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1.
张学霞  杨璐璐  华开 《草地学报》2015,23(3):502-509
为探明CO2浓度对高羊茅(Festuca arundinacea)抗旱性及水分利用效率的影响机制,通过控制土壤水分及大气CO2浓度条件获得不同生境中高羊茅的生理光合参数,利用对比和统计分析的方法研究高羊茅的生理特征变化,并对影响高羊茅水分利用效率、蒸腾速率、净光合速率变动的主要环境因子进行了甄别与分析。结果表明:高大气CO2浓度对干旱胁迫给高羊茅带来的负效应具有补偿作用,可提高高羊茅的抗旱性;在高大气CO2浓度和干旱胁迫的交互作用下,影响高羊茅水分利用效率的主要环境因子是大气CO2浓度,而该效应产生的主要原因是蒸腾作用的减弱;高羊茅的净光合速率及蒸腾速率主要受气孔导度等限制因素的影响。在高大气CO2浓度和干旱胁迫交互作用时,蒸腾速率与气孔导度成线性关系,且R2超过0.97;而净光合速率除受气孔导度影响外,还与叶绿素含量及胞间CO2浓度关系显著,是多种因素综合作用的结果。  相似文献   

2.
为明确苜蓿(Medicago sativaOrange基因的表达对植物光合作用的影响,以转OrangeMsOr)基因型烟草(TOR1与TOR2)和野生型烟草(WT)为研究材料,采用盆栽控制试验,比较研究了WT,TOR1和TOR2叶片光响应曲线和CO2响应曲线,并测定其叶片类胡萝卜素含量。结果表明:直角双曲线修正模型可较好地拟合烟草光响应曲线和CO2响应曲线;在一定光合有效辐射强度和CO2浓度范围内,随光强和CO2浓度增加,TOR1和TOR2的净光合速率均显著高于WT(P<0.05);TOR1和TOR2的最大净光合速率、光饱和点、CO2饱和点、羧化效率、暗呼吸速率和光呼吸速率显著高于WT,而CO2补偿点显著低于WT(P<0.05);TOR1和TOR2的叶片总类胡萝卜素含量约为WT的2倍。研究表明:苜蓿MsOr基因的表达促进了烟草植株叶片类胡萝卜素的积累,同时提高了其光能和CO2利用能力,增强了植株对高光强、高CO2浓度环境的适应能力。  相似文献   

3.
通过研究不同氮素水平下滴灌苜蓿叶片形态特征、光合日变化规律,分析不同施氮水平下滴灌苜蓿光合日变化、叶片形态与干物质产量的关系,以期进一步揭示施氮对紫花苜蓿干物质及产量形成的影响机制,进而为优化实际生产中紫花苜蓿的氮管理策略提供理论依据。采用单因素随机区组设计,设置0(CK)、60(N1)、120(N2)和180kg·hm-2(N3)共4个施氮水平,在紫花苜蓿初花期对光合日变化、叶片形态、叶片氮含量和苜蓿产量构成进行测定。结果表明,施氮处理下苜蓿的叶片净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均高于不施氮处理,施氮处理的苜蓿叶片胞间CO2浓度低于不施氮处理。对净光合速率和蒸腾速率综合影响最大的环境因子是光合有效辐射。随着施氮量的增加,紫花苜蓿的叶长、叶宽、叶面积、比叶重,以及叶片干重、茎秆干重、干物质产量、叶片氮含量、淀粉和可溶性糖含量均呈先增加后降低的趋势。不同施氮水平下,对叶片形态结构影响最大的为叶面积,其次分别为比叶重、叶长和叶宽,对苜蓿干物质产量影响从大到小依次为叶片氮含量>...  相似文献   

4.
通过活体测定3年生香豌豆(Lathyrus pratensis L.)分枝期和初花期的光合蒸腾日变化特征,分析其与生理生态因子间的关系,以期阐明生理生态因子在多年生香豌豆光合蒸腾中的作用机制。结果表明:分枝期与初花期多年生香豌豆叶片净光合速率(Pn)日变化均呈"双峰"型,存在明显的光合"午休"现象,分枝期的光合"午休"主要受气孔因素限制,初花期的光合"午休"主要受非气孔因素限制;分枝期和初花期叶片Pn均与大气湿度(RH)(r=0.7695,r=0.6955)显著正相关,分枝期叶片蒸腾速率(Tr)与大气CO2浓度(Ca)(r=-0.6643)显著负相关;初花期叶片Tr主要影响因子是大气温度(Ta)(r=0.9362);气孔的自我调节能力成为多年生香豌豆光合能力强弱的决定因素。  相似文献   

