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植物光合能力检测中延迟荧光诱导参数优化

光电子．激光 2007年第12期18卷 1518-1521页

作者：王俊生邢达许文海哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 华南师范大学激光生命科学研究所广东广州510631 大连海事大学信息工程学院辽宁大连116026

为优化延迟荧光诱导参数,以大豆(KeFeng No.1)叶片为样品,分析了影响延迟荧光强度的激发光强、激发时间和温度优化过程,并在优化条件下对样品进行了延迟荧光强度与相应净光合速率的对比测量。实验结果表明,优化条件下,两者具有极好的线... 详细信息

为优化延迟荧光诱导参数,以大豆(KeFeng No.1)叶片为样品,分析了影响延迟荧光强度的激发光强、激发时间和温度优化过程,并在优化条件下对样品进行了延迟荧光强度与相应净光合速率的对比测量。实验结果表明,优化条件下,两者具有极好的线性相关性(R1=0.989)。

关键词：延迟荧光光合能力参数优化数据库

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发光二极管辐照光合能力快速检测系统

光电子．激光 2006年第3期17卷 377-380页

作者：王俊生邢达许文海华南师范大学激光生命科学研究所大连海事大学信息工程学院辽宁大连116026

提出了一种以AT89c55单片机为核心实现对植物光诱导延迟荧光(DF)采集和处理的发光二极管(LED)辐照光合能力快速检测系统。该系统利用DF来表征植物的光合能力,采用DF衰减动力学曲线下面积积分作为表征方法。该系统基于弱光探测技术,采用... 详细信息

提出了一种以AT89c55单片机为核心实现对植物光诱导延迟荧光(DF)采集和处理的发光二极管(LED)辐照光合能力快速检测系统。该系统利用DF来表征植物的光合能力,采用DF衰减动力学曲线下面积积分作为表征方法。该系统基于弱光探测技术,采用通道光电倍增管直流模块(CPDM)来接收DF,具有很高的精度和信噪比,自带LED激发光源及温度控制,并采用小型密封暗室设计和电池供电,便于携带,可以进行现场活体测量。实验结果表明,该系统的测量精度可以达到±0.3μmol CO2m-2·s-1,具有低成本、高精度和方便实用等优点,是一种具有广阔应用前景的实用化光合能力测量仪器。

关键词：发光二极管(LED) 光合能力延迟荧光(DF) 便携式单片机

林隙大小和隙内位置对小兴安岭蒙古栎林内红松光合能力的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第2期46卷 159-168页

作者：李佳欣牟长城田博宇叶林东北林业大学林学院生态研究中心黑龙江哈尔滨150040 伊春市林业科学研究院黑龙江伊春153000

【目的】确定红松(Pinus koraiensis)幼树在次生林生境中生长的最适林隙面积及林隙内位置,为恢复温带地带性顶极植被阔叶红松林提供科学依据,同时为优化抚育经营措施提供支持。【方法】以黑龙江小兴安岭红松幼树(15 a)为试验材料,采用CI... 详细信息

【目的】确定红松(Pinus koraiensis)幼树在次生林生境中生长的最适林隙面积及林隙内位置,为恢复温带地带性顶极植被阔叶红松林提供科学依据,同时为优化抚育经营措施提供支持。【方法】以黑龙江小兴安岭红松幼树(15 a)为试验材料,采用CIRAS-2光合仪分别测定蒙古栎(Quercus mongolica)次生林4种林隙[大(206.1 m^(2))､中(116.9 m^(2))､小(52.4 m^(2))､林内(对照,12.6 m^(2))]内3种位置(中心区､过渡区与边缘区)生长的红松幼树光合参数(最大净光合速率､光饱和点､光补偿点和蒸腾速率等)､叶绿素含量和微环境因子(透光率､气温),采用带有180°鱼眼镜头的Nikon CoolPix 4500数码相机采集林隙照片并计算出各样地透光率。通过比较不同大小林隙及隙内不同位置红松幼树光合能力之间的差异,分析林隙大小及隙内不同位置对红松幼树光合能力的影响。【结果】①红松幼树的光合能力在中､小林隙内显著提高,中､小林隙使其最大净光合速率较在林内(对照)显著提高20.0%~60.7%,且中林隙又显著高于小林隙9.2%~15.1%,而大林隙对其无显著影响;②在各大小林隙内红松幼树最大净光合速率沿林隙中心区至边缘区微环境梯度均呈规律性递减(92.7%~22.5%);③在中､小林隙内红松幼树的光饱和点高于林内,但光补偿点却低于林内;在中林隙内其蒸腾速率､气孔导度和胞间CO_(2)浓度高于林内,而叶绿素含量低于林内;在各林隙内沿中心区至边缘区微环境梯度,红松幼树的光饱和点降低而光补偿点提高,蒸腾速率和气孔导度呈递减趋势,而叶绿素含量呈递增趋势。【结论】红松幼树在蒙古栎林中林隙(116.9 m^(2))内的中心区光合能力较强。建议在阔叶红松林恢复实践中创建适宜大小的林隙,充分利用林隙内的中心位置来加速其恢复进程。

