节水灌溉水稻叶片胞间CO_2浓度及气孔与非气孔限制

为了揭示节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔与非气孔限制特征,在研究节水控制灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的动态变化规律基础上,进一步探讨了气孔限制与非气孔限制情况。结果表明:水稻叶片胞间CO2浓度呈现v型的日变化规律,在12:00-14:00达到最低值,非气孔限制指标Ci/C与气孔限制值Ls变化规律相反;节水灌溉条件下未出现重度水分亏缺,没有改变胞间CO2浓度与光合作用速率的关系;较低的土壤含水率情况下,控制灌溉水稻的叶片气孔限制值Ls出现增加,非气孔限制没有增加,光合速率没有出现明显降低;气孔限制值增大、光合速率增加的现象表明Ls夸大了叶片光合作用的气孔限制情况。与常规灌溉相比,节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度的变化及其与影响因子间的关系并未发生变化,节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔限制有所增加,但光合速率未出现明显降低。

高CO_(2)浓度对草地贪夜蛾和斜纹夜蛾幼虫在小麦和人工饲料上种间竞争的影响

大气中CO_(2)浓度增加直接或间接影响昆虫的发生和为害,可能会影响入侵害虫的危害性及其与本地近缘种的互作关系。然而,CO_(2)浓度升高对入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda及其本地近缘种斜纹夜蛾Spodopteralitura种间竞争的影响尚不清楚。本研究模拟环境条件,设置了CO_(2)正常浓度(400μL/L)和倍增浓度(800μL/L),将草地贪夜蛾幼虫与斜纹夜蛾幼虫以25/5、20/10、15/15、10/20和5/25的比例混合,分别在寄主植物小麦和人工饲料上饲养,比较研究了CO_(2)浓度升高对其种间竞争关系的影响。结果表明:(1)在所有试验处理中,斜纹夜蛾幼虫的死亡率均会达100%,而且在高CO_(2)浓度环境下斜纹夜蛾幼虫全部死亡所需时间更短。而高CO_(2)浓度下,又以小麦为食的25/5和20/10混合比例中用时最短,仅需4.00 d;(2)各混合比例中,草地贪夜蛾幼虫的平均存活天数均显著高于斜纹夜蛾幼虫,其中在高CO_(2)浓度下以小麦为食时,各混合比例中草地贪夜蛾幼虫较斜纹夜蛾幼虫平均存活天数的差距最大,分别为5.99 d、6.96 d、6.22 d、6.15 d和5.21 d。而且高CO_(2)浓度下草地贪夜蛾幼虫与斜纹夜蛾幼虫的平均存活天数相对值均高于正常CO_(2)浓度对照组,其中在以小麦为食时,高CO_(2)浓度组的平均存活天数相对值分别达到正常CO_(2)浓度的1.08倍、1.22倍、1.26倍、1.31倍和1.13倍;(3)两种CO_(2)浓度下草地贪夜蛾幼虫的平均相对生长率均高于斜纹夜蛾幼虫,而且高CO_(2)浓度下草地贪夜蛾幼虫与斜纹夜蛾幼虫的平均相对生长率相对值高于对照,其中在以饲料为食时,在比例25/5、20/10、15/15中,分别达到正常CO_(2)浓度的168.03倍、3.38倍和2.91倍。由此说明,在两种CO_(2)浓度下,草地贪夜蛾幼虫与斜纹夜蛾幼虫在小麦和人工饲料上的种间竞争中,草地贪夜蛾幼虫均具有较强的竞争优势,尤其在高CO_(2)浓度下,更有利于其竞争力的发挥。研究结果为揭示未来CO_(2)浓度升高对入侵害虫草地贪夜蛾种群适应性的影响及其科学防控提供了基础数据。