5.
黄土高原半湿润区不同生长年限苜蓿叶片光合性能研究   总被引:19,自引:11,他引:8  
利用Li-6400型光合作用测定系统,测定了不同生长年限苜蓿叶片的光合参数.结果表明,1)生长年限对苜蓿光合特性有较大的影响,对气孔导度的影响最大,其次是蒸腾速率和叶绿素相对含量.2)苜蓿叶片净光合速率、蒸腾速率日变化均呈现"双峰"曲线,有明显的光合"午休"现象.3)净光合速率与光合有效辐射、气孔导度、叶绿素相对含量呈极显著正相关,与蒸腾速率呈显著正相关,与田间CO<,2浓度呈极显著负相关.蒸腾速率与叶绿素相对含量、光合有效辐射呈极显著或显著正相关,与田间CO<,2浓度呈极显著负相关.4)从苜蓿的光合特性综合分析,苜蓿的最佳利用期为6年.  相似文献   

6.
黄土高原地区紫花苜蓿不同叶位光合日变化特征研究   总被引:5,自引:3,他引:5  
为了解紫花苜蓿(Medicago sativa L.)冠层同化能力的差异及影响因子,为其品种改良和田间管理提供依据,用LI-6400型便携式光合测定仪于2006年观测了不同叶位叶片光合作用日变化特征。结果表明:现蕾期苜蓿不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化均呈现"三峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;不同叶位之间Pn存在极显著差异(P<0.01),高低表现为上位叶>中位叶>下位叶;且胞间CO2浓度(Ci)存在显著差异(P<0.05),表现为下叶位>中位叶>上位叶,气孔限制值(Ls)与Ci表现出相反趋势,即上位叶>中位叶>下位叶,Tr差异不显著;根据Pn、Ci、Ls的变化方向,苜蓿上、中、下叶位光合速率的下降在光合有效辐射(PAR)达到全天最大值之前受气孔因素限制,之后受非气孔因素限制;苜蓿叶片的光合速率具有分层的特点:上层强光区为高光合速率层,下层弱光区为低光合速率维持层,中层为中光区,光合速率介于上层与下层之间。  相似文献   

7.
杂花苜蓿叶片光合生理生态特性   总被引:13,自引:6,他引:13  
研究甘农1号杂花苜蓿(Medicago varia.cv.Gannong No.1)叶片光合生理生态特性。结果表明:不同生育期苜蓿叶片光合生理生态日变化动态各异;光合速率在5月和6月呈双峰型,有光合“午休”现象,在7月呈单峰型;蒸腾速率和气孔导度在各时期均呈双峰型;回归分析和相关分析结果表明,不同时期对叶片的净光合速率和蒸腾速率起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率和蒸腾速率的影响程度各异;温度是光合作用影响最主要的环境因子;受环境因子控制最显著的生理特征是叶片的蒸腾速度。  相似文献   

8.
轮作与连作当归光合特性和挥发油的比较   总被引:5,自引:1,他引:4  
为了探索当归连作后产量和品质降低的影响因素,研究比较了轮连作当归光合特性及挥发油收率以及化学成分,为深入探讨连作对当归生长发育障碍提供理论依据。用CI-310系统光合测定仪,田间活体测定当归净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等光合生理生态因子;用水蒸气蒸馏法提取当归药材挥发油,并用 GC-MS法鉴定化学成分,归一化法测定相对含量。结果表明,连作当归叶绿素a和b含量比轮作下显著降低,分别为轮作下的26.5%和57.0%;连作当归的日平均光合速率为1.73 μmol/(m2·s),比轮作当归降低50.9% (2.61 μmol/m2·s) (P<0.05);一天中连作和轮作当归的蒸腾速率下午显著低于上午,连作低于轮作;气孔导度(Gs)12:00前的平均值连作当归(10.6 mmol/m2·s)与轮作(11.4 mmol/m2·s)差异不显著,而14:00后连作(1.3 mmol/m2·s)极显著的低于轮作(4.4 mmol/m2·s);胞间CO2浓度(Ci)的变化和气孔导度一致;轮作和连作当归挥发油收率分别为 0.95%和0.70%,挥发油中藁本内酯的相对含量分别为 71.62%和29.49%,但挥发油组分基本一致。当归连作显著降低叶片的光合色素含量、光合特性和药材挥发油含量,进而导致产量和品质下降,因此在栽培中应注重合理的轮作倒茬。  相似文献   

