不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响

以沉水植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为研究对象,研究了较高营养条件(N:10—30 mg/L,P:1—3 mg/L)对金鱼藻去除氮、磷能力的影响,金鱼藻的含磷量、生物量与净光合作用速率对营养负荷的响应。结果表明,金鱼藻-沉积物处理系统可有效去除氮、磷(去除率80%以上),但去除效率随水中营养盐浓度的升高而下降。试验结束时各试验组金鱼藻总磷含量达7.01—13.09 mg/g(平均9.03 mg/g),显著高于对照组(2.85—3.17 mg/g,平均3.05 mg/g),表明金鱼藻可以吸收水体中的磷。营养盐对金鱼藻生长有明显抑制,其抑制作用随营养盐浓度增高而加剧,除对照组外,各试验组金鱼藻均有叶片脱落,试验结束时金鱼藻生物量降至初始生物量的48.3%—63.3%。在较高营养水体中,金鱼藻的净光合作用速率由试验开始时–0.037—0.058 mg/(g·h)显著上升至试验结束时0.18—0.44 mg/(g·h),而对照组变化不大,这表明在试验后期,随着水体营养盐浓度降低,金鱼藻开始进行恢复性生长,说明水体营养盐浓度对金鱼藻的净光合作用速率和生长速率有明显影响。金鱼藻尚不适宜作为滇池草海生态修复的先锋物种。

例谈辨析真正光合作用强度与净光合作用强度的技巧和方法

众所周知,真正光合作用强度与净光合作用强度的区别不仅仅是学生学习的难点,更是教师教学的难点.历次考试证明,很多学生在未明确题中数据究竟代表真正光合作用强度还是净光合作用强度时就开始作答,从而导致'雪崩式'丢分.笔者认为,导致学生丢分原因有两点:一是学生在理解真正光合作用强度和净光合作用强度存在误区;二是教师未引导学生总结一套区别真正光合作用强度与净光合作用强度的技巧方法.鉴于上述问题亟待解决,笔者结合多年教学经验谈谈自己的一些看法.

例谈辨析真正光合作用强度与净光合作用强度的技巧和方法

本文以典型例题为依托,介绍辨析真正光合作用强度与净光合作用强度的技巧方法,以期提升该类试题解题效率和效果.

水土化学作用对离子型稀土矿体抗剪强度参数的影响机理

为研究水土化学作用对离子型稀土矿体抗剪强度的影响,将矿体分别浸泡于不同浓度的硫酸铵溶液中,明确硫酸铵浓度对矿体颗粒表面双电层中滑动层厚度和矿体颗粒间净作用力的影响,由此探讨了硫酸铵浓度对矿体抗剪强度参数的影响机理。研究表明:当硫酸铵溶液浓度由0.08 mol/L增大到0.23 mol/L时,矿体颗粒间最大净引力的绝对值由10.44 atm增加到13.20 atm,矿体中的黏粒和细粉粒逐步团聚成粗粉粒、极细砂和细砂,且硫酸铵浓度越高,黏粒和细粉粒团聚成的大颗粒团越多,黏性颗粒间的接触面积由0.089 m^(2)/g减小到0.052 m^(2)/g,故矿体的黏聚力减少;同理,当硫酸铵浓度由0.08 mol/L增大到0.23 mol/L时,矿体颗粒表面双电层中的滑动层厚度由3.12 nm减小到2.25 nm,矿体颗粒表面的双电层厚度减小,矿体颗粒间直接接触面积增大,且矿体中的黏粒和细粉粒逐步团聚成粗粉粒、极细砂和细砂,则矿体的滑动摩擦强度和咬合摩擦强度均增大,即矿体的摩擦强度增大,矿体的内摩擦角增大。

大豆对低浓度臭氧的反应:叶片和整株植物的净光合作用减弱和叶片叶绿素含量减少

研究发现,低浓度O3能使大豆及其他种植物出现慢性中毒现象,但引起这些效应的潜在机理还未被人们所真正了解。本研究的目的是观察供试植物生活的一定O3浓度中,其净光合能力（Pn）和叶绿素（Ch1）的变化。随着叶片年龄的不同,在不同O3浓度下的Ch1含量和CO2交换量的变化也不相同。