半干旱雨养地区春小麦气孔导度和胞间CO_2浓度对环境因子的响应

黄土高原半干旱区雨养春小麦(Triticum aestivum L.)产量一直受到当地特殊环境条件制约,气孔导度和胞间CO2浓度的变化对于分析光合作用限制十分重要。因此,在大田自然条件下分析了春小麦气孔导度、胞间CO2浓度对环境因子的响应及其阈值,结果表明:1土壤温度、空气温度对气孔导度和胞间CO2浓度影响显著,温度与两生理指标成二次曲线关系,且在不同生育期、不同生理指标的最适温度不同,黄土高原最适温度较湿润地区低;2土壤湿度与气孔导度和胞间CO2浓度呈正相关,土壤湿度低,变化幅度小,更倾向于是一种气候背景;3空气湿度与气孔导度呈正相关,特别是灌浆期对春小麦具有较大的促进作用。抽穗期空气湿度与胞间CO2浓度呈负相关,灌浆期二者关系不显著;4不同生育期生理特征对环境因子的敏感性有较大差异。

盐分胁迫下金银花胞间CO_2浓度对光照和温度的响应特性

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定了盐分胁迫下2年生金银花叶片胞间CO2浓度(Ci)对光照和温度的响应过程,阐明了其Ci对土壤盐分、光照强度和温度的响应规律。结果表明:(1)金银花Ci随光照强度的增强而降低,两者负相关性显著,主要由叶肉细胞的光合活性增大所引起;(2)金银花Ci随温度增大呈向上的单峰响应曲线,在20-30℃时,各盐分浓度下金银花Ci值的升高是由气孔导度、叶肉导度增大所引起;(3)土壤盐分浓度对金银花叶片气孔导度、叶肉导度产生抑制作用,引起叶片Ci下降,并随盐分浓度增大其抑制作用愈强。综上表明,金银花的光合生理参数受外界土壤环境盐度的影响较小。

水分胁迫对夏玉米胞间CO_2浓度、维管束鞘细胞CO_2泄漏和叶片碳稳定同位素的影响

通过盆栽试验，采用碳稳定同位素技术和LI-6400便携式光合仪分析探讨了不同水分条件对夏玉米各典型生育期胞间CO2浓度（Ci）、维管束鞘CO2泄漏率（ψ）和叶片碳稳定同位素判别值（△^13C）的影响，并研究了它们之间的关系。试验设四个水分条件：分别为田间持水量的75％～100％（W1），50％～75％（W2），30％～50％（W3），0～30％（W4）。结果表明：（1）夏玉米拔节期水分胁迫时气孔关闭导致了Ci降低。在孕穗、抽雄和灌浆期，W1、W2和W3处理下Ci依次降低。W4处理由于严重干旱而导致Ci大于W2和W3处理；成熟期叶片的老化导致了Ci在成熟期随着水分胁迫的增加而增加；（2）叶片△^13C和Ci／Cα的关系受水分条件和生育期双重影响，从拔节到灌浆，叶片△^13C在W1、W2和W3三种处理中的变化趋势与Ci／Cα一致，而成熟期则不一致；W4处理的叶片△^13C从孕穗到灌浆的变化趋势与Ci／Cα一致，其余生长期不一致。而在各水分处理下，叶片△^13C与ψ均呈极显著正相关，且ψ对叶片△^13C的影响均大于Ci／Cα；（3）在不同水分处理中，ψ的变化和叶片△^13C的变化一致。W1、W2和W3处理下，ψ随着水分胁迫的增加而降低，但严重水分胁迫会增加ψ。

胡杨叶片的胞间CO_(2)浓度及气孔和非气孔限制的探究

通过LI-6400型便携式光合仪(LI-COR,USA)测量生长在极端干旱区塔里木河荒漠沿岸天然胡杨(Populus euphratica Oliv.)的光合生理参数,在分析胡杨叶片胞间CO_(2)浓度动态变化规律的基础上,进一步讨论探究了胡杨的气孔限制和非气孔限制情况。结果表明,生长季内胡杨叶片的胞间CO_(2)浓度变化呈“V”型的变化趋势,最低值均出现在14:00。胡杨胞间CO_(2)浓度随影响因素包括大气CO_(2)浓度、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率的变化而同步变化:与大气CO_(2)浓度的变化规律基本保持一致;与气孔导度、净光合速率和蒸腾速率的变化规律相反,呈负相关。胡杨叶片气孔限制值Ls变化规律呈先增加后下降的变化趋势,具体表现为早上和晚上低、中午高。非气孔限制指标Ci/Gs与Ls变化规律相反。胡杨的净光合速率下降是以非气孔限制为主,但不能排除气孔限制作用,同理,当净光合速率下降是非气孔限制为主,也不能排除非气孔限制作用;结合气孔限制值Ls和非气孔限制的两个判断依据可以进一步了解胡杨气孔限制和非气孔限制情况。

