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     

亚热带不同林地植物光合作用对空气CO_2浓度增高的响应

以桃金娘、荷木及九节和罗伞分别代表生长在密林、中等疏密林和疏林植物 .在较高空气CO2 浓度下 ,随着光强增加 ,疏林的桃金娘光合速率 (An/ μmolm-2 s-1)与光强关系曲线的最初直线部分斜率为 0 .0 5 1,而中等疏密林的荷木和九节则分别为 0 .0 39和 0 .0 34 ,密林的罗伞则较低 ,仅为 0 .0 2 2 .疏林桃金娘的不包括光呼吸的CO2 补偿点为Γ 38.1μLL-1,较荷木和九节分别约高 8.8%和 10 .7% ;较罗伞约高 14.7% .除罗伞有较低光呼吸速率外 ,疏林的桃金娘和中等疏密林荷木及九节的光呼吸速率 (Rd)相似 .光合作用的Rup2 饱和速率 (Vcmax)80 .2 μmolm-2 s-1,较荷木和九节分别高 2 4.8%和 2 2 .9% ,表明生长在疏林的桃金娘有较大羧化作用潜力 .实际电子传递速率与Rup2 再生有关 ,桃金娘的实际电子传递速率为 10 2 .7μmolm-2 s-1,明显较荷木和九节高 .罗伞有低的电子传导率 ,可能罗伞光合速率受Rup2 再生的明显限制 .桃金娘的光能转化效率δ为 0 .47electrons/quan tum .而中等疏密林的荷木和九节则为 0 .2 3和 0 .2 6electrons/quantum .疏林植物生长快 ,光合产物库不受限制时 ,空气CO2 浓度增高 ,有利于促进阳生阔叶树种的光合速率持续增高 ,促进其种群优势 .图 4表 1参 12     

拉瑞尔Larrea tridentata光合特性对CO2摩尔分数和干旱的响应

利用Li-6400光合测定系统测定拉瑞尔L.tridentata的光合生理特性及其对CO2摩尔分数升高和干旱的响应。结果表明：土壤水势在-0.884 5 MPa以上,L.tridentata的光合器没有任何损害,抵御干旱的能力很强;适当的增加CO2摩尔分数有利于提高光饱和点、光量子利用效率和最大净光合速率,且CO2摩尔分数升高的正效应要大于土壤水分胁迫的负效应,因而在一定程度上CO2摩尔分数的增加,提高了L.tridentata的抗旱能力;随着光合有效辐射的增强和CO2摩尔分数的升高,叶片净光合速率、CO2饱和点和羧化速率都有增大趋势,叶片对高摩尔分数CO2利用效率提高;不同土壤水分条件下,叶片气孔导度和蒸腾速率都随着CO2摩尔分数的升高而降低,水分利用效率随着CO2摩尔分数的升高而升高;既能饱和叶片的RubisCO,又不至于造成气孔大量关闭的CO2摩尔分数在700~800μmol.mol-1左右,说明目前的CO2摩尔分数还不足以饱和拉瑞尔的RubisCO酶。未来CO2摩尔分数升高,将对拉瑞尔的光合作用有所促进,并可能提高拉瑞尔对干旱的适应能力。     

不同光强下生长的厚叶木莲（Magnolietia pachyphylla）光合作用光响应的变化

生长在全光照的厚叶木莲幼树，叶片的表观光合量子产率（αA/molmol-1）为0．0246±0．0023，而生长在40%日光照和20%日光照的植株，αA分别为0．0266±0．0031和0．0165±0．0042．生长在40%日光照的植株叶片光能转换效率（α/molmol-1）为0．2581±0．0019，分别较全日光照和20%日光照高26．3%和33．2%．结果表明，40%日光照有利于厚叶木莲叶片的光能利用和增高光能转换效率．生长在20%日光照的植株，δ较低．生长在40%日光照的厚叶木莲较生长在全日光照和20%日光照的有较高的Γ*和Rd．表明厚叶木莲生长在40%日光照下能促进光下线粒体呼吸．而生长在20%日光照的则有较低的Rd．生长在40%日光照的厚叶木莲较生长在全日光照和20%日光照下的有较高的Vcmax和Jmax．不同光强下生长的厚叶木莲有不同的Jmax和Vcmax比值，光强的变化可能改变Vcmax和Jmax的平衡．40%日光照有利于增高Jmax．在较高光强的全日光照下生长和在较低光强的20%日光照下生长的植株，气孔对空气CO2浓度和相对湿度变化的敏感度较生长在40%日光照的高．生长光强改变气孔对一些环境因子的敏感度．结果表明，40%日光照的环境可能最适应于厚叶木莲异地迁移种植．图2表5参15     

