土壤逐渐干旱对4种荒漠植物光合作用和海藻糖含量的影响

以腾格里沙漠东南缘4种优势植物红砂(Reaumuria soongorica Maxim)、珍珠(Salsola passerina Bge)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch)为对象,研究土壤逐渐干旱对叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数及海藻糖含量的影响。结果表明:土壤逐渐干旱过程中,4种植物的叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、光系统II(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm) 、光系统II表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都随干旱程度的加剧而下降;非光化学淬灭(qN)和海藻糖含量随干旱程度的增加而升高。4种植物对干旱过程的响应差异明显,随着土壤干旱的加剧,相对于其他三种植物,柠条具有更高的抗逆保护能力。相关分析表明,土壤含水量显著影响着4种植物的光合作用和海藻糖累积,海藻糖含量与光合作用存在相关性。     

不同潜水埋深下黄河三角洲柽柳光合作用参数变化规律研究

为了研究不同潜水埋深下,黄河三角洲柽柳(Tamarix chinensis)的光合作用参数变化规律,选择已生长3 a的柽柳幼苗,在盐水矿化度为20 g/L条件下,模拟设置0 m、0.3 m、0.6 m、0.9 m、1.2 m、1.5 m和1.8 m的潜水埋深,种植选择的柽柳幼苗;利用光合作用仪和叶绿素荧光成像系统,测算分析了柽柳幼苗的气体交换参数和叶绿素荧光参数等。研究结果表明,在盐水矿化度为20 g/L下,随着潜水埋深的增加,柽柳叶片净光合速率和光系统II的电子传递量子效率都呈单峰型变化,当潜水埋深为0.9 m时,其都达到最大值,柽柳光合效率最高;当潜水埋深≤0.3 m时,柽柳叶片净光合速率减小主要以气孔限制为主,而在其它潜水埋深下,主要以非气孔限制为主;当潜水埋深为0 m和0.3 m时,柽柳叶片光系统II开放的反应中心比例减小是导致其实际光化学效率减小的主要原因;当潜水埋深为1.8 m时,柽柳激发能捕获传递效率显著降低,导致其实际光化学效率减小;与潜水埋深为0.9 m相比,当潜水埋深为1.2 m、1.5 m和1.8 m时,柽柳叶片净光合速率下降幅度远大于电子传递量子效率的下降幅度,即在盐水矿化度为20 g/L下,中、高潜水埋深导致了柽柳光合暗反应功能降低。     

川中丘陵区碱性土对GF677和毛桃叶片光合特性及叶绿素荧光参数的影响

川中丘陵区桃栽培历史悠久,该地区土壤多为紫色页岩碱性土,桃树黄化问题突出,严重影响了桃树生长发育。为探明桃抗性砧木GF677与普通毛桃在碱性土上光合能力差异,以两年生GF677扦插苗和毛桃实生苗为材料,使用LI6400-XT便携式光合作用测量系统,对其光合特性及叶绿素荧光参数进行比较,为今后筛选高光效、抗黄化桃种质资源提供理论依据。结果表明:(1)GF677的表观量子效率和CO_2饱和点均极显著高于毛桃,光下最大净光合速率和CO_2下最大净光合速率均显著高于毛桃。毛桃的光补偿点和CO_2补偿点均极显著高于GF677。(2)GF677叶片Fm、Fv/Fm、φPSⅡ、Fv'/Fm'和ETR在多个时期均极显著高于毛桃,尤其是在进入夏季后差异更加明显,而GF677叶片NPQ在多个时期极显著低于毛桃。(3)GF677可降低PSⅡ反应中心非化学能量耗散和天线热耗散,将过剩的激发能用于光化学反应,提高叶绿素荧光产额,保护光合器官,其PSⅡ系统热稳定性较毛桃强。综合本试验研究结果,认为GF677与传统毛桃砧木相比具有更合理的光能分配机制及更强的光合系统稳定性,具有在川中丘陵碱性土地区做抗性砧木资源的推广潜力。     

