连续2年氮添加对中金杨幼苗叶光合特性与碳氮分配的影响

【目的】研究不同强度氮添加对杨树叶片光合特性、各器官生物量、非结构性碳水化合物积累和分配的影响,探讨过量氮添加下杨树的生理生态过程响应机制,为未来氮沉降条件下杨树人工林精准施肥提供理论依据。【方法】以盆栽黑青杂交杨中‘金杨7号’扦插苗为材料,以NH₄NO₃为氮源,设置CK(0 g·plant^-1 a^-1)、N3(3 g·plant^-1 a^-1)、N6(6 g·plant^-1 a^-1)、N9(9 g·plant^-1 a^-1)4个氮添加梯度,连续2年测定氮添加后其功能叶光合特性、器官间生物量、碳同化物和氮分配的变化,并分析叶片光合特性和同化物分配的调控过程。【结果】1)连续2年氮添加后,中金杨幼苗叶氮和叶绿素含量增加,气孔变小变密,瞬时水分利用效率显著提高,光合氮利用效率显著降低。2)中低剂量氮添加下顶梢叶片光合作用显著受到库限制,侧枝叶净光合速率明显高于对照;高氮处理下叶...     

不同CO2 浓度对4个桤木品系光合特性的影响

对H1、H12、J5和J10 4个桤木品系苗期在不同CO2浓度条件下的光合生理生态特性进行了研究,结果表明:随着CO2浓度的增加,4个桤木品系净光合速率呈上升趋势,其CO2补偿点为39～154 μmol·mol-1,CO2饱和点为800～2 000 μmol·mol-1,净光合速率最大值Pm以6月份最高,10月份最低;羧化效率(CE)介于0.001 5～0.051 5之间,H1、H12在7月份有较大的CE;4个桤木品系蒸腾速率(Tr)下降、胞间CO2浓度(Ci)上升,气孔导度(Cond)下降,光合特征值在10月份最低,可能是10月初突然降温、秋天干旱等对桤木生长有影响;叶面饱和蒸气压亏缺(Vp)随着CO2浓度的增加缓慢上升,增加幅度不大.     

高CO2浓度和干旱胁迫对4种树苗光合特性的影响

在不同CO2浓度(380、720 μmol·mol-1)的密闭式生长箱内,对5年生油松和侧柏苗、3年生元宝枫和刺槐苗进行培养,研究CO2浓度升高与干旱胁迫对4种树苗光合特性和水分利用效率的影响.结果表明:高CO2浓度均能增加正常水分和重度干旱胁迫下4个树苗的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和瞬时水分利用效率(WUE;),而降低蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cord);在轻度干旱和重度干旱条件下,Pn、Ci、Tr、Cond和WUEi增加,刺槐的WUEi却减少.CO2浓度增加,4个树种在同一干旱时期的碳稳定同位素比值(δ13C)减少.随着干旱胁迫加剧,不同CO2浓度下4个树种的Pn、Tr和Cond减少,而720 μmol·mol-1 CO2浓度下4个树种和380 μmol·mol-1CO2浓度下刺槐和元宝枫的WUEi和δ13C增加,而380μmol·mol-1CO2浓度下油松和侧柏的WUEi和δ13C先增加,到重度干旱时又下降.CO2浓度增加与干旱胁迫的交互作用减弱了干旱胁迫或者CO2浓度增加中的某一因子对气孔变化的敏感性,使得气孔变化缓慢,延迟了水分胁迫的发生.     

