兰州北山不同海拔3种典型绿化树种光合特性研究

光是植物光合作用的基本因子,准确分析光合-光响应曲线及光合参数是研究植物光合生理过程对环境变化响应的重要途径。利用Li-6400XT便携式光合测定仪测定了兰州北山3种典型绿化树种侧柏(Platycladus orientalis)、山桃(Prunus davidiana)和甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica)在不同海拔梯度下的光响应曲线,并计算3个树种的光能利用效率(LUE)及水分利用效率(WUE)。通过光合生理参数探讨3个树种对不同海拔(1 600、1 800、2 000 m)的光合生理适应机制,分析影响3个树种光合速率(P_n)的主要生理生态因子。结果表明,(1)3种绿化树种在海拔2 000 m处具有较高的净光合速率(P_(nmax))和表观量子效率(AQE),而在海拔1 600 m处具有最大的光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)。(2)侧柏、山桃和甘蒙柽柳叶片蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)都呈现出随海拔的增加而上升的趋势,不同树种的气孔限制值(L_s)有显著差异。(3)3树种LUE均表现为随海拔的升高而增加;侧柏和甘蒙柽柳的WUE随海拔的升高而降低,而山桃表现为在海拔1 800 m处WUE最大。(4)侧柏净光合速率(P_n)与光合有效辐射(PAR)、LUE、WUE呈显著正相关(P0.05);山桃P_n与G_s、T_r、LUE呈极显著正相关(P0.01),与WUE呈显著正相关(P0.05);甘蒙柽柳P_n与LUE、T_s呈极显著正相关(P0.01),与WUE呈显著正相关关系(P0.05)。综合分析发现,侧柏耐荫性较强但对光强的适应范围不广,适合栽培在低海拔地区;山桃可以很好利用光能,但其抗旱性能较差;甘蒙柽柳在较大的PAR范围内可以保持良好的WUE,并且其对光能的适应范围较广,可以大面积栽培。     

干热河谷主要造林树种光合作用光抑制的防御机制

比较研究了干热河谷8个造林树种气孔导度、光合色素、叶绿索荧光的日变化和季节变化，结果表明：①气孔导度雨季较高，多呈“午睡”现象的双峰曲线日进程，旱季气孔导度很低，全呈单峰曲线日进程；叶绿素荧光动力学参数Fv／Fm呈反正态分布曲线日进程，qP和φPsⅡ呈正态分布曲线日进程，白昼qNP随时间呈上升趋势，表明树种启动了过剩激发能耗散功能．②叶绿素总含量、叶绿素a／b值及类胡萝卜素／叶绿素值从雨季到旱季都呈下降趋势，减少了对光能的吸收．③旱季马占相思(Acacia mangium)、刺槐(Robinia pseudoacacia)的Fv／Fm值明显低于雨季值，差异显著，发生了严重的光抑制；qP和qNP值除赤桉(Eucalyptus dulebsis)变化不明显外，其余树种旱季qP值下降而qNP值上升．④对干旱、高光强、高温光保护的主动适应方式是保持较高的光化学猝灭、PSII线性电子传递效率和维持一定耗散过剩光能的能力，如降低光化学猝灭而增加非光化学猝灭来适应逆境，则是一种对生长不利的内损耗被动适应方式．图4表2参14     

盐胁迫对沙棘幼苗生K与光合生理特征的影响

用不同浓度的NaCl处理沙棘(Hippophea rhamnoides)2 a生幼苗,研究盐胁迫对其生长、叶片水分、光合生理特征以及叶绿素含量的影响.结果表明,随着盐浓度的增加,沙棘幼苗鲜重、干重、比叶重(LMA)和单株总叶面积均明显下降.盐胁迫下,沙棘叶片出现严重的缺水现象,导致叶水势()、叶片相对含水量(RWC)逐渐下降,而叶片水分饱和亏缺(WSD)、组织密度(TD)逐渐升高.同时,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿索a/b(Chl a/Chl b)与对照相比均极显著降低.随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,沙棘幼苗叶片净光合速率(pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均明显下降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(唧)则先升后降.研究表明,Pn下降的原因短期内以气孔限制为主,长期则以叶片生理代谢紊乱、光合色素降解导致的光合能力下降等非气孔限制因素为主,且盐浓度越高,由气孔限制转为非气孔限制的时间越早.     

