黑麦草杂交F2代光合及水分利用效率研究

在晴朗无云天气下,利用C-340df便携式光合测定仪分别于分蘖期、拔节期和初花期对4个黑麦草品种(百盛Lolium perenne L.cv.Bison,邦德Lolium multiflorum L.cv.Abundant,多福L.perenne cv.Tove,卓越L.perenne cv.Eminent)及其杂交F₂代的光合蒸腾速率、生态因子(光合有效辐射、大气温度、大气湿度、叶温)和生理因子(胞间二氧化碳浓度、气孔导度)进行测定,并同期测定叶片相对含水量,旨在从F₂代中筛选出高光合、高水分利用率株系,并探讨影响黑麦草光合及水分利用效率的主要生理生态因子。结果表明:121个F₂代株系中,F₂-2(百盛×多福)的净光合速率最高、蒸腾效率最低(P<0.05),为F₂代中高光合、高水分利用率的最优株系;F₂-2(百盛×多福)相关性分析结果表明,蒸腾作用显著影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率(P<0.05),气孔导度是影响黑麦草叶片光能利用率和水分利用效率的主要生理因子,可作为筛选高光合作物的生理指标。     

高寒地区川草1号老芒麦夏季光合生理生态特性的初步研究

对川草1号老芒麦Elymus sibiricus叶片光合日变化测定结果表明,晴朗天气条件下,川草1号老芒麦叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,其峰值分别出现在11:30和16:30,2个峰值之间有1个低谷,出现在12:30附近;经相关性分析发现,各生理生态因子与Pn的相关性大小顺序为:气孔导度＞叶片温度＞光合有效辐射＞蒸腾速率＞饱和蒸汽压亏差＞水分利用效率＞大气CO2浓度＞空气相对湿度＞胞间CO2浓度,其中,气孔导度、太阳有效辐射与Pn的关系呈极显著正相关,是对川草1号老芒麦光合作用影响最为强烈的因子,而气孔导度下降导致气孔关闭,因此气孔导度是光合午休产生的主要原因.     

3种豆科牧草不同月份光合特性分析

为了解豆科牧草在不同月份的光合特性,连续3个月观测扁蓿豆、达乌里胡枝子和紫花苜蓿生长环境的气温(Ta)以及叶片的光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、净光合速率(Pn),利用测定的相关指标计算瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用效率(LUE)。结果表明,扁蓿豆属于低光合、低蒸腾、低光能利用效率型,提示其更适合于干旱低温地区种植;达乌里胡枝子叶片的Pn与Ci呈负相关,LUE与Gs呈极显著正相关、与WUE呈显著正相关,而WUE与Gs呈显著正相关,提示其对二氧化碳的吸收能力稳定;紫花苜蓿属于高光合、高蒸腾、高瞬时水分利用效率型,Pn与Tr呈显著正相关,提示其对于固定二氧化碳有显著效果,是改善温室效应的理想植物。     

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.     

CO2浓度对高羊茅抗旱性及水分利用效率的影响分析

为探明CO₂浓度对高羊茅(Festuca arundinacea)抗旱性及水分利用效率的影响机制,通过控制土壤水分及大气CO₂浓度条件获得不同生境中高羊茅的生理光合参数,利用对比和统计分析的方法研究高羊茅的生理特征变化,并对影响高羊茅水分利用效率、蒸腾速率、净光合速率变动的主要环境因子进行了甄别与分析。结果表明:高大气CO₂浓度对干旱胁迫给高羊茅带来的负效应具有补偿作用,可提高高羊茅的抗旱性;在高大气CO₂浓度和干旱胁迫的交互作用下,影响高羊茅水分利用效率的主要环境因子是大气CO₂浓度,而该效应产生的主要原因是蒸腾作用的减弱;高羊茅的净光合速率及蒸腾速率主要受气孔导度等限制因素的影响。在高大气CO₂浓度和干旱胁迫交互作用时,蒸腾速率与气孔导度成线性关系,且R²超过0.97;而净光合速率除受气孔导度影响外,还与叶绿素含量及胞间CO₂浓度关系显著,是多种因素综合作用的结果。     

