完整抛磨光纤光栅3层介质波导模型数值模拟

应用3层结构光纤波导模型,借助计算软件改变外界折射率、剩余包层厚度等参数,对完整抛磨光纤光栅在外界环境影响下的Bragg波长变化进行数值模拟。数值模拟的结果表明,随着外部环境折射率的提高,有效折射率从初值渐骤升至最大值,后略有下降,Bragg波长表现为外界折射率接近纤芯折射率时,红移而又略回蓝移。在设定不同的外界折射率情况下,光纤光栅的有效折射率都呈现出当包层半径较大时保持不变,包层半径减小到某值后光纤光栅的有效折射率突然增加,达到顶峰的有效折射率仍小于各自的外界折射率。所得结果对于侧边抛磨光纤光栅的设计、液位测量和折射率传感技术具有重要的指导意义。     

四尾栅藻对重金属镉胁迫的响应

通过不同浓度镉(0、0.5、1、3、5、7 mg·L-1)胁迫实验,对四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)的生长、色素、过氧化氢、超氧化物阴离子、可溶性蛋白含量进行分析,研究四尾栅藻对重金属镉胁迫的响应情况。实验显示:镉胁迫使四尾栅藻的生长受到抑制,在较高镉浓度(3~7 mg·L-1)下四尾栅藻的生长受到强烈抑制;随着镉浓度的上升,色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量逐渐减少,过氧化氢、超氧化物阴离子含量增加,过氧化氢含量在镉浓度为5~7 mg·L-1时显著增多,超氧化物阴离子含量在镉浓度为7mg·L-1时显著增加;可溶性蛋白含量先增加,并在镉浓度为1 mg·L-1时达到最大值,之后随着镉浓度的上升而逐渐减小。研究结果表明,四尾栅藻对重金属镉有较好的耐受性(可以耐受1 mg·L-1的镉)。     

甘蔗光合速度的日变化及其对光温的响应

在田间和盆栽正常生长条件下，Ｃ４植物甘蔗的光合速率日变化明显地不同于Ｃ３植物甘薯，甘薯为典型的双峰曲线，中午Ｐｎ的明显降低主要是由非气孔因素限制引起，而甘蔗为单峰曲线，其峰值出现在上午１０：００左右。甘蔗Ｐｎ变化受到光温条件的强烈影响，强光有利于Ｐｎ提高，弱光下其Ｐｎ略低于甘薯，温度过高或过低明显地抑制甘蔗光合作用。还分析了引起Ｐｎ变化的气孔和非气孔限制。     

施肥对丹参叶片光合光响应特性的影响

【目的】研究不同施肥处理对丹参叶片光合光响应特性的影响,为丹参大田高产栽培的施肥管理提供理论依据。【方法】以大田移栽丹参为研究对象,设CK(对照)、MX(混合肥)、N10(施用尿素215.5 kg/hm2)、N20(施用尿素431.0 kg/hm2)4个处理,通过Li-6400光合测定仪测定丹参叶片的光响应曲线。【结果】施肥处理显著增加了丹参的净光合速率(Pn)和最大净光合速率(Amax),N20处理显著增加了丹参的蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs);丹参的光饱和点(LSP)与光补偿点(LCP)在N10处理下降低,N20处理下升高,而混合肥处理下前者升高后者降低。【结论】氮肥可提高丹参叶片的净光合速率,混合肥处理下丹参的光合潜力增加。     

不同栽培基质对碧玉兰光响应特性的影响

 为筛选出适合碧玉兰盆花无土栽培用的基质配方,采用LI-6400光合作用测定系统,以云南泥炭、椰丝,桤木树皮、梨树皮混合而成的9种栽培基质的碧玉兰叶片的光响应曲线进行了测定并采用了YE［1］构建的光响应新模型进行拟合。结果表明：9种栽培基质下碧玉兰的光合特性存在一定的差异,M3(椰丝)、M7［桤木树皮∶泥炭∶椰丝∶梨树皮=1∶1∶2∶1(体积比）］栽培基质下的碧玉兰光饱和点(LSP)分别为42380, 56344μmol/(m2·s),最大净光合速率(Pmax)分别为528,451μmol/( m2·s),均相对较高,表观量子效率(AQY)分别为00759,00743μmol/mol,说明M3, M7栽培基质下碧玉兰对弱光的利用率较高,气孔限制值(Ls较小,其水分利用率(WUE)也较高。试验结果表明,M3, M7是适合碧玉兰的栽培基质。     

