锡林浩特草原区27种植物净光合速率影响因素的多因子分析

植物净光合速率的关键影响因子关系到草原生产力的波动和稳定性。实地测定锡林浩特草原22个样地27种共82株植物的光合指标和环境影响因子,采用Pearson相关性分析、多元回归分析、通径分析、决策系数分析等方法,分析各因子与草原植物净光合速率的关系。结果表明:锡林浩特草原区植物净光合速率与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈显著负相关;净光合速率与水分利用效率呈线性相关;在影响草原植物的环境因子中,净光合速率随大气相对湿度的增加而增大,而空气温度对净光合速率的影响并不显著;由通径分析可知,水分利用效率、蒸腾速率、气孔导度和大气相对湿度成为影响净光合速率的主要因素。决策系数表明,锡林浩特草原区植物的蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、胞间CO2浓度4个生理因子是净光合速率的主要决策变量,而环境参数中的空气温度和大气相对湿度,则成为净光合速率的限制性因素。影响草原植物净光合速率的因素有蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度和大气相对湿度。     

南疆地区棉花叶片水分利用效率的影响因素分析

在新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处国家重点灌溉试验站,利用LCpro+全自动便携式光合仪对覆膜沟灌条件下的棉花光合作用进行系统监测,来分析南疆地区棉花叶片水分利用效率的影响因素,为提高棉花叶片水分利用效率提供科学依据.分析结果显示:棉花叶片水分利用效率的影响因素主要有棉叶温度、气孔导度及胞间CO2浓度,其中气孔导度与棉叶水分利用效率呈显著正相关,而棉叶温度和胞间CO2浓度与其呈显著负相关.因此,可通过降低棉叶温度,提高气孔导度,减小胞间CO2浓度等措施来提高棉叶水分利用效率.     

小麦光合特性对二氧化碳浓度升高的响应

通过采用美国便携式光合作用测定系统实地设置不同CO2浓度,分析了CO2浓度升高对小麦产量贡献较强的两个时期(扬花期和灌浆期)净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合特性的影响,预测了未来高二氧化碳浓度条件下小麦水分利用率的变化趋势.结果表明:小麦不同生育期(扬花期和灌浆期)随着CO2浓度增加,净光合速率,叶片胞间CO2浓度,叶片水分利用率总体呈现逐渐上升的趋势,叶片气孔导度和蒸腾速率都呈现先降后升再降的趋势,气孔限制值则呈现逐渐降低的趋势;小麦不同生育期(扬花和灌浆期)CO2浓度与净光合速率,叶片胞间CO2浓度,叶片水分利用率均呈现极显著的正相关,其中与叶片胞间CO2浓度的相关系数最高;与气孔导度和蒸腾速率在扬花期阶段呈现显著正相关,在灌浆期呈现负相关;而与气孔限制值在两个时期均呈现极显著负相关.     

水分条件对梭梭气体交换特性的影响

对梭梭(Halaxylon ammodendron)在不同沙地水分条件下的净光合速率(Art)、蒸腾速率(E)、气孔导度(gs)、水分利用效率(WUE)和光响应曲线进行了测定和分析。结果表明,梭梭的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随土壤含水率的增加而升高,光补偿点(LCP)随含水率的增加呈下降趋势,表观量子效率(Φ)随含水率的增加而增大。在沙地含水率为2．25％和2．63％时,梭梭的水分利用效率较高;含水率为4．29％,6．27％,9．97％时,水分利用效率次之,且三者差异不大;当含水率为1．65％时,水分利用效率最低。     

工业废水对黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化系统的影响

在自然条件下,通过增加不同强度的紫外线-B(UV-B)辐射,对宁夏地区春小麦叶片光合速率日变化和水分利用效率进行了研究。研究发现经增加R1强度(0.5 W/m2)UV-B辐射处理的春小麦净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率比对照分别下降了19.0%、9.8%、22.7%和10.2%,而经增加R2强度(1.0 W/m2)UV-B辐射处理的春小麦净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率比对照分别下降了48.8%、19.5%、53.6%和36.3%。表明,在自然条件下,春小麦叶片的光合作用随UV-B辐射增强而减小,水分利用效率也随之降低。     

不同土壤水分含量对玉米气孔发育过程和蒸腾耗水量的影响

以盆栽玉米为材料,采用三个水分梯度进行处理,显微观察和比较了新生叶的气孔密度、气孔器的长度和宽度、气孔开张度,测定了水分胁迫对气孔导度、植株蒸腾耗水量和各个器官生物量的影响.结果表明:土壤水分含量降低使得玉米叶片气孔密度增大,气孔导度减小,气孔器宽度的降低幅度明显大于长度的降低.轻度和中度土壤水分胁迫使得全生育期单株蒸...     