银丝竹3种颜色叶片光合特性研究

以1年生银丝竹(Bambusa multiplex cv.Silverstrip)盆栽苗为试验材料,测定并比较了银丝竹的全绿叶(Green Leaf,GL)、花叶(Striped Leaf,SL)和全白叶(White Leaf,WL)3种叶色的光合色素含量、光合-光响应曲线、气体交换参数、CO_2响应曲线,研究其3种不同颜色叶片与光合特性的关系,旨在了解银丝竹的光合生产力,为其种植管理提供理论基础和参考依据。结果表明,(1)银丝竹3种颜色叶片的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)、叶绿素a+b(Chl a+b)、叶绿素a/b(Chl a/b)以及叶绿素a+b/类胡萝卜素(Chl a+b/Car)6种光合色素含量均表现为全绿叶花叶全白叶,其中,Chl a、Chl b、Car、Chl a+b存在显著差异(P0.05),而Chl a/b以及Chl a+b/Car的差异不显著(P0.05)。(2)GL的初始量子效率(α)和最大净光合速率(Pn_(max))显著高于SL(P0.05),两者的暗呼吸速率(R_d)差异不显著(P0.05),SL的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)均高于GL,但差异不显著(P0.05);GL的初始羧化效率(CE)、光合能力(A_(max))、CO_2饱和点(CSP)和光呼吸(R_p)均高于SL,而SL具有较高的CO_2补偿点(CCP)。(3)银丝竹不同颜色叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)都随着光合有效辐射(PAR)的增大而增加,表现为GLSLWL;胞间CO_2浓度(Ci)的变化趋势与之相反,表现为GLSLWL。无论是从光响应曲线还是CO_2响应曲线上看,全绿叶都具有更高的光合能力,这跟全绿叶叶绿素含量较高有关。研究发现花叶利用强光的能力比全绿叶片高,故在人工温室育苗中可通过提高光强培育更多的银丝竹花叶品种。     

镉对南美蟛蜞菊光合特性的影响

镉(Cd)积累是造成土壤重金属污染的重要因素之一,它是一种对植物生理代谢过程产生诸多影响的环境胁迫因子,光合作用的变化可以直接反映植物对Cd胁迫的适应特性.通过对外来植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata (L.) Hitchc.)生长过程不同程度的Cd胁迫处理,利用光合气体交换与叶绿素荧光技术,初步观测盆栽土壤中不同质量分数的Cd对南美蟛蜞菊叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素质量分数与荧光特征等光合特性的影响.结果显示:①当土壤中Cd质量分数达到5 mg·kg-1时,叶片净光合速率Pn明显降低,但蒸腾速率Tr和气孔导度gs降幅较小,水分利用率WUE则没有表现出明显差异;②随着土壤中Cd的增加,叶绿素a质量分数与叶绿素a/b降低,但叶绿素b变化不明显;③ Cd质量分数达到2 mg·kg-1时,初始荧光Fo与光化效率Fv/Fm变化明显,光系统Ⅱ电子传递速率ETR和量子效率ΦPSⅡ从Cd质量分数为0.5 mg·kg-1起有明显变化.由此看出,Cd对叶绿素有一定程度的破坏作用,其中光反应中心对Cd胁迫尤为敏感,叶片光合速率和光能转化效率的下降与此密切相关.     