9.
温性典型草原羊草光合特性对模拟放牧因素分解的响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
放牧是一种复合胁迫,包括采食、践踏、粪尿返还等因素。为明晰放牧对草原影响的过程与机制,通过刈割、人工模拟踩踏、人工粪尿添加来模拟家畜放牧过程,以羊草为例,研究了株高、盖度、干重以及羊草叶片的光合特性对放牧分解因子的响应。结果表明,采食及包含采食因子的处理显著降低了羊草的盖度、高度及干重,但提升了羊草叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci),降低了羊草叶片的水分利用效率(WUE)。羊草株高与羊草叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著负相关,与水分利用效率显著正相关;土壤含水量与气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著正相关。相对而言,践踏和粪便以及它们的交互作用对羊草的影响比采食弱。综合可得,家畜的采食是放牧对温性典型草原羊草光合特性影响的主要因子。  相似文献   

10.
氮磷肥配施对西北羊茅开花期叶片光合特性日变化的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于植物对N、P营养元素的需求,试验设计2个施氮量(0、60 kg·hm-2)和3个施磷量(0、60、90 kg·hm-2)配施,测定开花期叶片在不同光合有效辐射下的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨西北羊茅对氮、磷添加和光合有效辐射的响应。结果表明,光合有效辐射呈先增后减的日动态变化,下午13:00时高达2000 μmol·m-2·s-1,且对西北羊茅光合特性的影响大于施肥措施。净光合速率随光合有效辐射增强先增后降,其值在800~1000 μmol·m-2·s-1时最大;气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率和水分利用效率与净光合速率表现一致,胞间CO2浓度表现相反。氮肥和磷肥配施后气孔导度、气孔限制值和蒸腾速率均增大,胞间CO2浓度则减小,表明施肥主要通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间交换水分和CO2,从而增大净光合速率。随光合有效辐射增强,PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数显著降低,非光化学猝灭系数显著增加,电子传递速率先增加后降低,但均在400~800 μmol·m-2·s-1和大于1200 μmol·m-2·s-1后快速变化。氮肥和磷肥配施显著提高PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和电子传递速率,N60P90处理还提高PSⅡ最大光化学效率和非光化学猝灭系数。在光能分配方面,为减轻强光对光合器官的破坏,随光合有效辐射增强光化学反应比例降低,天线热耗散和非光化学反应耗散比例增加。施肥主要通过非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,从而提高光能利用率。综合以上结果,从西北羊茅叶片的光合特性来看,氮磷肥配施通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间水分和CO2的交换和提高PSⅡ反应中心活性,非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,进而增加叶片净光合速率。  相似文献   

11.
耐荫地被植物山麦冬光合特性研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
用Li-6400便携式光合分析仪测定了耐荫地被植物山麦冬(Liriope spicata (Thunb.) Lour.)的光合生理特性。结果表明:山麦冬光合日进程有光合午休现象,最大净光合速率为10.2μmolCO2·m-2·s-1,光饱和点为648μmol·m-2·s-1,光补偿点为3.2μmol·m-2·s-1,表观量子效率为0.1389,CO2饱和点为1868μmol·mol-1,补偿点为61μmol·mol-1,最大蒸腾速率为2.2 mmol H2O·m-2·s-1,最大气孔导度为0.100 mmol·m-2·s-1。因此认为山麦冬是具有耐荫和抗旱节水特性的优良地被植物。  相似文献   

12.
镇江河漫滩草地虉草光合特性研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m-2·s-1,光饱和点为1825μmol·m-2·s-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m-2·s-1;CO2补偿点为76μmol·mol-1,饱和点为923μmol·mol-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C3阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。  相似文献   

