光照对伊乐藻（Elodea nuttallii）幼苗生长及部分光能转化特性的影响

将伊乐藻幼苗种植于不同光照强度水体中,定期测定伊乐藻主要生长发育指标,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪测定幼苗叶片的叶绿素光合荧光参数,研究高于光饱和点的光强、介于光饱和点与补偿点之间的光强、低于光补偿点的光强对伊乐藻幼苗生长以及光系统Ⅱ(PSⅡ)光合荧光特性的影响.结果表明:(1)不同光照强度对伊乐藻幼苗株高、叶片数、鲜重有显著影响.100%、5%、1%自然光照组伊乐藻幼苗株高、叶片数、鲜重随时间变化均呈现增加趋势,但试验后期100%自然光照组幼苗增长率有所下降,1%自然光照组增长率变缓;0.5%、0.1%、0.05%自然光照组幼菌株高、叶片数、鲜重随时间变化均呈现下降趋势,试验结束时,0.1%、0.05%自然光照组幼苗株高比初始降低了 20%、60%;(2)不同光照强度对伊乐藻幼苗叶片的光合色素含量有显著影响.Chla、Chlb含量随光强减弱均呈现升高趋势,而Chla/Chlb则呈现降低趋势,表明随着光强的逐渐降低,植物通过调节色素含量来增加对光能的捕获,从而提高叶片对光能的吸收以适应外界的逆境生长环境;(3)伊乐藻幼苗光适应能力随光照强度小同而有明显差异,其中5%自然光照组幼苗光适应能力明显高于其他组,试验结束时,6组幼苗的最大电子传递速率由大到小依次为5%、100%、1%、0.5%、0.1%、0.05%自然光照组.     

光照强度对鸡爪槭叶色变化生理的影响

光照强度会影响到植物叶片中色素合成、酶活性和内含物含量,光照强度的改变是否会影响鸡爪槭(Acer palmatum Thunb.)叶片颜色变化期的生理特征?探讨不同光照强度对鸡爪槭秋季叶片呈色效果的影响,可为彩叶树种引种栽培提供一定的理论依据.采用不同遮荫的梯度处理,光照强度为自然光照100%(对照)、80%自然光照、50%自然光照,分析鸡爪槭叶片颜色转变过程中叶片色素、叶绿素酶(chlase)等酶活性和内含物质等生理指标.结果显示,鸡爪槭叶片颜色转变过程中,叶绿素含量显著降低(P 0.05),花色素苷(anthocyanin)含量显著增加,叶绿素酶活性显著增强,100%和50%的光照下苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)先增强后降低. 80%、50%的光照强度下花色素苷的合成、丙二醛(MDA)的积累、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素(Caro)含量显著低于对照,叶绿素a(Chla)、可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量没有显著影响;光照强度处理对9月的叶绿素酶和PAL活性影响显著,对11月SOD和过氧化物酶(POD)活性影响显著,光照强度越弱,活性越强.因此光照强度减弱延迟了鸡爪槭叶片变色,同时也缩短了彩叶期,影响了观赏效果,光照强度越弱影响越大.(图1表2参36)     

半红树植物杨叶肖槿和海芒果的光合特性研究

杨叶肖槿(Thespesia populnea)和海芒果(Cerbera manghas)是2种有较高药用价值和园林价值的半红树植物,在海岸带生态系统中发挥着重要作用。测定了这2种半红树植物的比叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、光响应曲线等光合特征指标。结果表明:杨叶肖槿的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为519.301和42.178μmol·m~(-2)·s~(-1);海芒果的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为268.287和29.862μmol·m~(-2)·s~(-1),杨叶肖槿和海芒果分别属于典型阳生植物和中生植物。比较2种半红树植物光合特性发现:杨叶肖槿具有较高的非光化学荧光淬灭(NPQ,2.264)和瞬时水分利用效率(IWUE,9.640μmol·mmol-1),这表明杨叶肖槿在强光下的光保护能力和水分利用能力更强;在高于光饱和点的光强下,杨叶肖槿叶片光合速率未出现下降趋势,对高温和强光照的适应能力更强。海芒果具有较高的比叶面积(SLA,99.07 cm~2·g~(-1))、叶绿素a/b比值(3.519),能在低光环境中有效吸收和转化光能,对低光环境有较强的适应力。上述结果表明,在海岸带绿化中,杨叶肖槿可作为先锋树种种植,而海芒果则需要与阳生植物搭配种植或种植于林缘。     

