冬小麦旗叶光合速率对光强度和CO_2浓度的响应

通过控制光强度、CO2浓度和温度等因素,研究华北平原冬小麦(Triticum aestivum)在抽穗期旗叶光合作用对光响应、CO2响应以及气孔导度对光的响应。结果表明:在控制环境条件下,光合速率随光强度的增加而增大直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低直至出现光抑制;光合速率随CO2浓度的增加而增加,达到饱和CO2浓度后,光合速率几乎不变;冬小麦叶片气孔导度随光强度的增加而增加直至饱和光强度,然后随光强度的增加而降低。在气温为20和25℃、CO2浓度相同(360μmol.mol-1)的条件下,冬小麦的最大光合速率几乎不变,但温度影响冬小麦的饱和光强度。

光响应和CO_2响应新模型在丹参中的应用

【目的】利用丹参(Salvia miltiorrhiza)的光响应数据和CO2响应数据验证植物的光响应和CO2响应新模型,为新模型的推广提供依据。【方法】用美国Li-cor公司生产的LI-6400光合作用测定仪器控制光强、CO2浓度等因素,测量丹参在生长盛期叶片的光合作用对光和CO2的响应数据。利用所构建的光合作用对光和CO2响应新模型拟合丹参的光和CO2响应数据,并将其与用非直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型拟合的丹参光和CO2响应数据进行比较。【结果】在丹参生长盛期,用新模型拟合的丹参饱和光强和最大净光合速率分别为930.41和11.28μmol/(m2.s),丹参的饱和CO2浓度和光合能力分别为1 040.54μmol/moL和16.21μmol/(m2.s),均与实测值非常接近,2个拟合曲线的决定系数均大于0.999,拟合效果优于非直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型。【结论】光合作用对光和CO2响应新模型均能很好地拟合丹参的光和CO2响应数据,且可以直接计算出丹参的主要光合参数。

几种光合作用模型下砂生槐光响应和CO_2响应曲线的比较

利用西藏砂生槐(Sophora moorcroftiana)的光响应数据和CO_2响应数据比较不同光合作用模型拟合的主要光合参数值与实测值的接近程度,筛选最优的砂生槐光合作用模型。用美国Li-Cor公司生产的Li-6400XT便携式光合仪控制光强、CO_2浓度等因素,测量了西藏砂生槐的光响应数据和CO_2响应数据。分别用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、双曲线修正模型、指数方程模型、Michaelis-Menten模型拟合这些实测数据,比较分析各模型拟合主要参数间的差异。用直角双曲线修正模型拟合的砂生槐的饱和光强、最大净光合速率、光补偿点分别为1348.48μmol·m^(-2)·s^(-1)、10.73μmol·m^(-2)·s^(-1)、15.81μmol·m^(-2)·s^(-1);砂生槐的饱和CO_2浓度、最大净光合速率、CO_2补偿点分别为1769.63μmol·m^(-2)·s^(-1)、16.34μmol·m^(-2)·s^(-1)、110.27μmol·m^(-2)·s^(-1),均与实测值非常接近,2个拟合曲线的决定系数分别达到0.9982和0.9827,拟合效果优于其它模型。直角双曲线修正模型均能很好地拟合砂生槐的光响应和CO_2响应数据,且可以直接计算出砂生槐的主要光合参数。

丹参羧化效率在其CO2补偿点附近的变化

【目的】植物光合作用对CO2的响应是光合作用研究的重要内容,当前应用广泛的Michaelis-Menten模型拟合所给出的植物光合能力远大于实测值,而所给出的饱和CO2浓度远小于实测值,欲引入新模型解决上述问题。【方法】用构建的光合作用对CO2浓度响应的新模型,拟合了丹参的CO2浓度响应测量数据,并研究了低CO2浓度条件下,丹参净光合速率对CO2浓度的响应及羧化效率在CO2补偿点附近的改变情况。【结果】用CO2响应新模型拟合丹参的实测数据,在不需作其他附加假设条件下就可以给出丹参的饱和CO2浓度、光合能力、光呼吸速率、CO2补偿点及在CO2补偿点的羧化效率,且拟合结果与实测结果符合很好(R2=0.999 6)。【结论】在低CO2浓度条件下,丹参植物叶片的净光合速率对CO2浓度的响应为非线性的;在CO2补偿点附近,羧化效率并非常数,而是随CO2浓度的增加而减小。

花生不同光合-CO2响应曲线拟合模型的比较

为选择合适的数学模型来拟合花生(Arachis hypogaea L.)光合-CO2响应曲线,比较了直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型、非直角双曲线模型、指数函数、直角双曲线修正模型以及指数改进模型在模拟2个花生品种‘JS702’和‘JS713’的光合-CO2响应曲线中的拟合度。结果表明,6种典型的CO2响应模型均可对花生叶片的光合-CO2响应曲线进行模拟,决定系数均达0.95以上。由计算的响应参数可知,不同模型拟合的2个品种的最大净光合速率均比实测值高,对于‘JS702’品种以指数改进模型计算最大净光合速率值最为接近实测值,而‘JS713’品种以直角双曲线修正模型、非直角双曲线模型和指数改进模型计算的最大净光合速率最为接近实测值。由直角双曲线修正模型与指数改进模型求解的饱和CO2浓度与实测值差异较小,其余模型均与实测值差异较大。6个模型拟合的CO2补偿点差异相对较小,‘JS702’品种的CO2补偿点以直角双曲线修正模型、指数模型和指数改进模型与实测值最为一致;而‘JS713’品种的CO2补偿点以直角双曲线修正模型与实测值最为一致。不同模型拟合的光呼吸速率2个品种均表现出以直角双曲线修正模型和指数改进模型较为接近实测值。综合分析,直角双曲线修正模型和指数改进模型比较适合用于拟合花生的光合-CO2响应曲线。