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为揭示芦苇在不同盐分浓度下的生理机制,采用银川平原湿地芦苇(Phragmites communis)的地下根茎进行芦苇栽培控制试验,利用CIRAS-2光合测定分析仪测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci),并统计生态指标,研究不同盐分浓度下芦苇的生长及光合作用特征.结果表明:芦苇具有一定程度的耐盐性,植株高度、多度、盖度和生物量随盐分浓度增加呈先增加后降低趋势,盐分浓度小于0.6％时对芦苇几乎没有不良影响或稍有促进作用,对芦苇的光合作用影响不明显,但盐分浓度大于0.6％时对芦苇生长和叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度呈明显抑制作用.     

不同盐度对芦苇生长及光合特征的影响

为揭示芦苇在不同盐分浓度下的生理机制,采用银川平原湿地芦苇(Phragmites communis)的地下根茎进行芦苇栽培控制试验,利用CIRAS-2光合测定分析仪测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci),并统计生态指标,研究不同盐分浓度下芦苇的生长及光合作用特征。结果表明:芦苇具有一定程度的耐盐性,植株高度、多度、盖度和生物量随盐分浓度增加呈先增加后降低趋势,盐分浓度小于0.6%时对芦苇几乎没有不良影响或稍有促进作用,对芦苇的光合作用影响不明显,但盐分浓度大于0.6%时对芦苇生长和叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO_2浓度呈明显抑制作用。     

遮光对金荞麦光合特性及芦丁含量的影响

在100％、85.2％、75.8％、59.7％自然光照4种光照强度条件下,研究了遮光对金荞麦光合特性及芦丁含量的影响.试验结果表明,遮光后金养麦光合作用明显受到影响,随光照强度的减弱,其叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均降低,胞间CO2浓度(Ci)增大,光合产量减少;同时,遮光使植株各器官芦丁含量降低,下降幅度随遮光强度的增大而增加.可见,金荞麦对光照强度较为敏感,强光照有利于植株生长和芦丁的合成.     

冬小麦旗叶光合速率对光强度和CO2浓度的响应

通过控制光强度、CO2浓度和温度等因素,研究华北平原冬小麦(Triticum aestivum)在抽穗期旗叶光合作用对光响应、CO2响应以及气孔导度对光的响应.结果表明: 在控制环境条件下,光合速率随光强度的增加而增大直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低直至出现光抑制;光合速率随CO2浓度的增加而增加,达到饱和CO2浓度后,光合速率几乎不变;冬小麦叶片气孔导度随光强度的增加而增加直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低.在气温为20和25 ℃、CO2浓度相同(360 μmol·mol-1)的条件下,冬小麦的最大光合速率几乎不变,但温度影响冬小麦的饱和光强度.     

不同氮素条件米槁幼苗光合作用对CO_2响应特征

为探求氮素对米槁幼苗叶片CO_2响应特征影响,以1年生米槁幼苗为试验材料,采用砂培法,利用Li-6400光合仪测定4种不同氮浓度胁迫下米槁叶片CO_2响应曲线及气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等相关光合参数,并运用直角双曲线、非直角双曲线、直角双曲线修正3种模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线。结果显示,直角双曲线修正模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线,可克服直角双曲线模型未考虑曲线凸度缺陷及无法拟合CO_2过饱和净光合速率(Pn)下降缺点,得到光合参数与实测值相近,直接确定CO_2饱和点(CSP)。在控制外界条件下,各氮处理米槁Ci随叶室内CO_2浓度(Ca)升高呈同步直线上升趋势。同一Ca值下,米槁叶片Ci随氮浓度水平增加而增大。各氮处理下米槁叶片Gs随Ci升高总体呈下降趋势;Tr变化趋势与Gs一致,在同一Ci下,Gs与Tr均随氮浓度增大而增加。米槁叶片Pn随Ci升高逐步升高,但在高Ci阶段Pn略下降,增施氮素可提高米槁叶片CSP、最大净光合速率(Pnmax),降低叶片CO_2补偿点(CCP),表明增施氮素能可强米槁叶片光合作用对CO_2适应幅度,提高CO_2利用效率,促进有机物积累。研究表明,直角双曲线修正模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线效果最佳,施氮可有效促进米槁幼苗生长。     