淫羊藿的光合特性及其影响因素研究

旨在研究淫羊藿(Epimedium brevicornu Maxim.)的光合作用的日变化特征以及影响其光合作用的因素,为合理开发与人工种植淫羊藿提供参考依据。利用Li-6400光合作用测定系统测定淫羊藿叶片光合作用的日变化,测量光合速率(Pn)、相对湿度(RH)、空气温度(Tar)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、土壤温度(Ts)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、叶片温度(Tl)、光合有效辐射(PAR)等生理生态因子,并通过相关性分析明确淫羊藿净光合速率和生理生态因子之间的关系。结果发现,淫羊藿的净光合速率呈现双峰曲线,两个峰值分别是10∶00和14∶00,在上午10∶00时,淫羊藿叶片净光合速率是全天的最高值3.39μmol CO₂/(m²·s);相关性分析表明,光合有效辐射(PAR)、空气温度(Tar)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、大气相对湿度(RH)、蒸腾速率(Tr)这6个生理生态因子对淫羊藿的净光合速率有显著性影响。淫羊藿具有明显的"光合午休"现象,在淫羊...     

苹果园间种白三叶和鸭茅光合日变化分析

利用LI-6400便携式光合测定系统,研究了苹果园间种鸭茅(Dactylis glomerata)Amba和白三叶(Trifolium repens)Haifa的光合生理日变化特性。结果显示,白三叶Haifa和鸭茅Amba的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用率(WUE)日变化均呈"单峰型"曲线,多在中午11:00或13:00达到最大值;白三叶Haifa和鸭茅Amba的胞间CO2浓度(Ci)的日变化呈"U"型规律,分别于13:00和11:00达到最低值。鸭茅Amba叶片日均WUE与白三叶Haifa相比,差异不显著(P0.05),但日均光能利用率(LUE)间呈极显著差异(P0.01),充分说明鸭茅Amba品种较白三叶Haifa具有更强的耐荫性和更高的光合生产能力。     

干热胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

为了解紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在干热胁迫条件下光合特性的变化规律,对其6个品种的叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、水分利用效率（WUE）进行测定。结果表明,随着干热胁迫强度的增加,各紫花苜蓿品种叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率整体呈下降趋势;而胞间二氧化碳浓度整体呈上升趋势（P<0.05）。且经过一定时间的复水处理,WL525的蒸腾速率和气孔导度得到了明显的恢复（P<0.05）,与胁迫前的状态接近,且其他品种的蒸腾速率和气孔导度也得到一定程度的恢复;而供试品种的净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用效率均没有得到明显改善。相关分析表明,在干热胁迫条件下,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率均成极显著正相关（P<0.01）,而与胞间二氧化碳浓度成极显著负相关（P<0.01）。     

10个紫花苜蓿品种光合特性的比较

在自然条件下,以Li-6400光合仪测定了10种紫花苜蓿叶片光合特征并对其进行比较.结果表明,10种紫花苜蓿的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞问CO2浓度、水分利用效率和气孔限制值,品种间差异达到极显著水平(P<0.01).Vernal、中苜1号和Dona Aan的水分利用效率高达4.0μmolCO2/m2·s以上,较其他品种更适宜在干旱地区生长.聚类结果将10种紫花苜蓿品种划分为3类:光合特性较优的品种为Pioneer5446、CUF101、Legend和Pierce;光合特性一般的品种为Mayerick、Dona Aan、Vernal和中苜1号;光合特性差的品种为Archer、AB1700.     