退化喀斯特森林群落常见植物叶片光合作用变异特征

植物的光合生理特征既与自身遗传特性有关,也受外部环境条件的影响。为探讨退化喀斯特森林不同演替群落植物叶片光合参数的变异特征及其对环境变化的响应,以陈旗小流域内退化喀斯特森林群落中的4种常见植物为研究对象,分别对其叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等气体交换参数进行了测定分析。结果表明,(1)研究区常见植物叶片的Pn(μmol·m~(-2)·s-1)、Tr(mmol·m~(-2)·s-1)、Gs(mol·m~(-2)·s-1)和Ci(μmol·mol~(-1))的平均值分别为9.95、2.71、0.22和269.88,水分利用效率(WUE,μmol·mmol~(-1))、羧化速率(CE,mol·m~(-2)·s-1)和气孔限制值(Ls)的平均值分别为5.04、37.57和0.33。(2)Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在不同演替阶段植物群落间均有显著差异(P0.05),其中,Pn、Gs、Ci以藤刺灌丛中的最大,Tr、CE、Ls以灌木林中的最大,而WUE则以乔木林中的最高。Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在乔木林群落外的同一演替阶段植物群落中均较稳定。(3)研究区常见植物叶片的Pn、Tr、Gs、CE以竹叶花椒最大,Ls、WUE以小叶鼠李(Rhamnusparvifolia)最大,Ci以小果蔷薇(Rosacymosa)最大。Pn、Tr、Gs和CE在不同种间均有显著差异(P0.05)。除小叶鼠李、小果蔷薇的Tr和WUE、火棘的Gs以外,其余植物叶片的Pn、Tr、Gs、Ci、Ls、CE和WUE在物种内均较稳定。(4)植物叶片Pn、CE在藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林、乔木林中,Tr、Gs在藤刺灌丛、灌木林、乔灌过渡林中,Ci、Ls在藤刺灌丛、乔灌过渡林、乔木林中的种间差异均较显著(P0.05),而WUE仅在藤刺灌丛中的种间差异显著(P0.05)。(5)Pn与Tr、Gs、CE,Tr与Gs、CE,Gs与Ci、CE,Ls与WUE之间均具有显著正相关关系(P0.05),WUE与Tr、Ci、Pn,Ls与Gs之间均具有著负相关关系(P0.01),表明它们之间存在着一定的平行和依赖关系。(6)研究区常见植物叶片的Pn、Tr、Gs、Ci、Ls和CE受植物种和群落类型的交互影响均极显著(P0.01),其中,Pn、Tr、Gs、CE的变异受生境条件的影响更大。     

城市土壤压实对树木叶片叶绿素及光合生理特性的影响

由于机械碾压、人为践踏等原因,城市土壤压实严重。由于压实,土壤物理性状发生改变:土壤容重增大、孔隙度降低及结构性变差等。这些改变影响土壤性质的同时影响树木的生长。以乐昌含笑Michelia chapensis、深山含笑Michelia maudiae和大叶冬青Ilexlatifola为实验材料,参照南京市土壤压实现状模拟不同程度的土壤压实环境,研究了土壤压实下乐昌含笑、深山含笑和大叶冬青3种幼树叶片叶绿素含量、光合生理特性等的变化情况。采用乙醇萃取法测定树木叶片叶绿素含量,用美国Li-COR公司生产的Li-6400光合仪测定树木叶片光合生理特性,测定参数包括净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2摩尔分数(Ci)等。并分析树木叶绿素含量在不同土壤压实环境下变化差异性,及各光合生理参数之间相关性。结果表明,随着压实强度的增强,3种树种叶绿素含量逐渐降低;与对照相比,不同压实处理下,叶片叶绿素含量均不同程度下降,且在重度压实下各树种叶片叶绿素含量降低幅度均最大,分别达到41.87%、29.36%及27.66%;方差分析表明,各土壤压实处理下叶绿素含量与对照之间存在显著性差异;在压实环境下,光合生理特性参数值净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照下各参数数值相比也呈下降趋势。皮尔森相关性分析发现,各光合生理特性参数之间相关性显著。但不同压实处理下,各树木胞间CO2浓度(Ci)变化趋势不一致。     

