DPS软件在中绥12杨光响应曲线拟合中的应用

采用Li-6400光合仪测定了中绥12杨的光响应数据。分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型及指数模型对光响应曲线进行拟合,以探讨几种模型对中绥12杨的适用性并介绍在DPS数据处理系统中的操作步骤。结果表明,直角双曲线、非直角双曲线及指数模型得到的最大净光合速率大于实测值;直角双曲线和非直角双曲线模型得到的光饱和点远小于实测值;应用指数模型时(假设0.9Pn max或0.99Pn max所对应的光强为Isat)则无法求解光饱和点;直角双曲线修正模型拟合得到的各项光合参数均与实际相符,是中绥12杨光合光响应的最适宜模型。     

西南高海拔区域苹果光合作用与光和CO_2响应模型的筛选

【目的】为了阐明我国西南高海拔区域苹果光合作用对光强度和CO_2浓度变化的响应机制,为后续深入开展该区域苹果光合特性研究提供参考,筛选适合该区域苹果光合-光响应和光合-CO_2响应的模型。【方法】以‘黔选2号’‘黔选3号’‘嘎拉’‘蜜脆’‘红星’5个品种苹果叶片为试材,进行光合-光响应和光合-CO_2响应的测定,并利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型进行光合-光响应曲线的拟合,运用直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型(M-M模型)、直角双曲线修正模型进行光合-CO_2响应曲线拟合。【结果】光合-光响应中,气孔导度的变化影响蒸腾速率的变化,5个品种苹果叶片的光合速率均对强光有较好的适应性,在其他影响因子相同的情况下,CO_2浓度可能是生产中的实际限制因子。光合-CO_2响应中,5个品种苹果叶片气孔导度与蒸腾速率表现为同步变化,但气孔导度的变化并未影响胞间CO_2浓度的值,胞间CO_2浓度的值呈线性增加。在CO_2浓度满足光合作用底物消耗的情况下,光合有效辐射是苹果叶片发挥光合能力的主要限制因子。【结论】在拟合不同品种苹果叶片光合-光响应曲线和光合-CO_2响应曲线的模型中,直角双曲线修正模型拟合效果均表现最好。     

星花玉兰及其品种的光响应模型筛选

以星花玉兰及其4个品种为试验材料,使用Li-6400便携式光合仪测定其光响应曲线,采用4种光响应模型(双曲线修正模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线模型)分析叶片的光响应过程。结果表明,4种模型对星花玉兰叶片光合作用光响应过程模型拟合效果的优劣顺序为,直角双曲线修正模型非直角双曲线模型指数模型直角双曲线模型。对于星花玉兰及其4个品种而言,直角双曲线修正模型是最佳光响应模型,可使用此模型进行星花玉兰的光响应过程测定。     

澳洲坚果光合-光响应曲线模型拟合比较

为深入研究澳洲坚果的光合特性及其环境适应性,筛选出澳洲坚果光合-光响应曲线的最佳拟合模型。以6个澳洲坚果品种为试材,采用LI-6400XT便携式光合仪测定其光合-光响应曲线,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型分别对不同品种的光合-光响应曲线进行拟合,比较分析拟合效果。结果表明,直角双曲线修正模型拟合的表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)与实测值最为接近,且决定系数(R²)在6个品种的拟合中最大,均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和赤池信息量准则(AIC)最小,直角双曲线修正模型可作为澳洲坚果光合-光响应曲线的最佳拟合模型。由直角双曲线修正模型拟合的6个澳洲坚果品种AQE在0.03～0.05,LSP在1 092.83～1 522.572μmol·m^-2·s^-1,LCP在14.39～34.97μmol·m^-2·s^-1,Pnmax在4.41～8.91μmol·m     