风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响

为了解风沙流频繁吹袭对樟子松幼苗光合水分代谢的影响,2013年在内蒙古科尔沁沙地研究了0（对照）,6,9,12,15和18 m／s 等6个风速处理风沙流（风沙流强度相应为1．00,28．30,63．28,111．82和172．93 g／cm·min）4次吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等指标的变化规律。结果表明,1）频繁的风沙流吹袭,可以改变樟子松幼苗蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO2浓度和水分利用效率的日变化规律,但对光合速率日变化规律影响较小;2）随着风沙流强度的增加,其叶片相对含水量、叶面温度和日均光合速率、日均水分利用效率趋于下降,18 m／s 处理和对照相比分别下降4．6％,1．8％,52．6％和56．3％;日均蒸腾速率、日均气孔导度和胞间 CO2浓度趋于增加,18 m／s 处理和对照相比分别增加31．6％,75．0％和30．9％;3）随着风沙流强度的增加,其日最大光合速率和日最大水分利用效率趋于下降,日最大胞间 CO2浓度趋于增加,15 m／s 以下风沙流吹袭其日最大蒸腾速率降低,15 m／s 以上风沙流吹袭其日最大蒸腾速率显著增加;4）在风沙流吹袭下,樟子松光合能力的降低主要源于叶片含水量和叶片温度的下降以及叶片的机械损伤,而蒸腾速率的增加主要源于气孔导度的大幅度提升。     

不同叶型紫花苜蓿不同茬次光合效率的差异

为分析各茬初花期多叶型和三叶型紫花苜蓿Medicago sativa影响光能利用和水分利用的各因子的差异性及其对产量的影响,试验在自然条件下,利用LI-6400光合测定系统对前3茬初花期的两类叶型紫花苜蓿的叶片净光合速率、蒸腾速率及相关的生理生态因子的日变化进行测定后计算均值。结果表明两类紫花苜蓿的各光合性状均存在极显著差异(P0.01),且两类紫花苜蓿产量受到光合速率、气孔限制值、蒸腾速率、光能利用率和水分利用率等因素的共同作用;由于多叶型紫花苜蓿品系的光合能力强,光能利用效高,更具有高产优势,除第1茬外,多叶型品系紫花苜蓿各茬产量明显高于三叶型品种(P0.01)。     

带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征及光能利用效率的影响北大核心CSCD

探究间作带幅设计对玉米/苜蓿间作群体光环境特征、产量及光能利用效率(LUE)的影响,提出黄土高原旱作条件下玉米/苜蓿间作群体最佳带幅比例。研究设置了玉米单作(SM)、紫花苜蓿单作(SA)以及玉米/紫花苜蓿1∶2(I_(12))、2∶2(I_(22))和2∶4(I_(24))间作5种种植模式,并采用田间试验和数学模拟相结合的方法,分别测定了玉米和苜蓿的干物质产量及作物冠层光合有效辐射(PAR)等指标;建立了考虑光线入射角度和群体冠层结构几何关系的玉米/苜蓿间作群体辐射传输模型,并用实测值对其进行了验证。试验结果表明,在2018年,单作处理的苜蓿干物质产量显著高于间作处理(P<0.05),而在2019年各间作处理苜蓿的干物质分别比单作高197.8、180.3和197.0 g·m^(-2);处理I_(12)、I_(22)和I_(24)两年总的玉米生物量比SM处理高12.1%、0.9%和23.9%。所有间作处理的土地当量比在2019年均大于1.0,表现出间作优势。辐射传输模型可准确模拟玉米/苜蓿间作群体冠层底部的光合有效辐射,间作群体光合有效辐射模拟值与实测值的平均绝对误差和均方根误差分别为59.0和66.6μmol·m^(-2)·s^(-1)。除玉米和苜蓿生育前期及玉米收获后,不同间作处理苜蓿群体冠层上方的PAR均低于单作苜蓿。2018和2019年I_(12)、I_(22)和I_(24)间作处理玉米的光能利用效率分别比单作处理高52.5%、9.3%、51.7%和28.5%、9.6%、21.0%,而间作苜蓿的LUE仅在2019年显著高于单作19.2%、32.4%和20.9%(P<0.05)。因此,合理的玉米/苜蓿间作带幅搭配可改善苜蓿的光照环境,提高其光能利用效率,尤其是玉米/紫花苜蓿2∶4间作群体光能利用效率和产量优势显著,建议在具有类似气候的地区推广种植。     

