光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.     

桂西北喀斯特地区菜豆树和红背山麻杆旱、雨季光合特性比较

利用Li-6400光合测定系统测定了2009年雨季(6—8月)和旱季(10—12月)桂西北喀斯特地区菜豆树、红背山麻杆叶片气体交换特征,并分析了2种植物光合速率(Pn)与叶氮及叶绿素含量的相互关系。结果表明:2种植物旱、雨季叶片Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)日变化均为单峰曲线,水分利用效率(WUE)日变化规律不明显;旱季叶片Pn、Tr、Gs均低于雨季(P0.01),WUE高于雨季(P0.01),叶氮含量及叶绿素含量旱季低于雨季(P0.05),这与植物通过降低Gs限制蒸腾,提高WUE来适应较为恶劣的环境有关;在同一季节,红背山麻杆Pn、WUE、叶氮及叶绿素含量均高于菜豆树(P0.05),具有更强的光合及水分利用能力,在喀斯特生境中更有竞争优势;2种植物在相同季节及同种植物在不同季节Pn与各环境因子的相关系数不同,光辐射强度(PAR)是影响Pn的主导因素。     

不同淹水条件下河竹叶片光合生理特性的变化

为阐明淹水条件下河竹( Phyllostachys rivalis H. R. Zhao)叶片的光合生理特性,设置对照组( CK,正常供水)及中度淹水(T1,水面高出基质表面5 cm)和重度淹水(T2,水面高出基质表面10 cm)处理组,对持续淹水360 d内2年生河竹幼苗叶片的光合气体交换参数、光响应曲线、光合特征参数、资源利用效率参数、光合色素含量及比值的变化进行了分析;在此基础上,探讨了河竹对淹水环境的适应性。结果表明：随淹水时间延长,2个处理组的多数光合生理参数呈“升高—降低—升高”的变化趋势,且多数参数在淹水90 d时达到峰值、在淹水270 d时达到谷值;T1组的各项光合生理参数总体上高于T2组。淹水30~180 d,与CK组相比,2个处理组的净光合速率( Pn)、蒸腾速率( Tr)、气孔导度( Gs)、胞间CO2浓度( Ci)和叶面饱和水汽压亏缺( Vpdl)总体上降低,表观量子效率( AQY)显著降低;气孔限制值(Ls)升高,而光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)显著升高;T1组的最大净光合速率(Pmax)略降低,而T2组的Pmax值则显著降低;但2个处理组的水分利用效率( WUE)、表观CO2利用效率( CUE)和表观光能利用效率(LUE)却无明显变化。淹水270和360 d,与CK组相比,2个处理组的Pn、Tr、Gs、Ls和Vpdl值降低,Pmax、LSP、LCP、WUE、CUE和LUE值显著降低,仅Ci值升高;T1组的AQY值略降低,而T2组的AQY值则显著降低。2个处理组的光响应曲线变化趋势与CK组相似,但随淹水时间延长,2个处理组的Pn值变幅不同,其中T1组的Pn值总体上高于T2组。淹水30和90 d,与CK组相比,T1组的叶绿素b( Chlb)和总叶绿素( Chl)含量总体上显著升高,而T2组的Chlb和Chl含量总体上显著降低;2个处理组的叶绿素a(Chla)和类胡萝卜素(Car)含量以及Chla/Chlb和Chl/Car值也显著降低。淹水180~360 d,仅2个处理组的Chla/Chlb值显著升高,而其他光合色素含量及比值总体上显著降低。综合分析结果显示：河竹叶片Pn值在淹水前期和中期下降的主要原因为气孔限制,而在淹水后期下降的主要原因为非气孔限制。河竹对淹水环境有较强耐受性,并对长期淹水有一定的适应性;此外,中度淹水条件下河竹叶片的光能转化效率、对光辐射的利用范围和对光变化的适应能力均高于重度淹水条件。     

NaCl胁迫对菠菜叶片中水分和光合气体交换的影响(简报)

NaCl胁迫下,菠菜幼苗叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）下降。短期处理的叶片中CO2浓度（Ci）降低,气孔限制值（Is）升高,水分利用效率（WUE）增大,而长期处理的叶片中Ci升高,Is下降,WUE降低。NaCl短期处理下,菠菜光合降低以气孔限制为主,而在长期处理下光合的非气孔限制因素增大。     