油用牡丹凤丹光合作用对光照度及胞间CO_2浓度的季节响应

采用LI-6400XT便携式光合测量系统研究了大田条件下油用牡丹主要栽培种凤丹的光合作用对光合有效辐射及胞间CO_2浓度的季节响应。结果表明,春季凤丹的光饱和点低于夏季,说明在夏季凤丹对强光的适应能力更强,而夏季光补偿点高于春季,说明凤丹在春季对弱光的利用能力大于夏季。在最大净光合速率、表观量子效率及暗呼吸速率方面,夏季均高于春季。对于CO_2浓度的季节响应显示,在春季凤丹具有较高的1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)羧化效率、光呼吸速率、CO_2补偿点及最大净光合速率,而夏季CO_2饱和点高于春季,说明夏季凤丹对CO_2浓度的适应范围更宽。

浅析胞间CO2浓度的影响因素——解开2013年江苏高考第33题的疑惑

2013年江苏高考第33题以植物幼苗对盐胁迫的响应为素材,重点考查光合作用和呼吸作用的基础知识,着力考查读图、绘图、解决问题的能力,凸显高考的命题思想.具体试题如下：为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图.检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化.

有刺枸骨和无刺枸骨在不同CO_(2)浓度下的光合能力分析

为研究有刺枸骨和无刺枸骨对不同二氧化碳(CO_(2))浓度的响应能力,本研究以有刺枸骨和无刺枸骨为材料,研究其净光合速率、胞间CO_(2)浓度、气孔导度、蒸腾速率和叶片饱和蒸气压亏缺随CO_(2)浓度变化的情况。结果表明,在相同的CO_(2)浓度下,无刺枸骨的净光合速率始终比有刺枸骨的大,即无刺枸骨的光合能力强于有刺枸骨。无刺枸骨和有刺枸骨的气孔导度、蒸腾速率和叶片饱和蒸气压亏缺随CO_(2)浓度升高而降低,说明无刺枸骨的净光合速率较高并不主要由气孔因素的差异引起。随着CO_(2)浓度的升高,胞间CO_(2)浓度与净光合速率呈现正相关,并且无刺枸骨的CO_(2)饱和点较有刺枸骨高,而CO_(2)补偿点较有刺枸骨低,说明无刺枸骨的CO_(2)同化能力强于有刺枸骨。因而,无刺枸骨高净光合速率可能是因为CO_(2)同化能力高。

关于净光合速率和胞间CO_2浓度关系的思考

胞间CO2浓度（G）是光合生理生态研究中经常用到的一个参数。特别是在光合作用的气孔限制分析中，Ci的变化方向是确定光合速率变化的主要原因和是否为气孔因素的必不可少的判断依据（Farquhar和Sharkey1982；许大全1997）。

开放式臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响

运用开放式臭氧浓度升高系统(O3-FACE:Ozone-free air controlled enrichment)平台,以武运粳21(粳稻)和两优培九(杂交稻)两个耐性不同的品种为材料,研究了大气臭氧浓度升高对水稻叶片光合作用日变化的影响,旨在为高臭氧浓度条件下水稻生产和国家粮食安全的制定提供理论依据。结果表明,臭氧胁迫未改变光合作用日变化规律,处理和对照下净光合速率和气孔导度日变化相似,均呈现单峰曲线,高峰值出现在11:00—15:00之间;胞间CO2浓度日变化趋势与气孔导度和净光合速率日变化不一致;臭氧处理55d对净光合速率和气孔导度影响较小,随着处理时间的延长,相关指标降低幅度变大,而胞间CO2浓度没有降低,说明臭氧对水稻的影响是一个累积过程,净光合速率降低的主要因素是由非气孔限制引起的;武运粳21的净光合速率和气孔导度在臭氧处理时的降低幅度小于两优培九,这种品种间的差异表明武运粳21比两优培九对臭氧耐受性强。

