刺槐光合气体交换与环境因子的关系

【目的】研究刺槐的光合生理参数在日进程中与各环境因子的关系,筛选出影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统,以陕西省永寿县马莲滩流域的18年生刺槐为研究对象,原位测量其冠层叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等光合生理参数,与光合有效辐射(PAR)、水汽压亏缺(VPD)、空气温度(Ta)、空气CO2浓度(Ca)和空气相对湿度(RH)等环境因子的日进程,并计算刺槐叶片的瞬时水分利用效率(WUE)、瞬时羧化效率(CE)和气孔限制值(Ls);同时利用通径分析方法,探讨各环境因子对刺槐Pn、Tr和Gs 3种重要光合生理参数的直接影响和间接影响。【结果】刺槐Pn的日变化为单峰曲线,在10:00-14:00,刺槐Pn的降低主要由气孔限制引起;而14:00-18:00,Pn的降低由非气孔限制引起;Tr、Gs和PAR的日动态趋势与Pn相似;WUE于08:00出现全日最高峰,CE在10:00-16:00保持在较高水平;Ci于06:00达到全天最大值后逐渐下降,其日变化趋势与Ca相似,而与VPD相反;Ta早、晚低,白天高,与RH呈现相反的日变化动态。对于Pn,PAR的直接影响最大,VPD和RH的间接影响较大;对于Tr,Ta和RH的直接影响较大,RH的间接影响最大;对于Gs,RH和Ta的直接影响较大,RH的间接影响最大。【结论】在刺槐叶片进行气体交换的日进程中,环境因子对刺槐不同光合生理参数的影响程度不尽相同。总体而言,光合有效辐射、空气温度和空气相对湿度是影响刺槐光合气体交换的主要环境因子。     

籽粒苋光合特性与环境因子的相关和通径分析

植物的光合作用受很多外部或内部因素的影响。通过相关性分析以及通径系数分析方法,就不同的环境因子(温度(Tm)、光合有效辐射(PAR)、叶片气孔导度(Cleaf)、胞间CO_2浓度(CO_2int)和蒸腾速率(Tr))对籽粒苋净光合速率的影响进行了分析。相关分析结果表明,5个因素与籽粒苋净光合速率的相关关系为:温度、光合有效辐射、蒸腾速率与籽粒苋净光合速率呈显著的正相关,叶片气孔导度、胞间CO_2浓度与籽粒苋净光合速率呈显著的负相关,各因素之间也存在相关性。通径分析结果表明,在一定范围内,5个因素对净光合速率的相对重要性依次为:PARTrCleafTmCO_2int。通过相关分析和通径分析,了解各个因素直接或间接对籽粒苋净光合速率的影响大小,为提高籽粒苋光合效率提供依据。     

花榈木光合作用日进程及其与环境因子的相关性

应用LCA-4型光合测定系统,在自然条件下,对花榈木(Ormosia henryi)叶片光合作用日进程进行测定,结果表明:花榈木的净光合速率日进程曲线呈现“双峰”型,有“午休”现象;暗呼吸速率日进程亦呈“双峰”曲线.胞间CO2浓度日变化曲线与净光合速率基本相反,在午间出现1个峰值.气孔阻力曲线呈现“U”型,在早晚两个时间段变化幅度较大.通过逐步多元回归分析法分析净光合速率日变化与各环境因子之间的关系,得到最优化方程:Y=8.033 6+0.001 1X1-0.074 5X3-0.318X4(复相关系数R=0.997 1,F=171.606 6,显著水平P=0.0007,剩余标准差S=0.141 2).偏相关分析和通径分析表明,光合有效辐射、空气相对湿度和气温是影响净光合速率日变化的主要环境因子,影响大小的顺序为:气温＞空气相对湿度＞光合有效辐射.     