5个薄壳山核桃品种花粉形态电镜扫描观察

为了详细描述薄壳山核桃花粉的形态特征,从而为其品种的分类鉴定及系统演化关系的研究提供理论依据,利用电镜扫描技术,对‘Western’、‘Caddo’、‘Sauber’、‘Stuart’、‘Mahan’这5个薄壳山核桃品种的花粉形态进行了观察与分析。结果表明:5个薄壳山核桃品种花粉的外部形态为近球形或扁球形,其极面观为近三角形或近圆形,赤面观均为椭圆形;‘Sauber’的花粉体积最大,‘Western’的花粉体积最小;5个品种的花粉均有3个萌发孔,均匀竖排在赤道上;‘Western’、‘Sauber’、‘Stuart’和‘Mahan’的花粉表面纹饰较相似,均呈瘤状纹饰,而‘Caddo’为网状纹饰。文中根据花粉表面纹饰及花粉体积大小的演化规律判定,5个品种中,‘Caddo’和‘Western’为较进化的品种,‘Sauber’则为较原始的品种。     

光合-光响应模型的研究进展

综述了当前常见的光合速率对光响应模型的研究进展和存在的问题,在此基础上对比了这些模型的适用范围并探讨其未来发展趋势,结果表明:早期提出的直角双曲线模型、非直角双曲线模型和指数模型对最大净光合速率和光饱和点的估计均存在偏高的现象,且由于模型本身限制无法拟合光抑制现象,随后陆续提出的修正直角双曲线模型、分段函数模型和修正指数模型则很好的解决了这个问题。通过对比各个模型在不同数据中的适用性发现,非直角双曲线模型和修正直角双曲线模型对不同类型数据的拟合效果优于其他模型,但非直角双曲线模型随着数据类型的变化产生了较大波动,而修正直角双曲线模型针对不同类型数据的拟合结果比非直角双曲线模型更稳定,因此修正直角双曲线模型可以作为拟合各类光合光响应曲线的优选模型。本文根据当前林业领域对树木生理的关注度提出光合光响应曲线的未来发展趋势将逐渐从单叶水平扩展到单木水平甚至林分水平。     

5种光响应模型对小叶杨的适用性分析

采用Li-6400光合仪测定CO2400μmol·mol-1条件下小叶杨的光响应数据。分别采用直角双曲线修正模型、二次多项式模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型及指数模型对光响应曲线进行拟合,探讨5种模型对小叶杨的适用性。结果表明:直角双曲线、非直角双曲线及指数模型不能处理光抑制部分的光响应数据,且得到的最大净光合速率大于实测值,光饱和点远小于实测值;二次多项式虽能处理光抑制部分的光响应数据,但得到的光合参数有悖常识;直角双曲线修正模型不仅能处理光抑制部分的光响应数据,且拟合得到的各项光合参数均与实际相符,是拟合小叶杨光响应曲线的最适宜模型。     

沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性及其最适模型研究

以沿海沙地淡竹和四季竹为材料,使用Li-6400 XT便携式光合测定仪测定其不同光合有效辐射(PAR)下植物叶片的净光合速率(P_n)等相关指标,选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型4种模型进行拟合,筛选其最适拟合模型,为沿海沙地竹子光合生理特性研究和生态应用提供科学依据。结果表明,用直角双曲线、非直角双曲线和指数模型对淡竹和四季竹的拟合结果表明,两种植物均不存在光饱和点(LSP),未出现光抑制现象,且拟合值与实测值差异较大;在直角双曲线修正模型拟合下,淡竹和四季竹均存在LSP并出现了光抑制现象,拟合值与实测值最符合。4种拟合模型决定系数R~2大小顺序为:直角双曲线修正模型指数模型非直角双曲线模型直角双曲线模型,拟合值平均均方误差(MSE)和绝对误差(MAE)大小顺序为:直角双曲线修正模型指数模型非直角双曲线模型直角双曲线模型。综合决定系数R~2、MSE和MAE值,表明直角双曲线修正模型拟合结果符合的淡竹和四季竹实际生长规律,是研究沿海沙地淡竹和四季竹光合-光响应特性最适拟合模型。     