土壤淹水条件下香附子光响应过程的模型比较

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对三峡库区消落带土壤淹水条件下香附子光响应过程的测量数据进行了重新拟合,分析了不同光响应模型对香附子的适用性及香附子主要光响应参数对土壤淹水的适应规律。结果表明,非直角双曲线模型对常规水分管理组（CK）香附子植株光响应过程的拟合效果要优于直角双曲线模型和直角双曲线修正模型,而直角双曲线修正模型对淹水组（T1）香附子植株光合响应过程的拟合效果要优于其他2种模型。光响应参数的拟合效果则表现为:非直角双曲线模型对LCP和R_d的拟合效果最佳,直角双曲线修正模型对LSP和P_nmax的拟合效果最佳,而直角双曲线模型对这些光响应参数的拟合效果最差。受水淹影响,香附子的光合能力以及光适应能力减弱,出现了不同程度的光抑制现象,水淹90 d后,T1处理香附子植株叶片LCP和R_d分别比对照增加了56.9%和43.1%,而叶片LSP和P_nmax分别比对照降低了52.3%和 47.4%。     

不同光质下杉木幼苗叶片光合作用的光响应

以2年生杉木幼苗为试验材料,采用便携式光合测定仪Li6400-XT测定了人工光源下白、红、蓝、黄和绿光5种光质下不同光强对杉木幼苗叶片光合光响应曲线、光合生理指标的影响,从而比较不同光质条件下杉木幼苗叶片光合作用的差异。结果表明:不同光质不同光强下杉木幼苗叶片的光合速率(Pn)间均差异极显著(P<0.01)。在弱光强下(≤200μmol·m~(-2)·s~(-1)),红光下杉木幼苗叶片的Pn和水分利用效率(WUE)显著高于其他光质,分别为5.743、6.783μmol·m~(-2)·s~(-1)。强光强下(≥1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),蓝、绿光下杉木幼苗叶片的Pn分别为13.158、13.400μmol·m~(-2)·s~(-1),高于其他光质,气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)均有增大,且绿光增幅大于蓝光。在中等光强下(200~1 500μmol·m~(-2)·s~(-1)),白光下杉木幼苗叶片的Pn、Ci均处于较高水平,黄光下杉木幼苗叶片的WUE和Ci在光强为500μmol·m~(-2)·s~(-1)时达到最大值后持续下降。     

水分对甜瓜叶片光响应特性的影响

【目的】探讨水分对甜瓜叶片光响应特性的影响机制,以期为甜瓜栽培中的科学用水提供依据。【方法】于2010-07-10,以甜瓜品种"一品天下208"为材料,采用盆栽试验,按照单株蒸腾蒸发量的60%(Ⅰ),80%(Ⅱ),100%(Ⅲ)和120%(Ⅳ)作为补充灌溉量进行水分处理,研究甜瓜叶片光响应特性及相关参数的变化。【结果】随着灌溉量的增加,甜瓜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、最大光合速率(Pmax)和表观量子效率(ε)均呈先增加后降低的变化趋势,其中以处理Ⅲ的最高,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)呈先降低后升高趋势,其中以处理Ⅲ的最低。【结论】气孔限制是水分影响甜瓜叶片光合作用的主要因素。按单株蒸腾蒸发量的100%(Ⅲ)补充的灌溉量,是甜瓜适宜的灌溉量。     

水分对甜瓜叶片光响应特性的影响

【目的】探讨水分对甜瓜叶片光响应特性的影响机制,以期为甜瓜栽培中的科学用水提供依据。【方法】于201007-10,以甜瓜品种“一品天下208”为材料,采用盆栽试验,按照单株蒸腾蒸发量的60%(Ⅰ),80%(Ⅱ),100%(Ⅲ)和120%(Ⅳ)作为补充灌溉量进行水分处理,研究甜瓜叶片光响应特性及相关参数的变化。【结果】随着灌溉量的增加,甜瓜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、最大光合速率(P_max)和表观量子效率(ε)均呈先增加后降低的变化趋势,其中以处理Ⅲ的最高,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)呈先降低后升高趋势,其中以处理Ⅲ的最低。【结论】气孔限制是水分影响甜瓜叶片光合作用的主要因素。按单株蒸腾蒸发量的100%(Ⅲ)补充的灌溉量,是甜瓜适宜的灌溉量。     