13.
UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽光响应的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
吴建国 《草地学报》2010,18(5):622-628,635
为了确定UV-B辐射增强和温度变化对高寒草甸植物生理过程的影响,以LI-6400便携式光合测定系统控制温度和紫外灯UV-B辐射增强方法,测定分析了UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)叶片光合作用及相关生理参数的影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)和水分利用效率(WUE)在对照下较高,UV-B辐射为20W和40W处理下较低;8月,Pn在25℃下比15℃下显著高;9月,对照处理下Pn在25℃下比15℃下高。同时,E在25℃比15℃下高;Gs、WUE和Ci在25℃下比15℃下低。另外,麻花艽叶片Pn在光合有效辐射强度为0~800μmol·m-2·s-1时随光合有效辐射强度增加而增加幅度较大,800~2200μmol·m-2·s-1时增幅较小;Gs和E随光合有效辐射强度增加而增加;Ci在光合有效辐射强度0~800μmol·m-2·s-1时随光合有效辐射强度增加而呈现下降趋势,800~3000μmol·m-2·s-1变化不大;WUE在光合有效辐射强度0~800μmol·m-2·s-1时随光合有效辐射强度增加而呈现增加趋势,800~3000μmol·m-2·s-1时呈现下降趋势。说明UV-B辐射增强将对高寒草甸植物-麻花艽叶片光合作用及相关参数将产生极大影响,影响与温度变化有一定的关系。  相似文献   

14.
为探究干旱胁迫后燕麦(Avena sativa)生长及水分利用的响应变化,本研究选择‘青燕1号’(Avena sativa ‘Qingyan No.1’)进行干旱胁迫处理,研究水分亏缺对燕麦生长发育的影响。结果显示:燕麦株高、茎粗和叶面积随着胁迫程度和次数增加下降明显;干旱胁迫抑制了根、茎、叶和穗鲜重的增加,各处理以苗期-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-乳熟期持续性中度和重度干旱降幅最大;干旱胁迫后光合性能变化明显,蒸腾速率下降幅度达4.11~10.35 mmol·m-2·s-1,净光合速率降幅达3.10~16.59 μmol·m-2·s-1,气孔导度降幅达0.03~0.34 mol·m-2·s-1;干旱胁迫后燕麦水分利用效率(water use efficiency,WUE)以苗期-拔节期、开花-乳熟期轻度干旱处理最高(4.95),各器官稳定碳同位素分辨率(△13C)有增有减,其中△13Csp与WUE呈极显著负相关,△13Cle和△13Cst与WUE呈显著负相关。整体水平来看,干旱胁迫程度和次数对燕麦形态特征、器官鲜重及光合性能的影响大小表现为:中度和重度胁迫、胁迫3次影响最大。  相似文献   

15.
为研究氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响,试验以高寒生态条件下垂穗披碱草为研究对象,通过施加不同水平氮素[0 kg·hm-2·a-1(N0),12 kg·hm-2·a-1(N1),24 kg·hm-2·a-1(N2),48 kg·hm-2·a-1(N3),96 kg·hm-2·a-1(N4)],探讨氮素对人工建植垂穗披碱草生长以及光合特性的影响,以期揭示垂穗披碱草对氮添加的响应规律。结果表明:N2,N3处理明显提高了垂穗披碱草株高、叶长、叶宽以及单叶面积;整个生育时期,随着氮肥施用量的增加,垂穗披碱草的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率呈现先增后降的趋势,胞间CO2浓度大体呈上升趋势,气孔导度变化不显著。综上,N2,N3处理可提高垂穗披碱草生长性能,促进其光合特性和水分利用效率。试验结果为垂穗披碱草的生...  相似文献   

16.
冷季粤西野生香根草及扁穗牛鞭草对模拟光的生理响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
香根草(Vetiveria zizanioides(L.)Nash)和扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)是广东吴川地区野生香根草群落的建群种和主要伴生种,为从生理生态的角度探讨2种植物的共存及对冷季的适应问题,利用LI-6400光合仪的人工控制系统,于2004年12月下旬,对群落优势种野生香根草和扁穗牛鞭草的光合生理特性进行测定,比较分析两种植物的光合特性和水分利用特性。结果表明:在冷季,野生香根草和扁穗牛鞭草的光补偿点分别为13.37×mol·m-2·s-1和12.77×mol·m-2·s-1,光饱和点为1100×mol·m-2·s-1,均发生光抑制现象,扁穗牛鞭草的光利用能力高于香根草,比香根草耐阴;香根草的气孔调节机制优于扁穗牛鞭草,在一定程度上对水分利用起到了较好的调节作用,提高了水分利用率。2种植物对季节性干旱气候适应对策分别表现为,扁穗牛鞭草以保持较高光合速率来提高水分利用效率,而香根草则通过调节气孔来限制水分的无效散失。  相似文献   

