水分胁迫对梭梭叶片气体交换特征的影响

对梭梭叶片在自然水分胁迫下的气体交换特征进行了研究 .结果表明 ,梭梭在旱季与雨季时的光合作用日变化曲线均呈双峰型 ,具有光合午休现象 ,在旱季 ,植物气孔开度减小 ,从而减少了水分的散失 ,而严重的水分胁迫引起叶肉细胞光合活性的降低 .根据 Farquhar和 Sharkey提出的关于区分光合作用的气孔限制与非气孔限制的两个标准 ,在水分亏缺较严重的旱季 ,光合午休主要是由非气孔因素引起的 ;而在雨季 ,光合午休主要是由气孔因素导致的 .通过光合午休、梭梭叶片 1天中的气体交换主要发生在上、下午光合较高而蒸腾较低的那部分时间里 ,从而使水分利用效率比较高 ,这是梭梭对干旱生境的一种适应方式 .

4种荒漠植物气体交换特征的研究

在自然条件下我们对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘 4种主要荒漠植物胡杨 (PopuluseuphraticaOliv.)、沙拐枣 (Calligonumcaput_medusaeSchrenk .)、骆驼刺 (AlhagisparsifoliaB .KelleretShap)和柽柳 (TamarixramosissimaLbd .)的气体交换、水势及其δ13 C的季节变化特征进行了比较研究。结果表明胡杨和沙拐枣气体交换日变化为单峰曲线 ,骆驼刺和柽柳为双峰曲线 ;其中骆驼刺属低光合低蒸腾型 ,WUEph最低 ,胡杨和柽柳为高光合高蒸腾型 ,而沙拐枣则属高光合低蒸腾型 ,WUEph最高 ;骆驼刺 (9:0 0～ 13:0 0 )和柽柳 (10 :0 0～ 14:0 0 )An 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而柽柳午后 (15 :0 0～ 18:0 0 )的An 降低则主要取决于非气孔因子 ;耐旱机理上 ,沙拐枣和骆驼刺同属高水势延迟脱水类型 ,但是二者又有区别 ,沙拐枣通过减少水分丧失 ,而骆驼刺则通过发达的根和强大吸水输导系统来维持高水势 ,胡杨和柽柳属于低水势忍耐脱水类型 ;在试图建立起用δ13 C表现植物WUEph的关系时我们发现有δ13

湿润条件下几种锦鸡儿属灌木的气体交换特征及调节机制

土壤水分充足时柠条、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的Pn、E和Gs均大幅度提高 ,Pn和Gs值的大小顺序为 :中间锦鸡儿 >小叶锦鸡儿 >柠条 ,E值的大小顺序为 :柠条 >中间锦鸡儿 >小叶锦鸡儿。柠条一日内的Fv/Fo、Fm/Fo和Fv/Fm值最高 ,日间没有明显的降低 ;中间锦鸡儿的上述各项荧光参数值最低 ,且在 13:0 0～ 17:0 0出现“低谷” ,说明发生了明显的光合作用光抑制 ;小叶锦鸡儿各项测值的大小和波动幅度居于两者之间 ;3种灌木的光抑制均可在黄昏得到恢复。 3种灌木的Chl以中间锦鸡儿为高 ,柠条和小叶锦鸡儿相近 ;Car的日均值仍以中间锦鸡最高 ,柠条和小叶锦鸡儿则相近。一日内以柠条的水势最低且波动平缓 ;中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的水势较高 ,日间降幅较大 ,在 15 :0 0～ 17:0 0降至最低。柠条脯氨酸含量在日间明显增加 ,中间锦鸡儿稍有增加 ,小叶锦鸡儿则不明显 ;3种灌木的脯氨酸含量依次为柠条 >中间锦鸡儿 >

盐水处理对沙拐枣气体交换特征、光合色素和可溶性糖含量的影响

通过对室外不同浓度盐水（0、4、12、20、28 g/L粗盐）灌溉的桶栽沙拐枣（Calligonum spp.）气体交换参数、光合色素和可溶性糖含量随时间变化情况的分析结果表明：随着盐处理时间的延续,（1）低盐（4-12 g/L）处理条件下沙拐枣光合作用先逐渐增强,后又因非气孔因素限制而下降;高盐（20-28 g/L）处理条件下植株前期受气孔因素限制,后期受非气孔因素限制,光合作用严重下降。（2）不同盐处理条件下沙拐枣叶绿素a（chla）、叶绿素b（chlb）、总叶绿素（chl）含量均下降,类胡萝卜素（car）、chla/b、car/chl先增加后下降,但低盐处理较高盐处理变化小。（3）低盐处理对沙拐枣可溶性糖含量变化不大,而高盐处理下其极显著增加。因此,短期低盐处理促进沙拐枣光合作用,但长期盐处理亦使植物光合作用下降;高盐处理抑制沙拐枣生长,长期处理将导致植物死亡。

