国家自然科学基金(30872003)
- 作品数：18 被引量：723H指数：13
- 相关作者：张光灿夏江宝张淑勇刘霞裴斌更多>>
- 相关机构：山东农业大学滨州学院中国林业科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 山杏叶片光合生理参数对土壤水分和光照强度的阈值效应被引量：63
- 2011年
- 以半干旱黄土丘陵区主要灌木树种山杏(Prunus sibirica)为试验材料,应用CIRAS-2型光合作用仪测定不同土壤质量含水量(Wm)下山杏叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)的光响应过程,探讨山杏光合特性对土壤水分和光照条件的适应性。结果表明:Pn、Tr及WUE对Wm和光照强度的变化有明显的阈值响应。随着Wm(6.5%–18.6%)的递增,光补偿点降低,光饱和点、表观量子效率和最大净光合速率均升高;在Wm为18.6%时,山杏利用弱光和强光的能力最强,光照生态幅最宽。随着Wm(9.2%–18.6%)的递增,Pn、Tr有明显升高的趋势,水分过高或过低,两者均呈现下降趋势;山杏对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射为800–1200μmol·m–2·s–1时,Pn和WUE都具有较高水平,饱和光强在983–1365μmol·m–2·s–1之间。以光合生理参数为指标对山杏土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定Wm<9.2%或Wm>22.3%时为"低产中效水";Wm在20.5%–22.3%和9.2%–12.9%时,分别为"中产低效水"和"中产中效水";Wm在12.9%–20.5%时为"高产高效水"。其中Wm为18.6%时为"最佳产效水",对应光强为1365μmol·m–2·s–1。
- 夏江宝张光灿孙景宽刘霞
- 关键词：净光合速率山杏土壤水分有效性水分利用效率
- 土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响被引量：330
- 2013年
- 在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系。结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9%—70.5%范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC<38.9%时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制。(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6%—82.9%和48.3%—70.5%。(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9%—70.5%的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC<38.9%时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻。(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏。土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因。在�
- 裴斌张光灿张淑勇吴芹徐志强徐萍
- 关键词：沙棘干旱胁迫气体交换叶绿素荧光抗氧化酶活性
- 土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合作用的影响被引量：40
- 2010年
- 采用CIRAS-2型便携式光合作用系统,设置充足供水、轻度、中度和重度胁迫4种土壤水分处理,研究土壤干旱和强光胁迫对3年生黄栌苗木叶片光合作用的影响.结果表明:土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数影响显著,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率和光量子效率明显降低,光补偿点增高,水分利用效率在轻度水分胁迫(土壤相对含水量60%～65%)下最高;在强光(有效辐射强度1000～1800μmol.m-2.s-1)范围内,叶片光合速率和水分利用效率均较高,而对弱光的光能吸收和光量子效率较低,并随土壤水分胁迫加剧明显下降.
- 刘刚张光灿刘霞
- 关键词：黄栌土壤水分胁迫光合作用蒸腾速率水分利用效率
- 水分胁迫下天然次生灌木山桃和山杏光合气体交换特征被引量：30
- 2008年
- 以半干旱黄土丘陵区3年生天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)和山杏(Prunus sibirica)为试验材料,采用充分供水、正常供水、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫5种水分处理,比较了水分胁迫对山桃和山杏光合气体交换参数的影响.结果表明:山桃和山杏的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)在不同水分处理之间差异显著.随着水分胁迫的缓解,山桃和山杏的Pn日变化曲线逐渐从单峰型转变成不明显的双峰型;重度水分胁迫下,Pn受到明显抑制,一直维持在较低水平;Pn在轻度或中度水分胁迫下出现最大值,且山桃的日均Pn要高于山杏;Pn降低的原因上午表现为气孔限制因素,而下午则以非气孔限制因素为主.山桃和山杏的Ci日变化规律与Pn基本相反,它们的Tr日变化在轻度和中度水分胁迫下为双峰曲线,并以正常供水条件下日均Tr最大;不同程度水分胁迫下,山桃、山杏的Gs日变化表现出相似的变化规律,且气孔都出现了过早关闭的现象.适度的水分胁迫能够提高山桃、山杏的水分利用效率,同时也降低了Pn和Tr.研究发现,山桃和山杏在水分胁迫下能通过较大幅度降低蒸腾速率来提高其水分利用效率,从而增强其适应干旱环境的能力,它们在黄土丘陵区具有较广阔的发展潜力.
