植物补偿性光合作用的发生模式及生理机制分析

自然界中绿色植物的光合作用过程常受到光照强度、环境温度、水分状况、叶龄、叶绿素含量等多种因素的影响,这些因素决定着光合作用的速率、强度以及变化规律。其中有一种特殊的光合作用现象常发生于植物枝叶受损等一定外界干扰之后,称之为补偿性光合作用。本文总结分析了诱导植物产生补偿性光合作用现象的几种干扰模式,不同处理模式下植物产生的光合作用过程变化,以及不同生活型植物的补偿性光合作用差异。综合多项研究可知,植物补偿性光合作用现象的发生与否、发生时间、发生程度、持续时间与外界干扰的强弱、干扰模式、物种差异以及测定方法等存在显著关联,同时植物进行光合作用补偿的生理机制也存在较大差异,具体表现为叶片氮含量丰富、可溶性蛋白含量与叶绿素含量增加、气孔导度升高、物质分配方式改变以及营养吸收增强等。全面综述此项研究成果,可为进一步深入探究补偿性光合作用现象的产生条件、生理与分子机理奠定一定理论基础。

刈割对驼绒藜光合及水分生理状况的影响

对草原化荒漠中自然分布的驼绒藜进行刈割处理后,通过测定光合生理和水分生理指标,分析和探讨了刈割对驼绒藜补偿性光合作用及水分生理状况的影响。结果表明:刈割处理减小了驼绒藜的气孔限制值,提高了净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,其中净光合速率日均值为12.17μmol/m2·s,比对照提高了16%,出现了补偿性光合作用;刈割处理驼绒藜的叶片水势和叶片相对含水量均显著高于对照,而叶片水分饱和亏显著低于对照。由此表明,在草原化荒漠干旱气候环境下,经刈割处理的驼绒藜能保持较好的水分状况,有利于碳固定和有机物合成。

平茬处理对杜仲生长及光合特性的影响

【目的】探明平茬对叶用杜仲林生长特征及光合作用的影响机制,为杜仲的定向生态培育提供参考。【方法】以3年生杜仲为研究对象,对留茬10 cm(T1)、留茬20 cm(T2)、未平茬(CK)3种处理下杜仲的生长指标、气体交换参数、叶绿素荧光参数及光合色素含量进行测定与分析,并计算主要光合生理参数,包括水分利用效率(EWU)、叶片羧化效率(EC)和气孔限制值(Ls)。【结果】平茬可使杜仲萌生枝条数、叶面积、单株叶片数、叶鲜质量、叶干质量及叶片相对含水量显著增加(P <0.05)。净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)在平茬处理下显著增加,且在T2处理组中达到最大值,与CK相比Pn、Gs和Tr分别提高31.4%、15.9%和10.1%。经平茬处理后,杜仲叶片胞间CO2浓度(Ci)显著降低,在T2处理中与CK相比下降21.7%(P <0.05)。与CK相比,T2处理中EWU和EC分别提高了10.5%和40.0%。平茬处理后,植株叶片最大光合效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P <0.05)。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量在T1处理组显著提高,与CK相比分别提高了41.3%、37.4%、40.0%和34.6%(P <0.05);叶绿素a和叶绿素b含量的比值在T2处理组显著下降(P> 0.05)。相关分析结果表明:各处理组间杜仲植株总叶片数与枝条数、Pn、Gs、Tr和Fv/Fm呈显著或极显著正相关。【结论】适度平茬有利于杜仲补偿性光合作用的产生,从而为叶用杜仲林的优产和高产提供更有利的生长条件。