成龄枣树光合特性与光响应曲线模型

【目的】 不同灌溉定额条件下,研究红枣光合特性变化规律及适用于滴灌模式下红枣的光响应曲线模型,为红枣滴灌决策提供数据支撑和理论依据。【方法】 以新疆南疆阿克苏地区进行地表滴灌的6年生红枣树为研究对象,通过田间试验测定不同水分处理条件下的光合-光响应曲线。【结果】 6年生红枣在20、30 m³667 m²灌溉水量区间内,最大净光合速率呈递减趋势。拟合模型针对新疆南疆成龄枣树叶片适用性排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。通过对比分析4种不同模拟机制的模型。【结论】 在轻度水分胁迫条件下有利于提高净光合速率及水分利用效率;直角双曲线修正模型对于南疆成龄枣树叶片的适用性最好。     

中国12种珍稀树种光合生理特性

以中国12个珍稀树种为研究对象,采用Li-6400型便携式光合作用测定系统测定了12个树种光合作用对光的响应特征及其7、11月份光合作用的日变化规律,阐述了其光合作用对光的响应特征和光合作用日变化的季节性特征。结果表明:非直角双曲线模型可较好地模拟12个珍稀树种的光响应曲线,得出一系列光合响应特征参数(表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点等)存在显著的差异;12个珍稀树种的表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点大小范围分别为0.0355～0.0684mol·mol-1、6.474～18.537μmol·m-2·s-1、-1.844～-0.732μmol·m-2·s-1、644～1330μmol·m-2·s-1、13.4～40.6μmol·m-2·s-1;不同珍稀树种的叶片蒸腾速率在光照强度为0～1800μmol·m-2·s-1时呈上升趋势;水分利用效率随着光照强度的增大呈现出先上升后下降的趋势;12种珍稀树种在7月份光合速率的日变化趋势基本相同,均在日变化进程中出现2个高点,有明显的光合"午休"现象,而在11月份这12个树种的净光合速率的日变化进程中只有一个高点,无明显的光合"午休"现象,且7月份的净光合速率整体高于11月份。     

干旱胁迫下3种玉米光响应曲线模型的比较

研究了不同土壤水分条件下玉米的光合作用,对光响应曲线进行拟合,比较3种不同拟合方法的优劣,优选出干旱胁迫下最优的光合作用光响应模型。利用玉米穗位叶光合数据,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型以及直角双曲线修正模型对适宜土壤水分条件及中度干旱胁迫下玉米光响应进行拟合。从拟合的相关参数看,对照(CK)的拟合结果中,直角双曲线模型整体高于非直角双曲线模型,其中表观量子效率与最大净光合速率均提高33%,光补偿点提高10%,暗呼吸速率提高40%,直角双曲线修正模型得到的最大净光合速率低于非直角双曲线模型,其余参数差别很小。在对水分胁迫(MS)的拟合中,3种曲线所得参数的差异与CK一致。直角双曲线修正模型可以直接得到饱和光强与最大净光合速率,得到的光合参数比另外2种模型更接近实测值,因此该模型可以更好的拟合适宜土壤水分和中度干旱胁迫下的玉米光响应曲线。     

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。     

杨桐的光合特性的研究

该文对大田中的杨桐幼苗用LI-6400测定其光合作用。开展了在自然条件下测定杨桐幼苗净光合速率的日变化规律；控制光合有效辐射测定杨桐幼苗净光合速率的变化规律；调节温度测定杨桐幼苗净光．合速率的变化规律；调节CO2的浓度测定杨桐幼苗净光合速率的变化规律等研究。     

不同派系引种杨树品种(系)光合-光响应曲线

采用直角双曲线修正模型对白杨派、黑杨派、青杨派杨树品种(系)的光合-光响应曲线进行了拟合。结果表明,84-I-101、银×新4#、银×新6#、银×新192、03-04-156、014、171、174、178-2-19、中至1#、I-262的最大光合能力强,最大净光合速率(P_(nmax))均超过了35.00μmol/(m~2·s);参试杨树品种(系)表现量子效率(AQE)在0.053～0.066μmol/(m~2·s),处于中上水平;3个派系中,黑杨派品种(系)的光补偿点(LCP)低于其他2个派系;白杨派树种的暗呼吸速率(R_d)整体上大于黑杨派和青杨派;LCP越高,R_d越大;白杨派杨树品种光能转化效率及生理活性优于黑杨派、青杨派杨树品种(系),黑杨派杨树品种(系)在弱光条件下的光能利用能力强。     

