蓝膜对西南杨幼苗光合参数及苗木生长的影响

[目的]阐明蓝膜下光质成分对西南杨(Populus schneideri)幼苗生长的影响。[方法]选取1年生西南杨扦插幼苗置于蓝色、白色薄膜制成的拱棚下培育60 d,测定其生长指标、叶片解剖结构、光合参数、光合色素及糖含量。[结果]蓝膜能够促进西南杨幼苗的苗高生长及叶长、叶宽的增加,其苗高、叶长和叶宽分别比白膜增加36.36%、418.52%和495.24%,且两者间差异极显著。与白膜相比,蓝膜处理的叶片上表皮显著变薄;而叶片、栅栏组织、海绵组织和下表皮的厚度仅略微增加。蓝膜处理下,光合气体交换参数蒸腾速率(T_(r))、净光合速率(P_n)、胞间CO_(2)浓度(C_(i))和气孔导度(G_(s))均显著或极显著增加,表明蓝膜处理能够提高西南杨幼苗的光合效率。蓝膜处理的表观量子效率、最大净光合速率、羧化效率和光呼吸速率均极显著高于白膜,而CO_(2)饱和点和CO_(2)补偿点均显著或极显著小于白膜,表明蓝膜处理使得西南杨幼苗对弱光有较好的适应性,但对高浓度CO_(2)环境适应能力较弱。蓝膜处理的叶绿素a、叶绿素b、淀粉和还原性糖含量分别比白膜高22.69%、41.18%、65.85%和54.26%,而蔗糖含量显著低于白膜。[结论]西南杨幼苗对高比例蓝光有较强的适应性,蓝膜可促进西南杨幼苗的苗高生长,并通过增加叶片G_(s)、叶绿素含量、RubisCO活性及含量等促进植株的光合作用。研究结果为解析西南杨适应高比例短波光的机制提供了研究基础,也为西南杨引种栽培光质条件的选择与优化提供了科学依据。

散射光和直射光对高粱叶片光合功能的影响

C4等面叶作物背腹侧结构相似并分别暴露在散射光和直射光下。为阐述散射光和直射光对其光合功能的驱动作用,以高粱为材料,研究了散射光和直射光对叶片背腹侧光合功能的影响。结果表明,高粱叶片背腹侧解剖结构相似,其光谱学特性差异很小,与近轴侧相比,远轴侧的气孔密度、气孔下腔面积、维管束鞘细胞与叶肉细胞接触面积较大;在相同直射光下近、远轴侧均具有较高的光合速率,在近轴侧照光同时用PE膜封闭叶片受光侧气孔,观察到远轴侧在叶片自身透射光下能够维持较高的净光合速率;相反,近轴侧在自身透射光下光合速率很低;自然光照条件下一天内直射光和散射光强度差异很大,大部分时间的散射光强度明显低于远轴侧光补偿点。由此认为,高粱远轴侧光合作用主要由自身透射光驱动,散射光作用很小,该特性是对光环境的适应。这对田间等面叶作物生产管理、生态系统生产力的研究和高光效育种有重要意义。

弱光对大豆生长、光合特性及产量的影响

为了探究弱光对大豆生长、光合及产量的影响,选用南豆、乌豆和永胜黑豆3个大豆材料,分析在正常光照(100%)和弱光条件(20%)下大豆形态特征、光合参数、叶片结构特征的变化规律以及对产量的影响。结果表明,与正常光照相比,弱光条件下大豆各材料株高增加显著,分别比正常光照增加了0.98、2.27、1.39倍,以乌豆增加幅度最大,为69.83cm,而茎粗、地上地下生物量及根冠比则显著低于正常光照;大豆叶片、栅栏组织及海绵组织厚度均减少,细胞排列疏松;叶片上表皮厚度差异不明显,而下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度及叶片厚度均达到差异显著水平;弱光下南豆12栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比增加。弱光条件下各材料光合速率(Pn)均低于正常光照,但南豆12和永胜黑豆的叶绿素a、总叶绿素等含量增加,乌豆则降低。各大豆材料单株产量在弱光条件下显著低于正常光照(P<0.05),表现为南豆12>乌豆>永胜黑豆,分别比正常光照降低了17%、63%、76%。正常光照条件下南豆12的单株产量低于乌豆和永胜黑豆,表明南豆12耐荫性强于乌豆和永胜黑豆。因此,大豆对弱光的响应是一个综合性状,在间套作中选择适宜的耐荫性材料对提高产量是关键。