短期CO_2浓度升高对黄土高原刺槐光合日变化的影响

以黄土高原19年生刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为对象,比较研究刺槐在环境CO_2浓度(350μmol/mol)和倍增CO_2浓度(700μmol/mol)下的净光合速率(Pn)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、水汽压亏缺(VPD)和水分利用效率(WUE)的日变化动态及日均值差异.结果显示:刺槐P_n、G_s、C_i、WUE的日变化在短期CO_2浓度升高条件下并未发生明显改变,但T_r、VPD的日进程在环境CO_2浓度下呈"双峰"曲线,而在倍增CO_2浓度下呈"单峰"曲线.短期CO_2浓度升高使刺槐G_s和T_r平均降低10.01%和8.71%,但其P_n和WUE显著提高107.47%和135.40%.本研究表明刺槐人工林在黄土高原具有较强的光合潜力与水分利用能力.(图1表2参38)     

三种木质藤本植物光合特性比较研究

随着城市化进程的加快,园林绿化面积愈来愈少,因此充分利用藤本植物进行垂直绿化,成为了拓展城市绿化空间、改善城市生态环境的重要途径。光合作用是植物体内最重要的代谢过程,不同植物的光合能力对其生长、产量及抗逆性都具有十分重要的影响,但目前对城市园林常用木质藤本植物光合特性方面的研究甚少。本研究采用LI-6400便携式光合作用分析系统,针对城市园林常用的3种木质藤本植物——忍冬(Lonicera japonica Thunb.)、五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia Planch.)和地锦(Parthenocissus tricuspidata),开展其光合特性的比较研究,探讨这3种木质藤本植物对环境的适应性及其光合能力的差异,旨在为藤本植物在城市园林绿化中的合理应用提供理论依据。结果表明:3种木质藤本植物在净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和羧化效率(CE)之间有较为明显的差异。在相同的自然条件下,忍冬的净光合速率(Pn,平均值为13.55μmol·m-2·s-1)、气孔导度(Gs,平均值为5.94×10-2μmol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci,平均值为345.00μmol·mol-1)、水分利用效率(WUE,其值为10.27 mmol·mol-1)和羧化效率(CE,其值为3.93×10-2 mmol·mol-1)等光合参数均高于五叶地锦和地锦。五叶地锦的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)和羧化效率(CE)均高于地锦。蒸腾速率(Tr)最大的为地锦,其平均值为1.68 mmol·m-2·s-1,而忍冬和五叶地锦的平均值分别为1.35和1.10 mmol·m-2·s-1。     

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)     

酸雨胁迫对毛竹叶片光合速率和叶绿素荧光参数的影响

为探讨酸雨胁迫下毛竹(Phyllostachys pubescens)色素含量变化及其对光合速率和叶绿素荧光动力学参数的影响,试验模拟酸雨(SO42-∶NO3-=4∶1摩尔比),设定p H 2.5、4.0、5.6和6.9(CK),对毛竹3年生盆栽实苗进行处理,测定了叶片色素含量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光动力学参数并进行分析。结果表明:p H 5.6酸雨处理增加了毛竹叶片中叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量,使得光合速率(Pn)升高;p H 4.0和p H 2.5处理使Chl a、Car、Chl a+b、Chl a/b降低,Pn下降;随着处理时间延长影响效果越明显,75 d时Pn与对照(CK)相比差异极显著。p H 4.0和p H 2.5处理使荧光诱导动力学曲线的IPJ点荧光强度出现不同程度降低,处理75 d时初始荧光(F0)降低11.73%和17.59%,峰值P点荧光(Fp)降低25.46%和31.41%,反应中心密度(RC/CSo)降低22.94%和26.22%,实际量子产额(Yield)下降20.41%和35.31%、光化学淬灭系数(q P)下降15.48%和19.42%,表观光合电子传递速率(ETR)下降22.02%和25.14%,非光化学淬灭系数(q N)上升23.16%和33.46%。p H 5.6处理使荧光强度升高,F0和Fp分别比CK增加30%和18.57%,q P和ETR上升8.38%和13.53%,q N下降17.65%。酸雨胁迫使毛竹叶片天线色素吸收能量(ABS/RC)、捕获能量(TRo/RC)和热耗散能量(DIo/RC)升高;以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)、最大光化学效率(φPo)、电子传递量子产额(φEo)、电子传递效率(ψo)和电子传递能量(ETo/RC)降低。轻度酸雨处理促进毛竹叶片光合色素合成并提高Pn,重度酸雨胁迫下光合色素含量降低,Pn下降。荧光诱导动力学曲线OJIP曲线及JIP-test分析可作为快速检测毛竹在酸雨胁迫条件下生理响应机制的方法。     

