遮荫对5种园林植物光合特性的影响

研究了遮荫对5种园林植物光合特性的影响。试验结果表明:在有效光辐射为50~100μmol/(m2·s)时,净光合速率呈先迅速增加、后明显降低的变化规律,其中,江南星蕨(Microsorum fortunei)和阔叶凤尾蕨(Pteris esquirolii)的净光合速率为1 200μmol/(m2·s),其光补偿点分别为10.25和9.35μmol/(m2·s);鸟尾花(Crossandra infundibuliformis)、珊瑚花(Cyrtanthera carnea)和叉花草(Strobilanthes hamiltoniana)的净光合速率接近1 500μmol/(m2·s),光补偿点依次为32.66,16.95和18.78μmol/(m2·s);在60%和85%遮荫下分别测定光能利用率的净光合速率及蒸腾速率日变化,总趋势与净光合速率和光补偿点的变化趋势相似,证明江南星蕨和阔叶凤尾蕨是喜阴植物,鸟尾花、叉花草和珊瑚花具有一定的耐荫性。     

桑树品种荷叶白的光合生理生态特性研究

荷叶白是生产上大面积栽植的桑树品种,研究了该品种2年生植株的光合生理生态特性,作为高产栽培技术的依据。该品种2年生植株的光饱和点和光补偿点分别为401、46.7μmol/(m2.s),表观量子效率为0.0598,暗呼吸速率为2.8μmol/(m2.s),最大净光合速率为21.2μmol/(m2.s),具有较低的光饱和点和补偿点,表现出较强的弱光利用能力;CO2补偿点为131.1μmol/mol,羧化效率为0.1472,光合能力最大值为84.6μmol/(m2.s),表现出较大光合作用潜力和生存能力;随着CO2浓度倍增,气孔导度、蒸腾速率均不同程度下降,而水分利用效率明显增强。采用逐步回归与通径系数分析表明,气孔导度、叶面饱和蒸气压亏缺及光合有效辐射是影响桑树叶片净光合速率变化最主要的直接作用因子。在生产上栽植桑品种荷叶白可采用宽行密株或宽窄行相间的密植栽培形式,提高单位面积产叶量,并可在坡度较大的背光地带栽植,以充分利用丘陵蚕区的阳光与地力。     

干旱地区紫花苜蓿光合日变化规律研究

自然条件下,采用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,研究了干旱胁迫下新疆阜康地区一年生紫花苜蓿Medicago sativa的光合日变化规律。结果表明：1）苜蓿光合速率日变化曲线呈现双峰曲线,在北京时间14:00、15:00,苜蓿的净光合速率出现明显的“午休”现象;2）苜蓿的光合速率(Pn)日平均为15.60[μmol/(m2·s),CO2],12:00达到最高值21.1[μmol/(m2· s),CO2],21:00达到最低值1.16[μmol/(m2·s),CO2];3）逐步多元回归和通径分析表明,光合有效辐射、蒸腾速率和胞间CO2浓度是直接影响光合速率日变化的主要因子。     

糖蜜草的光合特性研究

糖蜜草为禾本科牧草,是复垦和水土保持的良好植物。5月份选取晴天用LI-6400便携式光合仪测定糖蜜草的光合特性。结果表明,糖蜜草的光合日变化呈双峰型,有明显的“午休”现象且受气孔调节。10∶00出现第1个峰值,Pn为18.8μmol/(m2.s),14∶00左右出现第2个峰值,Pn为14.4μmol/(m2.s),变化趋势与蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等因子相同。糖蜜草叶片的光饱和点(LSP)为1800μmol/(m2.s),光补偿点(LCP)为44μmol/(m2.s),表观量子效率(AQY)为0.066 molCO2mol,CO2饱和点(CSP)为699μmol/CO2/mol,CO2补偿点(CCP)为4.31μmolCO2/mol,羧化效率(CE)为0.0183μmol/(m2.s),表明糖蜜草是一种喜光的C4型阳性植物。     