策勒高产棉实验区两种棉花叶片不同生育期气体交换特征的比较

在位于塔克拉玛干沙漠南缘的策勒高产棉实验区 ,在同样的气候、土壤、灌溉和栽培管理条件下 ,对秦远 4号和晋棉 2 1叶片 4个生育期的气体交换特征进行了测定。测试结果表明 ,两种棉花叶片的光合速率在不同生育期的排列为 :花期>铃期 >蕾期 >吐絮期。秦远 4号叶片的净光合速率 ( An)和气孔导度 ( gs)明显高于晋棉 2 1 ,最大光合速率 Am( light)和光量子效率 ( ф)也明显高于晋棉 2 1。两种棉花叶片的光合能力与各自的皮棉产量呈显著正相关。晋棉 2 1叶片的水势在花期和铃期显著低于秦远 4号 ,其蒸腾速率 ( E)和气孔导度 ( gs)也明显低于秦远 4号 ,我们推测这是造成两者叶片光合能力和产量显著差异的重要原因。根据实验结果建议 ,在塔克拉玛干沙漠南缘棉区对这两种棉花应该采用不同的栽培管理措施。

放牧对草地生态系统CO2净气体交换影响研究概述

陆地生态系统与大气之间的CO2净气体交换（net ecosystemexchange of carbon dioxide，NEE）被称为生物圈的呼吸，它是陆地生态系统碳循环的重要组分，是全球气候变化研究的重点。草地生态系统是陆地生态系统的主体，约占陆地表面的40％，是气候变化的敏感区域。放牧是草地生态系统的主要利用方式，伴随着气候变化，放牧利用强度不同，对草地生态系统NEE的影响也不同。本文以放牧草地生态系统NEE组成为基础，从放牧干扰途径出发，综述了放牧对草地生态系统CO2净气体交换特征的影响。

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。

油页岩废渣地12种木本植物光合作用的季节变化

研究了引种在油页岩工业废渣地12种木本植物冬、夏季光合作用特征,根据此评价引种植物的光合作用效率,测定的主要参数包括净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。结果表明:1)冬、夏季各项测定指标差异很大,Pn、Tr、Gs均是夏季高于冬季,而且,夏季平均Pn、Tr和Gs值要比冬季均值分别高60.9%、77.7%和85.7%,但水分利用效率(WUE)却是冬季高于夏季26.8%～77.2%。2)Pn日变化节律冬、夏季有异,夏季较多的种出现“双峰型”,而冬季较多出现“单峰型”。但也有例外,樟树(Cinnamomumcamphora)冬、夏季均出现“单峰”;油榄仁(Terminaliabellirica)、红胶木(Tristaniaconferta)和柚木(Tectonagrandis)冬、夏季均出现“双峰”;海南蒲桃(Syzygiumcumini)则冬季为“双峰”,夏季为“单峰”。3)若某一植物种在冬、夏季都表现出有较高的Pn日均值,相对于另一种植物其中有一季有较高的Pn,说明前者更适应当地环境生长。据此,以冬、夏季Pn日均值的平均值高低排序,评价参试植物在当地自然光照条件下的光合作用效率高低,树种的排序为:大叶相思(Acaciaauriculiformis)、油榄仁、铁刀木(Cassiasiamea)、云南石梓(Gmelinaarborea)、柚木、红胶木、樟树、海南红豆(Ormosiapinnata)、铁冬青(Ilexrotunda)、海南蒲桃、双翼豆(Peltophorumptetocarpum)和海南翅萍婆(Pterygotaalata)。

30种园林植物对短期大气污染的生理生态反应

30种 2～ 3年生园林植物分别盆栽于不同污染强度的工业生产区、交通繁忙区和相对清洁区 ,在第一生长季结束后对各试验区植物叶片气体交换特征参数进行测定 ,评价了大气污染对不同植物种类的可能影响效果。结果表明 :工业污染区和交通繁忙区均有较高的SO2 浓度 ,交通繁忙区NOx 浓度明显高于其它试验区。根据综合污染指数 ,3个试验区污染强度为交通繁忙区 >工业污染区 >相对清洁区。生长在污染区的大多数植物的净光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (E)和气孔导度 (gs)均出现不同程度的下降 ,下降幅度因植物种类不同而有较大差异。植物Pn、E与gs 之间存在显著线性相关关系 ,表明多数植物能够感应污染胁迫和调节气孔开张度 ,是植物对胁迫环境的一种适应策略。但是污染胁迫下Pn、E与gs 线性相关的显著程度被削弱 ,表现出污染胁迫下不同植物种类Pn 和E的变化与gs 变化的不协同性和复杂性。根据Pn 下降程度可将植物分组为轻度敏感 (1 1种 )、中度敏感 (1 1种 )和高度敏感植物 (8种 )。