不同光质对小白菜叶片发育和光合作用的影响

以小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis.Makino)为材料,利用LED光精量调制光源,设镝灯(CK)、单色黄光(Y) LED、单色绿光(G) LED、单色蓝光(B) LED、单色红光(R) LED等5个不同光处理,研究了不同光质对小白菜生长、光合作用以及叶片发育的影响.结果表明:蓝光处理下叶片发育较好,叶片栅栏组织和海绵组织的厚度增加;气孔发育呈椭圆形,开口较大,单位面积气孔频度较高;蓝光处理下小白菜净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度较高.

鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应

以4种不同光质(红光、蓝光、黄光、绿光)为光源(白光为对照),研究出苗后30 d和60 d的鱼腥草幼苗叶片结构和光合荧光特性对不同光质的响应。结果表明:与CK相比,黄光、蓝光、红光处理下鱼腥草幼苗的叶片厚度及叶片的上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织厚度均有不同程度的增加,而绿光处理下的却表现为降低;与30 d的幼苗相比,60 d幼苗的叶片厚度在蓝光处理下的增幅最大;蓝光处理下鱼腥草幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均表现最高,白光处理的次之,绿光处理的最小;在不同光质下,幼苗叶片的光合速率呈显著性差异;蓝光处理下的光合荧光参数(F0、Fm、qP和NPQ)均大于白光处理的,说明蓝光处理最有利于鱼腥草叶片结构和光合荧光特性的改善。

蓝色光质处理对红玉鱼腥草幼苗叶片结构和光合特性的影响

试验以红玉鱼腥草幼苗为材料,采用LED蓝色光质(白光为对照)为光源,研究了蓝色光质处理对其叶片结构和光合特性的影响。结果表明,与白光(CK)处理的相比,在蓝光光质处理下的幼苗期平均叶片厚度、叶脉厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度分别增加了1.13倍、1.08倍、1.12倍、1.19倍、1.35倍和1.23倍;叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别增加了1.47倍、1.59倍和1.33倍;而光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率分别降低了1.11倍、0.75倍、1.15倍和0.77倍。这表明蓝光不仅有利于增强红玉鱼腥草幼苗叶片的生长,而且可以促进叶绿素的合成。

不同光强对作物生长影响的研究综述

综述了不同光强对作物的形态学、光合作用、内源激素、矿质营养、叶片结构和化学成分的影响。

叶片叶肉结构对环境光强的适应及对光合作用的影响

本文利用Kubelka-Munk理论描述了平行光在叶片内的吸收和散射,同时利用叶片分层光合作用非直角双曲线光反应模型,给出了整张叶片光合作用计算式。最后利用优化理论阐明了叶片叶肉分化成光合特性具有明显差异的栅栏组织和海绵组织可能是对叶片内光梯度的一种适应;同时证明了叶片叶肉在一定环境光强下存在一个最佳的栅栏组织和海绵组织比例,并且这个比例随环境光强增大而增大,这最佳比例也受叶肉组织光合特性差异的影响。