土壤含水量对条墩桑光合特性及水分利用效率的影响

条墩桑是条叶兼用的一种优良灌木桑,可用于干旱半干旱地区的风沙治理。以2年生条墩桑幼苗为试验材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫下条墩桑光合特征及其水分利用效率的变化。不同土壤水分状况下,条墩桑净光合速率日变化曲线基本呈"双峰"型:正常水分和轻度干旱条件下,净光合速率在上午11:00达到最大值,分别为17.55和15.20μmol/(m2·s);中度干旱条件下,净光合速率在上午10:00前后就达到峰值,为9.60μmol/(m2·s),光合午休相对提前了1h且时间延长,其净光合速率与气孔导度的下降平行进行。水分利用效率最高值出现在上午较早时分,且上午的水分利用效率明显高于下午,其日平均值下降幅度明显小于净光合速率的降低幅度。净光合速率下降的原因既有气孔限制,又有非气孔限制因素,随着土壤水分含量的减少,非气孔限制因素作用增加。     

5个热带禾本科牧草品种的光合-光响应特性研究

在桂林地区采用Li-6400便携式光合测定系统测定5个热带禾本科牧草品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)等生理特性指标。结果显示:1)5个牧草品种的Pn、Tr和Gs均随PAR增强而增大,WUE随PAR增强先增大后减小,除桂牧一号[(Pennisetum purpureum cv. Mott)×(P.americanum×P.purureum)]cv. Guimu No.1在PAR为1 500μmol/(m2.s)时达到最大值外,其余均在PAR为600μmol/(m2.s)时达到最大值。2)3个杂交品种的最大光合速率(Amax)与光饱和点(LSP)均显著高于2个雀稗品种(P0.05),最大Pn和Tr均高于2个雀稗属品种。研究表明:5个热带牧草品种均能很好的适应当地的环境。     

淹水胁迫对香根草生长及光合生理的影响

研究了全淹、半水淹、对照3种处理香根草Vetiveria zizanioides在30 d后的生长状况,以及退水、复水40 d后3种处理香根草对光合有效辐射(PAR)增强的光合生理响应.以净光合速率(Pn)为例,分别为4.90,4.37,4.30 μmol/(m2·s);蒸腾速率(Tr)分别为0.59,0.67,0.93 μmol/(m2·s);水分利用效率(WUE)分别为6.42,7.69,6.77 μmol/(m2·s),差异不显著.3种处理的综合排序为半淹>全淹>对照.     

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。     

对3个桑品种生理生态特征的比较研究

研究了湖桑32号、农桑14号和丰田2号等3个桑树品种的光合特征及叶绿素的部分参数。3个品种的光补偿点为3.58～50.10μmol/(m2.s),表观量子效率为0.022～0.051,湖桑32号>农桑14号>丰田2号;光饱和点为1 436.78～1 571.43μmol/(m2.s),丰田2号>农桑14号>湖桑32号;CO2补偿点为62.87～103.40μmol/mol,CO2饱和点为921.88～1 055.56μmol/mol,其中,湖桑32号的CO2补偿点和饱和点、羧化效率及二磷酸核酮糖羧化酶的最大再生速率(Pmax)均较显著高于其它两个品种;叶绿素相对含量丰田2号>农桑14号>湖桑32号,表明丰田2号单位叶面叶绿体数量较多,具有相对较大的光合潜力;光化学效率和光合电子传递效率分别为0.746 2～0.801 8、1.58～3.43,其中丰田2号的叶绿素荧光参数值显著高于其它2个品种,具有一定光适应和抗逆性能力。     