净光合作用及其在解题中的应用

主要分析净光合作用与光合作用、呼吸作用的关系；通过列举直接类、间接类的光合作用与呼吸作用的综合题的典例来说明净光合作用在解题中的重要应用。

小麦的净光合作用CO_2补偿点、暗呼吸和RuBPCase活性的关系

从开花期到衰老后期测定了一个硬粒小麦品种和软质小麦品种旗叶的净光合,CO_2补偿点和RuBpcase(1.5—二磷酸核桐糖羧化酶)活性。二者的净光合没有显著差异。净光合和RuBpCase活性之间的线性关系可归因于相对低的酶活性。两个品种酶活性的直线斜率相近,说明二者的羟化效率相似。在210mlO_2L^(-1)气体中,两个品种的CO_2补偿点没有差异,而在22mlO_2L^(-1)气体中,两个品种的CO_2补偿点没有差异,而在22mlO_2L^(-1)气体中,仅定型叶片之间CO_2补偿点略有差异。将CO_2补偿点外推为零时,氧浓度为正值说明线粒体的呼吸作用没有完全被抑制。根据叶子光合作用的新模型,计算了两个品种呼吸作用的近似值。叶子从定型到衰老暗呼吸(测定叶圆片O_2的吸收)变化很小。在定型的叶片中,软质小麦品种的暗呼吸显著提高,而在衰老的叶片中,这种差异消失。由于其它因素如同化物的分配,呼吸消耗在生物产量的形成中也十分重要,高光合效率与高产并不总是相关关系,但高等植物叶子的光合作用仍是决定生物产量的主要因素。(Rawson etal.,1983),然而,为了寻找同一种群内光合效率的变异,已经进行了大量的研究。在调查小麦栽培品种时,Rawson等(1983)发现穗重与旗叶面积、灌浆期间的光合效率有关,而与叶子在个体发育中最大的光合效率无关。他们观察到不同叶子的最大光合效率是没有关系的,这或许是因为在发育期间接受的辐照度不同而引起的。并提出筛选高光效品种的时期不能在幼苗期,而只能在成株期。本文报道一个研究大田栽培的两个小麦品种从籽粒灌浆期到衰老末期旗叶光合作用过程的试验。这项研究的主要目的是为了寻找旗叶衰老期间两种基因型之间光合效率的可能差异,以及这些差异的生理学基础。测定项目包括净光合速率(Pn),CO_2补偿点(r)和RwBP-Case的活性。虽然CO_2补偿点只是一个假定的参数,但测定它仍可找到限制叶子净同化率的有关因子。(charles-Edwards 1978;Ticha等1981)。RuBpCase是固定碳素的关键酶,也许是控制CO_2吸收的最重要的生化因素,暗呼吸也要测定,因为它影响整个生育期间植株的净同化率。测定品种为在意大利种植适应范围很广的软质小麦品种Marzotto和硬粒小麦品种Cre 80.测定部位为旗叶叶片。

设施内外绿竹光合作用日变化及影响因子研究

为了探索绿竹对设施栽培的生理反应,给设施内绿竹提早出笋和建立高产优质栽培模式提供理论依据,于4、5月份对尚未撤棚膜设施内和露天条件下的绿竹光合作用日变化及其影响因子进行了研究,结果表明:设施内、外净光合速率Pn日变化均呈双峰曲线,设施内Pn第2个峰值比露天提前1 h左右;设施内绿竹日均Pn值为14.1μmol/(m2.s),露天为10.2μmol/(m2.s),设施内明显要高;设施内外光合作用均具"午休现象",但影响因素却不尽相同。