暗处理对油菜子叶类囊体膜色素组成和荧光性质的影响

以蜀杂10号油菜为材料,播种7 d后分别置于自然光照条件和黑暗环境中进行暗处理,未处理油菜在d 5、d7、d 14、d 17、d 21、d 24和d 27时收集子叶,暗处理油菜于播种d 8、d 10、d 12和d 14时收集子叶.制备油菜子叶类囊体膜,分析色素含量,并进行类囊体膜丙酮抽提液窜温吸收光谱、叶绿素荧光发射和激发光谱以及蛋白质内源荧光光谱的分析.结果显示:与未处理油菜相比,暗处理引起油菜子叶类囊体膜光合色素Chl a和Chl b含量急剧减少,Chla/b比值和叶绿素/类胡萝卜素(Chl/Car)比值持续下降,类囊体膜对叶绿素的捕光能力和受激发能力降低,类囊体膜蛋白质内源荧光强度降低,以及色素蛋白复合物降解.上述结果表明,暗处理诱导油菜子叶快速进入衰老阶段,类囊体膜蛋白组成和色素的光合功能均发生了明显的变化.图10参23     

不同CO_2浓度升高水平对水稻光合特性的影响

CO_2浓度升高是全球气候变化的主要原因之一,同时CO_2是植物光合作用的原料,对植物的生长发育具有重要影响。研究水稻对不同CO_2浓度升高水平的响应,对于指导农业生产以及确保粮食安全具有重要意义。通过田间开顶箱试验,运用CO_2浓度自动调控系统研究不同CO_2浓度升高对水稻光合特性的影响。CO_2浓度设置3个水平:以背景大气CO_2浓度为对照(CK),在CK基础上分别增加40μmol·mol~(-1)(T_1)和200μmol·mol~(-1)(T_2)CO_2。利用Li-6400便携式光合作用测量系统,在关键生育时期测定净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合参数,并根据指数方程模型拟合最大净光合速率(Pn_(sat))、羧化效率(CE)、呼吸速率(R_p)和CO_2饱和点(CCP);使用元素分析仪测定叶片全氮含量。结果表明:在较低水平的CO_2浓度水平下,CK、T_1和T_2处理的Pn呈近似直线上升,随着CO_2浓度的升高Pn缓慢升高,当达到CO_2饱和点后趋于稳定。光合仪设定CO_2浓度为600μmol·mol~(-1)时,T_2在3个生育时期(拔节期、抽穗期和乳熟期)的Pn均较CK显著降低,降幅分别为44.0%(P0.01)、43.4%(P0.01)和49.1%(P0.01);设定CO_2浓度为800μmol·mol~(-1)时,T2在3个生育时期的Pn较CK分别降低了4.9%(P=0.506)、12.7%(P=0.167)和16.6%(P=0.220);设定CO_2浓度为1 000μmol·mol~(-1)时,乳熟期T_2处理的Pn较T1显著降低,降幅为21.5%(P0.05),表明水稻经过长时间的高CO_2浓度处理产生了光合下调。乳熟期T_2的Pn_(sat)和CE较T_1显著降低,降幅分别为21.3%(P0.05)和29.1%(P0.05)。此外,总光合速率和叶片氮含量存在极显著正比例函数关系(P0.01),总光合速率随叶片氮含量的升高而升高。对照、T_1和T_2处理的WUE均随着光合仪设定CO_2浓度梯度的升高而增大;在同一设定CO_2浓度水平下,3种处理的WUE均无显著性差异。     