樟树幼树光合特性及其对CO2浓度和温度升高的响应

用Li COR 6 4 0 0便携式光合作用测定系统对亚热带常绿阔叶树种樟树幼树的光合特性及其对CO2 升高的响应进行了研究。结果表明 :樟树叶片光合速率日变化呈双峰曲线 ,最高峰出现在 10 :0 0 ,次高峰出现在 14 :0 0 ,午间有明显的“午休”现象 ,气孔因素是导致午休的主要原因。中午光照强度大 ,叶片与空气之间的水汽压差达到最大值 ,相对湿度、气孔导度、胞间CO2 浓度达到最小值 ,诱导叶片光合午休。正常大气条件下 ,樟树叶片光饱和点为 12 5 0 μmol·m- 2 s- 1 ,光补偿点 4 0 6 μmol·m- 2 s- 1 ,在 10 0 0 μmol·m- 2 s- 1 光强下CO2 饱和点为 12 0 0 μmol·mol- 1 ,CO2 补偿点为 5 0 μmol·mol- 1 。水分利用效率、气孔导度、蒸腾速率在不同的CO2 浓度梯度下 ,随着光强的增加而增加。在 2 4～ 35℃时 ,随着光合有效辐射的增加 ,温度升高导致樟树光合速率降低。     

温室效应与植物光合作用 ——大气CO2浓度升高对植物光合机理影响的分析

比较分析了植物光合同化CO     

大气中O3与CO2浓度升高对植物影响研究进展

由于工业的快速发展,大气中的O₃和CO₂浓度有逐年上升的趋势,对植物产生了很大的影响。目前,植物对O₃和CO₂浓度变化的复合作用的响应机制研究已经成为生态学研究的热点问题。文中阐述了O₃和CO₂浓度升高及其复合作用对植物的形态特征、光合作用、抗氧化系统及生物量等生理生化机制的影响,指出目前研究中存在并有待进一步研究的问题,以期为进一步开展高浓度O₃和CO₂对植物生理生态学影响研究提供科学参考和理论依据。     

氮沉降对蒙古栎幼苗生长及光合特性的影响

以吉林省舒兰市人工造林的蒙古栎幼苗为研究对象,设置空白对照(CK,0 kg·hm^-2·a^-1),低氮(LN,50 kg·hm^-2·a^-1)和高氮(HN,100 kg·hm^-2·a^-1) 3种氮浓度处理,模拟自然氮沉降,揭示蒙古栎幼苗光合生理生态特性随氮浓度的变化规律。结果表明,蒙古栎幼苗的净光合速率(P_n)随着氮浓度的升高呈现出先升高后降低的变化趋势。在LN处理下,蒙古栎幼苗的苗高和地径与CK相比分别增加了8.68%和23.34%,叶绿素相对含量较CK升高了13.17%。在HN处理下,蒙古栎幼苗叶片的气孔导度(G_s)较LN处理下降了37.81%,最大羧化速率与最大电子传递速率较CK及LN处理均显著下降(P<0.05)。说明LN处理提升了叶片的叶绿素相对含量和P_n,从而促进了幼苗的生长,提高了幼苗的光合生产力(G);而HN处理则引起G_s的下降,削弱光系统电子传递能力...     

蓝果树光合特性对倍增CO_2生长浓度的短期响应

选取蓝果树为研究对象,利用Li-6400-01注入系统的外置CO2钢瓶提供生长浓度(体积分数4.0×10-4)和倍增生长浓度(体积分数8.0×10-4)测定蓝果树的光合特性,探讨倍增生长浓度后蓝果树光合特性的短期响应状况。结果表明,倍增生长浓度对净光合速率的日变化趋势影响不明显,它们都表现出相似的日变化格局,均为单峰曲线且有明显峰值,无"午休"现象。倍增生长浓度明显促进净光合速率的增加,平均增加了47.22%。倍增生长浓度,气孔导度和蒸腾速率均表现为减少的趋势;而水分利用率和气孔限制值则表现为增加的趋势。     