麻栎光合作用的特性及其对CO_2倍增的响应

研究了 1 2年生麻栎的光合作用特性、净光合速率的日变化及其对CO2 倍增的响应。结果表明 :( 1 )麻栎叶片的光饱和点约为 1 2 0 0 μmol/ (m2 ·s) ,光补偿点约为 50 μmol/ (m2 ·s) ,表观光量子效率为 0 .0 2 5mol/mol。麻栎叶片CO2 补偿点为 60 μmol/mol,CO2 饱和点为1 2 0 0 μmol/mol,叶片的羧化效率为 0 .0 2 ,麻栎为喜光的C3植物 ;( 2 )麻栎叶片的净光合速率日变化在生长初期和末期为单峰曲线 ,其走势与光合有效辐射走势一致 ;而在生长盛期为双峰曲线 ,净光合速率在中午出现了明显的下降 ;( 3 )主成份分析表明 ,影响麻栎净光速率的主导因子在生长初期是光强和叶室CO2 浓度 ,在生长盛期是饱和蒸汽压差和温度 ,在生长末期是饱和蒸汽压差和相对湿度 ;( 4 )CO2 倍增条件下 ,麻栎叶片净光合作用速率平均增幅为 89.1 7%。

北京山区辽东栎林中几种木本植物光合作用对CO_2浓度升高的响应

为揭示我国暖温带地区辽东栎群落若干优势植物光合作用随CO2浓度升高而变化的特点，用自行设计的同化室装置对自然生长状态下的辽东栎（QuercusliaotungensisKoidz．）、大叶白蜡（FraxinusmandshuricaRupr．）、蒙椴（TiliamongolicaMaxim．）、五角枫（AcermonoMaxim．），以及优势灌木六道木（AbeliabifloraTurcz．）、毛榛（CorylusmandshuricaMaxim．）等6种木本植物进行升高CO2浓度处理，测定了这几种植物净光合速率的变化。加倍CO2浓度对6种植物的光合作用有不同程度的促进作用，净光合速率增加的程度从37％到93％不等，以辽东栎受到的促进作用最大，六道木最小，平均增加75％。净光合作用随CO2浓度升高而增加的程度中乔木种类略高于灌木种类。在夏季和秋季进行的日动态测定都表现出加倍CO2浓度对6种木本植物净光合速率的明显的促进作用。

间作茶树光合作用生理生态的初步研究

在春、夏茶期间,间作茶树日平均净光合速率为7.35mgCO_2dm^(-2)h^(-1),比对照高出8.4％。光照强度是影响茶树净光合作用的主导生态因子,自然条件下其最适光强约为40～50 klx。强光、高温和低湿地区,茶树适度遮荫是必要的措施。

基于环境补偿模型的植物净光合速率测定

提高作物的光合作用速率是作物高产育种的有效途径之一。目前主要采用红外气体分析法测定光合作用速率,方法原理可靠、技术成熟,但红外光源易受野外复杂工作环境的影响,尤其是环境温度的变化,因此红外分析法在定量分析的任务需求中测定误差较大且对浓度极低或浓度变化极弱的气体检测精度不高。针对上述问题,首先提出将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术应用到植物光合速率测定领域,用二次谐波峰值差表征单位采样时间内光合作用气体CO_(2)痕量浓度的相对变化量;其次,建立基于萤火虫算法优化的宽度学习(FA-BLS)环境补偿模型,模型中每只萤火虫的位置信息对应表征宽度学习网络(BLS)权值和阈值的一组可行解,通过萤火虫不断迭代和更新优化来寻找亮度最高的萤火虫位置,即生成使得模型性能最佳的权值和阈值;最后,利用模型输出的补偿值对存在环境影响的原始二次谐波峰值差进行补偿,进而由补偿后的二次谐波峰值差反演得到单位采样时间内的净光合速率。实验结果表明,萤火虫种群规模和BLS网络增强层节点数是影响TDLAS-FA-BLS模型输出误差的重要因素,相比卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)两种深度学习网络,基于TDLAS-FA-BLS的光合速率测定模型很好地继承了BLS网络训练速度快、迭代时间短的优点,平均测量时间仅为0.81s,模型输出误差小,模型预测输出与测试集数据的卡方距离仅为0.29×10^(-4),同时模型输出误差的样本方差和样本标准差均比BLS小,说明FA-BLS模型克服了BLS因随机选取参数导致网络输出结果不稳定和泛化性不高的缺陷,因此,基于TDLAS-FABLS的植物净光合速率测定方法,能够很好地满足在实际农业生产中野外复杂工作环境下测定光合速率的高精度、实时性、稳定可靠等需求。

如何有效区分总光合速率与净光合速率

表示方法,立足于两道典型例题,展开分析,以助力学生理解.一、从核心概念分析常用的描述方式光合作用是利用H2O、CO2为原料,在叶绿体中合成有机物(最初产物大多为葡萄糖),并释放O2的过程,从概念上分析,与呼吸作用无关,所以试题中所说的光合作用即为总光合作用,而净光合作用,从关键字"净"入手,应该为二者的差值,由于光合作用与呼吸作用,从物质变化的角度来分析,成相反关系,故其为光合速率与呼吸速率的差值.