连续两年紫外线—B辐射增强对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

研究了在紫外线(UV-B)辐射增强条件下与自然光下生长的玉米种子的发芽和幼苗生长特性以及对UV—B反应的变化。结果表明：与自然光下生长的玉米种子相比，UV—B辐射增强条件下生长的玉米种子的发芽率和幼苗生长指标有不同程度的下降，但在连续两年UV—B强度增加条件下，其种子发芽和幼苗生长指标受高强度UV—B影响的程度显著下降。在连续两年UV—B辐射增强条件下生长的玉米种子萌发的幼苗叶片类黄酮含量显著高于在自然光下生长的玉米种子萌发的幼苗，这可能是在UV—B辐射增强条件下生长的玉米对UV—B辐射增强产生适应性的重要原因之一。     

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     

UV-B辐射增强对不同大麦品种生理特性的影响

通过大田试验,研究了UV-B辐射增强对不同生育期3个大麦(Hordeum vulgare)品种光合和蒸腾生理特性的影响。试验设对照(自然光)和辐射增强(辐照强度14.4 kJ.m-2.d-1)2个UV-B辐射水平。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦光合作用和蒸腾作用。与对照相比,UV-B辐射增强可降低叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率,但对胞间CO2摩尔分数基本没有影响。不同大麦品种对UV-B辐射增强响应的敏感性存在差异,单2号对UV-B辐射增强较为敏感,而苏啤4号较不敏感。     

连续两年紫外线-B辐射增强对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

研究了在紫外线 (UV -B)辐射增强条件下与自然光下生长的玉米种子的发芽和幼苗生长特性以及对UV -B反应的变化。结果表明 :与自然光下生长的玉米种子相比 ,UV -B辐射增强条件下生长的玉米种子的发芽率和幼苗生长指标有不同程度的下降 ,但在连续两年UV -B强度增加条件下 ,其种子发芽和幼苗生长指标受高强度UV -B影响的程度显著下降。在连续两年UV -B辐射增强条件下生长的玉米种子萌发的幼苗叶片类黄酮含量显著高于在自然光下生长的玉米种子萌发的幼苗 ,这可能是在UV -B辐射增强条件下生长的玉米对UV -B辐射增强产生适应性的重要原因之一。     

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.     

UV-B辐射增强对小麦籽粒化学组分的影响

在自然光照射条件下 ,研究了UV B辐射增强对小麦籽粒中可溶性糖、淀粉、赖氨酸、蛋白质等化学组分及其相互转化的影响 .结果表明 :增加 0 2 5W·m- 2 的UV B辐射使灌浆期的小麦籽粒中可溶性糖含量显著高于对照 ,淀粉含量变化幅度增大 ,赖氨酸含量下降速度较快 ,成熟期总蛋白质含量增加 .增加 0 75W·m- 2 的UV B辐射能降低成熟籽粒中可溶性糖和淀粉的含量 ,增加赖氨酸及总蛋白质的含量 .     

增强的UV—B辐射对黄瓜（Cucumis sativus）不同叶位叶片生长、光合作用和呼吸作用的影响

在植物生长室中，黄瓜植株第1片真叶出现后，用人工UV－B光源照射60d，测定植物各叶位叶片的生长和生理活动。结果表明，UV－B辐射条件下，植物出叶时间被延迟，叶面积和叶干重下降，降幅与叶位高低正相关；叶片含水量降低，老龄叶片（1叶，下位叶）和幼龄叶片（第5叶，上位叶）的水分降幅均高于成年叶片（第3叶，中位叶）；叶片的伸展速度，叶片数目以及单叶面积减少,致使黄瓜总叶面积下降；植株节间长度缩短,是植株矮化的重要原因；根、茎、叶等器官之间的相关生长变化不大，叶片生长在其中起重要的协调作用。UV－B降低Pn和EAQE，对光合的抑制程度随叶位升高而增加，UV－B辐射后，黄瓜叶片的光呼吸显著提高，增幅与叶片发育阶段有关，UV－B对黄瓜第1叶的暗呼吸没有影响，第2、3叶略微下降，第4叶显著升高，分析认为，植株矮化叶面积减少有利于植物适应UV－B辐射；水分含量和光合作用减少、呼吸作用增强是黄瓜生长受抑制的生理基础。图2表2参18     