高温和干旱对银杏光合作用、叶片中黄酮苷和萜类内酯含量的影响

为了探讨高温和干旱的相互作用对银杏(Ginkgobiloba)生长及叶内次生代谢物的影响,设干旱、高温(夜间30℃)和干旱+高温3个处理,测定了2年生银杏幼苗的生长指标、光合特性、叶片水势、气孔导度以及叶内黄酮苷和萜类内酯的含量。与对照(未经干旱或高温处理)相比,高温引起银杏叶片最大净光合速率降低,气孔导度和光补偿点增加;干旱处理后,银杏最大净光合速率、气孔导度和叶片水势均降低,但光补偿点以及叶片黄酮苷和萜类内酯含量增加,表观量子产量变化不明显。高温和干旱共同作用下,银杏光补偿点和呼吸速率增高,光饱和点显著降低,根冠干重比无统计学上显著变化,但总干重降低。上述结果说明干旱和高温降低了银杏对光的适应范围,银杏光能利用效率变低,气孔导度下降,最大净光合速率降低,呼吸作用增强,抑制了生长;干旱引起黄酮苷和萜类内酯含量增加的幅度大于高温。     

高温和干旱对银杏光合作用、叶片中黄酮苷和萜类内酯含量的影响

为了探讨高温和干旱的相互作用对银杏(Ginkgo biloba)生长及叶内次生代谢物的影响，设干旱、高温(夜间30℃)和干旱 高温3个处理，测定了2年生银杏幼苗的生长指标、光合特性、叶片水势、气孔导度以及叶内黄酮苷和萜类内酯的含量。与对照(未经干旱或高温处理)相比，高温引起银杏叶片最大净光合速率降低，气孔导度和光补偿点增加；干旱处理后，银杏最大净光合速率、气孔导度和叶片水势均降低，但光补偿点以及叶片黄酮苷和萜类内酯含量增加，表观量子产量变化不明显。高温和干旱共同作用下，银杏光补偿点和呼吸速率增高，光饱和点显著降低，根冠干重比无统计学上显著变化，但总干重降低。上述结果说明干旱和高温降低了银杏对光的适应范围，银杏光能利用效率变低，气孔导度下降，最大净光合速率降低，呼吸作用增强，抑制了生长；干旱引起黄酮苷和萜类内酯含量增加的幅度大于高温。     

长白山不同海拔岳桦(Betula ermanii)的光合生理

通过研究不同海拔(1 750 m,1 900 m,2 000 m)岳桦的光合生理,探讨岳桦叶片对高山环境的适应特征.结果表明:与海拔1 750 m相比,1 900 m和2 000 m处植物叶片具有较低的暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP),较高的最大光合速率(Amax)、光近饱和点(LK)、表观羧化速率(CE)、最大羧化速率(Vcmax)和最大电子传递速率(Jmax).1 900 m处光化学淬灭系数(qP)和作用光存在时PSⅡ实际光化学量子效率(ФpsⅡ)最高,2 000 m处非光化学淬灭系数(NPQ)则最高.随海拔升高,岳桦叶片水分利用效率(WUE)先升高再降低.与1 750 m相比,1 900和2 000 m处植物叶片具有较高的气孔导度(gs)和CO2吸收速率(Pn/Ci斜率).分析表明:1 900 m是岳桦的最适生长区,具有较高的光合能力,且所受胁迫较小.图6表3参26     

西双版纳胶-茶群落中茶树的光合特性及其影响因子

胶-茶群落在西双版纳地区有大面积分布,研究该群落中茶树的光合特性及其影响因子,可以为胶茶间作和茶树种植的实践提供理论依据.在自然条件下使用Li-6400便携式光合系统测定了西双版纳低(570 m)、高(870 m)两个不同海拔高度的胶-茶群落中茶树连体叶片的光合日进程,并对比研究了群落和纯林中茶树叶片的光响应.结果表明,两个群落中茶树叶片的最大净光合速率、暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均显著低于茶树纯林.两个群落中茶树的净光合速率日进程曲线均为"单峰"型,高海拔茶树的光量子通量密度、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著高于低海拔茶树的.相关性分析表明,光量子通量密度是引起群落中茶树光合差异的主要因素.群落林下光照的增强提高了茶树的净光合积累.在高海拔地区采用以茶树为主的胶茶种植结构将促进经济效益的提高.图3表3参24     