关键词：蒙古栎红松光合能力林隙大小林隙内位置小兴安岭

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行距和灌水量对番茄冠层光截获和光合能力、物质积累及果实品质的影响

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中国农业科学 2023年第11期56卷 2141-2157页

作者：常佳悦马小龙吴艳莉李建明西北农林科技大学园艺学院陕西省延安市黄陵县农业技术推广中心

【目的】冠层内光合有效辐射和叶片光合生理特性存在较大异质性。探究番茄冠层不同部位叶片光截获和光合能力对行距和灌水量的响应，研究行距和灌水量对番茄冠层光合生产力的影响，并对果实综合品质进行分析，为机械化栽培番茄行距和灌... 详细信息

【目的】冠层内光合有效辐射和叶片光合生理特性存在较大异质性。探究番茄冠层不同部位叶片光截获和光合能力对行距和灌水量的响应，研究行距和灌水量对番茄冠层光合生产力的影响，并对果实综合品质进行分析，为机械化栽培番茄行距和灌水量的设置提供理论依据。【方法】以番茄为试材，宽窄行栽培，株距35 cm，小行距40 cm，设置3个大行距水平（70cm(P1)、120 cm(P2)和170 cm(P3)）和两个灌溉水平（常规灌溉（W1）和轻度亏缺灌溉（W2）），全因子试验，共6个处理，测定各叶位叶面积和光截获量，冠层均分为6个部位，测定叶片净光合速率（photosynthetic rate,Pn）、比叶质量（leaf mass per area,LMA）、叶绿素（Chlorophyll,Chl）及N、P、K含量，并分别以各部位叶面积占全株叶面积的比例或各部位叶片干重占全株叶片干重的比例为权重综合分析各处理冠层光合能力，通过Pearson相关系数分析各指标相关性，测定地上部干鲜重、单株产量及第二穗果品质，采用PCA法和基于博弈论的组合赋权-TOPSIS法对番茄综合品质进行评价并排序。【结果】行距增大对冠层叶面积、光截获和光合能力的影响主要体现在冠层中部和下部。冠层中部叶面积随行距增大表现为先增加后减少，冠层下部叶面积及冠层中部和下部光截获均表现为P1到P2显著增加，P2到P3小幅增加；冠层中部和下部Pn表现为P2较P1提高8.06%—11.32%,P3较P2提高14.25%—24.40%;LMA表现为P2较P1提高1.31%—33.24%,P3较P2提高6.09%—17.86%;Chl含量表现为P2较P1提高3.42%—6.81%,P3较P2提高3.19%—4.96%;N含量表现为P2较P1提高13.89%—34.73%,P3较P2提高2.21%—19.74%;P和K含量无明显规律。整体来看，Pn、Chl和N含量均随行距增大而增加，LMA轻度亏缺灌溉下随行距增大而增加，常规灌溉下表现为P3>P1>P2;3种行距水平下，LMA和N含量均表现为常规灌溉高于轻度亏缺灌溉，Pn表现为P1和P3下常规灌溉高于轻度亏缺灌溉，而P2下轻度亏缺灌溉更高，Chl含量表现为P1常规灌溉更高，而P2和P3轻度亏缺灌溉更高。地上部干鲜重，常规灌溉下随行距增大而增加，轻度亏缺灌溉下随行距增大而先增加后减少；常规灌溉的地上部干鲜重高于轻度亏缺灌溉。两种灌溉水平下单株产量均随行距增大而增加，P1到P2增加幅度较大（常规灌溉和轻度亏缺灌溉下，P2较P1分别增加33.75%和24.32%）,P2到P3单株产量仅小幅增加（常规灌溉和轻度亏缺灌溉下，P3较P2分别增加2.87%和4.30%）；常规灌溉单株产量高于轻度亏缺灌溉。增加行距、减少灌水量可以优化果实综合品质，综合品质得分前3位为P3W2、P2W2和P3W1。【结论】叶片Pn、LMA、N含量、地上部干鲜重和单株产量为P3W1最大；冠层光截获量、Chl含量及番茄综合品质评分为P3W2最高。