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。     

北京密云水库小流域地下水硝酸盐污染来源示踪

为确定北京密云水库小流域地下水中氮污染特征及来源,分别在雨季和旱季采集34个地下水样进行分析.结果表明,该流域地下水中NO-3-N污染严重,雨季和旱季NO-3-N的平均含量分别为15.86 mg·L-1和14.67 mg·L-1,均超过世界卫生组织饮用水标准(10 mg·L-1),污染主要分布于人口密集、农业活动频繁的中部地区.研究区域NH+4-N和NO-2-N的含量较低,其中,NO-2-N分布极不均匀.雨季和旱季δ15N的变化范围分别为5.00‰—20.16‰和-5.90‰—12.28‰,表明地下水硝酸盐的主要来源为人畜粪便和污水的排放,也可能为土壤有机氮和农业施肥的混合,表明旱季发生反硝化作用造成同位素的分馏.雨季,硝态氮与村镇面积呈正相关;氨氮与村镇及地表水面积呈显著正相关关系.旱季,硝态氮与村镇面积呈正相关,氨氮与草地面积呈正相关,亚硝态氮与地表水面积呈显著的正相关关系.     

内生真菌Neotyphodium.typhinum感染对高羊茅光合特性的影响

采用便携式LI-6400光合测定仪,在晴朗的天气,对感染和未感染内生真菌Neotyphodium.typhinum高羊茅商品种植株成熟叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、细胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)进行田间测定.结果表明:感染内生真菌的高羊茅植株净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、细胞间C02浓度(ci)、气孔导度(Gs)都高于非感染高羊茅植株,高温下光合性能和抵抗高温的能力都优于非感染高羊茅植株.这一结论为水资源短缺城市的绿化,干旱、半干旱地区及特殊立地条件地区的绿化提供了解决问题的新思路.     

融雪剂对大叶黄杨生长和生理特性的影响

为了研究融雪剂对道路绿化植物的影响,以大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb)为研究材料,研究了其在3种融雪剂(JLR-01、LBR-4、芦笛一号)不同施用量影响下的生长量和生理特性。结果表明:随着融雪剂LBR-4和芦笛一号的施用量的增大,大叶黄杨叶片的相对生长量和株高相对生长量、光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随之减小,而低施用量的融雪剂JLR-01对大叶黄杨生长量、Pn、WUE和Tr有促进作用。随着融雪剂作用时间的延长,3种融雪剂的Pn和WUE也随之减小,Tr则是先减小后有所增大。当融雪剂施用量较小和胁迫时间较短时,Pn下降是因为气孔关闭;而当施用量较大和胁迫时间较长时,Pn下降是因为叶肉同化能力下降;3种融雪剂对大叶黄杨的胁迫程度由大到小的次序为:芦笛一号>LBR-4>JLR-01;大叶黄杨对3种融雪剂施用量的忍耐阈值在80 g.m-2左右,大叶黄杨对施用LBR-4和芦笛一号的耐受时间阈值大约为3周,对施用JLR-01的耐受时间阈值为3周以上。     

Cu~(2+)、Cd~(2+)胁迫对马来眼子菜光合色素及光合荧光特性的影响

为全面了解沉水植物受重金属胁迫后光合色素及荧光特性的变化,以马来眼子菜(Potamogeton malaianus)为供试材料,采用不同浓度Cu~(2+)或Cd~(2+)处理,利用丙酮萃取和水下荧光仪原位测定法,研究重金属对植物光合色素含量、光合荧光参数及荧光成像的影响.结果显示,Cu~(2+)或Cd~(2+)处理下,叶绿素总量(Ct)、叶绿素a(Ca)、叶绿素b(Cb)、类胡萝卜素(Cc)均极显著下降(P 0.01),且Cu~(2+)对叶绿体的毒害作用比Cd~(2+)更大;最大光化学效率F_v/F_m、潜在光化学效率F_v/F_o、有效量子产量Y(Ⅱ)和光化学淬灭系数qP也呈极显著下降趋势(P 0.01),且Cu~(2+)胁迫的影响更显著. Cu~(2+)处理下,调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)和非光化学淬灭系数qN均先增加后降低.而Cd~(2+)处理下,Y(NPQ)和qN均呈极显著上升趋势(P 0.01);各处理组非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)差异不显著. Cu~(2+)处理下相对电子传递速率ETR下降更多. 0.5 mg/L Cu~(2+)处理下,马来眼子菜光合色素含量、F_v/F_m、F_v/F_o、Y(Ⅱ)和ETR均比对照组下降显著;0.5 mg/L和1.0 mg/L Cd~(2+)处理下,马来眼子菜具有正常的光合活性.荧光成像表明叶片受损始于叶边缘,叶脉抗重金属胁迫能力强于叶肉;相同浓度处理下,Cu~(2+)处理对叶片的损伤程度大于Cd~(2+)处理.上述结果表明马来眼子菜耐Cd~(2+)能力强于Cu~(2+),因此可将其用作低浓度Cd~(2+)污染水域的修复物种.(图5表3参38)     