17.
王玉祥  汪鹏  李姣  李倩  张博 《草地学报》2022,30(11):2996-3008
试验以‘Redhybrid’,‘Salina’,‘86PK1280-007’,‘Ladino’,‘Orbit’”和‘08-2’等三叶草(Trifolium L.)为材料,设置三个不同EC(Electrical Conductivity)值处理(2.5,5.0,7.5dS·m–1),以营养液作为对照(EC=1.2dS·m-1),通过研究盐水浇灌对三叶草生长,光合效率和叶绿素荧光等指标的影响,以期为三叶草耐盐性评价、耐盐品种选育及其机理研究提供理论基础。结果表明,随着EC值的增加,三叶草的GI,PH,LA,FW,SPAD,PI,Fv/Fo,Pn,Tr和WUE均是先升后降的趋势,NB,DW,DR,Ci和Gs是逐渐降低的趋势。其中,GI,PH,LA,FW,SPAD,Pn和Tr的值均是在EC2.5时最高,PI,Fv/Fo和WUE的值则是在EC5.0时最高。主成分分析表明,DR,LA,SPAD,WUE和Ci可作为三叶草的耐盐性鉴定的关键指标。隶属函数值表明,六个材料的耐盐性顺序为:Ladino>08-2>86PK1280-007>Redhybrid>Orbit>Salina。  相似文献   

18.
为探讨不同浓度重金属Pb2+胁迫对绢毛委陵菜(Potentilla sericea L.>)光合特性及荧光参数的影响,本文采用盆栽的方法,通过对绢毛委陵菜净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)等多项指标的测定,并对其变化规律做了比较研究。结果表明:绢毛委陵菜胞间CO2浓度(Ci)随Pb2+胁迫时间的延长及胁迫浓度的增大呈上升趋势,而净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)变化趋势与胞间CO2浓度(Ci)变化趋势相反;Pb2+胁迫50 d时PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)均随胁迫浓度的增大逐渐降低;绢毛委陵菜在Pb2+浓度为300 mg·kg-1、600 mg·kg-1时能够生存,但生长缓慢。研究表明随着铅浓度的提高,铅通过影响植物的非气孔限制来影响绢毛委陵菜的光合特性。  相似文献   

19.
魏达  旭日  王迎红  姚檀栋 《草地学报》2011,19(3):412-419
青藏高原广泛分布着以高寒草甸和高寒草原为主的陆地生态系统。由于高寒草地生态系统异质性较大,对高寒草地主要温室气体通量的估算具有较大的不确定性。为研究高寒草原温室气体通量规律及其驱动因子,并为动态碳-氮耦合模式在高寒生态系统的参数化与检验提供数据支持,于2008年7-9月,使用静态箱-气相色谱法在位于青藏高原腹地的纳木错高寒草原开展了主要温室气体通量(CO2,CH4,N2O)及环境因子的同步观测。结果表明:纳木错高寒草原生态系统CH4,N2O通量和CO2排放分别为:-0.047 mg·m-2·h-1,0.49μg·m-2·h-1和208.2 mg·m-2·h-1;在季节尺度上,土壤温度与CO2排放呈显著正相关,与N2O和CH4通量线性关系不显著;土壤含水量与CH4和N2O通量呈正相关关系,但与CO2通量无显著相关。在日变化尺度上,土壤湿度稳定,土壤温度变化与N2O和CO2通量成正相关,对CH4通量影响不显著。  相似文献   

20.
本研究以冷季型草坪草高羊茅‘Arid3’(Festuca arundinacea Schreb.‘Arid3’)为研究材料,采用室内模拟弱光胁迫,研究喷施外源硫化氢(H2S)供体硫氢化钠对不同光照强度(100,75,50和25 μmol·m-2·s-1)处理下高羊茅形态指标、光合色素、细胞膜透性和内源激素的影响,旨在为耐荫草坪草分子育种提供理论基础。研究结果显示:随着光照强度的降低,高羊茅形态指标和生理指标都不同程度的降低,而喷施外源H2S供体能够显著提高光合色素含量,降低相对电导率和丙二醛含量(P<0.05),且在光照强度为50 μmol·m-2·s-1和75 μmol·m-2·s-1时效果较为显著。同时,喷施外源H2S供体能够促进适度弱光下高羊茅内源脱落酸(Abscisic acid,ABA)、赤霉素(Gibberellin,GA)和硫化氢含量的增加(P<0.05)。综上,适度的弱光下,外源H2S通过提高高羊茅内源激素含量,保护细胞膜完整性,增加光合色素含量,提高高羊茅的耐荫性。  相似文献   

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