关键词：番茄行距灌水量光截获光合能力物质积累综合品质

多效唑和干旱胁迫对毛竹实生苗活力、光合能力及非结构性碳水化合物的影响

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生态学报 2018年第6期38卷 2082-2091页

作者：杨丽芝潘春霞邵珊璐陶晨悦王威应叶青浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室临安311300 安吉县林业技术推广中心湖州313300

以1年生毛竹实生苗为研究对象,研究多效唑对不同水分条件下毛竹实生苗的叶绿素含量、光合参数、非结构性碳水化合物(NSC)含量、碳氮比、根系活力的影响。设置3个水分梯度:W1(75%相对田间持水量,CK)、W2(50%相对田间持水量,中度干旱)和W3... 详细信息

以1年生毛竹实生苗为研究对象,研究多效唑对不同水分条件下毛竹实生苗的叶绿素含量、光合参数、非结构性碳水化合物(NSC)含量、碳氮比、根系活力的影响。设置3个水分梯度:W1(75%相对田间持水量,CK)、W2(50%相对田间持水量,中度干旱)和W3(35%相对田间持水量,重度干旱),以及2个多效唑浓度:P1(0mg/L)、P2(40mg/L)。结果表明:随干旱强度增加,P1W1、P1W2、P1W3处理叶色逐渐变淡。与对照P1W1相比,P1W2和P1W3处理下叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a/b和叶绿素总含量显著下降(P光合速率,增加光合色素、非结构性碳水化合物含量,并将养分从地上转移到地下部分,进而抵御干旱胁迫带来的伤害。

关键词：干旱多效唑毛竹根系活力光合能力非结构性碳水化合物(NSC)

干旱胁迫对大豆鼓粒期叶片光合能力和根系生长的影响

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应用生态学报 2015年第5期26卷 1419-1425页

作者：郭数进杨凯敏霍瑾周永航王燕平李贵全山西农业大学农学院山西太谷030801 黑龙江省农业科学院牡丹江分院黑龙江牡丹江157041

以晋大70(抗旱型)和晋豆26(敏感型)2个大豆品种为材料,采用盆栽方法,在鼓粒期设置充分供水、轻度干旱和重度干旱3种水分处理,研究了干旱胁迫对大豆鼓粒期叶片光合能力和根系生长的影响.结果表明:随着干旱程度加剧,2个品种的叶面积、叶... 详细信息

以晋大70(抗旱型)和晋豆26(敏感型)2个大豆品种为材料,采用盆栽方法,在鼓粒期设置充分供水、轻度干旱和重度干旱3种水分处理,研究了干旱胁迫对大豆鼓粒期叶片光合能力和根系生长的影响.结果表明:随着干旱程度加剧,2个品种的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、叶片气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、株质量、株高、籽粒产量和收获指数均降低;根长和根质量在轻度干旱胁迫下增加,在重度干旱胁迫下减少;根冠比随干旱程度加剧而升高.重度干旱胁迫下,抗旱型品种晋大70根冠比的增幅达到135.7%,大于敏感型品种晋豆26根冠比的增幅(116.7%),晋大70的叶面积和叶绿素含量分别为对照的69.3%和85.5%,均优于晋豆26,晋大70的气孔导度和净光合速率分别下降了67.9%和77.9%,降幅均小于晋豆26,晋大70的收获指数的降幅为43.8%,小于晋豆26(78.8%).不同干旱处理下,2个品种的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度两两之间均呈显著正相关;株质量、株高、根长、根质量、籽粒产量、收获指数两两之间均呈显著正相关;根冠比与根质量呈显著正相关,而与其他5个指标呈显著负相关.