氮磷对海水处理下菊芋幼苗光合特性的影响

在盆栽条件下研究了氮磷对不同浓度海水浇灌处理菊芋幼苗生长发育及光合特性的影响。结果表明:①在同一N、P素水平下,10%海水处理菊芋幼苗地上部和根部鲜重较对照没有差异,甚至高于对照,但在25%及50%海水处理下菊芋幼苗地上部和根鲜重均降低。在同一浓度海水处理下,随着N素及P素含量的增加,菊芋幼苗地上部和根鲜重较对照均增加。各处理菊芋幼苗地上部和根干重变化与鲜重情况类似。②在N1(7.5 mm o l/L)及P1(1 mm o l/L)水平下,10%海水处理的净光合速率与对照无差异,但随着海水浓度的增加,净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度和气孔限制值均降低。在同一海水浓度水平下,随着N、P素含量的增加,各处理菊芋幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值均增加(而且海水浓度越大,其效应越明显),对照和10%海水处理的菊芋幼苗水分利用效率随之降低,25%和50%海水处理下的菊芋幼苗水分利用效率随之增加。③在N1(7.5 mm o l/L)及P1(1 mm o l/L)水平下,10%海水处理幼苗细胞间隙CO2浓度与对照差异不大,但随着海水浓度的增加,细胞间隙CO2浓度显著增加,在同一海水水平下,随着N、P素的增加,各处理菊芋幼苗的细胞间隙CO2浓度均降低,表明施用N、P能显著缓解海水对菊芋幼苗生长发育及光合特性的抑制作用。     

叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_(ssat))、胞间CO_2与空气CO_2浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_(max))以及最大电子传递速率(J_(max)))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_(ssat)的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至0.5时,g_(ssat)、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC0.3时,Pn与g_(ssat)及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC0.3时,g_(ssat)随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_(max)和J_(max)也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_(ssat)的减小降幅明显增大,拟合所获得的气孔导度模型斜率也随之发生改变;当ASWC0.1时,Ci/Ca随ASWC减小呈增大趋势,而Pn随ASWC减小而减小,在该阶段,Ci/Ca与Pn呈相反的变化趋势。根据叶片光合生理参数的变化特征,可将小麦受旱过程划分为4个阶段,即无干旱胁迫或干旱胁迫较轻的阶段、只有气孔因素影响光合生理过程的阶段、非气孔因素和气孔因素同时影响光合生理过程的阶段以及光合器官遭受损坏的阶段。     

梭梭与白梭梭气体交换特征对比分析

梭梭[WTBX](Haloxylon ammodendron)与白梭梭(H.persicum)[WTBZ]是古尔班通古特沙漠植物群落2个最主要的建群种。通过对梭梭与白梭梭光合特性及相关环境因子的同期观测,探讨其光合响应特征及其与环境因子关系的异同。结果表明：梭梭对弱光的利用能力大于白梭梭,而白梭梭利用强光的能力大于梭梭。梭梭和白梭梭净光合速率[WTBX](Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化特征均为“单峰”型,但Pn、Gs峰值出现时间略有差异,Tr的峰值出现时间为16:00。根据梭梭和白梭梭Pn、胞间[WTBZ]CO2浓度[WTBX](Ci)及气孔限制值(Ls)的变化方向,推测梭梭光合“午休”主要由气孔因素引起。白梭梭日平均Pn、Tr和WUE（水分利用效率）均高于梭梭,说明白梭梭是一种高光合、高蒸腾、高水分利用效率的物种。相关分析表明,对梭梭、白梭梭的Pn影响最显著的环境因子是光量子通量密度(PPFD)。     