黄土丘陵沟壑区沙棘光合特性及气孔导度的数值模拟

【目的】研究黄土丘陵沟壑区沙棘叶片的光合速率和气孔导度特性及其耦合关系,建立干旱条件下沙棘叶片气孔导度模型。【方法】以Li-6400便携式光合仪测定的气体交换观测数据为基础,分析了沙棘叶片的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)的相关性,用Ball-berry和非直角双曲线光合模型描述了光合速率与气孔导度间的关系。【结果】沙棘叶片Pn与Gs日变化相对应且均呈现同步不对称"双峰"波动,具有典型"午休"现象,首峰出现在上午9:00左右,次峰峰值小于首峰,出现在下午15:00以后;沙棘叶片Pn与Gs呈正偏相关关系,而与Ci呈负偏相关关系,且不同月份Ci与Pn的偏相关系数均高于Gs与Pn,但Gs与Ci的简单相关并不稳定,8月份未达显著水平;Pn与Gs、光合有效辐射(PAR)的简单相关分析表明,Pn与Gs、PAR间均呈极显著正相关关系(R2=0.895 4,R2=0.990 2)。【结论】沙棘叶片衰老期间非气孔因素是光合作用的主要限制因子。联合Ball-berry气孔导度模型和非直角双曲线光合模型建立的黄土丘陵沟壑区沙棘叶片气孔导度对环境因子的响应模型,具有一定的适用性。     

鸡桑叶片光合速率与气孔导度及微气象因子的相关性研究

鸡桑(orus australis Poir)叶片光合速率是桑的重要生理指标,笔者旨在对影响鸡桑光合速率的生理因子-气孔导度和影响鸡桑光合速率的微气象因子进行分析,讨论其对鸡桑光合速率的影响;在鸡桑果实成熟期开展连续24h加密观测微气象因子,符合气象观测规范,采用LI6400型便携式光合测定仪,每个时次对相同的叶片进行活体测定.结果显示:鸡桑气孔导度与叶片光合速率及蒸腾速率呈正相关关系;鸡桑胞间CO2浓度与气孔导度呈负相关关系,CO2浓度在不同阶段对气孔导度的影响不同,浓度水平越高,影响越巨大;在影响鸡桑光合速率的微气象因子中,光照强度及叶温与鸡桑叶片光合速率在一定范围内呈正相关,光合速率随胞间CO2浓度的升高而降低.可见:鸡桑气孔导度与叶片光合速率、蒸腾速率及胞间CO2浓度关系密切,且与蒸腾速率的关系更显著;光照强度、CO2浓度及叶温等气象因子作为重要外界因素,其对鸡桑叶片光合速率的影响也是巨大的.     

缺苞箭竹气体交换对CO2浓度及光照强度的响应

为了了解缺苞箭竹的气体交换对短期CO2浓度升高的响应,用Li-6400光合测定系统测定了缺苞箭竹叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶面饱和水汽压亏缺(Vpdl)随光照强度的变化.结果表明:缺苞箭竹Pn、Gs和Tr随光强增强先增大并维持在一定水平然后又呈现下降趋势,水分利用效率(WUE)随光照强度增强先增大然后维持在一个较高水平,Vpdl呈现先减小后增大的规律;Pn和WUE随CO2浓度升高先增大然后减小,Gs和Tr随CO2浓度升高先减小后增大,Vpdl随CO2浓度升高而增大.随CO2浓度升高光饱和光合速率提高20﹪～61﹪,气孔导度降低36﹪～57﹪,蒸腾速率降低30﹪～53﹪,水分利用效率提高120﹪～215﹪,饱和水汽压亏缺提高4﹪～11﹪.     

新疆博斯腾湖北岸芦苇叶片气孔导度特征及数值模拟

基于博斯腾湖北岸芦苇叶片气体交换的观测数据,分析芦苇叶片气孔导度特征与环境因子之间的关系,并验证植物叶片气孔导度模型。结果表明,芦苇叶片气孔导度日变化呈现双峰曲线。芦苇叶片气孔导度的变化与环境因子之间关系密切,当光合有效辐射较低时,气孔导度随光合有效辐射的增加而增加,当光合有效辐射大于1 200μmol·m-2·s-1时,气孔导度呈现下降趋势;气孔导度在一定范围内随水汽压亏损的增加而增加,在水汽压亏损接近1.8kPa时,气孔导度达到最大值,之后气孔导度随水汽压亏损的增加而降低;当温度达到27.75℃时,气孔导度达到最大,此后随着温度的增加,气孔导度逐渐降低。对2类气孔导度模型进行验证与对比,结合实测数据,建立适用于博斯腾湖芦苇叶片气孔导度对环境因子响应模型。     