干旱对芦苇幼苗生长和叶绿素荧光的影响

盆栽试验研究了芦苇幼苗在不同土壤含水量条件下的形态结构、生物量动态、质膜透性、叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数.结果表明,芦苇幼苗高度、株高、基径、地上生物量随土壤含水量的减少而递减.芦苇幼苗通过个体变小、叶片数量和面积减少、生长速率减缓等适应性策略来降低蒸腾量,利用有限的可利用水分维持生命活动,达到了植物叶片水分含量与土壤可利用水分的平衡.不同强度干旱均使叶绿素含量降低,叶绿素a/b值随土壤含水量的降低而升高,减少了叶片对光能的捕获,降低光合机构遭受光氧化破坏的风险,是芦苇幼苗适应干旱的一种光保护调节机制.干旱还导致了芦苇叶片细胞膜脂过氧化,细胞质膜透性增加,重度干旱时细胞质膜透性达29.3%.PSII最大量子产量(Fv/Fm)、光化学荧光淬灭系数(qP)、PSII的非循环光合电子传递速率(ETR)下降,芦苇通过非光化学淬灭(qN)的上升保护PSII.     

日光温室香瓜茄(Solanum murcatum)叶片光合特性

以香瓜茄(Solanum murcatum)主栽品种"阿斯卡"为材料,在日光温室条件下进行了不同生育时期和施肥处理下叶片气体交换特性及其日变化、光合速率对光强和CO_2响应的研究。结果表明:反季节生产条件下香瓜茄叶片光合色素含量在生育期内先升高后降低,于开花坐果期至果实膨大期达到峰值,有机肥处理的叶绿素含量显著高于不施肥处理,叶绿素a/b值约2.6,具有弱光适应特征。香瓜茄生育期中叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和净光合速率(Pn)均在果实膨大期达到峰值,有机肥处理的叶片Pn和Gs均值显著高于不施肥处理,但处理间Tr差异不显著。香瓜茄叶片Gs与Tr极显著正相关(r=0.816)、与Pn显著正相关(r=0.555),但Pn与Tr相关性不显著(r=0.415)。自开花坐果期至第一穗果实成熟期,日光温室香瓜茄叶片气体交换参数日变化均呈单峰型,无光合午休现象,Pn、Gs(果实膨大期例外)和Tr均于正午前后达到峰值,施肥处理叶片的Gs和Pn显著高于不施肥处理,但Tr差异不显著。香瓜茄叶片光合速率的光响应特征可以用直角双曲线修正模型模拟、CO_2响应特性可用直角双曲线模型模拟,果实成熟期叶片初始量子效率显著高于、但羧化效率显著低于开花坐果期和果实膨大期,有机肥处理的平均初始量子效率显著低于、但羧化效率显著高于不施肥处理,有机肥处理的叶片补偿光强小于不施肥处理、但饱和光强差异不显著,叶片CO_2补偿点和CO_2饱和点显著低于不施肥处理,但两施肥处理间叶片光呼吸和暗呼吸速率、饱和光强或CO_2条件下的最大净光合速率无显著差异。香瓜茄叶片光合作用可利用光强较高,对弱光利用能力较差,但也有一定弱光适应性,施肥对香瓜茄弱光利用和碳同化能力具有一定调节作用。     

不同地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片生理参数光响应特性

为探讨地下水位变化对骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)幼苗生长发育的影响,2008年9月在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲外围,利用Li-6400光合作用仪测定了人工控制1,1.5,2.0,2.5 m地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),水分利用效率(WUE)等生理参数对有效光辐...     

