沙尘胁迫对榅桲叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

以榅桲（Cydonia oblonga Mill）为研究材料,以无沙尘覆盖为对照（CK）,设置轻度沙尘胁迫（5mg·cm-2）和重度沙尘胁迫（12mg·cm?2）两个处理,并分别在处理第10、20、30和40天时,测定其叶片光合特性和荧光参数的变化。结果表明：沙尘处理下榅桲叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）均随处理时间的延长呈下降趋势,胞间CO2浓度（Ci）呈先升后降的变化趋势;最大光量子效率（Fv/Fm）在处理第10天显著下降,此后随处理时间的延长逐渐回升至与对照一致水平。最大荧光（Fm）、非光化学淬灭（NPQ_Lss）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、光化学反应淬灭（qP_Lss）随处理时间的延长整体均呈上升趋势,初始荧光（Fo）呈下降趋势。说明榅桲在沙尘胁迫处理前期受非气孔因素的影响较大,沙尘胁迫导致榅桲叶片PSⅡ原初光能转换效率较低,对榅桲产生光抑制,导致Pn下降。而在处理后期,榅桲叶片主要通过增加qP_Lss、Fm、NPQ_Lss等来增强PSⅡ电子传递能力,提高非辐射性热耗散来消耗过剩光能,保护光合机构。     

云南玉溪烟区两烟草品种叶片光合作用对光和CO_2的响应

通过大田试验,比较了云南玉溪烟区两个主栽烟草品种NC297和K326旺长初期叶片光合作用的光响应和CO2响应曲线特征。结果表明:两个品种的光合特性存在一定的差异,NC297最大净光合速率(Amax)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(ACE)均较高,气孔限制值(Ls)低而气孔导度(Cs)大,由于NC297的净光合速率远大于K326,其水分利用效率(WUE)也较高。此外,NC297叶片的光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)和可溶性蛋白质含量也较K326高。试验说明,处于所选研究地的海拔高度和生态环境条件下,NC297比K326具有更高的羧化速率、光能利用效率以及对强光的适应能力,光合能力较大,水分利用效率高,其潜在的生产能力也比较大。     

不同水分供应对甘薯叶片光合与荧光特性的影响及其光响应模型比较

水分供应对甘薯生长发育、产量形成具有重要影响。为探讨不同水分处理对甘薯光合与荧光特性的影响,本研究以鲜食型甘薯‘烟薯25号’为试验材料,研究不同水分处理下甘薯叶片的光合-光响应过程及其荧光特性,并利用不同模型对光响应过程进行拟合。研究结果表明：干旱和淹水处理显著降低了甘薯叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）;当PAR≤1 000 μmol·m^-2·s^-1时,干旱及淹水处理P_n的降低主要受气孔限制,当PAR>1 000 μmol·m^-2·s^-1时,P_n的降低主要受非气孔限制。荧光参数表明,干旱及淹水处理下甘薯叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）对光的捕获及吸收能力下降,热耗散增加。光响应模型以直角双曲线修正模型拟合精度最高,且能拟合出饱和光强,适用于不同的土壤水分环境。模型拟合参数显示,所有处理甘薯叶片初始量子效率（α）为0.039~0.055,位于0~0.125的理论范围值内,干旱、淹水处理下甘薯叶片表现出显著的光饱和、光抑制现象,光能利用减弱,且淹水处理的光利用能力小于干旱处理。综合分析认为,直角双曲线修正模型是甘薯不同水分条件下光响应变化最佳模型。干旱及淹水处理均会对甘薯光系统造成损伤,使甘薯光合能力下降,淹水比干旱更易于降低甘薯叶片对光的利用能力,高光强会加重甘薯水分的胁迫程度。     

抽穗期高温对水稻叶片光合特性和干物质积累的影响

以不同温度胁迫下(35℃/3d、35℃/5d、38℃/3d和38℃/5d)的水稻田间试验为基础,研究抽穗期高温胁迫对两个水稻品种扬稻6号和南粳43的干物质积累和分配、叶片绿色度值(Soil and plant analyzer development,SPAD)和净光合速率的影响.结果表明,与常温对照(CK)相比,高温胁迫下,两个水稻品种干物质积累量、SPAD值和净光合速率显著下降(P＜0.05),茎鞘物质输出率和转运率显著增加(P＜0.05).随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长,两个水稻品种各指标的变化幅度逐渐增加.不同水稻品种对高温胁迫的反应不同,扬稻6号受高温影响要小于南粳43.     