- 张淑勇周泽福张光灿王梦军战海霞
- 关键词：黄土丘陵区水分胁迫山桃山杏气体交换
- 水分胁迫对美国凌霄单叶水分利用效率的影响被引量：11
- 2009年
- 利用CIRAS-2型便携式光合作用仪对水分胁迫下3年生美国凌霄(Campsis radicans L.Seen)单叶水分利用效率(WUEleaf)的日动态及其与微环境因子的关系进行了测定分析,以阐明其WUEleaf对土壤水分及光照强度的响应规律,探讨美国凌霄维持较高WUEleaf所需的土壤水分和光照条件。结果表明:(1)随着水分胁迫的加重,美国凌霄WUEleaf表现为减弱趋势,但适度的水分胁迫有利于WUEleaf的提高。(2)水分胁迫下,美国凌霄WUEleaf多与空气相对湿度、大气CO2浓度呈极显著正相关,与饱和水汽压差、大气温度、叶温呈极显著负相关;微环境因子对美国凌霄WUEleaf的影响较为复杂,其中大气CO2浓度、胞间CO2浓度、叶温对其影响较大。(3)维持美国凌霄较高WUEleaf的适宜土壤含水量为10.7%～23.1%(相对含水量为39.2%～84.6%),适宜光照强度在600～1 600μmol·m-2·s-1之间。
- 夏江宝孙景宽张光灿
- 关键词：水分胁迫水分利用效率
- 半干旱黄土丘陵区天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)与山杏(Prunus sibirica L.)叶片气体交换参数日动态差异被引量：34
- 2009年
- 以半干旱黄土丘陵区5年生天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)及山杏(Prunus sibirica L.)作为研究材料,系统比较了两树种叶片气体交换参数的日变化特征,分析了其光合作用和蒸腾作用与环境因子的关系。结果表明:山桃叶片气体交换参数日变化特征与山桃有所差异,山桃除蒸腾速率(Tr)外其它生理参数呈单峰曲线,山杏的日变化类型均呈双峰曲线。两树种光合速率(Pn)在下午明显下降,其原因主要是受到非气孔限制。山桃Pn的日均值((7.64±3.69)μmo.lm-2.s-1)比山杏((5.29±2.97)μmo.lm-2.s-1)高出46%,Tr的日均值((2.21±1.02)mmo.lm-.2s-1)比山杏((1.58±0.57)mmo.lm-.2s-1)高出40%左右,水分利用效率(WUE)的日均值相差不大,分别为(2.89±1.52)μmo.lmmol-1,(2.54±1.37)μmo.lmmol-1。多元回归及相关分析表明,影响光合作用与蒸腾作用的最重要因子是光合有效辐射强度,其次是大气CO2浓度;光合作用与蒸腾作用参数之间也有明显的相关性。结论:山桃与山杏表现出具有较高光合速率,较低蒸腾速率和较高水分利用效率的生理特征,因而在半干旱黄土丘陵区都有较好引种栽培与开发利用潜力。
- 张淑勇周泽福张光灿夏江宝
- 关键词：黄土丘陵区山桃山杏
- 土壤水分对金银花叶片气体交换参数及水分利用效率的影响被引量：7
- 2008年
- 利用CIRAS－2型便携式光合作用仪，测定了不同土壤水分条件下3年生金银花叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及水分利用效率（WUE）等生理参数的光响应过程，阐明其气体交换参数及水分利用效率对土壤水分和光合有效辐射的响应规律，探讨了金银花正常生长发育所需的土壤水分和光照条件。结果表明：金银花叶片的P。一及WUE对土壤水分和光合有效辐射的变化具有明显的阈值响应；金银花叶片正常生长（同时具有较高Pn和WVE）的适宜土壤质量含水量（Wm）为121～206g·kg^-1，适宜的光合有效辐射为600～1600μmol·m^-2·s^-1；Wm为172g·kg^-1左右为“最佳高产高效水”，最佳光合有效辐射为800～1000μmol·m^-2·s^-1。以光合生理参数为指标对金银花土壤水分有效性及生产力进行分级与评价，确定既在62g·kg^-1以下为“无效水”；Wm在234g·kg^-1以上和62～90g·kg^-1阈值内属于“低产低效水”；在121～145g·kg^-1阈值内为“中产中效水”；在172～206g·kg^-1阈值内为“高产高效水”。