弱光对苗期大豆叶片形态结构和光合荧光特性的影响

【目的】探究弱光环境对苗期大豆叶片形态结构及光合荧光特性的影响。【方法】采用两因素完全随机设计盆栽试验,以耐荫品种南豆12和荫蔽敏感品种桂夏3号为研究对象,设置CK(正常光照)、A1(遮光度69.7%)和A2(遮光度86.3%)3个处理,分析不同弱光处理下苗期大豆叶片的形态、解剖结构、光合色素含量和光合荧光特性的响应。【结果】与CK相比,弱光下大豆叶面积增大,比叶重、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片厚度均下降,且下降幅度随遮光程度的增加而增加,南豆12叶片的栅海比先增大后减小,最大值出现在处理A1(1.36),显著高于桂夏3号。大豆叶片叶绿素a含量、净光合速率、实际量子产量在遮荫处理下均有不同程度的下降,而非光化学淬灭系数随着遮荫程度的增加呈先升高后降低趋势。对于不同品种,弱光环境下,南豆12的光合特性优于桂夏3号。在强遮荫处理A2下,南豆12叶片叶绿素含量及光合荧光参数变化幅度都小于桂夏3号,且净光合速率更高。【结论】光强直接影响到大豆叶片的形态结构及光合荧光特性,且不同耐荫性大豆品种的叶片结构和光合荧光特性对弱光环境的响应存在差异。

城市森林群落林冠结构与林下光环境的关系

城市森林群落是城市生态系统的重要组成部分,研究城乡梯度下城市森林群落林冠结构与林下光环境的关系对提高广州城市森林质量、创建珠三角国家森林城市群具有重要意义。采用经典群落学调查方法和半球面影像技术,定量研究了城市森林群落林冠结构对林下光环境的影响,并筛选出对林下光环境影响较强的林冠结构因子。结果表明:1)市区、近郊和远郊森林群落的林冠结构参数没有遵循同一变化模式。3个城市森林群落林冠层的胸径在不同区域间差异不显著(P>0.05),但树高、林冠开度与叶面积指数在不同区域间均呈极显著差异(P<0.001)。2)沿城乡梯度,3个城市森林群落林下直射光、林下散射光和林下总光照的差异性均达到极显著水平(P<0.001),林下散射光与林冠结构的关系更密切。近郊和远郊的冠层林下光环境特征相似,均与市区差异显著。3)沿城乡梯度,城市森林群落林冠结构对林下光环境的影响不一致。胸径和树高对林下光环境无影响,林冠开度的影响较小,但叶面积指数的影响较大。

石门台亚热带森林不同演替阶段冠层结构与林下光照特征

以时空替代法在广东石门台自然保护区选择3种分别处于演替前期、中期、后期的森林群落为研究对象,探讨了亚热带森林群落在不同演替阶段的冠层结构与林下光照特征.结果显示:亚热带森林不同演替阶段冠层结构与林下光照差异均极显著(P<0.000 1),且随演替进展,其林冠开度和林下光照显著减少、叶面积指数显著增加(P<0.01).相关分析表明,林下光照因子与林冠开度呈显著正相关(P<0.01),与叶面积指数呈显著负相关(P<0.05).典型相关分析进一步表明,林冠开度对冠层结构的反映程度比叶面积指数高,冠层结构对林下散射光的影响比对直射光大.综合分析表明,随着演替进展,亚热带森林群落冠层逐渐郁闭,林下光照也随之减少,采用林冠开度评价冠层结构演替动态效果最佳,林下直射光比散射光变化更复杂.

叶绿素荧光及碳氧同位素信号在光合作用研究中的应用

叶绿素a荧光和碳氧稳定同位素信号常用于研究光合作用的光能及水分利用效率。本文综述了叶片光合作用过程中的叶绿素荧光和碳氧稳定同位素信号的机理和研究进展,并阐述了叶片内部光环境和二氧化碳浓度的不均一性对这两种信号的影响,最后我们在展望中建议建立基于叶片三维结构及光合机理的模型,以支持对叶绿素荧光及稳定同位素信号的物理解释,促进其在光合作用研究中的应用。

植物光合作用的三维特性研究进展

光合作用是地球上最重要的化学反应。虽然针对植物光合作用已经进行了广泛深入的研究,但从三维层面探讨植物叶片光合功能及其调节作用的工作较少。叶片结构、光合机构组分、叶片内光能吸收和传递均具有明显的三维特性,极大影响叶片内CO_(2)转运、叶肉细胞的电子传递和碳同化,进而使叶片光合功能及其调控表现出复杂的三维特征。因此,从三维角度分析叶片光合特性有助于理解光合作用机理,也能够为提高植物光合作用效率提供理论支持。