刺槐光合特性的研究

对黄土高原常用造林树种刺槐的光响应曲线、AC I曲线、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理特性进行测定和对比分析结果表明,刺槐树种的光饱和点为875.2μm o l.m-2.-s 1,该树种在光饱和点的光合速率为14.86μm o lCO2.m-2.-s 1,光合日变化呈单峰曲线,在一定CO2范围内,其光合速率、水分利用率与CO2浓度呈正相关关系。     

宁夏红枣叶片光合参数日变化及其与环境因子的关系

宁夏红枣开花期,用CIRAS-1便携式光合仪测定田间活体红枣的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)等光合生理生态因子,以及光合有效辐射(PAR)、大气CO2浓度(Ca)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、叶温(Tl)等环境因子的日变化。结果表明:红枣Pn日变化曲线为"双峰"型,午间有明显的"午休"现象,气孔因素是导致其"午休"的主要原因。Tr、Gs和Ci的日变化曲线均为"双峰"型,红枣叶片Pn随环境因子日变化的最优逐步多元回归方程为YPn=-49.168-0.002 21 xPAR+1.776 xTa-0.445 xTl+0.003 736 xCi+0.67 xRH(R2=0.994,P0.05),Ta和RH是对Pn直接影响最大的生态因子,而其他因子间接影响Pn的变化。     

湿地松等3 种树种的光合特性及其与环境因子的关系

采用红外线二氧化碳分析仪闭路气流法于夏季晴天测量湿地松、杜英和杨梅等的光合特性和光合日进程, 并同步测定光合有效辐射强度、气温和空气相对湿度对光合日进程的影响。研究结果如下:湿地松、杜英和杨梅的光补偿点分别为86 , 34 和45 molm-2 s-1 ;饱和点分别为1 200 , 760 和1 050 mol m-2 s-1 ;表观量子产额分别为0.020 3 , 0.053 1 和0.038 8 ;最大净光合速率分别为7.15 , 12.50 和7.85 molm-2 s-1 。根据对光补偿点、饱和点、表观量子产额和最大净光合速率的分析, 湿地松、杜英和杨梅均为阳性植物, 湿地松对光强的生态适应范围最广, 对强光的适应性最强, 杜英对光强的生态适应范围偏窄, 对弱光的利用效率最高;它们的光合日进程曲线为双峰曲线类型, 存在光合午休 现象, 光合午休可能是高温和低湿造成的。通径分析表明, 对湿地松和杨梅光合日变化直接影响最大的生态因子是气温, 其次是空气相对湿度和光合有效辐射强度;对杜英的光合日变化影响较大的生态因子是空气相对湿度和气温。图2 表3 参10     

乌药光合特性日进程与其环境因子的相关分析

用LCA-4型便携式光合测定仪,在自然条件下,于8月上旬的晴朗天气对乌药(Lindera aggregata)叶片光合作用日进程进行测定。结果表明:全光照环境下乌药叶片的净光合速率的日进程曲线呈双峰型,在午间出现明显的"午休"现象。胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反,中午胞间CO2浓度增高,表明净光合速率午间降低主要受非气孔限制因素的影响。暗呼吸速率日进程呈单峰曲线,中午最高。用逐步多元回归方法得到净光合速率日变化的最优化方程为:Y=118.098 4+0.012 2X1-0.767 0X3-3.231 3X4(复相关系数R=0.987 3,F=38.488 7,显著水平P=0.006 8,剩余标准差S=0.689 7)。偏相关分析和通径分析表明,光合有效辐射、空气相对湿度和气温与净光合速率的日变化有着极显著或显著的相关关系,是影响乌药光合速率主要的环境因子,影响大小的顺序为:气温>光合有效辐射>空气相对湿度。     

不同季节小蓬竹光合特性日变化及其与环境因子的关系

通过研究不同季节小蓬竹净光合速率日变化及生理生态因子的相互关系,明确不同季节的外界环境下其光合作用的主导生理生态因子。以春季(4月)、夏季(7月)、秋季(9月)、冬季(1月)的小蓬竹为材料,采用Li-6400便携式光合分析仪测定净光合速率和环境因子,并运用相关分析与通径分析方法,对其净光合速率与生理生态因子间的的相互性进行分析。结果表明:(1)4月、7月以及9月净光合速率日变化(P_n)呈双峰曲线,具有明显的光合"午休"过程;1月呈单峰曲线,无光合"午休"过程。(2)不同月份小蓬竹叶片温度(TL)、光合有效辐射(PAR)日变化均呈现先增加后降低趋势,气孔导度(G_s)的日变化与Pn日变化相似,呈现双峰型变化;(3)小蓬竹在春、冬两季内,PAR均是决策变量,TL均是限制变量;夏、秋两季决策变量则是G_s,限制变量为叶片蒸汽压亏缺(Vpd L)和胞间CO_2浓度(C_i)。研究表明,4月份小蓬竹P_n下降主要是由于非气孔限制引起,7月份主要是由气孔限制所致,而9月份则由气孔限制与非气孔限制交替进行造成。不同季节影响小蓬竹Pn日变化的主要生理生态因子不尽相同,其中,主要生态因子是PAR、TL和Vpd L,主要生理因子是G_s和C_i。     