基于光合电子流的超级早稻光合特性研究

为了更好地揭示植物捕光色素分子内禀参数对超级早稻光合电子流的影响,探究超级早稻的光合特性差异及其产生的原因,本试验采用LI-6400XT便携式光合测定系统测量了不同超级早稻品种的电子传递速率对光的响应曲线,并利用光合电子流对光响应模型进行了拟合。结果表明,光合电子流对光响应模型在超级早稻上的拟合效果好,计算得到的最大电子传递速率和饱和光强与实测值高度符合。超级早稻品种的最大电子传递速率(ETR_max)和大部分品种的饱和光强(PAR_sat)显著高于金优402(CK),这与超级早稻捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τ_min)较短、本征光能吸收截面(σ_ik)较大有关。此外,随着光强的增加,超级早稻捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ'_ik)下降缓慢,处于最低激发态的捕光色素分子数(N_k)增长速度较慢,这些都有利于超级早稻对光能的吸收和利用。本研究有助于进一步了解超级稻生长伏势的光合特性,为杂交稻超高产育种提供理论基础。     

冬小麦光合特性对CO2浓度与土壤含水量的响应机制

光合作用是衡量植物对环境响应的重要指标,通过光响应曲线拟合量化光合特征,可从生理机制方面揭示出植物在不同生长环境下自身的调节与适应机制。本文利用Li-6400便携式光合仪测定了冬小麦在4种不同处理条件下灌浆期旗叶的光响应曲线,采用直角双曲线模型(RHM)、非直角双曲线模型(NRHM)、直角双曲线修正模型(RHMM)、指数模型(EM)和指数改进模型(MEM)对光响应数据进行拟合,分析了不同CO_2浓度和土壤含水量对冬小麦光合特征的影响。结果表明,直角双曲线修正模型对各处理下冬小麦光响应曲线和光响应曲线参数的拟合值都与实测值较为接近,拟合效果最好;随着CO_2浓度升高,各水分处理下冬小麦表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(P_(nmax))增大,光补偿点(LCP)和暗呼吸(R_d)降低,即CO_2浓度升高能有效增加冬小麦的光能转化率和光能利用范围,提高冬小麦的光合能力;随着土壤含水量的降低,冬小麦光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)升高,但表观量子效率(α)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)降低,即冬小麦虽然能通过提高初始光合效率抵消一部分干旱胁迫的影响,但干旱胁迫仍会降低冬小麦光合能力;此外,CO_2浓度的增加能抵消部分冬小麦因干旱胁迫引起的光合能力降低。     

不同营养液浓度对温室黄瓜叶片光合特性的影响

为了探究不同电导率（electrical conductivity,EC）的营养液对温室黄瓜叶片光合特性的影响,该文于2009年10月至2010年7月在江苏大学Venlo型温室中进行试验,采用4种EC值的营养液浇灌黄瓜,对4种EC值条件下温室黄瓜叶片的光合速率、叶绿素荧光、叶绿素含量及产量进行了测定,并对EC对黄瓜叶片叶绿素仪读数、光合速率和最大电子传递速率的影响及其之间的关系进行了分析。研究结果表明,营养液的电导率值对温室黄瓜下部叶片的叶绿素仪读数值、最大光合速率、光能初始利用率和电子传递速率有较大的影响,中部叶、上部叶片的叶绿素仪读数值、最大光合速率、光能初始利用率、电子传递速率和产量在不同处理间无论是秋冬茬还是早春茬均表现为：营养液的电导率为2.5 dS/m和营养液的电导率为2.2 dS/m差异不显著,但显著大于营养液的电导率为1.5 dS/m和营养液的电导率为0.036 dS/m;构建了最大光合速率与叶片叶绿素仪读数值、光能初始利用率与叶片叶绿素仪读数值的关系模型;光合速率与电子传递速率之间呈幂指数函数关系。该研究为通过叶片光合速率进行营养液管理提供了理论依据。     