杜鹃红山茶(Camellia changii Ye)的扦插苗、嫁接苗和砧木的光合作用特征

杜鹃红山茶(Camellia changii Ye)是山茶科全年开花的珍稀种类,其自然繁殖能力差,需要人工辅助的传粉、扦插或嫁接进行繁殖。本文研究了杜鹃红山茶扦插苗、嫁接苗及其砧木(油茶,Camellia oleifera Abel)3种苗木的叶绿素荧光参数和光合作用参数。结果显示,砧木及杜鹃红山茶的嫁接苗和扦插苗的叶片电子传递速率光曲线均随着光合有效辐射的增强而逐渐升高至最大值,后趋于相对稳定或略有下降,其光饱和点均在800~1 000μmol.m-2.s-1附近。研究还表明,3种苗木的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学荧光淬灭(qP)、相对电子传递速率(rETR)、最大净光合速率(Pmax)、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(IWUE)和瞬时光能利用效率(ILUE)均表现为砧木>嫁接苗>扦插苗,而非荧光淬灭(NPQ)的大小顺序则为:扦插苗>嫁接苗>砧木。这些结果表明,在这3种苗木中,砧木具有高光合、高蒸腾的特点,而扦插苗的光合蒸腾能力最弱。从光合生理的角度表明砧木适应能力最强、扦插苗最弱,而嫁接苗适应能力居中,商品化生产苗木可采用嫁接方式。     

遮阴和盐分对银叶树幼苗光合特性与叶绿素荧光参数的影响

通过比较不同光和盐水平下银叶树(Heritiera littoralis)幼苗的叶绿素含量、光合光响应参数及叶绿素荧光参数的差异,探讨了遮阴和施盐处理下银叶树幼苗的光合生理及适应能力。以银叶树盆栽幼苗为研究对象,以全光无盐为对照,设置遮阴(遮光率为80%)与2.5%盐水处理,经60 d的处理,测定其光合光响应参数、叶绿素荧光参数及叶绿素含量。结果表明,在正常环境下,银叶树光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)及Chla/b分别为1023、28.8μmol·m^?2·s^?1及3.65,属阳性树种。在无盐条件下,遮阴处理导致了叶片叶绿素含量、表观量子效率(AQY)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')的升高,却降低了Chl a/b、最大净光合速率(P′max)、LSP、LCP、暗呼吸速率(Rd)、初始荧光(Fo)、PSⅡ实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)及非光化学淬灭系数(NPQ)。在全光照或80%的遮阴环境下,盐胁迫均使得叶片叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max、LSP)及叶绿素荧光参数(Fm、Fv/Fo)显著下降(P<0.05);而在全光环境下,盐胁迫同样显著降低了Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR(P<0.05),但在遮阴环境下,盐胁迫并没有显著降低叶片Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ及ETR(P>0.05)。盐分对叶片叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max及LSP)及叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、ΦPSⅡ、ETR及NPQ)的影响高于光照,光和盐对叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max及LSP)及叶绿素荧光参数的影响没有交互作用。研究表明,银叶树幼苗表现出较高的耐阴性及对弱光的利用能力;盐胁迫使银叶树幼苗发生了明显的光抑制,PSII的光化学活性降低,过剩光能对光系统的破坏的风险增加,光能转换效率与电子传递能力下降,光合作用效率大幅降低。     