山西太岳山核桃楸光合特性的研究

用Li 6 4 0 0光合作用测定系统对自然生长的核桃楸壮龄林木的光合作用进行测定 .结果如下 :①核桃楸的光合速率在 1d内有两个峰值 ,两个光合峰高度接近 ,上午的光合速率峰持续时间较下午的长 .叶片气孔导度、蒸腾速率与光合速率间表现出较强的正相关 ,日变化曲线呈双峰型 .叶片胞内CO2 浓度受气孔导度和大气CO2 浓度的双重影响 ,呈现出早晚大幅升高 ,正午有 1h的峰值的日变化进程 .②在控制条件下 ,叶片的光合速率在低光合有效辐射 (0～ 5 0μmol (m2 ·s)下 ,表现出随CO2 浓度增加而降低的趋势 ;高出此光合有效辐射值后 ,光合速率随CO2 浓度的增加呈抛物线变化 ,最高点对应的光合有效辐射下的CO2 饱和点 ,且随光合有效辐射的增加CO2 饱和点增高 .当光合有效辐射为0～ 12 0 0 μmol (m2 ·s)时 ,叶片的气孔导度表现出随光合有效辐射的增加而增大 ,随CO2 浓度的增加而减小的趋势 ;光合有效辐射超过 12 0 0 μmol (m2 ·s)后 ,气孔导度随光合有效辐射、CO2 浓度的增加而降低 .叶片蒸腾速率的变化趋势与气孔导度类似 .     

NaCl胁迫下秋眠型紫花苜蓿光合作用特性的研究

以中苜一号为对照,研究NaCl溶液(0,50,100,150和200 mmol.L-1)处理下秋眠型紫花苜蓿Maverick、Vernal、Pioneer5446的光响应动态,观察形态特征和盐害级别,用Li-6400光合仪测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)。结果表明,随NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长,Maverick、Vernal、Pioneer5446和中苜一号叶片的盐害级别均加大,但品种间和处理间盐害出现的时间早晚和最终盐害程度不同。在50和100 mmol.L-1 NaCl的较低浓度下秋眠型紫花苜蓿和中苜一号光合响应存在着预警阶段恢复阶段-耗尽阶段,在150和200 mmol.L-1 NaCl的高浓度下,紫花苜蓿光响应直接进入耗尽阶段。秋眠型紫花苜蓿的耐盐性低于中苜一号。     

毛竹光合生理对气候变化的短期响应模拟

为揭示毛竹Phyllostachys pubescens在全球气候变化大背景下对气候因子的响应,通过模拟不同温度、相对湿度、二氧化碳摩尔分数环境,利用Li-6400测定拟合毛竹的光响应曲线和二氧化碳响应曲线。结果表明：在短期二氧化碳摩尔分数倍增的条件下,毛竹的气体交换参数,包括光饱和点均成倍增加,蒸腾速率下降,且二氧化碳响应曲线符合米氏方程;温度在其稳定基础上突然增加或降低都会导致毛竹气孔导度增加,净光合速率减小,而蒸腾速率与温度呈正相关;在大气湿度突然降低的情况下,气孔导度增加,净光合速率有所增加,但蒸腾速率增加的幅度达7倍之多。由此推断,在短期二氧化碳摩尔分数增加的情况下,“施肥效应”会使毛竹的净光合速率增加,但是二氧化碳摩尔分数增加所带来的“温室效应”,及由此可能带来的干旱,使得毛竹的气孔灵敏度和活化的Rubisco数量成为限制性因子,最终限制毛竹的正常生理生长活动。图4表3参21     

弱光下长期亚适温和短期低温对黄瓜气孔特性及叶绿体超微结构的影响（征文）

摘要：　为了探讨弱光下长期亚适温和短期低温对黄瓜叶片光合机构的影响机理的差异，本文研究了两种逆境对黄瓜气孔特性及叶绿体超微结构的影响。结果表明，长期（7d）弱光亚适温处理（Ⅰ）后，黄瓜叶片的Gs和Ci降低；短期（3d）弱光低温处理（Ⅱ）的Gs明显降低，而Ci升高。条件改善后，前者的Gs和Ci均上升；而后者的Gs增加，Ci降低。处理后当天测定，长期弱光亚适温处理叶片的气孔多数处于关闭状态，而短期弱光低温处理的气孔开张比和开张度显著大于CK。表明较长时间的弱光亚适温处理Pn的降低与气孔开度减小显著相关；而短时间的弱光低温处理Pn降低的主要原因是叶肉因素。长期弱光亚适温处理后淀粉粒数明显减少，而短期弱光低温处理黄瓜幼苗的生长过程基本停止，物质运输严重受阻。     

