杂交新美柳幼苗光合特性

以杂交新美柳Salix matsudana×alba幼苗为研究材料,采用LI-6400便携式光合测定系统对其光合特性进行研究。结果表明:①自然生长季节,杂交新美柳叶片的净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11:00,其最大净光合速率(Pmax)为20.8μmol.m-2.s-1。②在控制二氧化碳摩尔分数和温度的条件下,光饱和点(PLS)为1847.6μmol.m-2.s-1,光补偿点(PLC)为58.1μmol.m-2.s-1。杂交新美柳的光饱和点和光补偿点都较高,表明它是一种阳性植物。③在控制光照强度和温度的条件下,利用Farquhar模型对杂交新美柳叶片净光合速率-胞间二氧化碳摩尔分数的响应进行拟合,当胞间二氧化碳摩尔分数小于400μmol.mol-1时,可算得其最大羧化速率(Vcmax)为91.6μmol.m-2.s-1,二氧化碳补偿点(Г*)为46.5μmol.mol-1,呼吸速率(Rd)为4.9μmol.m-2.s-1;升高二氧化碳摩尔分数可使杂交新美柳的净光合速率增大,提高叶片对光能的利用率,其叶片二氧化碳饱和点(PCS)大约在1000μmol.mol-1,同时可算得其最大电子传递速率(Jmax)为256.0μmol.m-2.s-1;当二氧化碳过饱和(>1000μmol.mol-1)时,可算得其磷酸丙糖利用速率(UTP)为19.7μmol.m-2.s-1。

近似贝叶斯法在光合模型参数估计中的应用

长期以来,光合作用机理模型中参数的确定都是一个难点。该文提出一种参数反演的方法,称为近似贝叶斯法(APMC),用来确定Farquhar光合模型的生理参数。通过将整个冠层抽象为一片大叶的思维抽象,笔者进一步将APMC应用到冠层尺度的生理参数求解,使直接求算冠层尺度生理参数成为可能。该文详细介绍了使用APMC估算光合模型参数的具体算法,并用实测数据进行了验证。结果表明,APMC可以很好地应用于冠层光合模型参数的估计,估计所得的参数落在参数生理上下限值之间,应用1 948个实测数据进行检验,得到决定系数0.75。模拟值和实测值的线性回归曲线斜率为1.04,与理论上的1.0非常接近。这个方法对光合模型参数的获取或许有积极的意义。

香樟幼龄林不同叶龄叶片的光合特征和单萜释放规律

通过调查亚热带地区重要树种香樟(Cinnamomum camphora)叶片生长发育中幼龄、成熟和老龄3个阶段的光合生理与植物挥发性有机化合物(Plant biogenic volatile organic compounds,BVOCs)单萜释放规律,研究光合光电子输运、CO2固定对单萜释放的影响和调控规律.光合生理特征参数调查采用非直角双曲线模型和Farquhar模型,单萜释放特征参数调查采用Guenther BVOCs排放模型.结果显示:(1)香樟叶片释放的单萜以蒈烯和罗勒烯为主.在本研究的基础状态下(温度25℃,光照强度800μmol m^(-2) s^(-1)和CO_2浓度400×10^(-6)),净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和胞间CO_2浓度(C_i)大小规律为成熟叶>幼龄叶>衰老叶,总单萜释放速率(E)为幼龄叶>衰老叶>成熟叶.(2)叶片3个叶龄阶段的单萜-光响应曲线变化趋势与光合的光响应曲线类似,但受CO2浓度的影响不明显.成熟叶具有最高的初始量子效率(α)、最大净光合速率(P_(nmax))、Rubiscom酶最大羧化速率(V_(cmax))、光下呼吸速率(R_p)和光饱和点(LSP),但是幼龄叶的光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和响应曲线的曲角系数(θ)最大.衰老叶具有最高的最大电子传递速率(J_(max))和最低V_(cmax),因此其Jmax/Vcmax比率为3个阶段最高,意味着衰老叶光能利用率最低,强光下光能过剩,这很可能也是常绿植物冬天利用过剩光能保持一定温度越冬的一个调控机制.(3)幼龄叶的最大单萜排放速率(E_(max))最大,其次为衰老叶,成熟叶最小.在3个阶段中,成熟叶的表观量子效率(β)和真实量子效率(βT)均是最大,幼龄叶的β最小,但βT却仅次于成熟叶.综上所述,香樟叶片单萜的释放受叶片叶龄不同影响显著,具有显著的光依赖特性,对CO_2浓度的响应不明显;香樟叶片单萜释放水平很可能受自身生长过程中能量和碳源供应的调控,也受不同生长季节环境因子变化的影响,结果可为区域性BVOCs释放模型提供有益的参数借鉴.