碱性盐胁迫对宁夏枸杞生长、结构及光合参数的影响

采用盆栽试验,对碱性盐(NaHCO_3)胁迫下枸杞生长、叶片解剖结构、超微结构以及光合参数进行了研究。结果显示:随着NaHCO_3胁迫浓度的增加,净生长量呈先增加后降低的趋势,地上部干重、地下部干重和整株干重总体呈下降趋势,根冠比呈上升趋势;叶肉栅栏组织在低浓度NaHCO_3处理(150 mmol·L-1)时排列比较紧密,随着胁迫浓度增加,栅栏组织的细胞层数逐级减少,细胞结构紧密度逐渐降低,叶片厚度、上下表皮厚度及晶体数呈现先增后降的趋势;超微结构显示,随着胁迫浓度的升高,叶肉细胞形状变的不规则,叶绿体结构变形,基粒片层排列紊乱,淀粉粒增多;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和气孔导度(Gs)随NaHCO_3浓度的升高呈下降趋势,胞间CO_2浓度(Ci)呈升高趋势,水分利用效率(WUE)呈先升后降的趋势;相关分析显示,盐胁迫强度与净生长量、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值呈负相关关系,与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著负相关关系(P0.05)。由此说明,碱性盐胁迫改变了叶片的功能性状,促使枸杞光合作用下降,直接影响干物质积累及株高的生长。     

不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的调节作用

采用盆栽试验,以甘薯品种秦薯4号和619为材料,研究了不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的影响.结果表明,土壤水分和施肥方式对甘薯叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及气孔限制值(Ls)有显著或极显著的影响,水肥之间存在明显的互作效应.与土壤湿润( 田间持水量70%～75%)相比,土壤轻旱(田间持水量40%～45%)对甘薯叶片Pn、Tr、WUE 、Gs、Ci以及Ls的影响较小,而重旱(田间持水量30%～35%)下,Pn、Tr、WUE、Gs和Gs 大幅下降,Ci明显上升.施肥有助于促进提高Pn、Tr、Gs以及Ls,降低Ci,而且氮磷配施的效果优于氮肥单施.Ci和Ls 的变化说明在土壤轻旱(40%～45%)条件下,甘薯叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱(30%～35%)主要受非气孔因素限制.施肥通过改善气孔因素对甘薯叶片气体交换产生促进效应.     

敦煌绿洲区覆膜补灌对谷子光合特性农艺性状及产量的影响

在年降雨量不足40 mm的敦煌绿洲灌区,以谷子为材料,采用裂区试验,研究了覆膜栽培条件下拔节、抽穗和灌浆各阶段灌一次水对其光合特性、农艺性状及产量的影响。结果显示:在播前统一灌600 m~3·hm~(-2)底墒水的情况下,抽穗期灌600 m~3·hm~(-2)水处理(A3),谷子的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶绿素含量显著的高于生育期内不灌水(A1)、拔节期灌600 m~3·hm~(-2)水(A2)和灌浆期灌600 m~3·hm~(-2)水(A4)处理,胞间CO_2浓度(Ci)因品种不同各处理间也存在较大差异;抽穗期灌600 m~3·hm~(-2)水(A3)不仅抽穗明显提前,株高、主穗长、单株穗重、单株粒重、单株草重显著高于A1、A2、A4,且产量也极显著高于A1、A2、A4;相关分析表明,不同处理净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量均与产量显著正相关,光合速率、蒸腾速率、气孔导度间彼此极显著相关。     

干旱对高产小麦宁麦9号旗叶光合特性的影响

通过土壤自然干旱法,以共有一亲本但产量较低的宁麦8号为对照,研究了高产小麦宁麦9号旗叶光合特性。结果表明,土壤相对含水量RWCS、叶片相对含水量RWCL、净光合速率Pn、气孔导度gs、蒸腾速率E以及叶肉导度gm在整个自然干旱过程中不断降低;在干旱前8d,胞间CO2浓度Ci降低,水分利用效率WUE增加,而在干旱的8～12d,Ci增加,WUE降低。Pn与gm的变化呈显著的正相关(R2=0.938,P<0.0001),而与gs无明显的相关性。因此,在土壤干旱胁迫下,叶肉导度gm是抑制Pn的主导因素,而gs的影响较小。和宁麦8号相比,宁麦9号具有较高的Pn、gs、gm、WUE和较低的E。因此,较高的光合能力、水分利用效率以及较强的抗旱性可能是宁麦9号高产的生理基础,而其抗旱性强可归结为水分利用效率较高。     

短时水分胁迫对水稻叶片光合作用的影响

为揭示水分胁迫下水稻叶片光合特性下降的生理原因,以水培的水稻幼苗为材料,测定30%PEG-6000模拟水分胁迫150 min过程水稻叶片光合特性、荧光参数和光合机构关键酶活性的变化。结果表明:短时水分胁迫处理0~60 min气孔导度快速下降,胞间CO_2浓度、净光合速率、蒸腾速率和荧光参数均降低;60~120 min气孔导度缓慢下降,Ru BP羧化酶活性开始快速下降,胞间CO_2浓度开始上升,非光化学猝灭仍然是上升趋势,其它光合荧光参数持续降低。120 min后,非光化学猝灭出现下降趋势,Ru BP羧化酶活性和胞间CO_2浓度分别保持下降和上升趋势,其它光合荧光参数持续降低。短时胁迫处理结果暗示,光合作用0~60 min主要受气孔限制,60~120 min受气孔限制和非气孔限制共同作用,120 min后主要受非气孔限制。     