刺槐根瘤菌结瘤因子的初步研究

以根毛变形试验为检测手段，对刺槐与刺槐根瘤菌共生过程中的信号识别作用进行了研究。结果表明，经刺槐种子浸提物诱导后，刺槐根瘤菌野生型菌株８７１１能够产生结瘤因子。该结瘤因子能诱导刺槐根毛发生变形，且变形情况与菌体正常侵染所引起的变化相同。因此，可以把刺槐根毛变形作为检测结瘤因子存在的依据。     

应用灰色关联度法分析刺槐胸径生长与立地因子的关系

文章应用灰色关联度法分析了刺槐胸径生长与立地因子之间的关系,经计算,关联度排序为R4（土层厚度）〉R2（坡位）〉R3（坡度）〉R5（海拔高度）〉R1（坡向）,表明土壤厚度对刺槐生长的影响最大,坡向影响最小。     

大田栽培条件下铃铛子光合特性与主要环境因子的关系

【目的】研究大田条件下铃铛子叶片对光和CO2响应特性、光合参数日进程变化及其与主要环境因子的关系,探讨影响铃铛子光合作用的主要环境因子。【方法】以西藏林芝地区大田生长的当年生铃铛子为研究对象,在营养生长期(YYQ)、开花期(KHQ)和结果期(JGQ),利用Li-6400光合仪原位测定叶片光响应曲线和CO2响应曲线、光合参数的日进程及环境因子的变化;用叶子飘的模型拟合响应曲线光合参数,计算日进程光合参数、水分利用效率(WUE)、羧化效率(CE)和气孔限制值(Ls)的瞬时值;用多元回归和相关系数法分析铃铛子光合参数日进程特性及其与环境因子的关系。【结果】光响应曲线参数拟合结果显示,铃铛子净光合速率(Pn)在YYQ最大,暗呼吸速率(Rd)在KHQ最高,且对强光的利用率高;不同生长期光合参数日进程总体为单峰曲线,Pn在12:00左右达到最高,午后Pn下降是由非气孔限制造成的。在不同生长期的相同时刻,铃铛子Pn和WUE在YYQ最大而在JGQ最小,蒸腾速率(Tr)为KHQ最高而YYQ和JGQ均较小。环境因子中光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)和土壤湿度(RHs)对Pn的影响较大。【结论】大田种植铃铛子应选择光照充足、方便灌溉的地块,在YYQ和KHQ做好田间水分管理,以保证其正常生长所需要的水分供给。     

仙客来叶片光合特性及其与环境因子的关系

为了探讨仙客来光合特性及环境因子对仙客来光合速率的影响，对仙客来叶片光合速率及主要环境因子的周年变化进行了研究。结果表明：仙客来在晴天光合速率周年的日变化呈双峰曲线。强光，高温和低湿引起仙客来叶片光合“午睡”，中位叶光合速率,光饱和点和光补偿点等较下位叶高，具有较高的光合生物特性，同时进行遮荫和喷雾处理可以明显改善植株生长发育的小气候条件，降低高温的抑制。从而提高光能利用效率，降低夏季休眠，促进球茎形成，有利于翌年春季开花。图2表2参13。     