CO2浓度升高条件下不同氮素供应对闽楠幼苗光合特性及生长的影响

【目的】研究不同CO_2浓度、不同氮素形态及供应量条件下闽楠幼苗光合特性及生长的表现,探索氮肥施用调控闽楠幼苗光合下调现象的方式。【方法】以1年生闽楠实生苗为试验材料,采用开顶式气室进行CO_2浓度处理[自然浓度(350±70)μmol·mol~(-1),升高浓度(700±10)μmol·mol~(-1)],施用不同量硝态氮及铵态氮(中等用量每株0.8 g,增加用量每株1.2 g)培育闽楠幼苗。【结果】与自然CO_2浓度处理相比,长时间高浓度CO_2处理(88天)后施用中等量硝态氮闽楠幼苗净光合速率降低26.93%(P0.05),其核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)以及Rubisco活化酶(RCA)活性、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量、苗高、地径净生长量均显著低于自然CO_2浓度处理(P0.05),说明闽楠幼苗出现光合下调现象并最终影响生长是因为光合关键酶活性降低而非光合产物积累抑制;长时间CO_2浓度升高条件下增施硝态氮或施用铵态氮闽楠幼苗净光合速率无显著变化(P0.05),其Rubisco以及RCA活性、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白含量以及苗高、地径净生长量均提高或无显著变化,表明增施硝态氮或施用铵态氮可以缓解长期高浓度CO_2条件对闽楠幼苗光合及生长产生的不良表现。【结论】长期CO_2浓度升高条件下,增施硝态氮或铵态氮可提高闽楠幼苗光合关键酶活性,增加有机物含量,最终促进闽楠幼苗生长以缓解其对闽楠幼苗生长的负面影响。     

3种引种杨树和3种乡土杨树苗叶的光合特性比较

在自然条件下,测定了3种引种杨树和3种乡土杨树苗木叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数。3种引种杨树为芬兰山杨A21、芬兰山杨16、加杨,3种乡土杨树为小青杨、小叶杨、兴安杨。其测定结果表明,3种引种杨树苗叶的净光合速率(Pn)显著高于3种乡土杨树,同时蒸腾速率(E)、瞬时水分利用效率(WUE)的平均值也高于3种乡土杨树的苗叶。从而说明3种引种杨树的光合能力较强,对吸收的光能和水分的利用效率较高。3种引种杨树苗叶的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ光能捕获效率(F′v/F′m)、稳定荧光(Fs)、光适应下最小荧光产量(F′o)、最大荧光产量(F′m)的平均值均高于3种乡土杨树,3种引种杨树的可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光之比(Fv/Fo)、PSⅡ电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光化学猝灭系数(qP)的平均值均低于3种乡土杨树。相关分析表明,Pn与Tr、Tr与Ci、Fm与Fo、Fv/Fo与Fv/Fm、ΦPSⅡ与Fo均呈极显著正相关(P0.01);ΦPSⅡ与Fm、F′v/F′m与Fv/Fo呈显著正相关(P0.05);Fv/Fo与Fo、Fv/Fm与Fo、NPQ与Fv/Fm、NPQ与Fv/Fo均呈极显著负相关(P0.01);qP与F′v/F′m呈显著负相关(P0.05)。     

施氮量对润楠幼苗生长及光合特性的影响

为探讨润楠幼苗对氮肥的需求量,以2年生润楠盆栽苗为试验材料,比较了不同氮肥施用量对润楠幼苗生长及光合特性的影响。结果表明,随着氮肥施用量的增加,润楠幼苗株高和地径净生长量、生物量和叶面积均表现出先增加后减小的趋势;在N₃处理下,润楠幼苗株高净生长量、生物量、叶面积和叶片氮含量最大,长势最好;根冠比随氮素施用量的增加表现为下降趋势,氮素营养更有利于促进幼苗地上部分的生长;氮肥能提高叶片的光合作用,施肥处理下叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和瞬时水分利用效率均有不同程度的增加,净光合速率在施氮量为N₃时达到最大值;回归分析表明,在本试验条件下润楠幼苗的适宜施肥量为4.82～10 g/株。     

兴安落叶松生态系统CO2浓度及其δ13C动态对环境因子的响应

【目的】探明环境因子对兴安落叶松原始林生态系统CO₂浓度及其δ¹³C动态的影响,深入理解生态系统的碳交换过程,为模拟和预测全球变化与生态系统之间的互馈机制以及科学评估寒温带森林生态系统碳汇能力提供参考。【方法】采用离轴积分腔输出光谱技术对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度的CO₂浓度及其δ¹³C进行连续高频观测,并分析环境因子与CO₂浓度变化的关系。【结果】1)兴安落叶松生态系统不同高度的CO₂浓度在生长季和日尺度上均呈单峰变化,峰值分别出现在展叶期(522.34μmol·mol^-1)和凌晨(782.81μmol·mol^-1),谷值分别出现在落叶期(406.07μmol·mol^-1)和中午(379.72μmol·mol^-1);δ¹³C变化趋势与CO₂浓度相反;2)CO₂浓度随垂直高度升高而减小,δ     