干旱处理对毛竹光响应的影响:基于4种模型比较分析

[目的]采用4种模型对干旱处理下毛竹叶片光响应曲线进行拟合比较,分析各模型的优缺点,以选出适合毛竹光响应曲线拟合的最佳模型,并量化干旱处理对毛竹光合光响应的影响。[方法]主要采用Li-6400便携式光合仪测定干旱处理下毛竹的光响应曲线,并通过4种模型对其进行拟合。[结果]研究表明:(1)在干旱和对照处理下各模型的决定系数R~2均大于0.995,说明拟合精度较高。综合各参数可以看出,直角双曲线修正模型拟合效果最佳,相对误差RE平均值为0.07,而指数模型参数拟合效果最差,RE平均值为0.767;(2)通过直角双曲线修正模型拟合各光合参数,在干旱环境下,暗呼吸速率R_d、光补偿点LCP和水分利用效率WUE较高,分别为对照环境的1.57倍、1.66倍和1.06倍,而净光合速率P_(nmax)、光饱和点LSP和表观量子效率AQY分别比对照环境降低3.6%、17.6%和4.8%。[结论]从整体拟合效果来看,这4种模型拟合顺序为:直角双曲线修正模型直角双曲线模型非直角双曲线模型指数模型。通过在干旱和对照间毛竹各光合参数的比较发现,毛竹对干旱环境有一定的适应能力。     

小叶杨的光响应曲线及其模型拟合

分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型、二次多项式模型及直角双曲线修正模型对小叶杨的光合光响应数据进行拟合,以确定小叶杨光响应曲线拟合的最适宜模型。结果表明:通过直角双曲线模型、非直角双曲线模型及指数模型拟合得到的最大净光合速率均大于实测值,光饱和点则远小于实测值,且不能处理光抑制部分的光响应数据;二次多项式模型能够较好的处理光抑制部分的光响应数据,但拟合得到的光合参数值与实测值不相符,甚至有悖常识;直角双曲线修正模型拟合的各项光合参数值均与实测值最相符,同时亦能很好处理光抑制部分的光响应数据,是小叶杨光响应研究的最适宜模型;利用直角双曲线修正模型拟合得到的小叶杨最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(Is)、光补偿点(Ic)、暗呼吸速率(Rd)和初始量子效率(α)分别为19.93μmol·m~(-2)s~(-1),1 680.60μmol·m~(-2)s~(-1),28.97μmol·m~(-2)s~(-1)、-1.97μmol·m~(-2)s~(-1)和0.073。     

基于地基激光数据的杨树干形分析

利用地基激光扫描技术采集泗洪陈圩林场36块样地1927株杨树的点云数据,通过软件RiSCANPro对数据进行预处理。用K均值聚类对点云数据进行林木定位分割,并提取了树木胸径、树高等测树因子,通过公式计算出4种干形参数(胸高形数、形率、高径比和形高),用SPSS软件基于4种不同造林密度由高到低(株行距配置3m×8m、5m×5m、4.5m×8m、6m×6m)对4种干形参数进行差异分析,还对干形参数进行了模型研建,主要研究结果如下:1)不同造林密度对胸高形数、形率、高径比、形高有显著影响。胸高形数、形率和高径比随密度的增大而增大,形高则随密度增大而减小,即高密度林分的树干干形更为饱满,低密度树干干形尖削。2)指数方程是胸高形数与形率关系的最优模型,适用性检验精度高,达到99.12%,模型表达式为:f1.3=0.223*exp(1.025*q2),可应用于胸高形数的预测,为分析杨树干形参数提供参考。     