假鹰爪和九节在交通尾气污染绿地中的生理表现

以在交通尾气污染绿地中生长良好的红叶石楠为对照,比较、分析了在交通尾气污染绿地假鹰爪、九节和红叶石楠的叶绿素含量、气体交换特征和叶绿素荧光特征。结果表明,假鹰爪和九节叶绿素总含量与红叶石楠不存在差异,它们的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)均低于红叶石楠。3个试验树种在夏季的净光合速率(Pn)大小为红叶石楠>假鹰爪>九节,在冬季的大小为九节>红叶石楠>假鹰爪。

不同生境中入侵植物喜旱莲子草与本地种接骨草的光合特性

生物入侵严重威胁着生物多样性和生态系统的功能.比较不同生境中,入侵植物与本地种光合生理特征的差异,有助于进一步揭示其入侵机制,并为生境管理和筛选生态替代种提供依据.选择林下和旷地两种生境,对比研究了外来入侵植物喜旱莲子草与本地种接骨草的气体交换特征和资源利用效率.结果表明,在两种生境中,喜旱莲子草和接骨草的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、表观光能利用效率和表观CO2利用效率均无显著差异.但是在旷地,喜旱莲子草的水分利用效率显著高于接骨草,前者比后者高出25.76%.说明喜旱莲子草的资源利用效率优于本地种,且这种优势是生境依赖的,加强旷地管理可有效阻止其扩散.

干旱胁迫下新疆杨树冠不同高度叶片水分状况与非结构性碳动态

水力结构调整及非结构性碳动态对于认知干旱胁迫下植物生存前景和死亡风险至关重要。该研究以新疆杨(Populus bolleana Lauche.)为对象,通过干旱处理分析树冠不同高度叶片水力性状、光合生理特性、不同功能器官间的可溶性糖、淀粉及非结构性碳水化合物(NSC)含量变化,以甄别树冠不同高度叶片对干旱胁迫的生理响应和适应差异。结果表明:(1)在干旱胁迫下,树冠上部的叶水势、叶含水量、枝条含水量普遍低于下部,饱和膨压渗透势及膨压损失点水势在不同树冠高度间差异不显著;(2)干旱处理组植株净光合速率随树冠高度的增加而降低,叶绿素SPAD值在树冠的上部显著低于下部,而水分利用效率在树冠的上部却高于下部;(3)干旱处理组比叶面积在各树冠高度下显著低于对照组,而胡伯尔值在中部及上部高于对照组但差异不显著;(4)干旱处理组,树冠上部叶片淀粉含量显著高于下部,枝条可溶性糖及NSC含量在树冠上部显著高于下部,韧皮部的可溶性糖、淀粉及NSC含量在不同树冠高度间无显著差异,细根的可溶性糖、淀粉及NSC含量在对照组与干旱处理组间的差异不显著。研究发现,干旱处理下,树冠高度的增加会加剧新疆杨枝叶的干旱胁迫,致使树冠上部枝条木质部发生栓塞的风险大于下部,并导致NSC在不同器官间的分配和组分产生差异,但新疆杨植株可通过水分利用效率和形态上的适应性调整减缓干旱胁迫。

红雉凤仙花对模拟增温的光合生理响应

植物的光合生理特征对气候变化敏感,研究气候变暖背景下植物的光合特性有助于揭示植物对气候变化的响应与适应机制。本文以生长于峨眉山的我国特有植物红雉凤仙花Impatiens oxyanthera为研究对象,采用红外加热器模拟增温,测定增温和常温条件下植物叶片的气体交换特征并由此计算光合响应参数,这对预测未来气候变化下该植物的适应性及指导引种栽培具有重要意义。结果表明:(1)增温处理导致日平均气温和10cm深土壤温度分别显著增加1.643℃和0.982℃,日平均大气湿度显著降低1.496%;(2)与对照相比,增温处理使净光合速率显著降低12.739%,相反使蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度分别显著增加4.541%、23.181%和1.475%,对水分利用效率和表观CO2利用效率影响不显著;(3)增温区的表观量子效率、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率分别比对照区增加94.915%、29.082%、7.522%和57.561%,而最大净光合速率则显著降低4.750%。结果说明:短期的增温降低了红雉凤仙花的光合速率,因而气候变暖可能不利于红雉凤仙花生长。