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。     

冬夏季桂花净光合速率及其对环境因子的响应

桂花Osmanthus fragrans是我国城市园林建设中的重要树种,在上海居住区绿化中应用频度高达98.88%。目前对桂花的研究主要集中在栽培、种植和养护方面,但对其光合和蒸腾特性的研究较少。在自然条件下使用LICOR-6400光合测定仪测量了冬季和夏季桂花的净光合速率[Pn/（μmol·m^-2·s^-1）],以及蒸腾速率[T/（mmol·m^-2·s^-1）]、胞间CO2浓度[Ci/（μmol·L^-1）]、气孔导度[GS/（mol·m^-2·s^-1）]等生理因子,以及气温（t/℃）、相对湿度（RH/%）、光合有效辐射[PAR/（μmol·m^-2·s^-1）]等环境因子的日变化。对桂花净光合作用与各种生理因子和环境因子的关系进行了分析,对桂花冬季和夏季净光合速率以及对高低温的适应策略进行了探讨。结果表明,随着气孔导度和蒸腾速率的增大,净光合速率也逐渐升高,但由于气孔调节的局限,净光合速率在达到最高值后又有所下降。冬季,桂花的光合作用效率降低,但其通过扩大对光适应范围,充分利用正午最适的光温条件来维持一定的净光合速率和固碳量。夏季,桂花通过午休现象和大量的蒸发降温来避免高温高光带来的伤害。冬季和夏季桂花的光合固碳能力相差不大,但夏季的桂花的水分利用效率远低于冬季。     

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。     

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Micheliach apensis、深山含笑Michelia maudiae和大叶冬青llex latifola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（G）、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（G）和蒸腾速率（珀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（G）变化趋势不一致。     

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。     

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。     

北京市非正规垃圾填埋场垃圾成分特性

通过北京市3处典型非正规垃圾填埋场与1处正规垃圾卫生填埋场对比研究,结果表明,非正规垃圾填埋场与正规垃圾填埋场陈腐垃圾物理组成相近,但非正规垃圾填埋场有机物含量更低,同时垃圾分布不均匀;以建筑渣土为主的区域有机质含量一般低于5%;以生活垃圾为主的区域有机质含量与正规垃圾场相近,一般高于10%,内部最高温度可达42℃左右。     

城市垃圾填埋场的沉降研究

通过对位于上海老港填埋场的3000 m2试验场(垃圾填埋高度4 m,填入垃圾10800 t)历时880 d的沉降监测,根据垃圾在填埋场中的降解机理,建立了反映填埋场沉降规律的数学模型,证明了模型的可靠性。研究表明,填埋场的第二阶段沉降(由于垃圾的生物降解而产生的)与填埋时间的指数呈线性关系。根据沉降规律,上海老港填埋场完成大约79%的第二阶段沉降,才能处于高稳定化状态。     

大气CO2体积分数升高对油松叶片光合生理特性的影响

近年来大气CO2体积分数不断升高,虽然CO2体积分数升高对植物影响的研究已取得一定进展,但目前针对城市森林树种的相关研究甚少。利用开顶式气室研究了大气CO2体积分数升高对沈阳市城市森林主要树种油松(PinustabulaefomisCarr.)光合生理特性的影响。结果表明,整个生长季内,与对照相比,在大气CO2体积分数为700×10-6条件下,油松叶片的Chla、Chlb及Chl(a b)质量分数提高,Chla/Chlb值降低,而类胡萝卜素质量分数则呈现出降低—升高—降低的趋势;整个处理期间,净光合速率显著提高,提高幅度为23.68%～133.18%(P<0.05或P<0.01);可溶性蛋白质量分数增加,并随着处理时间延长增加幅度增大,在通气40d时就达到差异极显著水平(P<0.01);大气CO2体积分数升高促进了油松叶片中可溶性糖、淀粉的积累;实验中并未观察到光合下调现象。     

大气CO_2体积分数升高对油松叶片光合生理特性的影响

近年来大气CO2体积分数不断升高,虽然CO2体积分数升高对植物影响的研究已取得一定进展,但目前针对城市森林树种的相关研究甚少。利用开顶式气室研究了大气CO2体积分数升高对沈阳市城市森林主要树种油松(PinustabulaefomisCarr.)光合生理特性的影响。结果表明,整个生长季内,与对照相比,在大气CO2体积分数为700×10-6条件下,油松叶片的Chla、Chlb及Chl(a b)质量分数提高,Chla/Chlb值降低,而类胡萝卜素质量分数则呈现出降低—升高—降低的趋势;整个处理期间,净光合速率显著提高,提高幅度为23.68%～133.18%(P<0.05或P<0.01);可溶性蛋白质量分数增加,并随着处理时间延长增加幅度增大,在通气40d时就达到差异极显著水平(P<0.01);大气CO2体积分数升高促进了油松叶片中可溶性糖、淀粉的积累;实验中并未观察到光合下调现象。     