不同年龄人工林尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)叶片光合特性及水分利用效率

利用Li-6400便携式光合作用测定系统,研究自然条件下不同年龄人工林尾巨桉(2年生、4年生和6年生)叶片光合特性及水分利用效率.结果表明:一年中桉树人工林叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的月动态呈现单峰曲线,以8月份为最高,1月份为最低;从9月到第2年1月逐渐减低,从2月到8月缓慢增加;胞间CO_2浓度的月动态与其相反.不同林龄桉树人工林叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率从2013年9月到2014年4月大小顺序为4年2年6年,而从2014年5月到8月大小顺序为2年4年6年;净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的年平均值大小顺序为2年4年6年,2年、4年、6年的年水分利用效率平均值为2.33μmol/mmol、2.28μmol/mmol、2.17μmol/mmol,且净光合速率与胸径增长量呈显著正相关(P0.05).桉树人工林叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率与气孔导度、大气温度、光合有效辐射呈极显著(P0.01)或显著(P0.05)正相关,与胞间CO_2浓度呈负相关.随着林龄的增加,净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率逐渐降低,因此桉树人工林早期对水分及养分需求大,进行合理地养分管理和定向培育,可实现桉树的可持续经营.     

干旱胁迫对香樟幼树生长及光合特性的影响

通过盆栽和持续干旱研究了干旱胁迫(以2 d为一个处理间隔,持续干旱0-16 d)对香樟(Cinnamomum camphora)幼树生长及光合特性的影响.结果显示:(1)干旱胁迫下香樟幼树的地径、树高生长量受到了抑制.轻度、中度干旱处理(干旱时间2-8 d)叶片含水量和叶片相对含水量与对照差异均不显著,重度干旱处理(干旱时间10 d)下显著低于对照(P0.01);(2)干旱胁迫影响了香樟叶片光合作用的日变化进程,妨碍了其有机物质积累;(3)干旱胁迫下香樟叶片光合色素总量先升高后降低,在干旱第8天达到最高.所有干旱处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均受到不同程度的抑制.气孔因素和非气孔因素共同作用影响香樟幼树的光合作用,在干旱初期(干旱时间2-8 d)气孔因素起主导作用,干旱后期(干旱时间10 d)非气孔因素起主导作用;(4)干旱胁迫下香樟幼树叶片的表观量子效率(AQY)、RuBP羧化速率(CE)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及CO2补偿点(CCP)均显著降低,表明干旱会降低香樟幼树对环境中光照和CO2的利用及适应能力.综上,干旱胁迫下香樟幼树的水分生理状况变差,光合能力及光合日变化进程受到影响,对环境中光照和CO2的利用及适应能力也明显降低,最终香樟幼树的形态生长受到抑制.图3表3参35     

环境光强对糯玉米籽粒主要品质成分的影响

作物生长发育期间的环境光强是影响作物品质的主要因素之一。为了解不同环境光强对鲜食型糯玉米籽粒品质的影响,以香白糯(Xiangbainuo)为材料,采用人工遮光的方法模拟不同的环境光强,在糯玉米籽粒灌浆期间测定其籽粒粗蛋白、淀粉、脂肪、水分含量的变化规律和收获时籽粒的氨基酸总量及氨基酸各组分含量。结果表明,遮光没有明显改变糯玉米灌浆期间籽粒中主要品质成分的变化趋势,但对主要品质成分所占质量分数的影响很大。弱光(40%全光照)与自然光照(100%全光照)相比,糯玉米授粉后30d时,其籽粒中粗蛋白和淀粉的质量分数分别增加1.56和3.5个百分点,脂肪减少了1.5个百分点;自然光照条件下糯玉米籽粒的含水量每天以1.31%的速率减少,其脱水速率高于弱光下糯玉米籽粒脱水速率0.17个百分点。收获时,40%全光照条件下糯玉米籽粒中粗蛋白质量分数、氨基酸总量和赖氨酸质量分数高于自然光照和80%全光照时的质量分数,而糯玉米籽粒的百粒干质量显著降低。     