俄罗斯百脉根种质材料的光合特性研究

利用德国GFS-3000光合仪,以百脉根品种里奥、迈瑞伯、佐治亚为对照,测定了从俄罗斯引进到西北绿洲地区的61份百脉根种质材料的光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)等光合特性指标,通过灰色关联度加权分析及聚类分析综合评价了供试种质材料的光合性能。结果表明:61份种质材料可分为3类,第Ⅰ类12份种质材料,光合性能较优,其中,排在前5位的材料分别为Zxy08p-4693、Zxy06p-2376、Zxy09p-5642、Zxy09p-6464、Zxy09p-6300,该类材料的光合速率在18.12~23.39μmol/(m~2·s),胞间CO_2浓度在305.49~365.90μmol/mol,气孔限制值在0.28~0.34μmol/(m~2·s);第Ⅱ类包括引进的26份材料及对照佐治亚、迈瑞伯,光合性能中等,该类材料的光合速率在14.59~20.12μmol/(m~2·s),胞间CO_2浓度在197.32~335.53μmol/mol,气孔限制值在0.32~0.54μmol/(m~2·s);第Ⅲ类为Zxy06p-2287,Zxy08p-4528和Zxy09p-5809等20份材料及对照里奥,光合性能差,该类材料的光合速率在10.41~16.86μmol/(m~2·s),胞间CO_2浓度在217.70~319.64μmol/mol,气孔限制值在0.34~0.51μmol/(m~2·s)。     

黑籽雀稗的光合生理特性研究

利用Li-6400便携式光合分析仪测定黑籽雀稗的光合特性。结果表明,黑籽雀稗的光合日变化呈双峰型,有明显的“午休”现象。11:00左右出现第1个峰值(Pn为28.8 μmol/m²·s),15:00左右出现第2个峰值(Pn为21.59 μmol/m²·s),变化趋势与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等因子相同。黑籽雀稗叶片的光饱和点(LSP)为1 700 μmol/(m²·s),光补偿点(LCP)20 μmol/(m²·s),表观光量子效率(AQY)0.073 9 mol/mol,CO₂饱和点(CSP)600.01 μmol/mol,CO₂补偿点(CCP)21.89 μmol/mol,羧化效率(CE)0.084 6 μmol/(m²·s)。     

人工四倍体桑树品种鄂桑2号的光合特性研究

多倍体桑树品种具有生长势旺、叶片肥大、叶质优良等特点。采用LI-6400型便携式光合系统测试人工诱变培育的四倍体桑树品种鄂桑2号和二倍体桑树品种湖桑32号植株的各项光合生理参数及其变化规律,分析多倍体桑树品种高产、优质的光合生理机制。测试结果:四倍体和二倍体桑树的叶片净光合速率(Pn)日变化都呈双峰曲线,但出现峰值的时间不同;光补偿点(LCP)为鄂桑2号[55.89μmol/(m2·s)]>湖桑32号[39.90μmol/(m2·s)],光饱和点(LSP)为鄂桑2号[1 332.44μmol/(m2·s)]<湖桑32号[1 572.06μmol/(m2·s)];鄂桑2号和湖桑32号叶片的净光合速率、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、气孔限制值(Ls)差异不显著,而光合能力(Pm)和二磷酸核酮糖(RuBP)最大再生速率差异均达显著水平(P<0.05),且鄂桑2号<湖桑32号;鄂桑2号叶片Pn的季节变化动态为10月8日>8月12日>9月22日>9月13日>8月30日,而湖桑32号叶片Pn的季节变化动态为10月8日>9月13日>9月22日>8月12日>8月30日,各测定时期湖桑32号叶片的Pn均大于鄂桑2号;鄂桑2号与湖桑32号不同叶位叶片的Pn差异不显著(P>0.05);鄂桑2号的叶面积及叶绿素含量均大于湖桑32号,且第5、7、9、11位叶均达差异显著水平(P<0.05)。鄂桑2号叶片的光合性能低于湖桑32号,但其叶绿素含量与叶面积显著高于湖桑32号,这可能是鄂桑2号高产的重要因素之一。     