砷对小麦生长和光合作用特性的影响

研究了水培条件下砷对小麦根系和地上部分生长速率、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响.结果表明,随着营养液中砷浓度的提高,小麦根长生长量和地上部分生长量较对照减少;鲜重和砷的浓度呈显著负相关.在0～90mg/L 砷处理内,Pn、Gs、Tr都随砷的浓度的提高而降低;Ci呈先降低,后升高的变化.在As≤30 mg/L时Ci逐渐降低,气孔限制值Ls升高,使Pn下降,造成气孔性限制;而As>30 mg/L时,Ci升高,气孔限制值Ls下降,Pn降低,造成了非气孔性限制.叶片水分利用效率WUE和气孔限制值Ls在As≤30 mg/L时变化一致,都有所升高;但是当As>60 mg/L时,小麦趋于死亡,水分利用率降低.叶绿素含量在0～10mg/L As处理内,差异不显著,在较高砷浓度(As>30 mg/L)时叶绿素显著下降.这说明较低浓度的砷不会抑制小麦叶绿素的合成.砷主要是毒害小麦根系生长,造成植株体光合作用的气孔性限制和非气孔性限制出现,最终影响小麦的生长和发育.     

不同形态氮素配比对盐胁迫下菊芋幼苗生理的影响

采用砂培方法研究了不同铵硝配比(NH4+/NO3-分别为4/1、1/1、1/4)的氮素营养和盐分胁迫耦合作用下菊芋幼苗的光合作用和离子吸收运输.结果表明:低浓度的盐胁迫对植物生长的抑制作用不大,而高浓度的盐胁迫却能明显抑制菊芋幼苗生物量的积累,在同一盐浓度下,提高硝态氮比例能够缓解盐胁迫对菊芋幼苗生长的抑制,促进菊芋幼苗鲜重和干重的增加;随着盐浓度的增加,菊芋幼苗地上部和地下部的Na+含量显著增加,而K+、Ca2+含量较对照显著降低,提高硝态氮比例有利于菊芋幼苗对K+和Ca2+的吸收和向上运输,从而维持地上部较高的K+/Na+和Ca2+/Na+;在3种铵硝比的氮素营养处理下,随着盐浓度的增加,菊芋幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率较对照均呈显著下降的趋势,细胞间隙CO2浓度则显著增加,提高硝态氮比例可显著提高盐胁迫下菊芋幼苗的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,同时也能显著降低胞间CO2浓度,其中以铵硝比为1/4的氮素营养供应对盐胁迫的缓解作用相对较好,在100 mmol·L-1NaCl处理下其叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别是铵硝比为4/1的氮素营养处理值的1.63、1.57、1.39、1.37、1.2倍,而胞间CO2浓度则减少了17%.因此相对于铵态氮来说,硝态氮比例的增加有利于维持盐胁迫下菊芋幼苗体内矿质营养元素含量平衡,促进盐胁迫下菊芋光合功能的改善,增强菊芋对盐胁迫的抗性.     

氮、磷、钾营养对冬小麦光合作用及水分利用的影响

在中国科学院封丘农业生态实验站长期肥料实验的基础上,选择氮磷(T1)、氮钾(T2)、磷钾(T3)和氮磷钾(T4)4个肥料处理,以不施肥为对照(CK),研究了长期施用氮、磷、钾肥对小麦抽穗期和灌浆期净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)日变化的影响.结果表明:小麦抽穗期和灌浆期T4处理的Pn日变化值显著高于CK,其他处理与CK未达到显著性差异,各处理Pn日积累量大小为T4＞T1＞T2＞T3＞CK;缺氮、缺磷和缺钾均降低了叶片Pn,影响大小依次为缺氮＞缺磷＞缺钾;小麦抽穗期和灌浆期Tr日变化曲线呈单峰型,处理间日变化值差异不显著;缺氮、缺磷和缺钾均降低了叶片WUE,抽穗期,T1、T4处理的WUE日变化值显著高于CK,而T3、T2与CK差异不显著,说明缺氮、缺磷对WUE的影响最大,灌浆期,T4处理的WUE日变化值显著高于CK;不同肥料处理仅改变了小麦光合日变化的幅度,而未改变其变化规律,氮、磷、钾复合施肥有效地提高了小麦的光合生产和水分利用效率.     