刺槐与其他树种枯落叶混合分解对微量元素释放的影响

【目的】检测刺槐分别与其他10个树种枯落叶混合分解后是否对Cu、Zn、Ni和Cd等微量元素的释放产生促进作用,从微量元素的角度研究刺槐与拟混交树种的种间养分关系,为刺槐混交林的树种选择提供科学依据。【方法】在黄土高原,于秋末冬初采集刺槐及其他10个树种的当年枯落叶,并剪成1 cm大小的碎片或长1 cm的短针叶,同时采集无林荒草地腐殖质层（0～20 cm）土壤作为介质,在室内相同温度和湿度条件下,以尼龙网袋埋土法连续345 d进行枯落叶混合分解培养试验,并用原子吸收光谱分析法（AAS）测定枯落叶分解前后微量元素Cu、Zn、Ni、Cd的含量。【结果】枯落叶分解过程中,Cu、Zn、Ni和Cd的释放速率均以柠条、小叶杨、沙棘、侧柏、辽东栎较快,周转期略大于1年。刺槐分别与小叶杨、白榆、沙棘枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出促进作用;而分别与樟子松、侧柏、白桦、柠条枯落叶混合分解,对4种微量元素的释放均呈现出抑制作用;刺槐分别与油松、华北落叶松枯落叶混合分解,对Cu的释放有一定的促进作用,而对Zn、Ni、Cd的释放呈现出抑制作用;刺槐与辽东栎枯落叶混合分解,对Zn、Cd的释放有促进作用,而对Cu、Ni的释放有抑制作用。【结论】选择与刺槐枯落叶混合分解后能促进多数微量元素释放的树种进行混交,将有利于林地微量元素的循环利用。     

浙江北部沿岸春夏季长蛸时空分布及其与海洋环境的关系

根据2014—2016年春夏季浙江北部沿岸拖网调查数据,选取时空因子(年、月、经纬度)和环境因子(底层温度SBT、底层盐度SBS、深度Depth和溶解氧DO),分析长蛸(Octopus minor)资源的时空分布情况,并利用提升回归树(boosted regression tree, BRT)模型研究各因子对长蛸资源丰度(以渔获量g/h表示)的影响程度。结果表明:2014年的平均渔获量明显高于2015和2016年,同一年中4月份的渔获量均高于其他月份;主要渔获量分布在122.75°E～123.25°E,30°N～30.5°N之间;2015年的渔场重心较其他年份略向北移动,4月至6月间渔场重心向东北方向移动,但变化不明显;选择以学习率(learning rate,lr)为0.001和复杂度(tree complexity,tc)为4的模型来建立时空环境因子与渔获量的关系,发现溶解氧对渔获量的影响最大,占所有影响因子的45.5%;其次为年和盐度,随后依次为深度(10.7%)、底层温度(7.3%)、纬度(4.7%)、月(4.7%)以及经度(2.3%)。相比较时空因子而言,环境因子对长蛸的渔获量影响更大。溶解氧是直接影响长蛸活动的重要因素,后续研究应该对此因子提高关注。     

不同连作年限兰州百合光合特性日变化与生理生态因子的关系

【目的】研究不同连作年限下兰州百合(Lilium davidii var.unicolor salisb)光合参数日变化及其与生理生态因子的关系,筛选出影响兰州百合光合作用的主要生理生态因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统分别测定正茬、连作2年和连作4年兰州百合叶片光合特性及生理生态因子的日变化进程;通过相关分析、通径分析及多元逐步回归分析探讨净光合速率(P_n)和生理生态因子的关系。【结果】07:00-17:30,光合有效辐射(PAR)和空气温度(T_a)均呈单峰曲线,先升高后降低,13:45达到峰值;空气相对湿度(RH)呈"V"形变化,大气CO_2浓度(C_a)变化较小。正茬、连作2年和连作4年兰州百合P_n均呈双峰曲线,具有明显的"光合午休"现象;气孔导度(G_s)总体呈下降趋势,胞间CO_2浓度(C_i)呈"W"形变化,气孔限制值(L_s)变化趋势与C_i相反;蒸腾速率(T_r)呈倒"V"形变化,水分利用效率(WUE)呈"M"形变化趋势。随连作年限的延长,兰州百合P_n、G_s、T_r及WUE的日均值呈不断下降趋势,而C_i日均值逐渐上升,与正茬相比,连作4年兰州百合各指标变化差异均达显著水平(P0.05),非气孔因素是引起连作兰州百合P_n下降的主要原因;相关分析、通径分析及多元逐步回归分析表明,PAR、T_r和WUE是影响兰州百合P_n的主要生理生态因子。【结论】随着连作年限的延长,兰州百合光合作用能力不断下降;各生理生态因子对兰州百合不同的光合参数影响程度不尽相同,其中PAR、T_r和WUE的影响程度较大。     