模拟CO2浓度和温度升高对宁夏枸杞果实品质形成的影响

【目的】探究CO₂浓度和温度升高对3个宁夏枸杞品种形态特征和营养组分积累的影响,为未来气候变化背景下培育高抗性优良枸杞品种以及经济林应对气候变化的适应性管理提供依据。【方法】采用开顶气室(OTC)模拟控制系统,对3个宁夏枸杞品种(‘宁杞1号’、‘宁杞7号’、‘宁杞10号’)分别进行CO₂浓度(e CO₂)和温度(e T)升高处理。在果实发育的幼果期(YF,处理60天)、青果期(GF,处理70天)、转色期(CF,处理80天)和红果期(RF,处理90天)采集果实,测定其形态特征和营养组分含量。【结果】1)形态特征分析表明,在CO₂浓度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期纵、横径及红果期横径和单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期纵径和转色期横径显著增加,‘宁杞10号’幼果期横径和转色期单果质量显著增加。在温度升高处理下,‘宁杞1号’果实转色期和红果期纵径以及红果期单果质量显著增加,‘宁杞7号’青果期和转色期纵径、转色期和红果期横径和单果质量也显著增加,‘宁杞10号’单果质量显著增加(P<0.05)。2...     

氮磷对牛蹄豆幼苗生长及光合特性的影响

对引进树种牛蹄豆幼苗生长和光合特征中的氮磷响应进行了研究。结果表明牛蹄豆对氮磷的适应性均较强,即随供氮量的增加,牛蹄豆的根冠比、根生物量比显著降低;在较大的氮范围内,牛蹄豆的总生物量都随供氮量的增加而显著增加,超过0.1g/kg土则显著下降;随供磷量的增加,牛蹄豆的根冠比、根生物量比降低,总生物量显著增加;无论在供氮量增加还是在供磷量增加的情况下,牛蹄豆的比叶面积增加,株高、叶氮、叶磷、净光合速率显著增加。     

盐胁迫对杨树幼苗叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响

文章研究盐胁迫对3种杨树幼苗叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:盐胁迫24d后,400mM盐处理苗木叶片的Chla、Chlb含量均明显低于对照,其余浓度盐处理的叶片光合色素含量变化均不明显。与对照相比,盐处理期间各品种叶片的Car含量变化均不明显。盐处理使各杨树品种叶片的Pn、Tr、Gs均呈下降趋势;Ls呈先升高后下降趋势,而Ci的变化趋势是先下降后升高,说明长期盐胁迫下,在较低浓度的盐处理下,杨树叶片光合受抑制的主要原因是气孔限制;而在较高浓度的盐处理下非气孔限制则是导致杨树叶片光合下降的主要影响因素。随着盐处理浓度的升高,各杨树品种幼苗叶片的叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv/Fm、NPQ均大致呈逐渐下降趋势。3个品种的耐盐性强弱顺序为‘吴屯杨’>‘小胡24杨’>‘小胡19杨’。     

肋果沙棘幼苗对CO2浓度升高的生理生态响应

通过测定CO2浓度倍增条件下肋果沙棘幼苗气体交换特征、水分利用效率、叶片性状和生长特性,研究青藏高原特有种肋果沙棘对大气CO2浓度升高的生理生态响应.结果表明:CO2浓度倍增可显著提高肋果沙棘幼苗的净光合速率、水分利用效率,促进幼苗营养器官(根、茎、叶)生物量和总生物量的积累,且肋果沙棘趋于向地上部分(尤其是茎)分配更多的干物质.CO2浓度倍增使肋果沙棘幼苗比叶面积、平均单叶面积、叶片氮含量分别降低27％,33％和41％,碳氮比增加73％,而叶片碳含量无显著影响.CO2浓度升高条件下肋果沙棘幼苗不仅通过增加光合能力、水分利用效率和生物量累积产生明显的“施肥效应”,而且通过降低比叶面积、平均单叶面积和叶片氮含量表现出较强的下调适应能力,进而有利于其应对更为复杂的生存环境.     