三裂叶蟛蜞菊光合生理特性对光合有效辐射增强的响应

三裂叶蟛蜞菊是华南地区重要的园林绿化植物。在人工控制光合有效辐射(PAR)条件下,测量了三裂叶蟛蜞菊在深秋和冬季的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)等光合生理特性对连续光照强度增强的响应。结果表明:Tr、Pn均随PAR的增强而增大,且增幅稳定;Gs在PAR增强的起始阶段先下降,从200μmol/(m2·s)后,逐渐上升,尤其11 月较明显;Ci随着PAR的增强而逐渐减少,在PAR为2 000μmol/(m2·s)后趋于平衡。温度对三裂叶蟛蜞菊光合生理特性的影响较显著,但若光照充分,其光合速率也能提高。三裂叶蟛蜞菊有较高的水分利用率,表明它比较耐干旱。     

兰州北山3个灌木优势种光合特性

本研究对兰州北山植被优势种柽柳(Tamarix austromongolica)、侧柏(Platycladus orientalis)和柠条(Caragana korshinskii)的光合特性和微气象环境进行了测定,分析了其日变化特点,并通过灰色关联度分析方法探讨了净光合速率(Pn)与生理因素及环境因素的关联程度。结果表明,1)自然条件下,3种植物的P_n日变化均为不对称的双峰曲线,存在明显的光合"午休"现象,这是由于午间高光强、高温构成光抑制现象。2)生理因素分别与3种植物P_n的关联度由大到小依次为,柽柳:胞间CO_2浓度(C_i)叶温(T_l)蒸腾速率(T_r)气孔导度(G_s)饱和水汽压(VPD)气孔限制值(Ls),侧柏:T_rT_lVPDC_iL_sG_s,柠条:TrTlCiGsVPDLs;生理因素中C_i对柽柳P_n的影响最大,T_r对侧柏和柠条P_n的影响最大。3)环境因素分别与3种植物Pn的关联度由大到小依次为,柽柳:光合有效辐射(PAR)相对湿度(RH)土壤温度(Ts)土壤湿度(SM)大气温度(Ta)大气CO_2浓度(Ca),侧柏:PARSMT_aT_sRHC_a,柠条:RHPARSMT_aC_aT_s;环境因素中PAR对柽柳和侧柏P_n的影响最大,RH则对柠条P_n的影响最大。     

桑树叶片光合生理性状对土壤水分含量和光照强度的响应

用CIRAS-2便携式光合仪测定不同土壤水分含量条件下2年生桑树叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)等光合生理参数,分析桑叶光合生理特性对土壤水分含量和光照强度的响应规律,为建立桑树的节水高产栽培技术提供理论依据。结果表明:随着土壤相对含水量(RWC)的降低(由94.3%梯度降至28.7%),桑叶的Pn、表观量子效率(Φ)、LUE先升高后降低,暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)先降低后升高,Tr、光饱和点(LSP)一直呈降低趋势。综上认为,桑树叶片的光合生理参数对光照强度、土壤水分含量的变化具有明显的阈值响应,有利于桑树进行高光合作用和维持高水分利用效率的适宜土壤相对含水量为44.8%～77.8%,最适土壤相对含水量为52.0%左右,适宜的光照强度为800～2 000μmol/(m2·s)。     

土壤水分胁迫对荻光合生理特性的影响

本研究对荻（Miscanthus sacchariflorus）的实生苗进行了4种土壤水分胁迫[对照（保持田间最大持水量的80%,下同）、轻度水分胁迫（65%）、中度水分胁迫（45%）和重度水分胁迫（30%）]的盆栽试验,以研究不同程度土壤水分胁迫对荻光合生理特性的影响。在胁迫过程中,随着水分胁迫程度的增加,荻的叶片相对含水量（RWC）、比叶重（SLW）、叶绿素（Chl）含量、最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQE)、暗呼吸速率(Rd)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)呈下降趋势,各胁迫处理与对照差异显著(P＜0.05);气孔限制值(Ls)呈上升趋势,各处理间差异显著(P＜0.05);水分利用效率(WUE)先上升后下降,各处理间差异显著(P＜0.05)。荻叶片的气体交换参数与生理指标对水分胁迫的适应能力较差,可塑性较低。     