南沙海域鸢乌贼渔场与海洋环境因子的关系

根据2013年在南沙海域4个航次的声学走航调查数据,以鸢乌贼的资源生物量为渔场指标,结合遥感获得的海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height, SSH)、海表盐度(sea surface salinity,SSS)和叶绿素a浓度(chlorophyll-a concentration,Chl.a)等海洋环境数据,采用广义可加模型(generalized additive models,GAM)建立渔场与海洋环境因子之间关系模型。研究表明:南沙海域鸢乌贼渔场分布有明显季节差异,春季主要集中于南沙西南部和越南东部海域,夏季和秋季主要分布于南沙南部海域,冬季主要分布于南沙中南部海域;各环境因子中SSH与SSS对渔场有显著影响,SST和Chl.a影响不显著;影响渔场的主要因子有SSH、SSS、经度(LON)和纬度(LAT),并依据赤池信息准则(akaike information criterion,AIC)建立渔场与影响因子的最优关系模型,模型的总偏差解释率为54.7%,进入最优模型的4个因子中,纬度对模型的影响最大;南海鸢乌贼渔场的形成除地理位置影响外,与海流洋流影响关系密切。     

旱后复水对刺槐苗木叶片保护酶活性和膜质过氧化的影响

【目的】研究刺槐苗木在较长时间处于水分胁迫以及解除胁迫之后的生理动态变化,对旱后复水激发刺槐的生理学补偿效应机制进行初步探讨。【方法】以1年生的刺槐苗木为材料,采用盆栽试验,以土壤相对含水率(SRW)为100.00%的处理为对照,探讨不同水分胁迫强度(土壤相对含水率87.84%,70.00%,52.16%,40.00%)胁迫30 d时以及复水2,24,48和72 h后,刺槐叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子自由基(.O2-)和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】水分胁迫30 d后,随着水分胁迫程度的加深,刺槐叶片中.O2-和丙二醛含量均明显高于对照,同时SOD和POD活性明显提高,仍能维持较强的活性氧清除能力,其中SRW为40.00%的处理刺槐叶片SOD和POD活性较SRW为52.16%的处理低,但均高于对照。旱后复水2 h,SOD和POD活性急剧上升,.O2-和MDA含量下降幅度较大。旱后复水72 h,经过水分胁迫后的刺槐叶片抗氧化酶体系清除超氧阴离子自由基能力较对照得到加强。【结论】适度水分胁迫使刺槐苗木的抗氧化能力得到加强。     

不同林龄刺槐人工林植物与土壤C、N、P化学计量特征演变

为揭示黄土丘陵区刺槐人工林恢复过程中植被与土壤养分元素演变特征与互作关系,选取安塞区五里湾流域17a、27a、42a生的刺槐人工林为研究对象,综合探究叶片、枯落物、土壤中C、N、P的质量分数及C∶N∶P化学计量值随林龄增加的变化特征及相互关系。结果表明,叶片、土壤、枯落物中C质量分数均随刺槐林龄延长而显著增加;土壤中N质量分数在42a时较27a显著提高56.6%,叶片、枯落物N质量分数随着林龄延长而增加;叶片P质量分数随林龄延长显著增加,土壤、枯落物P质量分数表现为42a显著高于27a和17a。C∶N在叶片中仅42a显著下降,枯落物中则均随着林龄增长而减小,而土壤C∶N在各年限间无显著差异;叶片C∶P表现为42a显著低于27a和17a,枯落物C∶P在42a时显著高于27a和17a,土壤C∶P则随着刺槐林龄延长而显著增加;叶片N∶P在不同年限间无显著差异,土壤和枯落物N∶P则随林龄增长显著上升。刺槐林恢复过程中,叶片N∶P为16.21～18.79,说明黄土丘陵区人工刺槐林生长主要受P限制。相关分析则表明,刺槐林叶片、土壤和枯落物C、N、P质量分数之间呈显著正相关;但叶片与土壤C∶P之间呈极显著负相关,枯落物与土壤C∶P之间存在极显著正相关;N∶P在土壤和枯落物之间呈极显著正相关。综上,刺槐林恢复过程中土壤与植物养分库协同增加,且C∶P对三库间养分转化和互作关系最敏感。