两种园林植物断根和剪枝后蒸腾和光合特性的变化研究

选择移栽难易程度差异很大的两种园林树木(小叶榕Ficusmicrocarpa和拟单性木兰parakmeriaomeiensis)进行断根和不同程度的剪枝,模拟移栽,形成不同的成活水平个体,比较不同成活水平下蒸腾、光合等生理机能的差异,以期从生理生态角度了解影响成活的关键因子。结果表明,①小叶榕相对拟单性木兰移栽成活率高,主要是处理后,小叶榕气孔导度能很快降低,导致蒸腾速率降低,耗水量显著减小;而拟单性木兰处理后气孔导度和蒸腾速率都升高,主要依靠剪枝来降低植株蒸腾耗水,降低幅度不大。小叶榕日平均蒸腾速率显著高于拟单性木兰,两者日平均耗水量都随剪枝程度的增加而减少,即重度剪枝最容易成活。②拟单性木兰净光合速率与气孔导度都显著相关,而小叶榕净光合速率与气孔导度的相关性较差。小叶榕日平均光合速率显著高于拟单性木兰,种或处理间日变化趋势也都存在差异。③小叶榕处理后水分利用效率变化趋势不同于对照,但处理之间日变化趋势类似,随处理的增加日平均值降低;拟单性木兰处理以及对照间变化趋势有很大差异,但日平均值相差不大,都显著高于对照。仍需进一步研究内部机理,找到解决成活的更有效措施。     

向日葵光合特性及其对不同生态条件的响应

对向日葵光合特性及其对不同生态条件响应的研究结果表明 :向日葵光饱和点为 1 70 0 μE·m-2 ·s-1 ,光补偿点为 95～ 1 2 0 μE·m-2 ·s-1 ;向日葵在光饱和点范围内 ,净光合速率随着光强的增加而增加 ,但随着相对湿度的增加而减小 ;向日葵光合适温为 2 3～ 33℃ ;气孔导度不是导致向日葵光合“午休”的主要影响因素 ,而光合有机物质可溶性糖的积累所产生的抑制作用才是光合“午休”的主要原因。     

土壤改良剂对沙生灌木生理生态因子的影响研究

为了探讨自制土壤改良剂施用于沙质土壤后对沙生灌木生理生态因子的影响效果,通过正交设计、盆栽试验比较了不同改良剂及不同施用量下3种沙生灌木杨柴(Hedysarum mongolicum Turez)、柠条(Caragana Korshinskii Kom.)和沙柳(Salixpsammophila)生理生态因子的变化特征,在分析改良剂作用机理基础上,筛选出适宜的改良剂及其使用量。研究结果表明,自制土壤改良剂能显著提高植株叶片光合速率、降低高温胁迫下的蒸腾速率,提高叶水势。通过方差分析,添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数为6%)对提高柠条的光合速率效果最佳;添加自制改良剂150 g(占土壤基质的质量分数3%)对降低沙柳的蒸腾速率效果最明显;添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数6%)对提高沙柳叶水势的效果最显著。另外,应用最小隶属度偏差法进行综合评价得出:添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数6%)在改良柠条植物生理特性方面的效果最佳。     

遮荫处理对4种草本植物生理生化特性的影响

研究了遮荫处理对少花龙葵、三叶鬼针草、胜红蓟和莶叶片的生理生化特性的影响,结果表明:遮荫处理提高了4种草本植物叶绿素a b含量,叶绿素a/b存在物种差异;4种草本植物叶片最大净光合速率(Pn-max)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)均明显下降;少花龙葵叶片MDA和POD含量降低,三叶鬼针草、胜红蓟和莶升高;遮荫处理使少花龙葵、三叶鬼针草和胜红蓟叶片可溶性糖含量增加,可溶性蛋白含量均呈不同程度下降。少花龙葵耐阴性较强,适度遮荫利于少花龙葵生长发育;三叶鬼针草、胜红蓟和莶受到弱光胁迫。     

不同类型竹种光合特性的比较研究

光合作用是植物生长和物质积累的基础,其光合特性是高光效竹种选育的重要生理指标。为了更好开发利用我国丰富的竹种资源,确定不同类型竹种的光合性能,掌握其合成有机同化物的能力是必须探索的一个重要问题。文章采用Li-6400光合测定仪,通过对不同地下茎类型的6个竹种光合参数和光响应的测定分析,进一步探讨不同类型竹种存在差异的生理基础,以期对不同类型竹种的选育和经营管理提供依据。试验结果表明:不同竹种净光合速率(Pn)差异显著,大木竹Bambusa wenchouensis(Wen)Q.H.Dai的净光合速率最高,Pn值平均达到8.379μmol·m-2·s-1,毛竹Phyllostachys heterocycla cv.pubescens和雷竹P.praecox cv.prevernalis次之,斑苦竹Arundinaria oleosa和苦竹Pleioblastus amarus最低,总体呈现丛生竹>散生竹>混生竹的趋势,1～2 a生竹净光合速率高于3～4 a生竹,但没有显著差异。气孔导度(Cond)、胞间C02浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)综合说明丛生竹的光合固碳能力最强,其中蒸腾速率与气孔导度与净光合速率关系最为紧密,是影响净光合速率的主导因子。光响应曲线表明当光强刚开始增强时,各竹种间差异较小,但随着光强的继续增加,不同竹种出现很大的差异,其中绿竹Dendrocalamus.oldhami(Munro)Keng的潜在光合能力最高,远高于其他竹种,同样表现为丛生竹>散生竹>混生竹,进一步说明丛生竹种较强的光合固碳能力,从而为今后不同类型竹种,尤其是优良丛生竹种的筛选和开发利用提供理论参考。