·m ^-2 ·s^-1之间, 葡萄试管苗的P_n随光照强度( PAR) 的升高而升高, CO₂补偿点随PAR的升高而降低。在光照条件下, 容器内CO₂浓度迅速降低, 并接近CO₂补偿点, CO₂供应不足是影响试管苗同化能力的主要原因。在室内培养阶段,采用弱光、昼夜变温和改善培养容器的通气性有利于提高试管苗的光合能力; 在移栽驯化过程中, 逐步提高光照强度和延长光照时间有利于试管苗同化产物的积累和培养壮苗。     

河北核桃( Juglans hopeiensis Hu)光合特性的研究

 以河北核桃‘艺核1号’等为试材, 利用CI-301PS便携式光合作用测定仪, 在田间条件下,研究了河北核桃的光合特性。结果表明: ‘艺核1号’光饱合点为1643 μmol·m^{- 2} ·s^{- 1}左右, 光补偿点为50 μmol·m ^{- 2} ·s^{- 1}左右, 最适温度为29℃; 光合速率日变化为“中午降低型”的双峰曲线; 净光合速率的季节变化为双峰曲线, 第1峰出现在5月中旬, 第2峰出现在8月上旬; 影响光合速率日变化的主要因子依次是气孔导度、光合有效辐射、叶温、胞间CO₂ 浓度和蒸腾速率。河北核桃净光合速率低于普通核桃, 接近于核桃楸。     

3个樱桃品种光合特性比较研究

 以3个原产地不同的甜樱桃栽培品种佐藤锦、斯坦勒和那翁为试材, 利用CIRAS-2便携式光合测定仪, 对其光合特性进行了比较研究。结果表明: 樱桃净光合速率( Pn) 日变化为典型的双峰曲线,气孔限制是光合“午休”的主要调节因素。樱桃光合作用对光照强度( PAR) 、CO₂ 浓度和温度等单一生态因子水平变化的响应均可以用二次方程来描述。樱桃光补偿点(LCP) 为10～82μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 光饱和点(LSP) 为970～1 040μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 斯坦勒较低, 佐藤锦较高。樱桃CO₂ 补偿点(CCP) 为90～116μmol·mol^{- 1} , CO₂ 饱和点(CSP) 为1 030～1 233μmol·mol^{- 1} , 佐藤锦CCP较低而CSP较高, 且羧化效率和CO₂ 饱和点时光合能力( Pm) 均显著高于其它两个品种。樱桃光合作用对温度的适应范围较窄,在11～36℃之间, 最适温度在23～25℃之间, 适温下佐藤锦Pn显著高于斯坦勒和那翁。     

高浓度CO2 对紫星凤梨光合作用和生长发育的影响

 研究了塑料温室内CO₂ 加富对紫星凤梨叶片净光合速率( Pn) 、植株生长、光合酶活性和花期的影响。结果表明: CO₂ 加富提高了紫星凤梨净光合速率, CO₂ (600 ±40) μmol·mol^{- 1}处理90 d时, 紫星凤梨叶片的净光合速率比对照增加了26.18% , CO₂ (900 ±40) μmol·mol^{- 1}处理则增加了43.49% , 但CO₂ 加富使叶片的气孔导度与蒸腾速率下降。CO₂ 加富提高了其生长速率, CO₂ (600 ±40) μmol·mol^{- 1}处理90 d时, 紫星凤梨叶面积、株高比对照分别增加了15.01%和11.12% , CO₂ (900 ±40) μmol·mol^{- 1}处理分别增加了8.99% , 16.98%。此外, CO₂ 加富促进了紫星凤梨叶片中可溶性糖和淀粉积累, 降低了乙醇酸氧化酶活性, 提前了紫星凤梨花期。     

幼年梨树品种光合作用的研究

 利用CIRAS-1光合仪, 分别于5月下旬和10上旬田间测定了19个梨品种幼树叶片净光合速率( Pn) , 结果表明, 新梢中部叶片Pn值较高且稳定, 不同品种功能叶片平均Pn值以‘中梨1号’最高,达13.13μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 秋月最低, 仅8.08μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 其余大多数品种Pn值介于二者之间。分析影响梨树光合作用因素的结果表明, 叶片Pn值并不与枝条长短有直接关系, 而是与其生长状态有关, 未封顶的长梢叶片Pn明显高于已封顶的中梢和短梢。叶片背面受光时的Pn明显低于正面受光, 叶龄长的春梢叶片(约150 d) Pn明显低于健壮的秋梢叶片(约50 d) , 叶片上午Pn值明显高于下午。利用相关分析计算出梨树叶片光合作用的理论光补偿点为59.40 μmol·m^{- 2} · s^{- 1} , 表观量子效率0.038, 暗呼吸速率2.25μmol·m^{- 2} ·s^{- 1} , 最低叶温为13.77℃, 最适叶温为26.86℃, 最高叶温为39.96℃, 最适大气相对湿度为26.50% , 最高为84.23% , CO₂ 补偿点为42.17μmol·mol^{- 1}。