铜胁迫对高丹草和紫花苜蓿生长和光合特性的影响

以高丹草（Sorghum×S.sudanes）和紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为试验材料,通过水培试验,研究了不同浓度Cu处理对两种牧草生长及光合特性的影响。试验结果显示,随着Cu处理浓度增加,两种牧草叶、茎、根生物量逐渐下降,并在100μmol.L-1 Cu2＋处理后达到显著水平。Cu胁迫导致两种牧草气孔导度、RuBP羧化酶的最大羧化效率、最大电子传递速率调控的RuBP再生的潜在速率和磷酸丙糖利用中有机磷的释放速率、以及叶绿素质量分数降低,最终导致净光合速率降低。Cu胁迫下,两种牧草二氧化碳饱和点和二氧化碳饱和点净光合速率降低,而二氧化碳补偿点却升高。另外,Cu处理还降低了两种牧草的蒸腾速率和日间呼吸速率。且在光合、蒸腾和呼吸作用参数的变化幅度上高丹草要大于紫花苜蓿。这些结果表明Cu胁迫抑制了两种牧草的生长、光合作用、蒸腾作用和呼吸作用,而且对高丹草的抑制作用要强于紫花苜蓿;Cu胁迫下光合作用的下降不仅与气孔导度的下降相关,而且与光反应和暗反应的受阻有关。这些研究结果可为筛选和培育耐Cu和富集Cu的牧草品种和用牧草修复铜污染水体及土壤提供依据。     

垃圾填埋场周边桉树光合生理特性研究

为了解垃圾填埋场环境下植物的光合适应性,利用LI-6400便携式光合测定仪,以呼马山森林公园为对照,对位于昆明市东郊垃圾填埋场和对照区的直杆桉Eucalyptus maideni进行了光响应与光合日进程的测定。结果表明:填埋场直杆桉的净光合速率随光强的增加先增加后稍有下降并趋于稳定,光抑制不明显;对照的净光合速率随光强的增加先增加后缓慢下降;在相同光照强度下,填埋场直杆桉的净光合速率、蒸腾速率始终高于呼马山对照的,说明直杆桉可通过提高自身的光合能力和蒸腾速率来适应填埋场的特定环境。胞间CO2浓度随光强的增加先下降后上升,与净光合速率大体呈相反变化;蒸腾速率随光强变化的趋势与气孔导度变化相一致。另外,填埋场直杆桉净光合速率日变化呈单峰曲线,无明显"午休"现象,其变化趋势与蒸腾速率、气孔导度的大体相同。对照的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与填埋场的变化趋势相似,但变化幅度较少。在自然条件下,填埋场直杆桉的净光合速率和蒸腾速率仍明显高于呼马山对照的。     

垃圾填埋场周边枝树光合生理特性研究

为了解垃圾填埋场环境下植物的光合适应性,利用LI-6400便携式光合测定仪,以呼马山森林公园为对照,对位于昆明市东郊垃圾填埋场和对照区的直杆桉Eucalyptusmaideni进行了光响应与光合日进程的测定。结果表明：填埋场直杆桉的净光合速率随光强的增加先增加后稍有下降并趋于稳定,光抑制不明显;对照的净光合速率随光强的增加先增加后缓慢下降;在相同光照强度下,填埋场直杆桉的净光合速率、蒸腾速率始终高于呼马山对照的,说明直杆桉可通过提高自身的光合能力和蒸腾速率来适应填埋场的特定环境。胞间CO2浓度随光强的增加先下降后上升,与净光合速率大体呈相反变化;蒸腾速率随光强变化的趋势与气孔导度变化相一致。另外,填埋场直杆桉净光合速率日变化呈单峰曲线,无明显“午休”现象,其变化趋势与蒸腾速率、气孔导度的大体相同。对照的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与填埋场的变化趋势相似,但变化幅度较少。在自然条件下,填埋场直杆桉的净光合速率和蒸腾速率仍明显高于呼马山对照的。     

