济南市校园6个绿化树种光合荧光特征比较初探

利用GFS-3000便携式光合仪、Mini-PAM便携式调制叶绿素荧光仪,研究了6种济南市校园绿化树种的光合荧光特征. 结果表明,龙爪槐和日本樱花净光合速率日变化曲线为单峰型,其他4种为双峰型曲线,双峰型曲线的光合午休由非气孔限制因素引起;龙爪槐和日本樱花单峰型的净光合速率对应着双峰型的气孔导度和蒸腾速率,在减少水分丧失的同时不降低同化能力. 随光照的增强,6个树种的最大荧光产量、有效量子产量均下降,非光化学淬灭上升,但物种间各参数变幅不同. 对电子传递速率的光响应曲线进行拟合,分析6个树种对光能的适应和利用能力,结果显示,贴梗海棠与金钟花能适应高光,但光能利用率较低;木兰、日本樱花和紫荆对高光敏感,但适宜光强下光能利用率较高;龙爪槐对光能的适应和利用能力居中. 6个树种主要光合荧光参数与环境因子的相关分析表明,环境因子与光合荧光参数间存在相关关系,但不同物种间存在差异.     

4种模型对黄枝油杉光合光响应曲线的拟合分析

【目的】为找出黄枝油杉(Keteleeria calcarea)光合光响应曲线的最佳模型,以得到较为准确的光合特征参数。【方法】采用Li-6400便携式光合系统对黄枝油杉的光合光响应曲线进行测定,并通过4种模型(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)对其光响应曲线进行拟合。【结果】直角双曲线模型和非直角双曲线模型的最大净光合速率(Pnmax)拟合值高于实测值,而指数模型和直角双曲线修正模型的拟合值与实测值较为接近;在4种模型中,直角双曲线修正模型的Isat拟合值(850.45μmol·m-2·s-1)与实测值(800μmol·m-2·s-1)最为接近,其余3种模型求得的Isat远低于实测值。直角双曲线修正模型对黄枝油杉的光响应曲线拟合得到的Pnmax、光饱和点(Isat)、光补偿点(Ic)和暗呼吸速率(Rd)分别为5.06μmol·m-2·s-1、850.45μmol·m-2·s-1、7.86μmol·m-2·s-1和0.816μmol·m-2·s-1。【结论】直角双曲线修正模型的拟合效果最好,指数模型次之,非直角双曲线模型和直角双曲线模型的拟合效果最差。     

地被菊开花过程中叶片光合荧光特性变化分析

以地被菊‘汴京粉樱’‘汴京紫梦’和‘汴京胭脂粉’为材料,通过对这3种地被菊叶片在不同花期中的光合色素含量、光响应曲线、叶绿素荧光特性的分析,探究其在开花过程中的光合荧光特性的变化.结果表明：随着花期的推进,不同品种的地被菊表现出不同的光合能力：‘汴京粉樱’在蕾期与盛花期时对强光的利用能力强,能够适应较宽的光强范围,且其光化学活性和电子传递能力较强,末花期时整体光系统性能降低;‘汴京紫梦’在不同花期中光化学活性始终保持在中等水平,对光能的利用和转换能力一般;‘汴京胭脂粉’在蕾期与盛花期的光化学活性较差,光合作用能力较低,但末花期光系统反应中心开放程度提高,同时对强光的利用能力提高.     

遮阴对米槁幼苗光合生理指标的影响

米槁是我国少数民族特色药用植物之一,为了探索其对光的需求及其生理适应性,解决其产量下降的问题,笔者以1年生米槁幼苗为试验对象,通过Li-6400测定在不同尼龙网遮阴环境下(透光率分别为100%,75%±5%,40%±5%)米槁幼苗培养120d的光合生理特性,了解其变化规律.结果表明:随着遮阴加剧,米槁幼苗叶片Chla(叶绿素a)、Chlb(叶绿素b)、Chl(总叶绿素)、Car(类胡萝卜素)含量上升,Chla/b含量的比值下降.遮阴加剧使米槁光饱和点有所增加,且净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)皆先增大后快速减小.胞间CO_2浓度(C_i)恰好相反,其随遮阴的加剧先降后升,蒸腾速率(T_r)则持续下降,而水分利用率WUE不断升高.透光率为75%±5%时米槁P_n、G_s最大,C_i最小,为米槁生长的最适透光率.     