- 夏江宝张淑勇张光灿周泽福陈安强
- 关键词：金银花土壤水分光合速率蒸腾速率水分利用效率
- 干旱胁迫下常春藤净光合速率日变化及其影响因子分析被引量：14
- 2010年
- 利用CIRAS-2型便携式光合仪对干旱胁迫下3a生常春藤(Hedera nepalensis var.sinensis)叶片净光合速率(Pn)的日动态及其主要生态生理因子进行测定分析,以阐明干旱胁迫下Pn的日变化特征及其午休原因,并探讨了影响常春藤Pn的主要影响因子。结果表明,常春藤Pn日动态与土壤水分及微环境因子密切相关。随着干旱胁迫的加重,其Pn日均值及最大值下降显著,其中轻度、中度、重度干旱胁迫下,其Pn日均值分别比对照下降15%,47%,70%;随着干旱胁迫的加重,常春藤Pn日动态由"单峰"向"双峰"型变化,光合作用午休原因由气孔限制为主逐渐过渡到以非气孔限制为主。多元回归及主成分分析表明,适宜水分条件下,影响常春藤Pn的日动态因素可归纳为两类,一类以气温、相对湿度和大气CO2浓度为主,其次是以光照强度为主;随着干旱胁迫的增强,光照强度、大气CO2浓度、相对湿度等生态因子对常春藤Pn的影响越大,其中相对湿度对Pn的影响最显著。
- 夏江宝张光灿许景伟李传荣
- 关键词：常春藤干旱胁迫净光合速率日变化环境因子
- 土壤水分对山杏光合作用日变化过程的影响被引量：16
- 2012年
- 在半干旱黄土丘陵区,应用CIRAS-2型光合作用测定系统,通过测定8个土壤水分梯度下山杏(Prunus sibiri-ca L.)叶片光合生理参数的日变化过程,探讨土壤水分变化对山杏光合作用日变化过程的影响。结果表明:1)山杏光合作用日变化过程和光合午休的原因,随土壤水分的变化而明显不同,当土壤相对含水量(Wr)在56.1%～66.1%之间时,山杏没有发生光合作用午休现象,但超出此土壤水分范围会发生不同程度的光合午休现象,当Wr在93.2%～77.0%之间时,山杏光合午休的主要原因是气孔因素限制,当Wr在49.3%～37.3%之间时,光合午休的主要原因开始由气孔因素向非气孔因素转变,当Wr小于37.3%后,光合午休的主要原因为非气孔因素限制,即叶肉细胞光合能力下降;2)当Wr在49.3%～77.0%之间时,山杏同时具有较高的光合速率和水分利用效率。
- 张征坤张光灿刘顺生裴斌徐志强徐萍刘霞
- 关键词：光合生理生态山杏光合午休水分利用效率土壤水分
- 遮光处理对山杏幼苗光合特性的影响被引量：15
- 2010年
- 以3年生山杏苗木为材料,用CIRAS-2型光合仪测定70%和40%遮光处理下其叶片光合生理参数的光响应和日变化特征,以探讨山杏光合特性对光照条件的适应机制。结果表明:(1)随着遮光处理的加重,山杏叶片净光合速率(Pn)、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率及生物量等均呈下降趋势,70%和40%遮光处理下山杏叶片最大Pn分别比全光照显著下降58%和38%,而其表观量子效率分别显著提高31%和22%。(2)遮光处理下,山杏叶片Pn日变化呈"单峰"曲线,70%和40%遮光处理山杏叶片Pn日均值分别比全光照显著下降68%和49%;随着环境光照的增强,山杏叶片Pn下降的原因逐渐由气孔限制转变为非气孔限制为主。(3)随光照强度的增加,山杏叶片蒸腾速率表现为增大趋势,70%和40%遮光处理的均值分别比全光照下降55%和16%;弱光环境下山杏具有降低蒸腾作用来提高水分利用效率的生理特性,水分利用效率均值和最大值均表现为70%遮光>全光照>40%遮光。研究发现,山杏较喜光,但对弱光也有一定适应能力,光照生态幅较宽,在干旱缺水的黄土丘陵区适当遮荫可提高其对有限水分的利用效率。
- 夏江宝张光灿刘京涛刘霞孙景宽
- 关键词：山杏遮光光合特性净光合速率水分利用效率