神农架林区不同类型植物的叶片特征与光合性能研究

以神农架林区木鱼镇茶山上生长的8种不同类型植物为试验材料,于晴天选择其植株上东南朝向的顶部成长叶,采用LI-COR6400便携式光合测定系统、调制叶绿素荧光成像系统(IMAGING-PAM M-Series)及双通道PAM-100测量系统(Dual-PAM-100)和常规方法研究了其叶片特征、光合性能及相互间的关系,将有助于了解神农架植物的光合生产力及其植被管理。结果表明,不同类型植物叶片的叶片特征和光合性能存在明显的物种差异。比叶重(SLW)为乔木灌木草本;气孔参数以气孔导度(Cond)差异最大;草本植物的光合能力明显高于灌木和乔木,而灌木和乔木间的差异不大;叶绿素含量(Chl)及其组分的差异较小,类胡萝卜素(Car)和花青素含量(Ant)及其与Chl的比值差异极大。不同类型植物叶片特征和光合性能指标的变异系数在7.3%～73.0%间,Chla/Chlb最小,Car/Ant最大;Chla/Chlb、基于叶温的蒸汽压亏缺(VpdL)和胞间CO2浓度(Ci)小于15%,Cond、单位鲜重Car、PSII实际量子产量和PSI非光化学能量耗散的量子产量为40%～50%,单位干重Car、Ant、Chl/Ant和Car/Ant则大于60%,其他指标在20%～40%。相关分析显示,Pn受Cond、叶片含水量和单位干重Chl的正向调控,Ant和Car对Pn无决定性作用;PSII和PSI的实际量子产量依赖于Ci和Chl,Car过高导致其降低;PSI的光保护受SLW的负调控及单位鲜重Chl和单位干重Car的正调控;光合机构的光损伤受Ci的负调控和Chl/Car的正调控。     

人工湿地污水处理对三种植物光合作用及叶绿素荧光特性的影响

人工湿地环境下,湿地植物的光合代谢过程与陆生自然环境有较大的不同.通过对人工湿地三种中生植物即薏米(Coixaquatica Roxb)、文殊兰(Crinum asiaticum)和蜘蛛兰(Hymenocallis Americana)进行污水处理,研究人工湿地对植物的光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:(1)与陆地自然环境相比,在人工湿地环境下,薏米,文殊兰和蜘蛛兰的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs),叶绿素含量,最大荧光(Fm)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,而胞间CO2浓度(Ci)和初始荧光(Fo)升高.其中叶绿素含量,Fo和Fv/Fm在四月份生长旺盛期差异极显著(P<0.01),Gs差异显著(P<0.05).(2)在整个生长期,三种植物的光合参数和荧光参数的变化趋势不是单一的上升或下降,不同植物其变化过程和变化幅度也不一样.蜘蛛兰在生长旺盛期较薏米和文殊兰Pn,Gs,Fv/Fm,Fm,Fo大,而Ci较薏米和文殊兰低.可见人工湿地污水处理对三种植物光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,但对各植物影响不一致.综合各项参数,蜘蛛兰耐性强于薏米和文殊兰.