不同薄壳山核桃品种光合特性研究

探讨6个薄壳山核桃品种‘Forket’、‘Western’、‘Cape Fear’、‘Moore’、‘Sioux’、‘Apache’的光合特性差异,为薄壳山核桃优良品种的选育与推广应用提供依据。     

基于Alq3的有机发光二极管中的瞬时荧光与延迟荧光

制备了结构为ITO/CuPc/NPB/Alq3/LiF/Al的有机发光二极管, 并在100, 70, 40和15 K四个温度测量了器件在恒流偏置下电致发光随磁场的变化. 器件的电致发光包括瞬时荧光与延迟荧光两部分. 两者都可以受外加磁场影响, 但对磁场的依赖关系不同. 由此导出了在不同磁场强度时瞬时光强度与延迟光强度和总发光强度的关系. 基于对延迟光强度磁场效应的合理估计, 分别计算了器件在不同的温度、电流下瞬时光强度与延迟光强度的值, 和延迟光在器件总发光中的比重. 计算结果显示, 在15 K和160 μA时, 延迟光在器件总发光中的比重可超过20%. 对计算公式所基于的假设进行了分析, 并且探讨了这些假设对计算结果的影响.     

4个薄壳山核桃品种的光合特性研究

【目的】探讨4个薄壳山核桃品种‘莫愁’‘卡多’‘绍兴’‘威奇塔’的光合与生长特性,为薄壳山核桃良种优选与推广应用提供理论依据。【方法】测定4个品种5年生嫁接苗的光合日变化、光响应曲线、叶绿素荧光以及生长量参数,并进行相关性分析。【结果】4个品种7月下旬光合日变化趋势均呈单峰型,‘绍兴’的净光合速率(P_n)峰值和日均值均高于其他3个品种,影响4个品种P_n的主要因子为光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s);‘绍兴’的最大净光合速率(P_n,max)与光饱和点(P_LSP)显著高于其他品种,光补偿点(P_LCP)和呼吸速率(R_d)低于其他品种;荧光参数光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)和潜在的光化学活性(F_v/F₀)均是‘绍兴’最高,‘莫愁’次之。相关性分析表明,光响应特征参数与荧光参数有极强的相关性,F_v/F_m和 F_v/F₀均与 P_n,max呈显著相关;地径与P_n,max呈极显著正相关。【结论】4个薄壳山核桃品种均具有较强的强光和高温适应能力,其中‘绍兴’的生长适应性最强,‘莫愁’次之。苗木生长与夏季光合性能之间呈明显正相关,‘绍兴’较优的光合性能主要表现为高光化学效率和较宽幅的光强利用能力。     

油松光合光响应曲线的模型拟合比较研究

在田间实验条件下,对河北平泉,山西太行山和陕西黄陵3个油松种源的光响应曲线进行了测定。采用4种典型光响应经验模型(直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型和指数模型)对光响应曲线进行了拟合,并将决定系数(R2)与均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和赤池信息量准则(AIC)值相结合,探讨了不同模型对光响应过程的拟合优度。结果表明,对各个种源而言,这4种模型的R2均大于0.990(0.993-0.999)。与其他3种模型相比,直角双曲线修正模型的R2并列最大或最大,RMSE、MAE和AIC值普遍较小,整体上拟合效果最佳。根据直角双曲线修正模型获得3个油松种源的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd),河北平泉种源的Pnmax最大,LSP居中,LCP和Rd最低;显示这一北部种源的光合潜力总体上较高。     

非饱和土本构关系及其在高速切削中的应用

土壤的高速切削阻力是土方机械设计中的一个关键问题，已有的研究主要建立在试验基础上，用经验或半经验法导出，其使用范围有限。针对工程实践中常遇到的非饱和土壤的切削阻力计算问题，考虑饱和度与吸力的关系，采用剑桥模型，结合有效应力原理推导出非饱和土壤本构关系模型，基于非线性动力有限元法建立了非饱和土壤的高速切削理论模型。计算结果与试验结果对比，证明了该模型的可行性，可以较好地反映高速动态切削的力学特性。     

超荧光光谱及其在小尺度粒子分析中的应用

以共振荧光光谱为基础,讨论了一种更为有效的信号放大技术--超荧光光谱在小尺度粒子体系中的应用.其优点在于散射峰强度正比于粒子数N的二次方,而峰宽反比于粒子数N.进而讨论了在小尺度粒子体系中产生超荧光的物理条件.     