干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

红提葡萄光合速率和气孔导度的光响应特征

为了比较几种常用的光响应模型和气孔导度模型对红提葡萄的适用性,利用LC pro+便携式光合仪,测定了大田土壤水分状况良好情况下果粒膨大期和浆果成熟期篱架红提葡萄对光强的响应过程。采用常用的光响应模型(非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型)和气孔导度模型(Ball-Barry模型、气孔导度机理模型)对光合速率及气孔导度进行拟合,同时将气孔导度Ball-Barry模型与光合速率的光响应非直角双曲线模型进行耦合,并与Jarvis模型进行比较,分析了红提葡萄气孔导度的光响应特征。结果表明:非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型均可较好地拟合红提葡萄光合速率光响应过程,但通过非直角双曲线模型获得的初始量子效率(α)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)与实测值更接近,拟合效果更佳(R2≥0.987);气孔导度随光合速率的增大而增大,应用Ball-Barry模型拟合该过程得到的决定系数较大(R2≥0.715),均方根误差较小(RMSE≤0.0127),较气孔导度机理模型能更好地拟合红提葡萄气孔导度与光合速率的关系;构建的Ball-Barry模型与非直角双曲线的耦合模型整体上可以描述气孔导度对光强的响应(R2≥0.703),但拟合高光强下气孔导度精度较低,与耦合模型相比,Jarvis模型模拟值与实测值更加接近(R2≥0.839),且均方根误差最小(RMSE≤0.0106),说明Jarvis模型拟合效果优于耦合模型。研究结果可为定量分析葡萄叶片气孔调节行为和计算光合生产力提供理论依据。     

胡杨光合蒸腾与影响因子间关系的研究

对胡杨光合速率和蒸腾速率同各主要影响因子间相关关系进行了研究。结果表明:胡杨光合速率和气孔导度间呈对数关系,蒸腾速率与气孔导度间呈线性关系;两者与光合有效辐射均呈多项式关系;与空气温度均呈二项式关系。结果说明胡杨属气孔限制型植物,气孔导度和光合有效辐射共同决定胡杨的光合和蒸腾作用。气温和相对湿度通过影响胡杨的气孔导度进而影响胡杨的光合速率和蒸腾速率。适宜胡杨进行光合气体交换的环境条件是光合有效辐射保持在1700μmol.m-2.s-1左右,温度保持在35℃左右,相对湿度保持在20%-30%间。     

黄土高原丘陵沟壑区川地和梯田茄子光合特性比较

采用Li-6400便携式光合系统仪,对黄土高原丘陵沟壑区川地和梯田茄子在覆膜与不覆膜两种栽培方式下的光合特性日变化进行了测定。结果表明:(1)茄子在川地与梯田不同栽培模式下光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化均表现为"双峰"曲线,都具有明显的"午休"现象;引起川地茄子产生光合"午休"现象的主要原因是气孔因素;引起梯田茄子产生光合"午休"现象的一个重要原因是非气孔因素;(2)梯田茄子在不同栽培方式下的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度日均值均显著高于川地茄子(P<0.01),而叶片水平水分利用效率日均值却显著低于川地茄子(P<0.01);(3)茄子在覆膜与不覆膜两种栽培方式下的光合特性日变化参数没有显著性差别(P>0.05)。     

隔盐层对滨海盐碱地造林效果影响研究

通过对设置隔盐层的绒毛白蜡造林地土壤水分、盐分、土壤脱盐率及其叶片光合参数进行跟踪观测及对其变化过程的分析,研究了隔盐层对滨海盐碱造林地改良效果的影响。结果表明:隔盐层可减缓土壤水分在遭遇暴雨或干旱时变化的剧烈程度;隔断土壤盐分上升的通道,抑制土壤EC值的强烈变化,有效减轻盐碱地高盐分地毒害作用;叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率都较高,而胞间CO2浓度和气孔限制值都较低,隔盐层维持了植株正常的光合作用,促进了绒毛白蜡的生长;从阻盐、脱盐及促进绒毛生长效果上看,炉渣隔盐层处理组(SLIL)>沙子隔盐层处理组(SAIL)>对照(CK)。