冬小麦阴阳叶光合特性的差异研究

利用LI-6400R便携式光合测定系统测定了冬小麦不同生育期的光响应曲线,并将植株分为阴阳叶,观测其不同叶位叶片的光合速率及相关因子日变化。结果表明：冬小麦最大光合速率出现在孕穗期,光响应曲线模拟值与实测值有很好的一致性。光合有效辐射是造成阴阳叶光合速率及其他生理因子差异的主要原因。阳叶在高光强时表现出“午休”现象,而阴叶受光合有效辐射限制,光合速率偏低。不同时期冠层内植株叶片水分利用效率均自下而上增大,且阴阳叶之间差异较大。     

铜胁迫对芥菜光合特性及叶绿素荧光参数的影响

通过水培试验研究了铜胁迫对芥菜叶片光合特性与叶绿素荧光参数的影响。结果表明,所有铜浓度处理均能降低芥菜胞间CO2浓度（Ci）和光化学淬灭系数（qP）。低浓度的Cu^2＋（≤1μmol·L^-1）能提高芥菜叶片叶绿素、类胡萝卜素含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）;高浓度的Cu^2＋（≥10μmol·L^-1）使得芥菜叶片叶绿素（Chl）、类胡萝卜素（Car）含量以及净光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）和蒸腾速率（Tr）下降。叶绿素荧光分析表明,当铜浓度低于1μmol·L。时,PSⅡ的最大光化学效率（Fv／Fm）和子叶产量（Yield）升高,当铜浓度高于10μmol·L^-1时降低,而最小荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）变化趋势与之相反。叶绿素a／b值在铜浓度低于10μmol·L。时升高,但比值随胁迫继续加剧而下降,两者间呈显著负相关（P〈0．05）;Car／Chl值在铜浓度小于50μmol·L-。时随浓度的增加而增大,之后则随铜浓度的增加而下降,两者呈极显著负相关（P〈0．01）。铜浓度与叶绿素、类胡萝卜素含量、Fv／Fm、qP和Yield均呈极显著负相关（P〈0．01）,与Pn、Cs、Tr呈显著负相关（P〈0．05）,而铜浓度与Fo和qN分别呈显著和极显著正相关。     

CO2浓度升高对茶树光合速率影响的初步研究

通过人工调控CO2 浓度,对不同光环境下茶树(Camelliasinensis)的光合速率进行了研究。在气温34 0℃以上、光合有效辐射强度80 0 μmol/ (m2 s)左右的高温、强光环境中,提高大气CO2 浓度可缓解高温对光合速率的抑制作用,CO2 浓度提高到5 5 0 μl/l可使抑制茶树光合作用的气温提高约1～2℃,70 0 μl/l则可使抑制气温提高3～4℃。在强光下CO2 对茶树有较强的“气肥”作用,在光合有效辐射强度为4 0 0 μmol/ (m2 s)左右的弱光环境中CO2浓度提高也可提高光合速率水平。弱光环境中气温对光合作用的影响较强,茶树最适宜生长温度为2 9 0～30 0℃,气温超过30 0℃则温度开始对光合作用产生抑制,在气温达34 0℃以上高温时,茶树表现为净呼吸     

