增补UV-B辐射下南亚热带森林建群树种叶片对UV-B辐射的防护

研究了我国南亚热带森林5种建群树种UV-B辐射诱导的UV-B吸收物质(在280～320 nm波长下测定)的积累及抗UV-B辐射的可能性保护机制.增补UV-B辐射下,马尾松(Pinus massoniana)针叶的甲醇可溶性提取物和细胞壁的碱提取酚类的含量明显高于正常水平的光辐射下.红椎(Castanopsis hystrix)和厚壳桂(Cryptocarya chinensis)叶片的这些化学物质也升高,意味着增补UV-B辐射刺激UV-B辐射吸收物质的生成,形成抗UV-B辐射的功能性保护结构.然而,自然光下已含有大量细胞壁碱提取酚类的荷木(Schima superba)和藜蒴(Castanopsis fissa),这些化合物在增补UV-B辐射下则见下降,很有可能表皮层细胞壁碱提取酚类被转移到含有较低甲醇可溶性色素的液胞可溶性化合物里,这一现象意示着可能涉及叶肉组织光合机构的保护策略.增补UV-B下,马尾松针叶的叶绿素a和b含量不受影响,而其他4种阔叶树叶片则下降10.7% 到16.8%不等.胡萝卜素对增补UV-B辐射的响应变化不一,红椎和荷木的胡萝卜素水平下降,而马尾松、厚壳桂和藜蒴的胡萝卜素则上升,后者也许与功能性增加激发能耗散有关.结果显示,自然条件下不同树种展示出不同的驯化策略以形成抗UV-B辐射增加的防护机制.表4参29     

高氮营养增高厚果含笑叶片的叶黄素介导热耗散研究

厚果含笑(Michelialacei)生长在供给6mmolL-1NO3-(高氮)和2mmolL-1NO3-(低氮)Hoagland溶液的盆栽土中,利用PAM-2100叶绿素荧光仪、Licor-6400LCF荧光叶室和WatersHPLC分别测定叶绿素a荧光参数和类胡萝卜素组分,研究氮营养对光系统II(PSII)光化效率和光或暗下热耗散过程的影响.结果表明,在自然光日进程中叶片的开启PSII反应中心的内在量子效率(Fv/Fm)随光辐射增强而降低.低氮叶片Fv/Fm较高氮叶片降低明显(P<0.05).低氮叶片表现较明显的光抑制现象,反映低氮叶片对光抑制比高氮叶片敏感.高氮叶片比低氮叶片有低的PSII光化效率(ΦPSⅡ,P<0.05).高氮叶片依赖光的ΔpH和叶黄素介导的热耗散效率(ΦNPQ)和光下热耗散速率(JNPQ)则较低氮叶片高(P<0.05),结果反映高氮营养增进光下热耗散效率和速率.高氮叶片的紫黄质(A) 玉米黄质(Z)和叶黄素循环色素的转换态(A Z/V A Z)则较低氮叶片高(P<0.05).高氮叶片有较高光下热耗散(NPQ)和相应较高的(A Z)或(A Z/V A Z),叶片通过叶黄素循环色素以热的形式耗散过剩能;而低氮叶片表现高的总荧光淬灭和暗下热耗散.充足氮叶片有较低的光化效率,增高了光呼吸,并通过增强通过叶黄素循环色素的大量耗散过剩能.结果显示,过量氮输入将降低植物光能利用效率.图6表3参28     

补增UV-B辐射对焕镛木(Woonyoungia septentrionalis)叶片光合参数的影响

补增UV B辐射 ,焕镛木 (Woonyoungiaseptentrionalis)叶片的光饱和光合速率较自然光下的降低 2 9% ,叶片的光合量子产率降低 5 0 .4 % ,光能转换效率亦降低 4 9% .补增UV B辐射抑制光下呼吸速率 (Rd) ,但不明显改变不包括光下呼吸的CO2 补偿点 .补增UV B辐射 ,焕镛木叶片的RuBP饱和的最大羧化速率和最大电子传递速率分别较自然光下的低 4 3.4 %和 4 6 .4 % ,Jmax:Vcmax亦降低 ,显示补增UV B辐射对Jmax的影响较Vcmax明显 .补增UV B辐射亦引起磷酸三碳糖利用速率降低 .叶片多个生化过程被抑制可能是引起植物光合速率降低的原因 .补增UV B辐射 ,降低了气孔对空气CO2 浓度和相对湿度变化的敏感度 ,则可能影响植株对环境因素变化的适应性 .图 3表 4参 2 3     

抗坏血酸与种子萌发的关系

在30℃条件下萌发，剥去种皮的枇杷(Eriobotrya japonica Lindl)种子大约在d6开始出芽，甜橙(Citrus sinensis Osbesk)种子约d3就开始出芽。测量这个过程种子组织中抗坏血酸含量、抗坏血酸氧化酶活性、磷酸戊糖途径的二种关键酶葡萄糖—6—磷酸脱氢酶和6—磷酸葡萄糖酸脱氢酶活性，以及呼吸链电子传递途径的变化。结果表明，种子在萌发过程中抗坏血酸氧化酶被激活，抗坏血酸含量明显下降；抗坏血酸含量的变化与葡萄糖—6—磷酸脱氢酶和6—磷酸葡萄糖酸脱氢酶的活性呈明显的负相关，显示萌发过程中种子抗坏血酸含量的下降可能有利于呼吸途径向磷酸戊糖支路的转移；同时，种子萌发过程中抗氰呼吸增强，表明抗坏血酸含量的变化可能与抗氰呼吸密切相关。图5参16。     

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     

陆生植物对UV-B辐射增量响应研究进展

大气同温层的臭氧层逐渐被破坏导致太阳辐射中的UV—B辐射部分抵达地球表面增加，对陆生植物产生不同程度的影响,本文讨论了UV—B辐射对陆生植物在分子和器官水平的影响，植物可能通过UV—B光受体吸收低水平UV—B辐射，并通过不同信息途径转导，这包括钙、激酶和活性氧等，UV—B辐射诱致基因活性变化，并改变植物的形态和功能，暴露在UV—B辐射下大量基因表达发生变化，包括调节编码保护色素、DNA修复蛋白的基因和光合基因等．UV—B辐射引起光合作用、生长和生物量降低，极少数植物增加生物产量，整体群体生物量倾向减少．UV—B辐射对热带亚热带森林树种影响的报道甚少，目前增高UV—B辐射对生态系统的影响应得到重视．参45     

亚热带不同林地植物光合作用对空气CO2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／μｍｏｌ ｍ＾－２ｓ＾－１）与光强关系曲线的最初直线部分斜率为０．０５１,而中等疏密林的荷木和九节则分别为０．０３９和０．０３４,密林的的罗伞则较低,仅为０．０２２,疏林桃金娘的不包括光呼吸的ＣＯ２补偿点为Γ＾＊３８．１μＬ Ｌ＾－１,较荷木和九节分别约高８．８％和     

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