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m²·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明：幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。     

核桃叶δ13C、δ15N和碳氮含量对海拔变化的响应

【目的】探明海拔对核桃碳和氮代谢的影响,评估不同海拔范围核桃生长与环境气候因子的关系。【方法】以青藏高原东南部不同海拔(2 500～3 868 m)样地的核桃Juglans regia L.为材料,测定了叶片的稳定碳同位素组成(δ¹³C)、稳定氮同位素组成(δ¹⁵N)和碳氮含量及其比值,进行了各指标间的相关性分析及其与气候因子的逐步回归分析。【结果】核桃叶片δ¹³C值在-27.06‰～-30.03‰之间,平均值为-28.45‰;δ¹⁵N值在2.35‰～7.41‰之间,平均值为5.35‰。随海拔的升高,δ¹³C值呈先升高后降低的趋势,而叶C∶N值呈先降低后增加的趋势,碳含量变化趋势不明显。δ¹⁵N、单位面积氮含量和单位质量氮含量随海拔的升高均呈先升高后降低的趋势,拐点在海拔3 100 m。δ¹⁵N与单位面积氮含量显著正相关(P <0.01),而δ¹³C与碳含量无显著相关性(P> 0.01)。逐步回归分析...     

大气CO2浓度升高对莴苣生长和物质分配的影响

对CO2浓度(550×10-6)下莴苣的生长、物质积累及其分配和光合性状进行了比较研究.结果表明,高浓度CO2(550×10-6)下莴苣具有高光合速率、高生长速度,其根和茎的干物质积累速度较快,叶面积增长快而且不积累过多的光合作用产物,高光合速率能够产生足够能量将光合作用产物从源转运到库,用于生长发育.生长在CO2浓度550×10-6下,莴苣能提早7d达到市场要求.     

碧玉杨叶形态结构与生理特性对干旱的响应

【目的】以群众杨为对照,探讨干旱胁迫下碧玉杨的叶形态、结构和光合、水分生理特性的关系及其影响植株生物量积累的内在成因,进一步揭示碧玉杨和群众杨的抗旱机制,为区域造林绿化杨树的抗旱生理研究和品种推广提供参考。【方法】以碧玉杨与和群众杨1年生扦插苗为研究对象,应用盆栽控水法模拟干旱条件,对比分析不同干旱胁迫程度下2个品种的叶面积、叶脉密度、叶氮素利用效率、光合特性及叶水分输导能力的响应,及其对植株生物量和抗旱能力的影响。【结果】干旱胁迫程度加剧,2个杨树品种的叶脉密度(LVD)和单位干质量叶氮含量(N_mass)上升,碧玉杨的LVD增幅大、N_mass增幅小;净光合速率(P_n)、植株总光合速率(PTL)、最大净光合速率(P_nmax)、光合日累积量、蒸腾日累积量、叶导水率(K_leaf)、水分利用效率(WUE)、光合氮利用效率(PNUE)、叶面积(LA)以及植株生物量(TB)均下降,碧玉杨的降幅均小。相较群众杨而言,碧玉杨的LA、LVD、PNUE、TB和日均耗水量在干旱胁迫前后均高,P_n、K_leaf、WUE和N_mass在干旱胁迫前后均低,PTL和Tr日累积在中度和重度干旱胁迫下高,P_nmax、P_n日累积和Tr在重度干旱胁迫下高。PTL较Pn与TB相关关系更紧密,PNUE较N_mass与TB相关关系更紧密。【结论】干旱胁迫下碧玉杨的叶形态结构与生理特性呈现出低效水分利用、高效叶形态结构调整、高效氮素利用和高效光合固碳的平衡制约关系。2个品种的抗旱机制不同,抗旱能力强的碧玉杨其叶结构调整更高效,抗旱能力弱的群众杨其光合特性对干旱更敏感,叶结构与抗旱性关联最大,其次是光合特性。