4种苦苣苔科植物光合特性的比较

以苦苣苔科植物半蒴苣苔（Hemiboea henryi Clarke）、温州长蒴苣苔（Didymocarpus cortusifolius（Hance）W．T．Wang）、牛耳朵（Chirita eburnea Hance）和大花旋蒴苣苔（Boea clarkeana Hemsl．）为材料,测定并比较了它们的生理生态因子、光合作用和叶绿素荧光参数．结果表明：4种苦苣苔科植物的净光合速率日变化曲线均为双峰曲线,峰形也相似;4种苦苣苔科植物均有较低的光补偿点和光饱和点,以及较高的CO2补偿点和CO2饱和点,说明低光照（600～750μmol·m-2·s-1）和高CO2浓度（1277—1965mg／m3）可以有效促进植物的生长和发育．叶绿素荧光参数的测定结果显示：随着光合有效辐射从0μmol·m-2·s-1增加到1400μmol·m-2·s-1,4种苦苣苔科植物的光系统Ⅱ实际光化学量子产量和光化学猝灭值逐渐下降,表观电子传递速率和非光化学猝灭值则增加;光化学量子产量、表观电子传递速率和光化学猝灭的大小顺序为温州长蒴苣苔〉牛耳朵〉半蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔,非光化学猝灭均值的大小顺序为牛耳朵〉半蒴苣苔〉温州长蒴苣苔〉大花旋蒴苣苔．表明4种苦苣苔科植物中,牛耳朵同时具有较高的光利用能力和光适应能力,是引种开发的优选品种．     

利用瞬态电致发光研究有机小分子发光器件中延迟荧光的发射机理

制备了两种基于Alq3的有机小分子发光器件,其结构分别为:ITO/NPB/Alq3/LiF/Al和ITO/NPB/Alq3:DCM/Alq3/LiF/Al.利用瞬态电致发光技术,研究了这两种发光器件中延迟荧光的发射机理.发现在Alq3的双层器件中,延迟荧光较弱,且主要是由电荷延迟注入所形成的单重态激子退激产生;而在Alq3:DCM染料掺杂器件中,延迟荧光较强.通过分析Alq3:DCM掺杂器件的延迟荧光对反偏压和脉冲偏压脉宽的依赖关系,进一步发现掺杂器件的延迟荧光主要来自于发光层中受陷电荷释放后的再复合过程以及DCM客体分子中的三重态-三重态激子淬灭(Triplet-Triplet Annihilation,TTA)过程.其中,TTA过程是Alq3:DCM掺杂器件中延迟荧光产生的主要机制.     

砧木年龄对美国山核桃嫁接苗光合特性的影响

为研究砧木年龄与嫁接苗生长的关系,笔者对3年生、5年生和9年生美国山核桃砧木嫁接苗的新梢生长特征进行分析,并比较了它们新梢叶片叶绿素含量及荧光、光合特性的差异。结果表明:不同年龄美国山核桃砧木嫁接苗新梢平均长度和粗度均是9年生>5年生>3年生; 砧木年龄越大,其嫁接苗新梢叶片的净光合速率、叶绿素含量、水分利用效率越高,蒸腾速率越小。试验结果说明砧木年龄越大,嫁接苗的光合能力及抗旱能力越强。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

不同修剪措施对薄壳山核桃幼树光合特性的影响

【目的】探索不同修剪措施对薄壳山核桃光合特性的影响,为选择合理的整形修剪技术以及栽培优质高产的薄壳山核桃提供科学依据。【方法】以5年生薄壳山核桃幼树为研究对象,采用环割(T1)、环剥(T2)和摘心(T3)3种修剪措施处理当年生枝条,再对其枝条进行光合作用的测定。【结果】3种修剪措施处理下的光合参数及其日变化曲线、光响应参数(包括表观量子效率(A_QY)、光补偿点(L_CP)、最大净光合速率(P_n,max)和光饱和点(L_SP)、暗呼吸速率(R_d)均有较大差异。3个处理的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)日变化整体呈现相似的趋势,日平均大小均为T3>T1>T2,而胞间CO₂浓度呈现相反的日变化。T3处理的P_n,max值、A_QY值最高,而L_CP值显著低于其他处理,L_SP和R_d值相对较低,说明T3处理的薄壳山核桃幼树叶片光合能力最强,对光的适应范围广。【结论】在薄壳山核桃开花初期进行摘心处理,能有效提高叶片的光合能力,而环剥、环割则降低其光合能力。     