低温胁迫对设施三七叶片光响应曲线拟合的影响

以三七幼苗为试材,进行人工控制试验,设置0、3、6、9℃4个低温水平,分别处理1、3、5、7 d,以25℃为对照(CK),研究低温胁迫下设施三七叶片的光合特性,选取处理时间1、7 d和CK,用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型4种光合模型进行拟合分析,最终选择拟合程度最高的模型来模拟光合参数,旨在为调控三七生长环境和促进高产提供理论与实践依据。结果表明:非直角双曲线模型拟合最佳,其他拟合程度由高到低的顺序为直角双曲线修正模型、直角双曲线模型、指数模型,并利用拟合程度最高的非直角双曲线模型计算出光合参数;在低温胁迫环境下,最大净光合速率(P nmax)、光补偿点(L C,P)、光饱和点(L S,P)和暗呼吸速率(R d)均随处理时间延长而减小;随着温度的降低,P nmax、L C,P和R d总体上逐渐降低,L S,P先降低后增大。     

4种光响应模型对不同灌水量下胡杨光合–CO2响应过程的模拟效果

以3、5、7 a生胡杨为试验材料,设置4种灌水量处理,CK(无灌水量)、T1(每株每次灌水20 kg)、T2(每株每次灌水40 kg)、T3(每株每次灌水60 kg),每株灌水6次,采用Li–6400便携式光合作用系统测定胡杨在不同灌水量的光合CO2特征参数,采用4种光响应模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型)对胡杨的光合特征参数进行拟合分析。结果表明：4种模型对不同灌水量下胡杨光合–CO2响应过程的拟合决定系数(R2)均大于0.97;直角双曲线修正模型(MRHM)和指数模型(EEM)对胡杨的光合参数拟合较好,MRHM的精度更高;3个灌水处理下3、5、7 a生胡杨特征值的综合平均相对误差(ARE)分别为0.093、0.084、0.084;3 a生胡杨的净光合速率在3个灌水处理下均有变化,但相差较小,3 a生胡杨的净光合速率(Pn)、CO2饱和点(CSP)在每株每次灌水40 kg处理下最大,5、7 a生胡杨的净光合速率和光合能力均在每株每次灌水60 kg处理下最大。综合分析,3 a生胡杨生长适宜灌水量为每株每次灌水40 kg,5、7 a生胡杨生长适宜灌水量为每株每次灌水60 kg。     

不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的拟合

为探究不同光响应曲线模型拟合不同锌肥水平下烤烟光合特征的适宜性,以烤烟K326为研究对象,采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和双曲线修正模型对烟株成熟期中部叶的光响应曲线进行拟合,通过分析光合参数的拟合值和实测值的近似度,选出光响应曲线适宜的拟合模型。结果表明,随着锌肥适量的增施,烤烟的最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点等光合特征参数均有所上升,烤烟叶片的光合能力明显提高,但当锌肥过量时光合特征参数反而下降。3种模型对不同锌肥水平下烤烟成熟期中部叶光响应曲线的拟合效果优劣排序为双曲线修正模型非直角双曲线模型直角双曲线模型,且双曲线修正模型拟合出的光合特征参数最丰富。因此,双曲线修正模型是拟合不同锌肥水平下烤烟光响应曲线的适宜模型。     

冬小麦灌浆后期光响应曲线特征参数及其对施氮量响应

为明确郑麦366高产生理基础,大田条件下研究了施氮量对郑麦366灌浆中后期旗叶光合作用光响应曲线和产量的影响。结果表明,在施氮量为0~240 kg.hm-2增施氮肥能够提高旗叶最大净光合速率和光饱和点、调节光响应曲线特征参数,改善不同光合有效辐射强度下旗叶光合速率等光合性能,提高籽粒产量;施氮量大于240 kg.hm-2,不同程度地降低旗叶光合性能和籽粒产量。本试验条件下,最适宜施氮量约240kg.hm-2。     