3种光强环境下白魔芋生长旺盛期的光合和叶绿素a荧光特征

为了解生长旺盛期的白魔芋(Amorphophallus albus)对不同光强环境的适应机制,通过模拟白魔芋在农业生产中常见的3种生长光环境(高光、中光、低光),研究叶片气体交换和叶绿素a荧光参数的变化.结果显示:随着生长环境光强的减小,白魔芋的暗呼吸速率和表观量子产额显著增大(P0.05),且在低光下最大净光合速率(A_(max))、水分利用效率和羧化效率具有最大值,光补偿点和CO_2补偿点在高光条件具有最大值;高光生长环境下白魔芋对光合诱导反应更迅速,且随着初始气孔导度(G_(s-initial))的增大,达到最大净光合速率30%、50%和90%所需的时间逐渐降低.低光生长环境下白魔芋的光系统II(PSⅡ)光下最大光化学效率(F_v′/F_m′)、实际光化学效率(ΔF/F_m′)、非光化学淬灭(NPQ)和电子传递速率(ETR)具有最大值;高光生长环境下白魔芋将更多光能分配到非光化学途径(Φ_(NPQ)),而中、低光生长环境下光化学途径(Φ_(PSⅡ))比例较高.综上表明,处于生长旺盛期的白魔芋在中、低光生长环境下有着较高的光合效率,并通过增加热耗散增强光保护能力;高光生长环境下白魔芋具有较快的光合诱导速率,同时通过增强PSⅡ抑制状态的转换能力等策略来适应高光,从而避免光合机构不可逆的损伤.(图8表2参45)     

盐碱地施用脱硫石膏对土壤养分及油葵光合特性的影响

通过分析宁夏平罗西大滩不同改良年份盐碱地土壤养分含量,测定油葵(Helianthus annuus)光合日变化曲线、光响应曲线和油葵产量,研究了施用脱硫石膏对盐碱地土壤改良及油葵光合特性的影响.结果表明,在盐碱土壤上施用燃煤电厂脱硫石膏后,土壤电导率、pH值随土壤改良年限增加而逐年下降,土壤有机质含量、碱解氮、有效磷和速效钾则逐年上升.随着土壤改良年限增加,油葵叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度均明显下降,气孔限制值和水分利用效率也明显下降(P<0.01).同时,随着改良年限增加,油葵叶片暗呼吸速率、光饱和点和最大净光合速率增加,而光补偿点降低.施用脱硫石膏后油葵盘径、百粒重和产量随土壤改良年限增加也显著提高(P<0.05).因此,施用燃煤电厂脱硫石膏能够显著地改良盐碱地土壤、提高油葵叶片光合能力,从而促进作物生长、提高作物产量.图2表3参29     

南澳岛光裸地和次生林下6种乡土树幼苗生长与光合特征

海岛是国土的重要组成部分.对海岛退化生态系统进行恢复和改造具有重要意义.通过系统观测并比较乡土树种重阳木Bischofia javanica、大叶杜英Elaeocarpus balansae、蒲桃Syzygium jambos、鸭脚木Schefflera octophylla、阴香Cinnamomum burmannii及樟树Cinnamomum camphora苗木在南澳岛光裸地和次生林下的存活、生长及其光合特征,探讨两种不同生境对6个树种生长、存活的影响及用乡土树种苗木进行海岛荒坡恢复和人工耕林分改造的可行性.结果如下:①从2007年4月栽植到2008年7月,所有苗木在光裸地平均存活率为46%,低于次生林下的78%.光裸地重阳木存活率最高,为85%;鸭脚木存活率最低,只有18%.次生林下重阳木和鸭脚木存活率都较低,约为60%,远低于其它树种.②各树种苗木在光裸地生长量均高于次生林下.光裸地所有树种苗木地径、苗高和冠幅的平均相对增长量分别是次生林下苗木的4.8,1.7和2.0倍.光裸地重阳木生长较快;次生林下阴香生长较快,重阳木、鸭脚木生长较慢.③苗木在光裸地的日均净光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别是次生林下的2.3,3.7和2.1倍.同一生境下各树种苗木的日均净光合速率差异不大.④各树种苗木在光裸地的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)及表观量子效率(AQY)与次生林下同一树种相比均差异显著(P<0.01).光裸地重阳木、鸭脚木和樟树具有较高的光饱和点和光补偿点,为喜光树种;大叶杜英、蒲桃和阴香具有较高的光饱和点和较低的光补偿点,为喜光耐阴树种.而次生林下各树种均具有较低的光补偿点和较高的表观量子效率,表明在次生林下各树种均具有较好的耐阴性.综合考虑,重阳木适于在光裸地等光照条件好的生境栽植,阴香适于在林下生长,大叶杜英、蒲桃和樟树适应性较好.在强光和弱光下均可生长,而鸭脚木更适于半遮荫环境.这些研究结果可为海岛退化生态系统的植被恢复提供理论参考.     

