光照强度和CO_2浓度间接调控对甘薯无糖组培苗光合特性的影响

以自行研制的组培苗光合速率测量系统检测了叶用甘薯无糖组培苗的光合速率 ,定量分析了外环境中CO2 浓度和光合光量子通量密度 (PPFD)对无糖组培苗光合特性的影响。结果表明 :采用透气封口材料和自然换气 ,间接合理调控PPFD和外环境CO2 浓度对组培苗净光合作用产生积极促进作用 ;仅提高PPFD或外环境CO2 浓度不能有效促进光合作用。当使用透气率为 0 4的封口材料时 ,甘薯无糖组培苗的光合作用在光合光量子通量密度 2 5 0 μmol·m-2 ·s-1 和外环境CO2 浓度 8735 μmol·mol-1

河套灌区食用向日葵光合作用的光响应曲线分析

以食用向日葵为材料,采用开放式气路测定不同发育阶段(两对真叶、13-14片叶、现蕾期、开花期、开花后20d)的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等相关指标,并运用Michaelis-Menten模型对净光合速率进行了模拟,计算了光响应曲线的特征参数。结果表明:在试验设置光强下,各个生长发育期净光合速率(Pn)随着光合光通量密度(photosynthetic photon flux density,PPFD)的增加而增加,增加幅度随着植株由营养生长到生殖生长达到最大,之后随着叶片的衰老趋于平缓;在河套灌区食用向日葵的整个生育期,表观初始量子效率α大多在0.067～0.083之间变化。最大净光合速率Pmax在14.61～64.16μmol.m-2.s-1之间变化,光补偿点和光饱和点的变化范围分别为41.17～107.83μmol.m-2.s-1和2 382.89～3 600.51μmol.m-2.s-1,表明向日葵具有高光能利用率,是耐阴性较差特别喜光的典型阳生植物。随着光照强度的增加,不同发育期向日葵的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显增加,而胞间CO2浓度降低。当光强<500μmol.m-2.s-1时,各发育期的WUE(水分利用效率)随光的增加快速上升,但当PPFD>500μmol.m-2.s-1后,两对真叶期仍以较高的速率增加未见减少,其他生长发育期WUE随光强呈现抛物线变化。

盐生荒漠地表水、热与CO_2输送的实验研究

利用安装在准噶尔盆地南缘多汁盐柴类荒漠上的涡度相关系统与配套的微气象观测系统所得数据,分析了显热、潜热与CO2通量的日过程和季节变化特点及各通量间的相互关系。数据显示了一个明显违背植物水分关系一般规律的现象:当水汽(潜热) 通量明确显示土壤水分亏缺时,净光合(CO2通量) 却未受到影响。因此推测当地原生植物的根系在积盐严重的土壤上层没有发育,所以其水分状况与光合能力不受上层土壤干湿的影响,观测到的水汽通量的变化主要由土壤蒸发的变化造成的。

新型智能LED植物组培光照系统设计

针对现有植物组培光照系统以光度量为控制参数,与实际用光量子度量不符的问题,本文设计了一款以光合有效量子通量密度为控制参数的新型智能LED组培光照系统。系统由红光(660nm)和蓝光(460nm)LED光源、ZigBee无线通讯、光照度传感器以及单片机系统组成。论文基于光度学原理,建立了以光度量控制光量子度量的数学模型。实验结果表明:红蓝光源的光度量与光合有效量子通量密度的比值k的实验值与理论值误差为3.86%、2.66%;给定的光合有效量子通量密度与实际组培架接收面上的误差在5%之内;在总光合有效量子通量密度65μmol/m2·s下,最大可支持12:1的R/B比。

不同磷水平下雷竹幼苗叶绿素荧光特性

为了解不同磷水平下雷竹Phyllostachys violascens幼苗叶片叶绿素荧光特性的变化,试验以无性繁殖的雷竹幼苗作为试验材料,采用砂培试验方法,研究了不同磷水平（0,0.5,5.0,50.0,500.0 mg.L-1）对雷竹幼苗叶绿素荧光参数和光通量密度-光合电子传递速率（PAR-ETR）响应曲线的影响。结果表明,随着磷质量浓度的升高,幼苗叶片潜在光化学活性（Fo/Fm）呈逐渐降低趋势,最大光化学效率（Fv/Fm）在0~50.0 mg.L-1磷质量浓度范围内逐渐下降。磷质量浓度为5.0 mg.L-1时,初始荧光（Fo）,最大荧光（Fm）,适时最小荧光（Ft）和可变荧光（Fv）均达到最大值,电子传递速率（ETR）和光系统Ⅱ（PSⅡ）实际光化学效率（Y）较大,光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭系数（qN和NPQ）相对较低,说明在5.0 mg.L-1磷质量浓度下,雷竹幼苗叶片的光合能力较强,接近适宜雷竹幼苗生长的磷质量浓度。磷质量浓度过高（50.0和500.0 mg.L-1）均导致雷竹幼苗叶片ETR下降,热耗散增加,光化学效率和光量子产额降低。