外源γ-氨基丁酸对盐碱胁迫下甜瓜幼苗光合作用影响

为了探讨外源γ-氨基丁酸对盐胁迫下甜瓜的生长发育的影响,以甜瓜品种一品天下208为材料,采用水培法研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对盐碱胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累、叶绿素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:盐碱胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累量、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、PSII的实际量子效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)显著降低(P0.05),而非光化学猝灭系数(NPQ)、气孔限制值(Ls)显著升高(P0.05);叶面喷施外源γ-氨基丁酸(GABA)可显著提高盐胁迫下甜瓜幼苗的干物质积累、叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、ETR、ФPSII、qP(P0.05),降低NPQ、Ls(P0.05)。研究表明外源GABA可提高盐碱胁迫下甜瓜幼苗叶片的光合能力,增加植株的干物质积累,有效地缓解盐碱胁迫对甜瓜幼苗生长的抑制作用。     

Responses of leaf stomatal and mesophyll conductance to abiotic stress factors

Plant photosynthesis assimilates CO₂ from the atmosphere, and CO₂ diffusion efficiency is mainly constrained by stomatal and mesophyll resistance. The stomatal and mesophyll conductance of plants are sensitive to abiotic stress factors, which affect the CO₂ concentrations at carboxylation sites to control photosynthetic rates. Early studies conducted relevant reviews on the responses of stomatal conductance to the environment and the limitations of mesophyll conductance by internal structure and biochemical factors. However, reviews on the abiotic stress factors that systematically regulate plant CO₂ diffusion are rare. Therefore, in this review, the rapid and long-term responses of stomatal and mesophyll conductance to abiotic stress factors (such as light intensity, drought, CO₂ concentration and temperature) and their physiological mechanisms are summarized. Finally, future research trends are also investigated.     

雾培马铃薯结薯的光响应机理研究

在雾培方式下,研究光调控对马铃薯光合特性及结薯机理的影响,结果表明:光调控能够促进马铃薯匍匐茎与块茎提早和多发生,促进净光合速率增加,改变气孔导度、胞间二氧化碳浓度的大小,促进植株根、茎、叶生长.光照时间12h/d和光照强度600μmol/m2.s的调控组合能获得较多的块茎数量和较大的块茎,建立的优化同化系统既节约能源,又降低成本.     

盐胁迫对不同倍性金银花光合特性的影响

【目的】研究四倍体和二倍体金银花叶片光合作用对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对PSⅠ和PSⅡ性能以及协调性的影响,比较盐胁迫下叶片光合特性的差异,分析盐胁迫对叶片Na⁺、Cl^-和丙二醛含量以及叶片生物量的影响,揭示不同倍性金银花耐盐胁迫的能力,为盐碱地栽培品种的选择提供参考。【方法】选用四倍体和二倍体金银花为试验材料,采用叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和820 nm光反射曲线同步测定技术,结合气体交换参数,研究中度（150 mmol·L^-1 NaCl）和重度（300 mmol·L^-1 NaCl）盐胁迫对四倍体和二倍体金银花叶片光合作用和光合机构的影响。金银花植株定植于装有石英砂的塑料盆中,Hoagland营养液培养。营养液中加入NaCl用于盐处理,每天递增50 mmol·L^-1到达处理浓度（150和300 mmol·L^-1）,处理持续15 d。以不加入NaCl的营养液培养对照植株。盐处理过程中选取枝条中部全展的叶片用于指标测定。【结果】中度盐胁迫下,四倍体和二倍体金银花叶片光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度显著降低,但四倍体下降幅度小于二倍体,说明中度盐胁迫下光合速率的降低是由气孔限制引起的,四倍体叶片光合作用受气孔限制程度较小。重度盐胁迫下,四倍体和二倍体金银花叶片光合速率也显著降低,但四倍体下降幅度小于二倍体,能维持较高的光合活性。重度盐胁迫7 d后,二倍体金银花叶片Rubisco酶的活化状态和羧化效率显著降低,诱发PSⅡ光抑制,降低向PSⅠ电子传递的量子产额。因此,PSⅠ的还原受到抑制,820 nm光反射曲线应该显示PSⅠ氧化幅度增加。但结果相反,PSⅠ氧化幅度却显著降低。重度盐胁迫下,二倍体金银花叶片PSⅠ也发生了光抑制,不能有效推动电子向PSⅠ受体侧传递,抑制了PSⅠ的氧化,而PSⅠ光抑制程度高于PSⅡ,导致PSⅠ氧化幅度显著降低,破坏了PSⅡ与PSⅠ的协调性。重度盐胁迫15 d后,四倍体金银花叶片Rubisco酶活化状态和羧化效率显著下降,但下降幅度小于二倍体金银花,PSⅡ和PSⅠ的性能未受显著影响,维持了PSⅡ和PSⅠ的协调性。因此,相对于二倍体,四倍体金银花叶片在重度盐胁迫下也具有较高的光合活性。盐胁迫15 d后,二倍体金银花叶片Na⁺、Cl^-和丙二醛含量显著增加,整株叶片干重显著降低,其变化幅度大于四倍体金银花,说明四倍体金银花受离子毒害的影响较轻,这可能是其在盐胁迫下维持较高光合性能的原因。【结论】盐胁迫下,四倍体金银花叶片能维持较高的气孔导度和Rubisco酶的活化状态,保持了PSⅡ和PSⅠ的协调性,因而具有较高的光合活性,能够积累较多的生物量。因此,四倍体金银花耐盐胁迫的能力强于二倍体,更适于盐碱地栽培。     