东江中上游主要造林树种光合生理特征

在东江中上游,以6年生造林树种木荷Schima superba、红锥Castanopsis hystrix、火力楠Michelia macclurei和藜蒴Castanopsis fissa为材料,利用Li-6400光合作用测定系统,对东江中上游水源林主要造林树种木荷、红锥、火力楠和藜蒴叶片光合日变化和光响应进行了测定,探讨了4种树种在当地自然生境下的光合生理特征。结果表明：木荷和藜蒴净光合速率（Pn）日变化呈＂单峰＂曲线,火力楠和红锥净光合速率（Pn）日变化呈＂双峰＂曲线,4种树种净光合速率（Pn）最大值均出现在10：00左右,分别为8.73、6.00、6.68和7.91μmol.m-1.s-1;4种树种净光合速率（Pn）日均值表现为木荷〉火力楠〉红锥〉藜蒴,蒸腾速率（Tr）日均值表现为红锥〉木荷〉火力楠〉藜蒴,水分利用效率（WUE）日均值表现为木荷〉藜蒴〉火力楠〉红锥,木荷具有高光合、高水分利用效率的生理特性,对环境适应能力强。4种树种光响应曲线均符合非直角双曲线模型（R2〉0.98）和指数模型（R2〉0.98）,采用非直角双曲线模型拟合的4种树种最大净光合速率（P,max）、暗呼吸速率（Rd）和表观量子效率（a）基本高于指数模型相应拟合值,且接近实测值,但2种模型拟合的光饱和点低于实际观测值。在中幼龄阶段,木荷、红锥、火力楠和藜蒴表现出较高的光饱和点（LSP）、较低的光补偿点（LCP）和较低表观量子效率,具有较强的耐阴喜光特性,对光照强度表现出一定的适应性和可塑性,对弱光与强光的利用能力较高。这些研究结果为东江流域水源林造林设计、树种筛选和抚育提供理论参考。     

浙江天台山茶树光合日变化及光响应

自然条件下使用LCA－4型便携式光合测定系统研究了栽培天天台山主峰华顶山的茶树连体叶片的光合日变化及光响应。结果表明：在初夏晴天,上年越冬叶片（下称二年生叶）的光合速率,表观量子效率,羧化效率和饱和光强比展叶红16d的一年生叶高,CO2补偿点和光补偿点比一年生叶低,两者的净光合速率日进程曲线均为“双峰”型,午间胞间CO2浓度上升表明,此时净光合速率下降主要受非气孔限制因素的影响。一年生叶蒸腾速率高于二年生叶,它们日进程曲线为单峰河,午间最高,而气孔阻力进间最低。不同时段作光响应和CO2响应试验表明,上午茶树的表观量子效率,饱和光强和羧化效率较高,光补偿点和CO2补偿点较低。图3表4参26     

香樟幼龄林不同叶龄叶片的光合特征和单萜释放规律

通过调查亚热带地区重要树种香樟(Cinnamomum camphora)叶片生长发育中幼龄、成熟和老龄3个阶段的光合生理与植物挥发性有机化合物(Plant biogenic volatile organic compounds,BVOCs)单萜释放规律,研究光合光电子输运、CO2固定对单萜释放的影响和调控规律.光合生理特征参数调查采用非直角双曲线模型和Farquhar模型,单萜释放特征参数调查采用Guenther BVOCs排放模型.结果显示:(1)香樟叶片释放的单萜以蒈烯和罗勒烯为主.在本研究的基础状态下(温度25℃,光照强度800μmol m~(-2) s~(-1)和CO_2浓度400×10~(-6)),净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和胞间CO_2浓度(C_i)大小规律为成熟叶幼龄叶衰老叶,总单萜释放速率(E)为幼龄叶衰老叶成熟叶.(2)叶片3个叶龄阶段的单萜-光响应曲线变化趋势与光合的光响应曲线类似,但受CO2浓度的影响不明显.成熟叶具有最高的初始量子效率(α)、最大净光合速率(P_(nmax))、Rubiscom酶最大羧化速率(V_(cmax))、光下呼吸速率(R_p)和光饱和点(LSP),但是幼龄叶的光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和响应曲线的曲角系数(θ)最大.衰老叶具有最高的最大电子传递速率(J_(max))和最低V_(cmax),因此其Jmax/Vcmax比率为3个阶段最高,意味着衰老叶光能利用率最低,强光下光能过剩,这很可能也是常绿植物冬天利用过剩光能保持一定温度越冬的一个调控机制.(3)幼龄叶的最大单萜排放速率(E_(max))最大,其次为衰老叶,成熟叶最小.在3个阶段中,成熟叶的表观量子效率(β)和真实量子效率(βT)均是最大,幼龄叶的β最小,但βT却仅次于成熟叶.综上所述,香樟叶片单萜的释放受叶片叶龄不同影响显著,具有显著的光依赖特性,对CO_2浓度的响应不明显;香樟叶片单萜释放水平很可能受自身生长过程中能量和碳源供应的调控,也受不同生长季节环境因子变化的影响,结果可为区域性BVOCs释放模型提供有益的参数借鉴.     