翅果油树净光合速率日变化及其主要影响因子

对翅果油树叶片净光合速率日变化进行了测定,并分析其与蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合参数及环境因子的关系.结果表明:翅果油树叶片净光合速率日变化呈"双峰"曲线,具有明显的光合"午休"现象,最高峰分别出现在9:00和15:00,变化范围在1.25～11.35 μmol·m-2·s-1之间;11:00～12:00引起净光合速率降低的主要因素是气孔限制因素,9:00～11:00、15:00～19:00则为非气孔限制因素.净光合速率与光合参数的关系在一天中不同时段表现不同,6:00～9:00、15:00～19:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关;9:00～12:00叶片净光合速率与胞间CO2浓度、气孔导度分别呈显著和极显著正相关,与蒸腾速率呈不显著负相关;12:00～15:00叶片净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关,而与胞间CO2浓度呈不显著正相关.6:00～9:00影响叶片净光合速率的主要环境因子及其作用大小为光合有效辐射>胞间CO2浓度,且前者表现为正效应,后者表现为负效应;9:00～12:00为光合有效辐射>空气CO2浓度,且前者表现为负效应,后者表现为正效应;12:00～15:00为空气相对湿度,表现为正效应;15:00～19:00为光合有效辐射>空气温度,两者均表现为正效应.     

不同水分和施氮量对催吐萝芙木光合特性和生长的影响

在西双版纳干季, 田间试验探讨了水分胁迫下施氮量[不施氮、低量施氮(1.25 g·株^-1)、高量施氮(3.75 g·株^-1)]对两年生催吐萝芙木(Rauvolfia vomitoria Afzel.)生长和光合的影响。结果表明: 水分胁迫显著降低了催吐萝芙木叶片相对含水量(LRWC), 但LRWC仍在85%以上, 属于低度水分胁迫, 其最大净光合速率、气孔导度、比叶面积、茎重比以及株高、基径和生物量的相对生长速率均较无水分胁迫时低。水分胁迫下, 低量施氮可使最大净光合速率、蒸腾速率、根重比升高, 使株高、基径和生物量的相对生长速率增加, 从而明显增加最终根产量; 而高量施氮则会增加幼树对干旱的敏感性, 加重干旱对催吐萝芙木光合和生长的抑制作用。水分与施氮量交互作用对催吐萝芙木叶片相对含水量、最大净光合速率、水分利用效率、比叶面积和根重比的影响显著, 表明施氮量对其影响视水分胁迫状况而不同。因此, 为获得催吐萝芙木最大根产量, 应在干季收获期前少量施用氮肥。     

扁核木光合特性的研究

用Li-6400光合作用测定系统对扁核木的光合特性进行了测定。结果表明：扁核木叶片光合速率日变化呈双峰曲线,最高峰分别出现在10：00和15：00,有明显的光合“午休”现象;叶片蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势与光合速率相似,呈双峰曲线。光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关;影响光合作用的主导环境因子为光合有效辐射和相对湿度。扁核木光合作用的光饱和点和补偿点分别为1020μLmol·m^-2·s^-1和23．8μLmol·m^-2·s^-1,表观量子效率为0．0569;CO2饱和点和补偿点分别为1330μLmol·mol^-1和54．7μLmol·mol^-1,羧化效率为0．0724;光合作用最适温是24．9℃。扁核木净光合速率的季节性变化也呈双峰曲线。     