苗期弱光对花生光合特性的影响

【目的】探讨苗期不同弱光条件下花生(Arachis hypogaeaL.)叶片光合特性的变化规律,为合理规划麦套花生布局提供理论依据。【方法】以丰花1号为供试材料,在花生苗期用不同透光率的黑色遮阳网进行遮光,设置不遮光(CK)、遮光27%、遮光43%和遮光77%4个处理。测定遮光后花生功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、光合曲线参数、荧光参数以及光合酶的活性,比较不同遮光处理间的差异。【结果】遮光后随遮光程度的增强,花生叶片净光合速率(Pn)显著降低,气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、光补偿点、光饱和点、CO2补偿点、CO2饱和点、羧化效率、RUBPCase和PEPCase活性显著降低;叶绿素含量、表观量子效率显著增加,实际光化学效率ФPSⅡ和最大光化学效率(Fv/Fm)升高;即时光强和长期遮光处理均能明显降低光合酶的活性。【结论】苗期遮光显著降低花生叶片的光合速率,原因是气孔限制、非气孔因素即叶肉细胞光合活性下降和光系统Ⅱ光能分配变化;提高了花生利用弱光的能力;遮光27%的影响较小,可据此合理规划麦套花生的种植规格。     

水分胁迫对茶树光合作用的影响

以铁观音茶树品种为材料,测定其干旱胁迫过程中叶片光合作用和脱落酸（ＡＢＡ）含量的变化．结果表明：离体叶片,轻度水分胁迫,气孔导度下降是净光合速率、蒸腾速率下降的主要原因;严重水分胁迫,净光合速率下降是由叶肉细胞光合能力下降引起的．土壤自然干旱过程中,茶树叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随着土壤水势下降而逐渐下降,ＡＢＡ含量逐渐提高;在－３８ｋＰａ开始水分胁迫,临时性萎蔫点在－５０ｋＰａ,永久性萎蔫点在－５８ｋＰａ;气孔导度与ＡＢＡ含量呈显著的负相关;复胁迫茶树经过抗旱锻炼后,其抗旱能力明显提高．     

2年生希蒙得木幼苗对干旱胁迫的光合生理响应

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫(干旱0 d6、d1、2 d、18 d)对2年生希蒙得木叶片光合特性的影响。结果表明,希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)随土壤含水量(SWC)的降低而显著降低,且SWC与LRWC呈极显著正相关;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和最大净光合速率(Pnmax)均随干旱时间的增加而显著降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加,胞间CO2浓度(Ci)呈先降低(D12)后升高(D18)的趋势,但水分利用效率(WUE)与Ci呈相反的变化趋势;干旱12 d处理下希蒙得木叶片光合能力下降的主要原因可能是气孔限制,而干旱18 d后植株光合能力下降的主要原因可能是非气孔限制;此外,表观量子产量(AQY)和光饱和点(LSP)均随干旱胁迫程度的增加而显著下降,并伴随着光补偿点(LCP)的急剧升高。由此表明,干旱条件下,希蒙得木叶片水分严重亏缺,光合碳同化能力及对光环境的适应能力降低,这也可能是植株应对干旱逆境的生存策略。