光合作用对胞间和大气CO_2响应曲线的比较

利用Li-6400便携式光合作用系统测定华北平原冬小麦在温度为25℃和30℃、光合有效辐射为1500和2000mmol.m-2.s-1条件下处于抽穗时期旗叶的CO2响应曲线,研究植物光合作用对胞间CO2响应(A/Ci)和对大气CO2响应(A/Ca)的直角双曲线修正模型所给拟合结果的合理性。结果表明:由A/Ci和A/Ca修正模型所给的光合能力和CO2补偿点几乎相同,但得到的光呼吸速率和初始羧化效率则完全不等;产生这种差异的原因是利用叶片气体交换测定的数据所计算的胞间CO2浓度并不是植物叶片本身的胞间CO2浓度;A/Ca修正模型比A/Ci修正模型更为合理是因为A/Ca所估算的光呼吸速率接近测量值。

二氧化碳浓度对不育系和可育系水稻颖花关闭的影响

【目的】旨在探索水稻颖花关闭机理,发掘颖花关闭调控新措施。【方法】以可育水稻赣早538、萍恢141、华占和不育系水稻珍汕97A、博优A、岳4A为材料,通过观察离体稻穗刚开放颖花在CO_(2)空气混合气体中的关闭过程,并采用便携式光合仪LCI测定颖花开闭过程中颖花胞间CO_(2)浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),研究CO_(2)对水稻颖花关闭的效应。【结果】2%~15%CO_(2)处理明显加快可育水稻和不育系水稻颖花关闭进程,极显著缩短颖花开闭历时,明显提高不育系水稻颖花最终关闭率,此效应的最佳浓度为5%。可育水稻颖花Ci、Gs和Tr最大值均出现在内外颖夹角最大时,且均极显著高于内外颖开裂时;不育系水稻颖花Gs和Tr最大值也出现在内外颖夹角最大时,但Ci最大值出现在内外颖合拢时,较可育水稻后置,也均极显著高于内外颖开裂时;较可育水稻,不育系水稻各对应时间点的Ci、Gs和Tr值均明显要低。【结论】提示CO_(2)可能是启动水稻颖花关闭的重要因子,不育水稻颖花关闭进程慢,开闭历时长可能与其Ci最大值后置且偏低有关。

不同浓度PAHs对4种绿化树种光合特性的影响

利用盆栽试验对樟树、栾树、广玉兰、马褂木4种绿化树种进行不同浓度的PAHs污染处理,研究在不同污染浓度处理下,不同浓度PAHs处理对4种树种的光合特性(光合速率、气孔导度日变化,胞间CO2浓度)的影响。结果表明:PAHs污染处理下,4个树种的光合日进程均受到影响。污染处理组栾树、樟树、马褂木3个树种的净光合速率Pn和气孔导度VCond的日变化曲线呈现单峰曲线,而对照组为双峰曲线,污染处理改变了3个树种的午休机制。栾树和马褂木在低、中、高污染下的VCond值均要大于对照,马褂木的VCond值随浓度升高而增大;樟树和广玉兰的VCond在中浓度时最大且大于对照,高浓度污染下VCond最小且小于对照。栾树污染处理下的Ci高于无污染对照,而污染下樟树和广玉兰的Ci则小于对照,马褂木仅在高浓度污染下Ci大于对照组。研究结果对于研究利用植物修复PAHs污染具有积极的指导意义。

不同造林时间对3个树种幼苗叶片光合特性的影响

采用培育55 d的银新杨、白榆和文冠果营养钵苗在生长季6月、7月和8月不同时间进行造林，测定缓苗期3个树种叶片的光合指标，以期为幼苗缓苗期的管理提供依据。结果表明：3个树种的光合指标均存在显著差异。同一树种不同造林时间的净光合速率无显著差异，蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度则存在差异，以7月的值最大。3个树种在不同造林时间的光合特性变化基本一致，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度与胞间 CO2浓度在栽后1～3 d出现持续下降，4 d开始回升，5～7d内恢复到栽前水平。3个树种在不同造林时间的缓苗期为5～7d，此时应该加强土壤水分的管理，保证水分供应充足，确保幼苗尽快度过缓苗期，提高造林成活率。