北京地区6种落叶阔叶树光合特性的研究

使用Li 6 4 0 0便携式光合作用测定系统 ,对北京地区玉兰、银杏、杜仲、华东椴、马褂木和五角枫 6个落叶阔叶树种叶片的光合特性进行测定 .结果表明 :自然状态下 ,6个树种的光合曲线都呈双峰型 ,发生明显的“午休”现象 .强光、高温和低湿是引起“午休”的主要环境因子 .6个树种的气孔导度与净光合速率的变化趋势相似 ,也呈双峰型 ,但叶片胞间CO2 浓度因树种不同而呈现不同的变化趋势 .玉兰、华东椴、银杏和五角枫的胞间CO2 浓度在午间呈现谷值状态 ,而杜仲和马褂木出现了小的峰值 .因此 ,玉兰、银杏、华东椴和五角枫净光合速率降低的原因是受气孔限制 ,而杜仲和马褂木属非气孔限制 .升高CO2 浓度使 6个树种的净光合速率增大 ,光饱和点也有不同程度的增加 ,提高了叶片对光能的利用效率 ,从光合作用对CO2 浓度瞬间升高的应急反应来看 ,未来CO2 浓度加倍有利于这几个树种的光合作用 .     

美国凌霄光合生理参数对水分与光照的响应

该文利用CIRAS -2型便携式光合作用仪测定了不同土壤湿度下3年生美国凌霄叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）及光能利用效率（LUE）等生理参数的光响应过程,阐明了其光合生理参数对土壤湿度和光照强度的响应规律,探讨了美国凌霄正常生长发育所需的土壤水分和光照条件。结果表明:美国凌霄的Pn、Tr、LUE及WUE对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值响应。①采用非直角双曲线模型进行模拟光响应过程较好,光响应曲线曲角接近于1。随着质量含水量Wm (5.5％～19.4％)、相对含水量Wr（20.1％～71.1％）的递增,光补偿点降低,光饱和点、最大净光合速率及表观量子效率均升高。在Wm为19.4％时,光补偿点最低(21.61 μmol/（m2·s）),光饱和点最高(1 400 μmol/(m2·s))。②维持美国凌霄正常生长、同时具有较高Pn、LUE及WUE的土壤湿度范围,在Wm为13.5%～19.4%（Wr为49.5%～71.1%）之间,最佳土壤湿度的Wm为19.4%（Wr为71.1%）,正常生长的最低土壤湿度Wm为7.7%（Wr为28.2%）。③美国凌霄对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度为800～1 600 μmol/(m2·s)范围内,Pn和WUE都具有较高水平,饱和光强大约在800～1 400 μmol/(m2·s)之间,LUE在100～300 μmol/(m2·s)光强范围内达到峰值。      

紫茎泽兰光合特性研究

为了解紫茎泽兰与环境因子的关系,寻找防治紫茎泽兰的突破口,通过Li-6400系列光合仪测定紫茎泽兰光合特性。结果表明：紫茎泽兰日净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射呈单峰曲线,到12∶00达到峰值;紫茎泽兰光合特性的日变化为净光合速率4.1～14.7μmol/m2.s、气孔导度0.160～0.361mol/m2.s、蒸腾速率3.2～10.6mmol/m2.s、光合有效辐射247～2 049μmol/m2.s;紫茎泽兰光饱和点为1 500μmol/m2.s,光补偿点为13.7μmol/m2.s,具有阳性偏阴的生态习性。     

不同类型植物净光合速率的日变化及其对光合有效辐射响应数学模型研究

以金银花、马铃薯和苎麻为材料,研究了药材植物、粮蔬兼用植物和纤维类经济植物的净光合速率日变化情况及其对光合有效辐射响应的数学模型.结果表明:金银花、马铃薯和苎麻3种植物的净光合速率日变化曲线呈双峰型.且均为第1个峰持续时间较短、第2个峰持续时间很长,净光合速率日变化趋势第1个峰期间金银花与苎麻比较一致,而第2个峰期间马铃薯与苎麻比较一致;此外,3种植物的净光合速率对光合有效辐射的响应可用对数、线性、二项式等数学函数来描述,但以二项式描述更确切,依据各供试植物的二项式方程计算出光饱和点金银花为1 086.3 μmol/m2·s、马铃薯为1 160 μmol/m2·s、苎麻为1 141 μmol/m2·s.     