东京野茉莉种子休眠特性的研究

以浙江省遂昌县东京野茉莉新鲜种子为材料,通过对种子透水性、种被机械阻力、离体胚培养、发芽抑制物质提取及种子层积过程中的生理生化变化的研究,并利用赤霉素(GA3)进行发芽前预处理,探讨种子休眠机理及破除方法。结果表明:1)离体胚并无休眠特性,胚外组织中也不存在发芽抑制物质。尽管种子透水性影响其发芽率,但胚乳和种壳的机械束缚是东京野茉莉种子休眠的主要原因之一。2)层积后再机械处理可解除种子休眠。休眠能被赤霉素和(或)低温层积处理解除,说明种子同时存在生理抑制,其休眠类型属于综合性休眠。3)贮藏物质在层积过程中的动员与种子萌发率的提高密切相关,种内可溶性糖含量(R=0.885)、POD活性(R=0.658)与休眠的解除呈显著正相关。4)层积30 d后1 200 mg/L GA3处理的种子发芽率最高,为54%。胚的外覆物控制东京野茉莉的种子休眠,休眠解除的过程伴随种子内代谢水平的提高。     

南京椴嫩枝扦插生根过程中植物激素的变化

以南京椴嫩枝插穗为研究对象,采用1 000 mg·kg-1 IBA粉剂处理插穗基部,对扦插生根过程中插穗皮部生长素IAA、玉米素核苷ZR、赤霉素GA3、脱落酸ABA含量以及IAA/ABA和IAA/ZR比值进行动态测定,探究嫩枝扦插生根过程中植物激素变化特点及其对生根的影响。结果表明:1)IBA处理可以显著促进南京椴嫩枝插穗生根,生根率接近67%;其生根过程可划分为愈伤组织形成期、根原基诱导期、不定根形成期和不定根生长期,各自对应时间约为10 d。2)IBA处理可以提高嫩枝插穗中IAA含量,IAA对于根原基的诱导和不定根的发生具有较为直接的影响作用,其含量升高有利于生根;GA3含量增加有利于根原基形成,而低水平GA3则更有利于不定根的生长;ABA和ZR含量升高不利于插穗生根,对于根原基的诱导和不定根的发生具有抑制作用;IAA、ABA在插穗根原基诱导和不定根形成过程中具有相互协调作用,IAA/ABA可作为衡量南京椴嫩枝扦插生根能力的指标。3)外源IBA处理可以促进插穗内IAA含量升高,调节ABA、ZR、GA3含量降低,促使IAA/ABA在诱导生根期快速增大,通过相关激素的调控,使插穗向有利于促进生根的生理状态转变。     

幼树阶段杉木不同无性系生长与形态性状分析

杉木是我国南方最重要的造林树种之一,在木材安全重大战略中具有举足轻重的地位。株型是决定杉木产量的核心要素,掌握理想株型的性状组成对提高杉木产量具有重要的意义。本研究对来自福建省洋口国有林场的14个杉木组培无性系造林后3 a内生长量和造林后第2年的形态指标进行比较与分析,研究试验林分郁闭前幼树阶段的形态与和生长特点以及它们之间的关系,为杉木理想型无性系的选择和不同株型的定向培育方法提供理论依据。结果表明:1)造林后1至3年林分树高的平均值分别为1.00、2.52和3.87 m,第3年的胸径平均值为4.76 cm,无性系的树高生长变异系数随着生长时间的增长呈下降的趋势,不同无性系的生长量之间存在极显著的差异;其中除020在高生长上优势明显外,054、061、063和023在3 a内的树高和胸径生长均具有较大的优势。2)造林后第2年坐生密度、冠幅、枝盘数、当年生节间距离、一级侧枝数和年盘二级分枝数的平均值分别为63.58片、176.1 cm、6.11、21.76 cm、21.02和19.88,且不同无性系之间存在极显著的差异;说明杉木株型之间的差异较大。3)通过聚类分析将无性系063、054及061归为浓密型杉木,无性系047、148、023及049归为稀疏型。4)生长与形态之间的相关性分析表明浓密型杉木的生长量更大,根据以上的分析初步认定,在生长初期,杉木的理想株型具有枝条浓密和冠幅宽大的特点。     