水分胁迫对常见绿化植物苗木光响应特性的影响

采用盆栽试验研究正常供水(黎明前小枝水势ψ-0.8MPa)和中度水分胁迫(-2.5MPaψ-3.5MPa)条件下,3种生活型绿化植物苗木光响应特性。结果表明:3种生活型苗木光响应曲线均与非直角双曲线接近;在正常供水条件下,乔木、灌木和攀援植物苗木的最大光合速率(Pnmax)分别为10.44、11.17、16.40μmol·m-2·s-1,表观光合量子效率(AQ,Y)分别为0.066、0.045、0.037,暗呼吸速率(Rd)分别为0.56、1.47、1.51μmol·m-2·s-1,光补偿点(LC,P)分别为17、33、46μmol·m-2·s-1,光饱和点(LS,P)分别为336、358、612μmol·m-2·s-1;土壤水分胁迫能显著降低乔木、灌木和攀援植物苗木的Pnmax、AQ,Y,而对Rd无显著影响,LS,P和LC,P的变化因种类而不同。在土壤水分胁迫条件下,灌木表现出较高的光合活性,其Pnmax、AQ,Y和Rd值均比乔木和攀援植物高,表明灌木苗木对土壤水分的生态适应能力较强。     

水分胁迫对异株荨麻光响应特性的影响

采用盆栽试验研究了土壤饱和含水量为100％、70％、60％及40％条件下,异株荨麻的光合作用—光响应特性.结果表明:非直角双曲线模型能很好地拟合异株荨麻的光合作用—光响应曲线;净光合速率在同等光合有效辐射时基本上表现为T2＞T3＞T1＞T4;异株荨麻叶片的表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率和光饱和点均在适度水分胁迫下达到最大,在重度干旱胁迫下最低,这说明适度水分胁迫有助于提高异株荨麻对光能的利用能力.     

植物光响应修正模型中系数的生物学意义研究

植物光合作用对光响应修正模型被广泛应用于植物光合特性的研究,但该模型中系数的生物学意义不清楚。通过分析,认为植物光响应修正模型中系数分别为光抑制项和光饱和项。通过量纲分析,植物光响应修正模型中光抑制项和光饱和项的生物学意义是光系统II天线色素分子光量子吸收截面与其处于激发态平均寿命的乘积。光系统II天线色素分子处于激发态的平均寿命较长且光量子吸收截面较小,则不利于光量子的吸收;如果光系统II天线色素分子的光量子吸收截面较大且其激发态的平均寿命较短,则有利于光量子的吸收。研究结果表明:如果光饱和项系数大且光抑制项系数也大,则植物越容易受抑制;如果光饱和项系数小且光抑制项系数也小,则植物越不容易发生光抑制。     

UV-B辐射增强对粳稻光合电子传递与光响应特性的影响

[目的]光合作用对UV-B辐射增强的响应对评价粳稻在全球气候变化背景下的适应能力至关重要。本文旨在分析UV-B辐射增强对粳稻剑叶光合作用内在机制的影响。[方法]以北方粳稻品种‘沈农265’为试验材料,采用盆栽形式,试验设对照组CK(采用自然光照射),处理组T1、T2分别在自然光照基础上增加UV-B辐射1.05和2.1 W·m~(-2),每个处理重复3或6次。选取粳稻幼苗移栽于无孔试验桶中,紫外灯照射时间为08:00—16:00,阴雨天不进行UV-B处理,直至成熟收获。试验期间对粳稻各生长时期进行剑叶活体测量,测定光合电子流传递分配、光合响应曲线及参数,包括非环式光合电子流中参与碳还原或光呼吸的那一部分电子流J_c、J_o,表观量子效率(AQY),最大净光合速率(P_(max))和暗呼吸速率(R_d)的变化特征。[结果]对光合电子传递的影响:UV-B辐射增强在剑叶各个生长期J_c和J_o(非环式电子流中参与光呼吸和碳还原的电子流)均降低,J_o/J_F与J_o/J_c(光呼吸所占的比例)均增加,说明UV-B增强降低了光合电子进入碳还原的部分;UV-B处理在剑叶各个生长期也降低了V_o(Rubisco的氧化速率)和V_c(Rubisco的羧化速率),但V_o/V_c呈上升趋势,且与UV-B辐射强度成正比,说明UV-B辐射增强降低了Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸加氧酶)的羧化速率。对光合响应特性的影响:剑叶各生长期在UV-B处理下,CK与T1、T2的光合响应曲线趋势相同,净光合速率(P_n)从大到小的处理为对照组、低剂量UV-B辐射、高剂量辐射;除成熟期,LSP(光饱和点)均降低,在灌浆期降幅最大,除灌浆期,LCP(光补偿点)均上升,在孕穗期升幅最大;AQY总体呈下降趋势;P_(max)显著下降,T2对P_(max)的抑制程度大于T1;除成熟期,R_d(暗呼吸速率)都呈增加趋势,灌浆期增幅最高。[结论]UV-B辐射增强总体上增加了剑叶光呼吸耗能,降低了光合电子进入碳还原的过程,增加了光合电子在Rubisco氧化反应上的消耗比例,抑制了更多的光合电子向羧化方向传递,导致羧化传递速率降低。在相同PAR(光合有效辐射)下,随着UV-B辐射的增强,粳稻剑叶净光合速率呈降低趋势,光合作用能力逐渐减弱。     