结合气象模式与GloBEIS模式研究气象条件对BVOCs排放的影响

BVOCs对全球碳收支、对流层化学反应及臭氧的形成和气候变化都有很大的影响.选取森林覆盖率高且BVOCs排放尚未有研究报道的中国东北地区作为研究区域,利用美国NCAR中心提供的1°×1°的6hNCEP再分析资料,运行MM5模式,得到模拟结果,从中提取GloBEIS模型所需要的近地面层的温度、湿度、风速和云量的格点气象数据,实现了将MM5模式与GloBEIS相结合对BVOCs进行研究.研究中需要的植被种类及分布数据来自于最新的"植被信息系统"数据库,选取温度较高,太阳辐射较强,植被生长茂盛的2006年7月和2010年7月作为模拟时段,运行GloBEIS模型,对研究区域内的BVOCs的排放情况进行了估算.模拟结果与温度和云量等气象要素的分析结果表明,异戊二烯的排放速率受温度和PAR(光合有效辐射通量)的共同影响,日变化趋势显著,随着温度升高,PAR增强,异戊二烯的排放速率增大,在午后14:00左右达到最大值,之后降低.由于云量与PAR成反比,因此云量越少,异戊二烯的排放量就越高,反之,则越低;与异戊二烯不同,温度是单萜烯和其他VOC的排放的主导因素,受PAR和云量的影响较小,温度越高,排放量越大,反之,则越小.

植物培养箱内LED光源均匀性的研究

比较了LED排列方式以及匀光板对植物培养箱内辐射照度分布均匀性的影响。在培养箱内安装了四种LED面光源:灯珠环形排列无匀光板(H0)、灯珠环形排列有匀光板(H1)、灯珠矩形排列无匀光板(J0)以及灯珠矩形排列有匀光板(J1)。然后采用太阳分光辐射计(S-2441型)测量培养箱内72×6=432个测试点的辐射照度值,即每层受光面72个点,共6层。四个实验组各水平受光面的辐射照度均匀性采用标准差计算,其结果是:J1(1.004)<J0(1.308)<H1(2.149)<H0(2.608);四个实验组在垂直方向采用辐射照度梯度(斜率)来计算,其结果是:J1(1.066)<J0(1.353)<H1(1.737)<H0(1.783)。结果表明:(1)矩形排列均匀性优于环形排列,因为J1、J0在水平方向的辐射照度变化小,在垂直方向辐射照度变化梯度也小;(2)匀光板可以在一定程度提高均匀性,但也降低了辐射照度值。提供了一种将光合有效辐射照度转换成光合光量子通量密度的计算方法。

解读植物培育人工照明光谱与植物需求效率

通过对光合有效光子通量密度(PPFD)和光合有效辐射通量密度(PARD)二个基本概念的阐述,论述了植物生长所需的光合作用和光形态建成,以及人工照明光源特点和它们在植物生长中的应用。特别是发光二极管(LED)灯与其它光源相比有许多优点:光照强度容易调节、寿命长、可使被照面照度均匀、可按照射部位尺寸制作光源、有许多峰值波长、光源破损时的危害小等。利用LED的光质可按需设置且红光LED产品效率较高的特性,易实现高效率的植物照明。

植物光合有效光辐射测量技术的现状及需求

植物光合有效辐射的评价需按照植物的光谱响应曲线,或用目前国际通用的光合光量子通量密度(PPFD),这涉及植物生理学和辐射度学等领域,形成了新的交叉学科——植物光度学。目前这一领域存在的主要问题是:光合有效辐射的评价方法不完善;用于测定PPFD参量的仪器(PAR METER)计量机构还不能提供校准,不同厂家仪器的测量结果相差最高达70%;光合作用等植物生理特性与光辐射关系的基础研究不足,缺乏准确的光辐射测量技术。急需开展相关测量技术的研究。