混合组坯对杨木单板层积材弹性常数及力学性能的影响

单板层积材具有结构均匀、强度高等优点,材料、结构、制造工艺等差异对其性能影响显著。以13层22 mm厚全顺纹、2层及3层横纹其余顺纹混合组坯的杨木单板层积材为对象,通过电测法、三点弯曲及拉伸实验,对其主要弹性常数及力学性能参数进行测试,得出以下结论:1)随着横纹层数的增加,顺纹方向的弹性模量下降,横纹方向的弹性模量增加,层积方向的弹性模量先减小后增加,单板层积材的各向异性降低;2)随着横纹层数的增加,静曲强度减小,变异性逐渐增大,进行结构设计时需更多考虑材料的性能稳定性;3)组坯方式对LVL抗拉强度的影响不大,适当增加横纹层板可提高抗拉强度;4)组坯方式对泊松比的影响较大,随着横纹层数的增加,泊松比总体降低,采用纵横混合式组坯可能有利于抵抗由拉、压载荷所造成的材料变形。     

品种和气候对嫁接银杏叶中黄酮含量的影响

黄酮对人类健康方面有着显著的医疗功效,从银杏叶片中提取黄酮工艺复杂且含量较低。因此,通过研究不同接穗品种、不同气候条件以及两者相互作用对嫁接银杏叶片中黄酮类化合物含量的影响,为提高银杏叶中黄酮含量,增加叶用银杏用林的种植收益提供一定的理论基础。试验采用了古银杏(叶丰)、泰兴大佛指、27#(南京林业大学某品种)、57#(大花穗)4个接穗的品种嫁接在广东、云南、四川3个地方。结果表明:1)接穗品种对银杏叶片中槲皮素含量的影响表现为:古银杏>泰兴大佛指> 27#> 57#,试验地对银杏叶片中槲皮素含量的影响表现为:云南>广东>四川。2)接穗品种对银杏叶片中山奈酚素含量的影响表现为:古银杏>泰兴大佛指> 57#> 27#,试验地对银杏叶片中槲皮素含量的影响表现为:云南>广东>四川。3)接穗品种对银杏叶片中异鼠李素含量的影响表现为:泰兴大佛指> 57#> 27#>古银杏,试验地对银杏叶片中异鼠李素含量的影响表现为:云南>广东>四川。4)接穗品种对银杏叶片中总黄酮含量的影响表现为:古银杏>泰兴大佛指> 57#> 27#,试验地对银杏叶片中总黄酮含量的影响表现为:云南>广东>四川。     

基于林木病虫害防治的移动喷雾参数对雾滴穿透性影响分析

林木病虫害防治过程中,常采用皮卡搭载喷雾系统进行移动喷雾,以达到快速高效的目的。为了研究移动喷施农药过程中喷雾技术参数对雾滴穿透性的影响,本研究构建了由供液模块、喷雾压力调控和速度实时显示模块、喷头高度和角度调节模块、速度控制调节模块和防冲撞限位模块5大部分组成的移动喷雾测试系统。通过研制的移动喷雾测试开展试验分析,分别设置了3种喷施压力、4种搭载平台行驶速度、国产和进口不同的多个喷头,对仿真树靶标进行了喷雾试验,在仿真树冠层内设置8个采样点铺放卡纸来测定雾滴沉积覆盖率,采用iDASPRO雾滴沉积分析数据,以此来测试喷雾技术参数对雾滴穿透规律的影响。经过统计分析,得到影响喷头穿透效果大小的因素次序:喷雾压力>搭载平台移动速度>喷头孔径,采用Design Expert试验分析软件,建立以喷头孔径、搭载平台移动速度和喷雾压力为自变量、以雾滴覆盖率为应变量的多元非线性回归模型。结果表明:雾滴沉积量随着喷雾压力的增加呈现增加的趋势,当移动速度为最小的0.25m/s时,雾滴沉积量明显高于移动速度为0.50m/s和0.75m/s时的值,研究结果对于植保作业中移动喷雾参数确定和器械选择提供了理论依据与应用参考。     