贝加尔针茅草原羊草光合特征对氮沉降的响应

以贝加尔针茅草甸草原优势种羊草(Leymus chinensis)为研究对象,通过设置氮沉降量分别为0 kg·hm~(-2)(CK)、30 kg·hm~(-2)(N30)、50 kg·hm~(-2)(N50)、100 kg·hm~(-2)(N100)、150 kg·hm~(-2)(N150)的5个处理进行连续6 a(2010—2015年)模拟氮沉降的野外控制试验,测定羊草光合特性和叶片功能特性对氮沉降的响应。结果表明:N30、N50、N100、N150处理羊草的光饱和点(LSP)分别比CK处理低40.32%、19.73%、38.18%、37.75%,差异达显著水平(P0.05)。N30、N50、N100、N150处理羊草的最大净光合速率(P_(nmax))分别比CK处理低22.51%、48.56%、27.43、50.72%,差异达显著水平(P0.05)。N30、N50、N100、N150处理羊草叶片N含量(N_(mass))、叶片P含量(P_(mass))和建成成本(CC_(mass))均显著高于CK。N30、N50、N100和N150光和能量利用效率(PEUE)和光合氮利用效率(PNUE)均显著低于CK。5种氮素处理羊草P_(nmax)与PNUE、PEUE呈极显著正相关,叶片N_(mass)与比叶面积(SLA)、P_(mass)、CC_(mass)呈极显著正相关,CC_(mass)与SLA之间呈极显著正相关。综合研究表明,氮沉降持续增加会降低羊草的PEUE和PNUE,提高叶片CC_(mass)和叶片N/P比值。     

菹草石芽萌发及幼苗生长对光、温因子的响应

试验分冬夏2季进行.冬季采用盆栽试验方法,研究了菹草石芽在弱光环境下的萌发和幼苗生长以及弱光对菹草叶片光合效率的影响.冬季试验共设6个光照处理,即:2×104～5×104(对照,晴天中午最大[光]照度)、350～450、160～260、60～80、30～50、0～30 lx,试验时间为67 d.夏季试验在光照培养箱内进行,研究高温条件下石芽萌发的[光]照度阈值.夏季试验设6个光照处理,即:1 400、970、660、450、160、120 lx.结果表明:(1)冬季试验,栽培45 d时菹草石芽全部萌发,光照对石芽萌发无显著影响;夏季水温(32±1) ℃条件下,石芽萌发的[光]照度阈值为120～160 lx,[光]照度达到1 400 lx,石芽就能够达到自然萌发率.(2)菹草幼苗生长前期,5个弱光处理菹草株高生长速率(约1.20 cm·d-1)快于光照较充足的对照(0.92 cm·d-1);幼苗生长后期,对照菹草生长速率(3.15 cm·d-1)快于5个弱光处理菹草生长速率(1.09 cm·d-1),且各处理叶片数并未随株高的增加而增加.(3)冬季试验,菹草石芽萌发后的第39天,对照及各处理菹草幼苗的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qp)随着[光]照度的减弱而下降,弱光对菹草幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)产生显著影响;非光化学淬灭系数(qn)随[光]照度的减弱而增加,对菹草幼苗叶片PSⅡ有一定的保护作用.(4)从快速光响应曲线可以看出,长期光照不足导致菹草植株的光响应能力显著降低.