黄蜀葵光合特性研究

为确定黄蜀葵生长过程中对光照条件的需求,本文对邯郸地区栽培的黄蜀葵光合特性进行了研究。结果表明：黄蜀葵净光合速率的日变化趋势呈不明显的双峰曲线,高峰值分别出现在12:00与15:00,分别为17.9μmol/(m²·s)与9.9μmol/(m²·s),具有光合“午休”现象;黄蜀葵叶片气孔导度的日变化规律与净光合速率呈现一定的相似性,且最高峰峰值出现时间相同;黄蜀葵叶片蒸腾速率呈现不规律的单峰曲线,最高峰值出现在11:00;黄蜀葵光合作用的补偿点和饱和点分别是74.5μmol/(m²·s)和1 561.8μmol/(m²·s)。     

基于植被指数的棉花冠层光合有效辐射截获量和叶片净光合速率估算研究

【目的】分析不同水分处理下棉花冠层植被指数与吸收光合有效辐射截获量(FAPAR)和叶片净光合速率(Pn)之间的相关性,并通过植被指数反演FAPAR和Pn,以实现非接触、非破坏、快速、实时、大面积监测棉花的生长状况。【方法】用美国ASD Fieldspec Pro FR 2500高光谱辐射仪、LI-190SA线性光量子传感器和LI-6400便携式光合测试系统,分别测定棉花新陆早33号不同水分处理关键生育时期的冠层高光谱数据、光合有效辐射(PAR)和叶片净光合速率。【结果】不同水分处理的棉花新陆早33号冠层FAPAR与Pn均在开花结铃期达到最大值,在吐絮期达到较低值。建立重归一化植被指数(RDVI)、差值植被指数(DVI)、增强型植被指数(EVI)、光化学反射植被指数(PRI)与FAPAR、Pn的函数模型都达到极显著性相关。其中EVI与FAPAR,PRI和Pn的相关性最高(rEVI-FAPAR=0.686 3**,RMSE=0.04,rPRI-Pn=0.644 7**,RMSE=3.39,n=20),利用它们相关性最高的函数模型方程分别估算FAPAR和Pn,实测值和估测值都达到极显著(r实测FAPAR-估测FAPAR=0.805 4**,r实测Pn-估测Pn=0.760 9**,n=20)。【结论】可以用高光谱植被指数无损的提取棉花光合生理参数信息。     

观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究

采用LI-6400便携式光合作用测定仪系统研究药用、观赏树种香花崖豆藤的光合特性,结果表明：香花崖豆藤是一种喜光植物,其叶片的光补偿点为25μmol／m·s,光饱和点为2000μmol／m^2·s;相关分析表明净光合速率与饱与蒸汽压差、叶室气温、叶片温度及光照强度均成显著正相关,与胞间CO2浓度成负相关;主成分分析表明,光照、叶片温度、蒸腾是光合作用的主要因子;逐步线形回归表明,净光合速率主要受到叶室气温的影响。     

观赏药用植物香花崖豆藤光合特性研究

采用LI-6400便携式光合作用测定仪系统研究药用、观赏树种香花崖豆藤的光合特性,结果表明：香花崖豆藤是一种喜光植物,其叶片的光补偿点为25μmol／m^2.s,光饱和点为2000μmol／m^2.s;相关分析表明净光合速率与饱与蒸汽压差、叶室气温、叶片温度及光照强度均成显著正相关,与胞间CO2浓度成负相关;主成分分析表明,光照、叶片温度、蒸腾是光合作用的主要因子;逐步线形回归表明,净光合速率主要受到叶室气温的影响。     

刺槐光合生理生态特性日变化研究

为了解刺槐光合生理生态特性及生长的适宜生态条件,培育出优质高产的林木.采用LI-6400光合测定系统对刺槐的光合生理特性日变化及其与气象因子关系进行了研究.结果表:(1)刺槐的Pn日变化呈"双峰型"曲线,有明显的"午休"现象,第一个峰出现在9:00左右,第二个峰出现在15:00左右,第一个峰值明显高于第二个峰值.(2)Tr在很大程度上决定于气孔的活动状态,Ci因为Gs的降低而减少,刺槐的光合速率控制因子为气孔限制.(3)Pn与Gs成极显著正相关,与Tr成显著性正相关.环境因子主要是影响叶片的Tr、Vpdl和Tl来影响Pn,PAR对Pn的影响较大.但可能不是导致刺槐光合"午休"的直接因素.     

不同刺槐品种光合光响应曲线的温度效应研究

采用Li-6400便携式光合测定仪分别测定了25、30、35℃等3个温度条件下3个刺槐品种的光合光响应特征曲线,并选用直角双曲线修正式对光响应曲线进行拟合。结果表明:1)温度对不同刺槐品种光合光响应曲线变化规律具有显著影响,普通刺槐和红花刺槐在25℃时光饱和点高,而四倍体刺槐在35℃时光饱和点高,说明四倍体刺槐对高温的适应能力相对较强;2)总体上,不同刺槐品种的最大净光合速率、光能利用效率及初始量子效率随着温度梯度的升高,均有所下降,光补偿点及暗呼吸速率随温度的变化规律不明显。