大气O3浓度升高对毛竹光合生理的影响

以毛竹(phyllostachys edulis)为试材,运用开顶式气室(OTCs)模拟了4个大气O3浓度情景,分别为CF(背景大气经活性炭过滤后的处理,22～25 nL·L-1)、NF(直接将背景大气输入气室内,40～45 nL·L-1)、T1(O3平均浓度100 nL·L-1,92～106 nL·L-1)、T2(O3平均浓度150 nL· L-1,142 ～160 nL· L-1),分析大气O3浓度对毛竹叶片光合色素、气体交换参数、光合参数的影响.结果表明:不同浓度O3处理的毛竹叶片Pn和Tr日变化均呈单峰型,随着O3浓度的升高,叶片Gs、Ci、Ls日变化规律趋于简单,WUE变化趋于平缓.与环境背景大气比较,高浓度O3(≥100 nL·L-1)条件下叶片Pn、Ls、WUE日均值和Chl、Chl-a、Chl-b和Car含量均显著降低,Gs、Tr日均值显著提高,但对Ci日均值及叶片光合色素组成影响并不明显.T1、T2处理下,毛竹的Pn、Tr与PPED、VpdL、Tair、Ca和RH环境因子间均呈显著或极显著相关,Gs与PPED无显著相关,而与VpdL、Tair、Ca和RH环境因子间均呈显著或极显著相关.研究表明:O3浓度100、150 nL·L-1时分别会造成毛竹叶片发生气孔、非气孔限制,气孔对环境条件的反应变得不敏感,影响了正常的调节反馈机制,增加了水分蒸散,光合色素降解或合成受阻,对毛竹光合作用产生严重的负面效应,不利于毛竹干物质积累.     

杂交马褂木叶片发育过程中资源利用效率的变化格局

对一年生杂交马褂木( Liriodendron chinense Sarg.× L. tulipifera L.)叶片展开过程中光能转换效率、水分利用效率和光合碳同化的变化规律及栽植密度对中下部叶片资源利用效率的影响进行了研究,结果表明(1) 叶片展开过程中,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)、气孔限制值(Ls)、总光合速率(Pm)、净光合比率(Pn/Pm)、PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ的光量子产率(φPSⅡ) 、羧化效率(CE) 和水分利用效率(WUE)显著上升,而胞间CO2浓度(Ci)和呼吸速率(R)显著下降;(2) 叶片展开过程中,光合碳同化"暗系统"的完善远远慢于能量转换的"光系统";(3) 叶片展开过程中,影响净光合速率增长的主导因素不是气孔导度,而是"暗系统"完善程度, "光系统"的影响远小于"暗系统"的影响; (4) 郁闭的高密度群体中,中下部叶片的Pn、Gs、E、Ls、Pm、Fv/Fm、φPSⅡ、CE和WUE显著低于上部完全展开叶,Ci显著高于上部完全展开叶,Pn/Pm和上部完全展开叶没有显著差异,而未郁闭的低密度群体中,中下部叶片的上述所有参数与上部完全展开叶无显著差异;(5) 导致高密度群体叶片Pn大幅度下降的主导因素是CE的大幅下降,而不是"光系统"和气孔导度;(6) 密度过大加速了中下部叶片光合功能的下降.     