观赏海棠不同叶位色素组分动态研究

以57个观赏海棠品种为研究对象,对上位叶(Upper leaf)、中位叶(Middle leaf)、下位叶(Lower leaf)的色素组分进行测定,研究了海棠品种不同叶位间色素组分关系以及动态规律,为海棠优良观叶种质的筛选以及叶色改良提供理论参考。基于紫外—可见分光光度计的色素绝对含量测定和基于Unispec-SC光谱分析仪的色素相对含量测定,分别构建了花青素(Anth)、类胡萝卜素(Car)、叶绿素(Chl)3大色素组分绝对含量与相对含量之间的拟合函数:y_Anth=0.522 1x^2-0.111 4x+0.013 3(R^2=0.979 3);y_Car=0.456 2x+0.072 6(R^2=0.980 9);y_Chl=1.428 7x-0.672 6(R^2=0.901 6)。采用Origin 9.0软件构建了57个海棠品种的3大色素组分含量及权重的三维分布图。结果表明:1)基于紫外—可见分光光度计的色素绝对含量测定和基于Unispec-SC光谱分析仪的色素相对含量测定,分别构建了花青素(Anth)、类胡萝卜素(Car)、叶绿素(Chl)3大色素组分绝对含量与相对含量之间的拟合函数。2)基于上位叶叶绿素含量、花青素含量及其权重的聚类分析表明:57个海棠品种可分为2大色系4个子色系类群,即绿色系(含深绿色系、褐绿色系)、红色系(含紫红色系、红棕色系),各色系间差异显著。3)绿色系之A_1子色系含有较低的花青素含量,且随着叶位的下降,其含量变化平稳,绿色呈现效果较好。4)A_2子色系在上位叶阶段虽含有一定量的花青素,但不足以使叶片呈现出"全红"状态,因此绿色表达效果不如A_1子色系。5)红色系之B_1子色系的花青素含量及稳定性皆高于B_2子色系,在上位叶、中位叶,B_1子色系的花青素含量分别为B_2子色系的2.1倍和2.6倍,显著提高了呈色效果。6)此外,在中位叶,B_1子色系的花青素含量虽较上位叶有所淡化,但仍达到了B_2子色系在上位叶的含量水平。     

淹水对水紫树生长和生理特性的影响

通过人工模拟淹水环境,对2年生水紫树进行生长和生理特性观测与分析,以期为水紫树的耐涝性研究的提供理论参考,也为我国沿海和涝害地区耐水湿树种的筛选提供理论依据。结果表明:淹水促进了水紫树地上部分生长,淹水60d苗木侧根和须根数量明显减少,大量不定根形成,且成活率为100%;0~30d水紫树可溶性糖含量与对照无显著差异,后期显著高于对照(P<0.01);ADH活性从淹水第10d开始上升,至第50d的最大值1.24U/mL,随后下降,但仍显著高于对照(P<0.01);SOD活性显著高于对照(P<0.01),呈先上升后下降的趋势;POD在面对淹水时表现不敏感,其酶活性高于对照,但无显著差异(P>0.05);整个淹水过程中,H2O2的含量显著高于对照(P<0.01),并处于一个稳定的状态;MDA含量在第10d之后,淹水处理显著高于对照(P<0.05),整体呈“M”型趋势。     

枫杨秋季扦插繁殖技术的研究

为了研究秋季不同的处理方法对枫杨硬枝和嫩枝扦插生根的影响以及扦插生根与插穗内营养物质含量之间的关系,分别以枫杨的硬枝和嫩枝为实验材料,从3种不同种类的外源生长调节剂及浓度等方面研究了不同处理分别对硬枝和嫩枝生根的影响,同时测定了枫杨扦插不同时期的可溶性糖和可溶性蛋白质的含量。结果表明:枫杨硬枝的扦插成活率高于嫩枝,其中最适合硬枝扦插的外源生长调节剂为IBA+ABT2000mg/L,生根率高达94.22%,生根效果指数为15.11;最适合嫩枝扦插的外源生长调节剂为GGR1000mg/L,生根率为48.20%,生根效果指数为2.81。枫杨硬枝和嫩枝扦插都是以皮部生根为主。生根过程中插穗基部的可溶性糖含量先急剧下降后缓慢升高,蛋白质含量变化趋势总体呈下降—升高。