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。     

水分条件对中山杉406光合特性的影响

采用室内盆栽方式,以两年生落羽杉属杂交树种＂中山杉406＂（Taxodium‘Zhongshanshan 406’）为试验材料,设置对照、渍水和淹水3种处理,研究了水分条件对中山杉406叶片的叶绿体色素、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2摩尔分数（Ci）等光合特性的影响。结果表明,中山杉406的叶绿素a、叶绿素a＋b和类胡萝卜素质量分数随土壤水分增加而逐渐降低,但处理间均无显著差异。同样,不同处理间的Tr、Gs和Ci等光合参数无明显规律。光合-光强响应曲线表现出明显的光饱和限制。不同光强下,对照与淹水处理的中山杉406叶片净光合速率高于渍水处理,但处理间没有显著差异。而光饱和在对照处理显著（P〈0.05）高于渍水和淹水处理。在渍水和淹水下,中山杉406的光合特性没有发生明显变化,表明其具有良好的耐湿耐水特性,在湿地的恢复与构建方面有广阔的应用前景。     

模拟增温对川西北高寒草甸两种典型植物生长和光合特征的影响

在野外自然条件下采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法,研究了增温对川西北高寒草甸两种典型植物--单子叶草本植物发草(Deschampsia caespitosa)和双子叶草本植物遏蓝荣(Thlaspi arvense)生长和光合特征的影响.结果表明,增温有利于发草地上生物量的增加,其光响应曲线明显高于对照处理,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(C_s)、最大净光合速率(P_(max))、暗呼吸速率(R_d)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)显著高于对照处理,而光补偿点(LCP)却显著低于对照处理,并且最大光能转化效率(F_v/F_m)、光合量子产量(Yield)、光化学猝灭系数(q_p)和非光化学猝灭系数(q_N)与对照处理相比,都显著增加;增温后遏蓝菜的单株生物量积累显著下降,其光响应曲线也明显低于对照处理,P_n、T_r、C_s、P_(max)、R_d、AQY和LSP显著低于对照处理,F_v/F_m、Yield和q_p在增温后显著减少,而q_N却显著增加.图5表3参25     

濒危植物长序榆（Ulmus elongata）幼苗光合特性的初步研究

用Li-6400XT便携式光合作用仪对一年生和当年生濒危植物长序榆幼苗的光合日变化进行了观测,为科学保护提供理论依据和技术途径。结果发现,一年生和当年生长序榆幼苗的光合日变化均为单峰曲线,无＂午休＂现象。当年生的平均净光合累积量（5.64μmol.m-2.s-1）大于一年生的净光合累计量（5.05μmol.m-2.s-1）。胞间二氧化碳（Ci）浓度与光合日变化基本上是相反的。气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）没有明显的变化规律。光能利用率（LUE）中午12？00最低,水分利用率（WUE）13？00最高。一年生和当年生的光饱和点（LSP）分别为1 620.75μmol.m-2.s-1和1 123.07μmol.m-2.s-1,二者的光补偿点（LCP）均较低,分别为8.33μmol.m-2.s-1和8.89μmol.m-2.s-1,即长序榆幼苗是一光适应幅度较大的植物。偏相关分析表明光合有效辐射（PAR）和大气温度（Ta）是决定其净光合速率的主要环境因子。     

Effect of light quality on photosynthesis of the reef coral Montipora verrucosa

Pieces of the reef coral Montipora verrucosa (Lam.), collected from Kaneohe Bay, Oahu, Hawaii in 1982, were grown in four low-light treatments (11% sunlight): blue, green, red and the full spectrum of photosynthetically active radiation (PAR); and at high-intensity full PAR (90% sunlight). These acclimated corals were then tested for photosynthetic ability in blue, green, red, and white light. The photosynthetic parameters that were measured were; ligh-saturated photosynthetic rate, the initial slope of the photosynthesis/irradiance curve, the light intensity where these two lines crossed, and dark respiration. While acclimation intensity had a pronounced effect, the results also showed that the color of the acclimation treatment influenced the photosynthetic responses of the corals. The color of the light used in the measurements of photosynthesis had much less effect on the photosynthetic responses of the corals.Contribution No. 729 of the Hawaii Institute of Marine Biology