根域限制和氮素水平对连翘幼苗生长的影响

在植物生长箱通过溶液培养试验,从叶片光合气体交换参数、叶绿素含量及其荧光参数等方面来探讨不同氮素浓度条件下根域体积对连翘幼苗光合生理特性及生长的影响,并采用^15N示踪技术对不同氮素浓度条件下根域体积对连翘幼苗体内氮素转运进行了研究。结果表明：低氮（LN）处理幼苗的地上部和根系干物质重较高氮（HN）处理的高,根域限制对地上部和根系干物质重的影响不同,LN处理幼苗地上部和根系干物质重在低根域体积（10cm×10cm×15cm,LR）处理均较高根域体积（20cm×10cm×15cm,HR）处理的低,HN处理的幼苗响应情况有所不同。LN处理幼苗的叶片净光合速率（Pn）和叶绿素含量较HN处理的高;LN处理幼苗Pn和气孔导度（Gs）在LR处理较HR处理的高,而HN处理幼苗的Pn和Gs随根域体积变化规律与LN处理相反,LN和HN处理叶绿素含量随根域体积变化规律与Pn相反。LN处理幼苗的PSⅡ最大光化学量子效率（Fv／Fm）和PSⅡ电子传递量子效率（ФPSⅡ）均较HN处理的高,不同供氮处理下LR处理幼苗的Fv／Fm均较HR处理的高;而ФPSⅡ的变化规律相反。不同供氮处理时,LR处理幼苗的光化学猝灭系数（qP）均较HR处理的低,而非光化学猝灭系数（qNP）的变化规律相反,LN处理幼苗的qNP较HN处理的高（P〈0．05）。不同供氮处理时,LR处理幼苗根系和地上部氮含量均较HR处理的低,LN处理幼苗根系和地上部氮含量较HN处理的低,幼苗根系和地上部氮含量随氮素浓度变化差异显著（P〈0．05）。LN处理幼苗根系吸收^15N在根系和叶片的分配率均较HN处理的低,而根系吸收^15N在枝和茎的分配率呈相反变化规律。根系吸收氮在叶片和枝的分配率分别为7％～10％和7％～12％,叶片和枝生长需要的氮素主要由其内源N库提供。     

镉胁迫下硒对罗汉果组培苗光合特性的影响

实验以罗汉果组培苗为材料,室内栽培在内装市售营养土的塑料盆中,以0、10、50、100、200mg·kg-1浓度镉离子和1mg·kg-1浓度硒处理,培养20d后分析罗汉果幼苗的相关光合生理指标。结果表明:低浓度Cd2+对叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)影响不大或稍有上升,但高浓度镉离子处理植株叶片的叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)明显下降;随Cd2+处理浓度的增加,叶片胞间CO2浓度(Ci)呈现上升趋势;加硒则延缓叶绿素下降,促进光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)上升,降低叶片胞间CO2浓度(Ci)。表明高浓度镉离子的毒害导致罗汉果组培苗叶片光合性能受到伤害,从而影响罗汉果幼苗生长。镉硒混合处理反映出硒对镉的毒害有缓解作用。     

钙素对彩叶玉簪光合作用和保护酶活性的影响

该文以彩叶玉簪为材料,研究了不同钙素水平对玉簪叶片光合作用和保护酶活性的影响。结果表明:随着钙素水平的提高,彩叶玉簪叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和最大光化学效率(F_v/F_m)均呈单峰曲线,最高峰值出现在Ca~(2+)90 mg·L~(-1)时;电子传递速率(ETR)的变化也呈单峰曲线,峰值出现在Ca~(2+)50 mg·L~(-1)时;初始荧光(F_0)和最大荧光(F_m)值在0~360 mg·L~(-1)钙素水平下呈先升高后下降再升高的趋势,最大值均出现在90 mg·L~(-1)时;Pn和Gs值的变化与Ci值成正相关。同时叶片中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质(SP)含量均表现为单谷曲线,在Ca~(2+)90 mg·L~(-1)时达最小值。超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现持续下降趋势。综上所述,彩叶玉簪Pn下降主要由气孔引起,叶面喷施90 mg·L~(-1)的Ca~(2+)可增强彩叶玉簪光合作用,降低保护酶活性。     