不同光质条件下马铃薯光响应曲线拟合模型的比较

为了研究不同光质处理下马铃薯的光合作用能力、光响应曲线,以及数据拟合模型的适用性,通过盆栽试验,利用蓝光(B)和红光(R)光源,设置B、B∶R=1∶3(B1R3)、B∶R=1∶5(B1R5)、B∶R=1∶7(B1R7)和R共5种不同的光质组合,测定马铃薯的光合色素、光合作用强度和光响应曲线,并用指数模型、直角双曲模型、非直角双曲模型、叶子飘模型和指数修正模型拟合光响应曲线,计算不同光质处理下的马铃薯光合参数。结果表明:B1R7处理下的光合色素含量和光合作用能力在5种处理中最高;叶子飘模型和指数修正模型的拟合效果整体较好,尤其是对P_nmax、LSP和R_d的拟合,指数模型、直角双曲模型和非直角双曲模型拟合效果较差;B1R7处理下马铃薯的光补偿点、光饱和点和最大净光合速率在5种光质处理中最高。综上,B1R7的光质组合可以增强马铃薯的光合作用,叶子飘模型和指数修正模型比较适合马铃薯光响应曲线的拟合。     

库尔勒香梨不同整形方式的光响应和CO2响应曲线差异分析

[目的]对比库尔勒香梨3种整形方式光响应曲线和CO2响应曲线特征参数,评价不同整形方式优劣差异,为库尔勒香梨整形修剪技术提供理论依据.[方法]采用LI-6400XT型便携式光合作用测定系统对库尔勒香梨3种整形方式的光响应曲线和CO2响应曲线进行测定,并测定叶绿素值及比叶重,分析比较其差异,评判几种整形方式的优劣.[结果]库尔勒香梨3种整形方式光响应曲线和CO2响应曲线规律基本一致,但其特征参数存在差异.水平棚架形最大净光合速率、表观量子效率和光饱和点均最高,但其光补偿点最低.疏散分层形和开心形CO2饱和点分别为1 752、1 665μmol/mol,其值远高于水平棚架形.水平棚架形羧化效率和光呼吸速率均高于疏散分层形和开心形,而其CO2补偿点最低.叶片的SPAD值大小排序为水平棚架形＞开心形＞疏散分层形.水平棚架形叶面积和比叶重均最高,开心形次之.[结论]库尔勒香梨3种整形方式中,水平棚架形具有较强的光能捕获能力和光合生产力且对光环境的适应能力最强,开心形次之,而疏散分层形对光环境的适应能力最弱,但其能适应更高浓度的CO2环境.因此,水平棚架形最优,理论上丰产潜力高于其它两种整形方式,而疏散分层形最差.     

外生菌根菌肥对白皮松光响应的影响1）

为研究外生菌根对白皮松（ Pinus bungeana）光合作用的影响,设置200、400、600 mL 3个菌肥剂量,干施、湿施2种施用方式,采用Li－6400便携式光合测定系统,测定田间8年生白皮松苗的光响应曲线。结果表明：直角双曲线修正模型适合白皮松光响应曲线的拟合。施用菌肥显著提高了白皮松的光合生理特性,表现为净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均显著高于对照;不同程度地提高了表观量子效率、最大净光合速率和光饱和点,并降低了暗呼吸速率和光补偿点。菌肥剂量与光合作用间无明显规律;施肥方式中,湿施处理比干施处理更能提高白皮松叶片的光合特性。各处理组在促进白皮松光合作用上,200 mL施肥量、湿施的处理方式效果最优。