农膜残留对大豆光生理特征及生物量累积的影响

农膜覆盖技术的应用及推广极大地提高了干旱半干旱地区的农业产量,促进了当地农业发展及社会经济效益。然而,由于农膜碎片化程度高、回收难度大、降解周期长,使得残留在土壤中的农膜日益增多,严重威胁着作物生长、土壤健康以及农业可持续发展。尽管农膜残留对土壤质量影响的研究较多,但对于其种类(可降解或不可降解)及残留累积量对作物光生理特征的研究还相对较少。本试验以大豆为研究对象,对比普通聚乙烯(PE)和生物降解(BP)两种农膜(残片大小为0.5～2 cm),研究不同农膜残留累积量(土壤重量的0、0.1%、0.5%、1.0%)下大豆花期及初荚期叶片光合作用光、CO_2响应曲线特征及花期、收获期的植株生物量,探讨塑料类型及残留量对大豆光生理特征及生物量累积的影响。结果表明:PE残留导致大豆叶片光补偿点在花期降低23.96%,而初荚期升高51.38%,说明PE残留导致大豆叶片弱光利用能力在花期提升,但在初荚期被抑制。在初荚期,BP残留使光补偿点降低54.82%,且光饱合点升高58.12%,从而提高了叶片强光适应能力,增大了叶片光能利用范围。同时, PE和BP添加使暗呼吸速率分别增长30.56%和22.28%,从而导致干物质消耗增加。土壤中PE、BP残留量的增加,最大光合力分别降低36.49%和23.56%,表明大豆叶片CO_2利用能力减弱; CO_2补偿点分别降低67.96%和38.91%,从而提高了叶片低浓度CO_2的利用能力,并降低光呼吸速率,从而减少了干物质的消耗。此外,不同农膜及残留量处理下,仅在花期0.1%与0.5%残留量的BP处理中,地下生物量随农膜残留量的增加显著降低,其他各处理间地上及地下生物量无明显变化。光响应及CO_2响应曲线各拟合参数与生物量的Pearson相关性分析结果表明,收获期PE处理下,地上生物量与光补偿点呈显著负相关,而光呼吸速率、CO_2补偿点、初始羧化效率与生物量(地上+地下)的积累有较强相关性。因此,PE农膜残留量增加提高了大豆花期叶片对于弱光的利用能力而减弱初荚期对弱光的利用能力,BP农膜残留量增加则会增强初荚期叶片对弱光的利用,也对大豆叶片适应强光的能力有所提升。     

不同供氮水平下加拿大一枝黄花的化感作用与资源竞争分析

为探讨加拿大一枝黄花在入侵过程中的化感作用与资源竞争之间的关系,采用化感-竞争分离法,分析了加拿大一枝黄花在入侵过程中其化感作用与资源竞争及在不同氮水平下的反应特性。结果表明,外来入侵杂草加拿大一枝黄花具有较强的生物干扰能力,在不同氮素水平下,其资源竞争能力较强且表现稳定,但化感作用潜力则随供氮水平的下降而明显增强,土著植物一枝黄花不具化感作用潜力,在供氮水平充足下,其资源竞争能力减弱,但氮胁迫下却明显增强,这被认为是在环境资源匮乏时生态位之间竞争加剧的结果。     

苜蓿生物覆盖对幼龄茶园生理生态特征的影响

试验研究了不同带型苜蓿生物覆盖对幼龄茶园生态系统的生理生态效应,结果表明：在盛夏季节,随苜蓿种植比例的增加,系统郁闭度提高,茶园光照强度、气温、土壤温度渐次降低,而湿度增加;苜蓿种植比例的增加,可明显改善盛夏季节茶树叶片的“午休”现象,茶树的净光合速率（Pn）提高,2：1带型、2：3带型和2：5带型的Pn分别比纯茶树处理（BS1）增加29．17％、57．29％和80．73％。幼龄茶树与苜蓿间作可改善茶园生态环境,有利于幼龄茶树生长,但带型差异对幼龄茶树生长速率、新稍数量影响规律性不强;幼龄茶园苜蓿生物覆盖可以获得可观的优质牧草,不同带型与纯紫花苜蓿（BS2）之间以及2：1带型、2：3带型、2：5带型之间的苜蓿干草、鲜草产量差异均达到极显著水平。2：5带型的间作模式效果最好,在改善幼龄茶园生态环境的同时,可收获可观的优质紫花苜蓿。构建茶树、苜蓿人工复合生态系统,不仅能够为幼龄茶树生长创造良好的生态环境,而且可为南方丘陵山区畜牧业发展提供优质饲料。     

CO2浓度对金针菇生长发育的影响

在人工控制环境条件下研究了CO2浓度对金针菇（Flammulina velutipes）生长发育的影响结果表明，金针菇菌丝正常生长所要求的适宜CO2浓度为261.7-2930.5μmol/L；金针菇子实体原基形成随CO2浓度升高明显受到抑制，所要求的适宜CO2浓度范围为12.3-60μmol/L；菇蕾形成后为获得优质高产金针菇，应提高环境内CO2浓度，并控制在210－600μmol/L范围内。     