不同水分处理下喀斯特土层厚度异质性对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响

为了探究不同水分处理下草本植物对喀斯特土层厚度变化的叶片形态建成和光合生理响应,以黑麦草(Lolium perenne L.)和苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为研究对象,通过盆栽水分受控试验,研究了3种水分处理[正常供水(W_(ck)),减水1组(D1)和减水2组(D2)]下3种土层厚度[浅土组(S_S)、对照组(S_(CK))和深土组(S_D)]对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:(1)正常供水下(W_(ck)),黑麦草和苇状羊茅在浅土组(S_S)的气孔密度和气孔限制值(Ls)均显著高于对照组(S_(CK)),净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)降低;在深土组(S_D),两种植物的气孔密度都有所下降,黑麦草的叶脉密度、Pn和Tr均低于对照组,而苇状羊茅的叶脉密度和Pn表现出增加;(2)D1水分条件下,黑麦草在浅土组的气孔密度较对照组增加,叶脉密度、Pn和Tr均降低,而苇状羊茅的气孔密度有所降低,叶脉密度、Pn和Tr未受到显著影响;在深土组中,黑麦草的气孔密度不变,叶脉密度增加,而Pn和Tr均降低;苇状羊茅的气孔密度降低,但叶脉密度、Pn和Tr均升高;(3)D2水分条件下,两种植物在浅土组的叶脉密度较对照组均增加,气孔密度、Pn和Tr均受到抑制;在深土组,黑麦草的远轴面气孔密度较对照组下降,两种植物的其他指标未受到明显影响。可见,在不同水分条件下,植物的叶片解剖结构和光合特性对不同土层厚度的响应不一,且不同物种间也有差异。总体上随着水分减少,土层厚度降低对植物的光合抑制作用增强,而厚度增加对深根植物的光合促进作用和对浅根植物的光合抑制作用先增强后减弱。植物气孔和叶脉性状特征随水分条件的变化在一定程度上与叶面积和叶片宽度的变化有关。     

油菜素内酯对盐渍下油菜幼苗生长的调控效应及其生理机制

为了探讨油菜素内酯对植物耐盐性的调控,以甘蓝型油菜"南盐油1号"为试验材料,研究了外源24-表油菜素内酯(24-EBL)对100、200 mmol/L Na Cl胁迫下油菜幼苗干重(DW)、相对含水量(RWC)、渗透调节能力(OAA)、叶片气体交换参数、气孔限制值(Ls)等的调节效应,还测定了不同器官的Na+、K+、Cl-含量,并计算各器官的K+/Na+和SK,Na。结果表明:(1)在不同浓度的盐胁迫下,油菜幼苗DW显著下降,胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL作用下,油菜植株干重均不同程度的上升,且植株干重都在10-10mol/L 24-EBL(EBL2)处理下达到最大值,分别比100、200 mmol/L Na Cl胁迫下增加29%和20%。与对照相比,非盐胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL,油菜幼苗植株干重与对照相比均无显著变化。(2)不同Na Cl浓度胁迫下,油菜叶片的RWC显著下降,外施EBL2可显著提高油菜叶片的RWC和OAA。(3)不同浓度Na Cl胁迫下,油菜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均不同程度下降,而Ls显著上升,而外喷EBL2可不同程度的提高Pn、Gs、Ci、Tr,降低Ls。(4)与对照相比,Na Cl胁迫下油菜幼苗叶片、叶柄和根的Na+和Cl-含量均显著上升,Na Cl浓度愈高,Na+和Cl-含量上升愈显著。而K+含量均下降,外源EBL2可显著降低幼苗各器官的Na+和Cl-含量,对幼苗叶片K+含量没有影响,但提高了叶柄和根中的K+含量。上述表明,合适浓度的24-EBL外喷可明显提高油菜的耐盐水平,且不同浓度Na Cl胁迫下,最适24-EBL浓度均为10-10mol/L。主要是因为外源喷施24-EBL能显著改善离子稳态和渗透调节能力,从而改善盐胁迫下油菜幼苗的光合作用、水分状况,提高其耐盐性。而24-EBL对盐处理下油菜植株气孔限制的显著改善是其促进其光合、水分利用的重要原因,也是其对100 mmol/L Na Cl处理的油菜生长调控效果优于200 mmol/L Na Cl处理的重要原因之一。结果还显示,在叶片中,24-EBL外施可通过排Na+和Cl-来维持植株离子稳态,而对K+影响不大;在根、茎中可通过排Na+、排Cl-、吸K+维持稳态。     