在超高密度零换水南美白对虾养殖中的光合作用,水呼吸和虾的生长性能

采用明暗瓶法对超高密度零换水南美白对虾水道式养殖的总光合作用和净光合作用，水层的呼吸等进行了为期21周的测量。使用斯皮尔曼（Spearman）相关性分析探究这些参数与水质参数（氧气，温度，pH，碱度，TAN，NO2，NO3，溶解的正磷酸盐，混浊度，TSS（总悬浮固体）和VSS（挥发性悬浮固体））的关系，以及与生长率和饲料转换率等为基础的虾的生长性能的关系。净光合作用通常是负值，表明该系统主要为异养系统。

光合作用与呼吸作用综合题解题方法研究

光合作用与呼吸作用综合题最常见的形式就是图像与表格,这类问题的解决难点也就在于坐标内涵以及描述方法的多样性,这就使得横纵坐标的组合情况复杂.在审题时,学生往往会被形式多样的图形干扰,不知道从何入手.在解题时,首先就需要进行判断与转化.对于横坐标为光照强度、纵坐标为二氧化碳吸收量,横坐标为二氧化碳浓度、纵坐标为有机物积累量,横坐标为光照强度、纵坐标为氧气释放速度等图形,可以综合处理,将其转化为光照强度与净光合作用量之间的关系.类似这种转化思维,就是要求学生在审题之后,将纵坐标的各种描述方法统一成最常见的三个量,分别为实际光合作用量、净光合作用量、呼吸消耗量.

二氧化碳浓度增加会强化植物光合作用

瑞典科学家通过对比100年前植物标本和现代植物的新陈代谢发现，在过去的百余年间，大气二氧化碳水平增加使植物的净光合作用有所增加。这是世界第一个根据历史样本来推导植物新陈代谢生化调控的研究，将对今后的大气二氧化碳浓度模型产生影响。

温室内CO_2浓度的计算机控制及其在估算作物光合作用中的应用

本文介绍一个监测并控制五个玻璃试验温室内CO_2浓度的计算机自动控制系统。在计算机控制下,通过一个CO_2测定系统向每个温室输入纯CO_2气体,使其内部CO_2浓度与室外保持相等(CO_2浓度由红外气体分析仪测定)。在CO_2浓度测定的间隔期间,温室所需要的CO_2输入速率根据通风速率、未来的和现时的CO_2浓度计算确定。通过预先用N_2O气体跟踪确定的风机定位状态和风速的关系计算通风率。通过放在地面上的容器内获得的碳酸盐的重量观测土壤呼吸。在其它CO_2通量已确定后,用其剩余额估算作物净光合作用。该系统很可靠,且已在许多热带作物净光合作用的光响应特征曲线研究中得到应用。

日本霞浦湖浮叶植物Traqa natans.L群落的光合作用与第一性生产量的季节变化

浮叶植物的物质生产有一定特点,尽管有些叶子挺出水面或潜入水中,但是大多数漂浮植物都贴水面水平分布。叶子近轴面暴露在空气中,而远轴面与水接触。功能气孔分布在近轴面(A,B.Sinha与R.Sahal,1974;V.Kaul,1971)。气体交换多半发生在空气之中(生岛,1970),其光合效率可与陆生植物相比(生岛,1970;A.B.S(?)eha与R.Sahal,1974;土谷与岩城,1979)。同挺水植物和沉水植物相比,浮叶植物光合特点和光合生产力的研究是不充分的。有人通过气体交换和数学模型估测了浮叶植物Nymphoids indica O.Kuntze(生岛,1970)和Trapa natans L。(土谷与岩城,1979)的日净第一性生产力。但是。