番茄玉米间作对番茄叶片光合特性的影响

[目的]探讨番茄(Lycopersicon esculentum)玉米(Zea mays L.)间作条件下的番茄叶片光合特性。[方法]以6629、金矮红、豫星3浓度,与单作相比,差异均达到了极显著水平。不同番茄品种变化幅度不同,其中6629受影响较小,金矮红和豫星受影响较大。[结论]个番茄品种和甜糯八号、田蜜二号2个玉米品种为试验材料,将番茄与玉米进行间作,利用Li-6400便携式光合仪在自然光照条件下,测定番茄叶片的净光合速率、气孔导度等参数。[结果]番茄玉米间作降低了番茄叶片的净光合速率和气孔导度,增大了其叶片胞间CO2该研究可为番茄栽培管理提供理论依据。

不同藏柳无性系田间栽培对比试验

通过对比不同藏柳无性系的田间栽培差异,选择长势优良的藏柳无性系,为青海省灌木柳的良种选育奠定基础,本试验以2种一年生藏柳无性系幼苗为研究对象,采用塔尺和LCPRO+光合仪对它们的生长节律和光合速率、蒸腾速率、胞间CO 2浓度及气孔导度进行了测定。主要研究结果如下:藏柳无性系苗木的生长呈“S”型,有芽无性系生长量大于无芽无性系生长量,栽培密度大,高生长量越大,栽培密度越小,地径生长量大。藏柳无性系苗木的光合速率增长趋势与株行距相关,株行距30cm×60cm的藏柳无性系苗木的峰值出现在14点左右,20cm×60cm的藏柳无性系苗木的峰值出现在13点左右;蒸腾速率增长趋势比较平稳,峰值基本上出现在13点左右;胞间CO 2浓度早上9点最高,随着光合作用的进行胞间CO 2浓度逐渐下降,12点左右降到最低;2个藏柳无性系苗木的气孔导度日变化均呈“双峰”型,10点左右出现第一峰值,随着气温的升高和湿度的降低,13点左右出现第2高峰。

玉米带状种植田间结构与其光合及蒸腾作用关系的研究

有限的耕地及不断增长的玉米需求,使玉米高产成为了一个永恒的发展课题。要获得玉米高产,首先必须要有一个合理的田间种植结构来协调玉米群体和个体之间的矛盾。通过在沈阳农业大学进行的沈丹10号二因子试验,阐述了玉米带状种植田间结构与其光合及蒸腾作用的关系。

田间栽培条件下4个冬瓜杨品系光合作用生理指标研究

本文研究了田间栽培条件下,西宁市湟水林场自繁4个冬瓜杨品系的叶片光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度等4项光合作用生理指标。结果表明,4个冬瓜杨品系的4项光合作用生理指标表现为粗34品系最佳,其后依次为光24品系、光31品系,粗28品系相对较差。

土壤pH值对两种砧木柠檬幼树光合特性的影响

为探讨不同砧木柠檬对不同土壤pH值环境的生理适应性,以2年生枳砧柠檬幼树和资阳香橙砧柠檬幼树为供试材料,采用LCpro-SD全自动便携式光合测定仪分别测定不同土壤pH值处理下两种砧木柠檬幼树成熟叶片的光合日变化参数。结果表明:两种砧木柠檬幼树在中性土壤环境下的光合能力最强,土壤偏酸或偏碱都会抑制柠檬幼树的光合作用;通过对不同土壤pH值处理下两种砧木柠檬幼树的最大净光合速率、日平均净光合速率以及各时刻的净光合速率大小进行综合比较发现,不同土壤pH值处理下枳砧柠檬幼树的光合性能优于资阳香橙砧柠檬幼树,说明枳砧柠檬幼树对土壤pH值的适应范围更广。