夏玉米叶片气体交换参数对干旱过程的响应

目前已经开展了大量的干旱对作物叶片气体交换参数影响的研究,但关于作物叶片气体交换参数对干旱过程的响应及其关键阈值的研究仍较少。基于夏玉米七叶期开始的5个初始水分梯度的长时间持续干旱模拟实验资料,分析了不同强度持续干旱过程中夏玉米叶片气体交换参数(净光合速率Pn,气孔导度Gs,蒸腾速率Tr,胞间CO_2浓度Ci和气孔限制值Ls)的变化规律及其关键阈值。结果表明,玉米的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)在干旱发生初期呈大幅度下降,但随着干旱持续会出现一定的适应性。利用统计容忍限方法确定了夏玉米拔节期Pn,Tr和Gs响应干旱的临界土壤相对湿度(0—30cm)分别为53%,51%和48%,对应的临界叶含水率分别为81.8%,81.3%和81.2%。夏玉米光合作用由气孔限制向非气孔限制转换的0—30cm土壤相对湿度均为44%±2%,对应的叶含水率均为77.6%±0.3%。研究结果可为夏玉米干旱发生发展过程的监测预警提供依据。     

海岸不同坡向滨麦光合特性与风速异质环境的关系

在自然条件下,测定分析了夏季和秋季静风天及秋季大风天,海岸沙丘不同坡向环境因子及滨麦株高、叶片叶绿素含量、土壤含水量和光合日变化特性,以期明晰滨麦响应不同风速环境的生理调控机理。结果表明,不同坡向环境异质性明显,滨麦形态可塑性强。海岸迎风坡风大、温度低、湿度大,滨麦植株低矮、叶绿素含量较高;背风坡温度高、土壤干旱、空气流动差,滨麦植株高大,叶绿素含量低。在夏秋季静风天,迎风坡和背风坡滨麦叶片Pn出现光合"午休"现象,但迎风坡滨麦日均Gs、Tr、Pn均显著高于背风坡;而在秋季大风天,迎风坡和背风坡滨麦叶片Pn"午休"现象消失,并且背风坡滨麦日均Pn、Tr、Gs均显著高于迎风坡滨麦。同坡向相比,秋季大风天迎风坡滨麦日均Pn、Tr、Gs明显较秋季静风天低,而背风坡滨麦日均叶片Pn、Tr、Gs却较静风天分别增高126%、66.3%、134%。强海风吹袭引发迎风坡温度降低、滨麦叶片摇摆、气孔导度降低导致Pn下降,而强海风使背风坡空气流动加快、温度降低、气孔导度增大、"午休"消失使Pn增高。不同坡向滨麦对不同海风风速的适应表现出明显的光合生理可塑性,它在滨麦适应不同风力、提高其光合速率和增加物质积累上具有重要作用。而滨麦的形态和光合生理可塑性可能是其在不同海风强度下生存、生长、实现种群扩张的重要生理调控机理,这一特性在未来作物、牧草和树木抗风、抗盐育种中具有重要应用价值。     

干旱胁迫和化感作用对榄仁树幼苗生长、光合作用及生理生化的影响

该研究通过榄仁树幼苗的盆栽实验,用称重控水法设置3个水平的土壤水分含量(分别占田间持水量的75％~80％、50％~55％、30％~35％)和2个浓度水平的木麻黄凋落物浸提液,研究不同土壤干旱程度及不同浓度木麻黄凋落物浸提液对榄仁树生长、光合作用及生理生化的影响。结果表明：随着幼苗生长期的延长,土壤干旱和木麻黄凋落物浸提液对榄仁树幼苗存活率和株高增长有一定影响。60 d胁迫后显著减小了幼苗叶片数、叶面积、叶片含水量及叶片的生物量。15~60 d期间幼苗的净光合速率( Pn)、气孔导度( Ccond)、蒸腾速率( Tr)均显著减小,而幼苗叶片胞间CO2浓度( Ci)呈先减后增的变化。幼苗的水分利用率( WUE)和气孔限制值( Ls)显著增加,是导致光合作用降低的主要原因。干旱和木麻黄凋落物浸提液能显著增加榄仁树幼苗的叶片和根的细胞膜透性、Peroxidase(POD)活性及叶片Superoxide dismutase(SOD)活性。二元方差分析表明,土壤干旱和木麻黄凋落物浸提液对榄仁树的生长、光合作用及生理生化的影响有明显的交互作用且表现出一定的拮抗作用。该研究结果可为构建混交林型海防林提供参考。     