几个引种苜蓿品种的生理适应性研究

采用Li-6400便携式光合测定系统,测定已在内蒙古多伦县广泛种植的草原三号及4个引种苜蓿品种(甘农三号、新疆大叶、皇后苜蓿和中兰一号)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化及其对生理因子、环境因子的响应,并测定生物量。结果表明:(1)皇后苜蓿的生物量(383.3g/m~2)与草原三号的(417.8g/m~2)均较高无显著性差异,新疆大叶、中兰一号和甘农三号生物量分别为325.7,167.7和161.4g/m~2;(2)草原三号、皇后苜蓿和新疆大叶Pn和Tr为"双峰型",甘农三号和中兰一号Pn和Tr为"单峰型";(3)草原三号Pn为10.649μmol/(m~2·s),Tr为4.963mmol/(m~2·s),均最高,引种品种以皇后苜蓿Pn9.195μmol/(m~2·s)和Tr4.919mmol/(m~2·s)最高;(4)光合有效辐射是影响草原三号Pn的主导因子,胞间CO2浓度和相对湿度为影响引种苜蓿品种Pn的主导因子;Gs为影响5个苜蓿品种Tr的主导因子。(5)"双峰型"引种苜蓿品种对当地生态环境的适应性强于"单峰型"。根据4个苜蓿品种在该地的光合特性和生物量表现,认为皇后苜蓿可作为内蒙古多伦县人工草地建植引种的备选品种。     

3种鼠尾草属植物光合作用-光响应特性研究

研究丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草光合作用-光响应特性,阐明其对环境光合特性的适应和生理响应,为丹参田间高产栽培技术、鼠尾草属野生植物资源的引种和保护提供理论依据。测定丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草叶绿素含量,并利用LI-6400便携式光合仪研究其光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和C₃植物光响应新模型对光响应曲线进行拟合比较研究。结果显示,3种鼠尾草属植物的叶绿素含量存在明显差异。其光响应曲线均符合C₃植物光响应新模型。丹参表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pn_max)、光补偿点(LCP)均最低,分别为0.040 3,13.32 μmol/(m²·s),24.37 μmol/(m²·s);宝兴鼠尾草为最高;短唇鼠尾草居中。3种植物的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)对不同光合有效辐射(PAR)的响应均有一定程度的差异。C₃植物光响应新模型拟合的结果最好。丹参和宝兴鼠尾草不属于典型的阳性植物,短唇鼠尾草则更为耐荫。可以采取与玉米等高竿作物间作或套作,缓和蒸腾作用,以达到提高丹参净光合速率的目的。     

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)。     

绒毛胡枝子光合作用特性及其影响因子分析

于2009年7月以一年生绒毛胡枝子(Lespedeza tomentosa(Thunb.) Sieb. ex Maxim)为试材,利用英国生产的Lcpro⁺型便携式全自动光合测定系统对其光合作用日变化、光响应曲线进行测试,并对影响其光合作用的生理因子和环境因子进行相关性分析。结果表明:绒毛胡枝子净光合速率的日变化在夏季表现为双峰曲线,有光合"午休"现象,日平均光合速率为4.86μmol CO₂·m^-2·s^-1。绒毛胡枝子的LCP约为57.61μmol·m^-2·s^-1,LSP约为1353.39μmol·m^-2·s^-1,显示出阳生植物特性,对环境适应能力强,适合在较大范围栽植。绒毛胡枝子光合速率与光合有效辐射、气孔导度以及空气相对湿度相关系数分别为0.431、0.534和0.487,达到极显著水平(P<0.01);与叶表面温度、蒸腾速率和大气二氧化碳浓度相关系数分别为0.104、0.242和0.182,达显著水平(P<0.05);与胞间二氧化碳浓度相关系数为-0.61,有极显著的负相关关系(P<0.01);与大气温度未有显著相关性(P<0.05)。