北京地区公农1号紫花苜蓿叶片光合作用日变化特征

在自然状态下,利用Licor-6400便携式光合测定系统观测了公农1号紫花苜蓿Medicago sativa在北京地区的光合作用日变化规律.结果表明:公农1号叶片的净光合速率日变化呈典型双峰曲线,表现出明显的光合"午睡"现象,光合效率午间明显降低;蒸腾速率日变化趋势与净光合速率相似,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反;气孔导度日变化与净光合速率日变化相似但并不完全同步,两者最大值出现的时间相同,但最低值出现的时间气孔导度较净光合速率晚约2h.经分析,公农1号紫花苜蓿表现出的光合"午睡"现象属于非气孔限制.     

基于MODIS算法的藏北高寒草甸的光能利用效率模拟

 光能利用效率（ｌｉｇｈｔｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ,ＬＵＥ）是指初级生产力与植被冠层所吸收的光合有效辐射（ａｂｓｏｒｂｅｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙａｃｔｉｖｅｒａｄｉａｔｉｏｎ,ＡＰＡＲ）之比,它反映了植被利用光能的能力。定量化生产力的时空变化是定量化全球碳循环的重要研究内容,而ＬＵＥ 作为光能生产力模型中的一个重要参数,是定量化生产力时空变化的基础。因此,定量化全球植被的ＬＵＥ 是定量化全球碳循环的重要组成部分。基于ＭＯＤＩＳ光能利用效率算法,本研究模拟了２００４－２００５年藏北高寒草甸生态系统的光能利用效率（ＬＵＥ_{ＭＯＤＩＳ}）,并用观测的光能利用效率（ＬＵＥ_ＥＣ）对模型进行了验证。在ＭＯＤＩＳ算法中,日最低气温（Ta_ｍｉｎ）和饱和水汽压亏缺（ＶＰＤ）分别被用来计算温度胁迫因子（T_{ｓｃａｌａｒ}）和水分胁迫因子（W_{ｓｃａｌａｒ}）。相关分析和多重逐步回归分析结果表明,相对于W_{ｓｃａｌａｒ},T_{ｓｃａｌａｒ} 更能够解释观测的ＬＵＥ 的季节变化。２００４和２００５年的模拟值分别高估了约１４．９７％ 和１６．５７％ 的观测值,但配对Ｔ 检验显示模拟值和观测值差异不显著,即基于ＭＯＤＩＳ的ＬＵＥ 算法在模拟藏北高寒草甸ＬＵＥ 方面具有较高的精度。相关分析表明,观测的ＬＵＥ 与Ta_ｍｉｎ 的相关性好于观测的ＬＵＥ 与平均气温的相关性,这表明在反应藏北高寒草甸生态系统ＬＵＥ的季节变异方面,Ta_ｍｉｎ 优于平均气温。总之,基于ＭＯＤＩＳ算法的ＬＵＥ 模型能够比较准确地定量化藏北高寒草甸生态系统的ＬＵＥ。     

苏打盐碱胁迫对羊草光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用温室土培试验法,研究了羊草叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等对不同苏打盐碱胁迫的响应特征。结果表明,随着模拟光辐射的增强,羊草叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和蒸汽压亏缺等表现为升高,胞间CO₂浓度表现为降低,叶片水分利用效率则呈先升高后降低的趋势。同一光强下,随着土壤苏打盐碱胁迫程度的增大,羊草光合速率和蒸腾速率均有所下降,水分利用效率则有所升高。以光强1 500 μmol/(m²·s)为例,pH 9.78的盐碱胁迫处理的羊草光合速率和蒸腾速率分别比对照(pH 7.15)的处理降低了43.8%和51.3%。苏打盐碱胁迫下,羊草蒸腾速率的降低幅度大于光合速率降低幅度,保持了叶片较高的水分利用效率,可能是羊草适应苏打盐碱逆境的重要生理机制。