控水与补水条件下连续热浪对闽楠光合特性和生长速率的影响

全球变暖背景下,亚热带地区极端气候热浪事件发生频率持续增加。高频热浪及其伴随的高温和干旱复合胁迫将严重影响植物的光合特性,抑制植物的生长,甚至造成死亡。然而,目前亚热带树木光合特性及生长对高频热浪及复合胁迫的响应仍不明确。以亚热带阔叶树种闽楠苗木为研究对象进行了热浪模拟实验,关注了补水和控水处理不同水分环境下连续热浪对闽楠光合特性及生长速率的影响。结果表明,补水处理下闽楠净光合速率(Pn)在单次热浪影响下显著下降了34%,同时水分利用效率显著(WUE)下降,但蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和叶片水汽压亏缺(Leaf_vpd)显著上升(P<0.05)。表明水分充沛的高温环境中闽楠可通过增加蒸腾耗水加速水分蒸散来调节叶片的温度,增强植株光合特性对热浪的抗性。而控水处理下单次热浪处理组Tr和Gs未显著上升,以及Tr与Leaf_vpd在干湿环境下线性拟合的不同斜率,说明水分胁迫会降低叶片降温的效率,加剧热浪对闽楠光合特性的影响。水分和高温的复合胁迫还延长了闽楠光合特性在热浪后的恢复过程,高温胁迫下闽楠Pn在15 d后恢复至未干扰水平,但复合胁迫...     

遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用

引进草种在亚热带边坡草坪上常遭遇遮阴和干旱,造成草坪退化甚至死亡。以具有边坡草坪开发价值的本土植物野生荩草为材料,设置5种遮阴度和4种干旱度交互形成20种协同处理,研究遮阴和干旱对荩草生理代谢及抗性系统影响的协同作用。结果表明,荩草具有极强的耐阴和抗旱潜力,可通过光合策略、代谢策略、抗性策略使植株逐步适应或应对生境胁迫,在重度遮阴或干旱下仍可存活。遮阴或干旱对荩草光合作用、物质代谢、抗氧化酶系统和细胞膜完整性有极显著影响。遮阴和干旱对荩草光合指标、代谢指标、抗性指标和受伤害指标有显著协同作用。Pn主要受遮阴影响,Gs主要受干旱影响,适度遮阴和干旱协同处理可提高荩草光合能力。干旱对荩草物质代谢的影响大于遮阴,氮代谢比糖代谢和呼吸作用受干旱或遮阴的影响更大,适度遮阴和干旱协同作用可改变荩草代谢水平。遮阴、干旱对抗氧化酶活性的影响不同,遮阴和干旱对POD有显著协同作用,对SOD和CAT有极显著协同影响,适度遮阴和干旱协同作用可提高荩草抗氧化酶活性。遮阴、干旱对细胞膜伤害性物质的含量影响不同,遮阴和干旱对SP含量无协同作用,对Pro、H_2O_2和MDA含量有显著协同作用,协同作用增加了荩草细胞膜受伤害的风险。遮阴和干旱对生理代谢及抗性系统影响的协同作用,提高了荩草的抗逆潜力和生态适应能力。     

Changes in leaf photosynthetic characteristics and water use efficiency along with tree height of 4 tree species

As main photosynthetic organs, leaves are very sensitive to exterior environments. Water deficiency obviously affects the biological and physiological characteristics of leaves. Xylem pathways increase when trees grow tall, which results in the increase in water gravity as well as pathway resistance. Accordingly, the physiological characteristics of leaves change along with tree height. In this research, the photosynthetic characteristics and carbon isotope ratio (δ¹³C) in the leaves of 4 tree species, Platanus hispanica, Robinia pseudoacacia, Fraxinus chinensis and Ginkgo biloba, were measured. The results showed that the leaf photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Cond) and internal CO₂ concentration (Ci) reduced along with tree height, while the leaf δ¹³C increased along with tree height. The One Way ANOVA and LSD tests showed that the leaf photosynthetic characteristics and δ¹³C varied significantly at different tree heights (P < 0.05). The decrease in leaf photosynthetic capability and the increase in δ¹³C along with tree height indicate that the leaves at the tree tops suffer from water stress. These results support the hydraulic limitation hypothesis.