珍稀濒危植物毛果木莲幼苗光合特性及对遮阴处理的响应

【目的】光是植物生长发育过程中重要的环境因子,可通过光敏色素等途径来调节植物的生长、发育。毛果木莲(Manglietia ventii)为中国特有种,是国家Ⅱ级重点保护植物。笔者采取人工遮阴方式,对毛果木莲幼苗的光合及叶绿素荧光参数等指标进行测定,探讨毛果木莲幼苗对光环境变化的生理响应和适应性,为开展其保护生物学研究提供理论依据,同时为濒危植物的保护及繁衍提供科学指导。【方法】利用黑色遮阴网进行人工遮阴处理,使用照度计反复测量以准确建立相对光照率(RI)分别为8%、30%和100%(全光照)的生境。待毛果木莲幼苗在3种光照生境中生长6个月后,应用Li-6400 XT型便携式光合-荧光测定仪(Licor-6400, Lincoln, USA),随机选取不同遮阴条件下日照充足的连体叶(每个生境梯度5株,每株2叶片,共30个重复,取其平均值)。于8:30—11:30进行光合-光响应曲线的测定。日变化前,暗适应30 min后进行3种生境下幼苗的PSⅡ最大光化学效率(F_v/ F_m)测定。天气晴朗时连续3 d,从7:00—19:00每隔2 h进行日变化的测定,测定净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、光合有效辐射(PAR)等光合参数;光化学淬灭系数(q_P)、非光化学淬灭系数(q_N)、PS Ⅱ有效光化学量子产量( F_v'/F_m')、电子传递速率(ETR)等荧光参数。【结果】在限定条件下毛果木莲幼苗P_n对PAR的响应过程在不同遮阴程度下大致相同,且毛果木莲幼苗最大净光合速率(P_{n, max})、光饱和点(P_LSP)和光补偿点(P_LCP)随遮阴程度的增大而降低,表明毛果木莲幼苗具有一定的耐阴性,能够通过降低P_{n, max}、P_LSP和P_LCP来增强对弱光的利用能力。光合速率日变化呈现单峰型曲线,P_n、T_r、G_s均随遮阴程度增大而降低,且均无“光合午休”现象,说明毛果木莲幼苗在水分充足的条件下能适应多光环境。q_N、F_v'/F_m'和ETR日变化皆呈现单峰型曲线,均随遮阴程度增大而降低;但q_P的日变化随遮阴程度的增大而增加,说明遮阴促进光合作用与增强光能利用率和刺激叶肉细胞的光化学活性有关,主要通过增加PSⅡ反应中心的开放比例和降热耗散比例等途径适应弱光生境。而F_v/F_m随遮阴程度增加而增大,且RI为100%生境下其值低于正常值,具有强光抑制现象。说明长时间强光处理导致毛果木莲幼苗的光合机构受损,光化学活性降低。【结论】RI为100%时F_v/F_m显著低于其他两个遮阴处理(RI为30%、8%)(P<0.05,F=18.979, df=2),具有强光抑制现象,适当遮阴更利于毛果木莲幼苗生长,以RI为30%生境光强最佳。     

基于光合和叶绿素荧光参数评判两个假稻种群对草甘膦的敏感性

假稻（Leersia japonica（Makino）Honda）是上海郊区危害严重的一种水田杂草,为了解假稻嘉定种群对光环境的适应能力和对草甘膦的敏感程度,研究比较了假稻上海嘉定种群和浙江金华种群室外自然条件和草甘膦作用下的光合作用和叶绿素荧光参数.结果发现：（1）自然条件下假稻的实测最大净光合速率为11.8～8.10μmol CO2.m-2.s-1,光补偿点在3.21～2.70μmol.m-2.s-1,光饱和点为1234～1008μmol.m-2.s-1,反映出假稻是一种耐荫杂草,但同时也能较好地适应阳生环境;（2）假稻嘉定种群的光合能力大于浙江金华种群;（3）嘉定种群对草甘膦的耐药性总体上高于浙江金华种群.