CO2浓度升高和施氮对冬小麦光合面积及粒叶比的影响

利用开顶式气室和盆栽方法, 以冬小麦品种"小偃6号"和"小偃22"为供试材料, 在2种CO₂浓度(375 μL·L^-1和750 μL·L^-1)和3个施氮水平[0、0.15 g(N)·kg^-1(土)和0.30 g(N)·kg ^-1(土)]下分析了小麦抽穗期绿色叶片、非叶光合器官(茎鞘、穗、芒)的形态和光合面积以及粒叶比对CO₂浓度升高和施氮的反应。结果表明, 施氮有助于小麦叶和非叶光合器官伸长和增宽(粗), 增加其光合面积、穗粒数、穗粒重、粒数叶比和粒重叶比。与背景CO₂浓度(375 μL·L^-1)相比, CO₂浓度升高对叶片和茎节长度、茎叶和芒光合面积具有明显的正向效应(P<0.05), 但对叶宽、茎节直径、穗面积影响不明显(P>0.05), 使"小偃6号"和"小偃22"单茎光合面积分别增加8.1%~15.1%和2.8%~13.2%, 且均以0.30 g(N)·kg^-1(土)施氮水平下增幅最大。CO₂浓度升高后, 穗粒数和粒数叶比在3个施氮水平下均不同程度增加, 其中2个品种粒数叶比分别在0.30 g(N)·kg^-1(土)和0.15 g(N)·kg^-1(土)施氮水平下增加最明显, 增幅分别为44.2%和41.4%; 穗粒重和粒重叶比在不施氮时下降, 在施氮时显著增加, 其中2个品种粒重叶比平均增幅分别为43.6%和20.7%。由于芒面积远小于其他源器官面积, 在单茎光合面积中所占比例较小(3%左右), 因此认为CO₂浓度升高主要通过促进小麦茎叶伸长生长来增加光合面积, 同时提高单位叶面积库承载力和物质调运能力, 改善源库关系, 增加氮素供应有利于小麦源库生长对CO₂浓度升高的反应。     

光强对福建马蓝光合特性的影响

以药用植物福建马蓝(Strobilanthes cusia)为材料,研究不同光强对福建马蓝光合特性的影响。结果表明,不同光强(100%自然光照、30%自然光照、6%自然光照)处理下,马蓝叶片的光合速率日变化均呈双峰型曲线。3种光强处理中,以30%自然光强下光合速率最高。与自然光照相比,遮荫条件下(30%自然光照、6%自然光照)马蓝具有较高的初始荧光(Fm)、PSⅡ的光化学活性(Fv/Fo)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、光化学量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和较低的非光化学淬灭系数(qN);遮荫条件下,马蓝是通过提高叶片叶绿素a/b含量,降低光补偿点,提高光系统中光反应中心光化学活性,增强系统的光能转换效率来提高光合速率,以弥补弱光条件下光能的不足。试验发现遮荫条件下,光合速率和气孔导度相关度较低,非气孔因素应是遮阴影响马蓝光合的主要因子,同时发现遮荫使得马蓝气孔对于光照强度响应的敏感度显著增加。光强对马蓝叶片药效学成分靛蓝、靛玉红中靛蓝含量影响不显著,100%自然光处理的靛玉红含量大于两个遮荫处理。福建马蓝适宜于30%自然光照条件下的间作套种或林下栽培,对其生长有利。     

鸭跖草(Commelina communis L.): 发现于中国安徽省的铜的超积累植物

Commelina communis L. growing over some new copper mining wastelands at Bijiashan, Tongling City of Anhui Province, China, was found to be a copper hyperaccumulator. Its copper concentrations were 2707~6159 (4439±2434) mg kg^-1, 369~831 (731±142) mg kg^-1, and 429~587 (547±57) mg kg^-1, respectively, in the roots, stems, and leaves. The soils supporting the growth of the species had a copper concentration ranging from 4620 to 5020 mg kg^-1 and averaging 4835±262 mg kg^-1, suggesting that the species could not only grow on heavily copper-contaminated soils but also accumulate extraordinarily high concentration of copper. Thus, it shows great potential in the phytoremediation of copper-contaminated soils, the restoration of mined land, geochemical prospecting, and the study of environmental pollution changes.