塔里木河下游干旱胁迫下的胡杨叶绿素荧光特性研究

 结合塔里木河下游典型监测断面和地下水位埋深的监测数据,测量了不同地下水位处胡杨的叶绿素荧光参数、水势及土壤含水量,探讨了不同地下水位埋深条件下胡杨的叶绿素荧光特性。结果显示,随着地下水位埋深加大,胡杨受到的干旱胁迫加剧,胡杨叶片光适应下的实际光化学量子产量、电子传输速率和光化学猝灭、相对叶绿素含量普遍下降,且下降幅度随地下水位埋深加大而增加; 非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量随光合有效辐射增大而显著升高; 潜在最大光化学量子产量总体处于适宜状态,表明胡杨在地下水位埋深4~8 m左右时,尚能通过自身能力进行调节,光系统Ⅱ未发生不可逆转的因干旱胁迫造成的损伤。     

外源5-氨基乙酰丙酸和壳聚糖对亚适宜温光下辣椒幼苗光合作用及抗氧化酶的影响

以陇椒2号辣椒为试材,用0.5 mg/L 5-氨基乙酰丙酸(ALA)和0.25%壳聚糖(CTS)喷洒幼苗,利用人工气候室模拟亚适宜温光条件(昼/夜温度18℃/12℃,光量子通量密度300μmol·m-2·s-1),研究了ALA和CTS对辣椒幼苗光合色素、气体交换参数、叶绿素荧光参数及相关酶活性的影响。结果表明:亚适宜温光条件下,辣椒幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光下实际光化学效率(ΦPSII)、PSII反应中心光能捕获效率、光化学猝灭系数(qP)、天线转化效率(Fv/Fm)、叶绿素含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均随着生长时间的延长而下降。与对照(CK)相比,外源ALA和CTS处理不同程度地延缓了亚适宜温光条件下叶片Pn、Gs、Tr、ΦPSII、qP、Fv/Fm及SOD、POD和CAT活性的下降程度。可见,外源ALA和CTS能显著提高亚适宜温光条件下辣椒幼苗光合作用和抗氧化酶活性。从而保护细胞光合性能,提高了辣椒幼苗的耐受性。     

模拟积水深度下若尔盖高原木里薹草叶片的生理生态特征

为了研究不同积水深度下若尔盖高原木里薹草(Carex muliensis)叶片的生理生态特征,于2016年4月23日,在若尔盖县喀哈尔乔县级湿地自然保护区内,将生长着木里薹草的原状土柱移栽至若尔盖湿地国家级自然保护区管理局实验场的木箱内,使木里薹草继续生长;设置3种模拟积水深度,分别为20 cm、10 cm和0 cm(无积水),于2019年6月30日、7月16日和8月1日,测定各积水深度下木里薹草叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标。研究结果表明,随着积水变浅至无积水,3个观测日的木里薹草叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著减小(n=5,p0.05),而胞间CO2浓度显著增大(n=5,p0.05);积水深度变化对木里薹草叶片的最小荧光产量、PSⅡ反应中心最大光化学效率和碳稳定同位素δ13C值无显著影响;随着积水变浅至无积水,木里薹草叶片的光化学猝灭系数和电子传递量子效率也减小,非光化学猝灭系数增大;随着积水变浅至无积水,木里薹草的株高变矮,叶长变短。     

调亏灌溉下番茄叶片气体交换日变化和光响应特性

以原料番茄“里格尔87-5”为试验材料,设置正常灌水、轻度亏水和中度亏水3个水平,对水分亏缺条件下番茄果实膨大期光合作用日变化及光合速率对光强度的响应进行研究,以对原料番茄光合能力进行探讨并模拟适合亏水条件下光响应过程。结果表明:(1)轻度亏水条件下,番茄叶片气体交换特性与对照无显著差异,但中度亏水条件下净光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著降低。(2)利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型和直角双曲线修正模型,对表观量子效率、最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点进行模拟,4个模型对光响应曲线的拟合程度较高,但直角双曲线修正模型拟合结果与实测值最符合。(3)不同水分条件下的表观量子效率、最大净光合速率与光合速率日均值显著相关,而光合速率日均值与产量显著正相关;中度亏水造成光合速率日均值显著降低,最终影响了产量;轻度亏水下番茄能够维持正常光合作用,在不显著降低产量的同时实现节水目标。