关键词：大豆鼓粒期干旱胁迫光合能力根系生长

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枫香叶片衰老过程中光合能力的变化

应用生态学报 2016年第10期27卷 3129-3136页

作者：罗紫东关华德章新平刘娜湖南师范大学资源与环境科学学院长沙410081 福林德斯大学环境学院

利用Li-6400XT便携式光合作用测定系统,于2014年10—12月测定枫香叶片衰老过程中光合作用光响应曲线,采用叶氏模型和非直角双曲线模型进行模拟,分析枫香叶片衰老过程中光合能力的变化.结果表明:随着枫香叶片逐渐变黄变红,其净光合速率... 详细信息

利用Li-6400XT便携式光合作用测定系统,于2014年10—12月测定枫香叶片衰老过程中光合作用光响应曲线,采用叶氏模型和非直角双曲线模型进行模拟,分析枫香叶片衰老过程中光合能力的变化.结果表明:随着枫香叶片逐渐变黄变红,其净光合速率的光响应能力逐渐降低,实测的最大净光合速率从叶片开始泛黄时的2.88μmol CO_2·m^(-2)·s^(-1)下降到叶片衰老后期(12月8日)的0.95μmol CO_2·m^(-2)·s^(-1).2种光响应模型均较好地模拟了观测的光响应数据,其中叶氏模型表现更优.模拟得到的最大净光合速率、表观量子效率、光补偿点的量子效率、暗呼吸速率等参数均随枫香叶片衰老凋落而逐渐下降,反映出枫香叶片衰老过程中光合能力缓慢下降的过程.在树梢红叶未落期间,枫香叶片仍具有一定的净光合作用能力,这有利于增加秋冬季节的碳吸收量.

关键词：光合能力光响应模型光合作用模拟叶片衰老

兴安落叶松(Larix gmelinii)光合能力及相关因子的种源差异

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生态学报 2008年第8期28卷 3798-3807页

作者：赵晓焱王传宽霍宏东北林业大学林学院哈尔滨150040

为认识我国北方森林的优势树种——兴安落叶松（Larix gmelinii Rupr．）光合作用对环境变化的响应和适应特征，在其自然分布区内选择地理和气候差异显著的6个种源，采集种子并播植于其分布区南界的均一立地条件下26a后，测定针叶的光... 详细信息

为认识我国北方森林的优势树种——兴安落叶松（Larix gmelinii Rupr．）光合作用对环境变化的响应和适应特征，在其自然分布区内选择地理和气候差异显著的6个种源，采集种子并播植于其分布区南界的均一立地条件下26a后，测定针叶的光合能力及其相关因子，比较种源间差异及其随月份和冠层位置的变化。结果表明：最大净光合速率（Pmax）、表观光量子效率（AQY）、比叶重（LMA）和单位叶面积氮含量（虬）的种源差异显著（P〈0．05），变化幅度分别为6．10～8．78μmolCO2·m^-2·s^-1、0．0325—0．0427μmolCO2·μmol^-1 photons、85．1～114．3g·m^-2和1．72～2．26g·m^-2。但是光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）、暗呼吸速率（Rd）和单位面积叶绿素含量（Chla）的种源差异不显著，平均值分别为61．2μmolphotons·m^-2·s^-1、1093txmolphotons·m^-2·s^-1、2．34txmolCO2·m^-2·s^-1和0．12g·m^-2。Pmax、Chla、No和LMA两两之间均呈极显著正相关（p〈0．001）。随树冠从下往上升高，Pmax、LCP、Na和LMA呈逐渐增高的趋势，这种垂直变化格局受种源的显著影响。除AQY之外，种源对光合能力及其相关因子的月份变化格局没有显著影响，多表现为7月低-8月高-9月低的变化格局。研究展示的兴安落叶松针叶的光合能力及其一些相关因子的种源间差异可能是其光合机构对种源地环境条件长期生理适应的结果。

关键词：兴安落叶松种源光合能力光合特性

玉米黄质对低温弱光下辣椒光合能力和叶黄素循环的影响

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干旱地区农业研究 2024年第2期42卷 177-187页

作者：蒲凯国丁东霞李能慧张淼王甜甜颉建明李静甘肃农业大学园艺学院甘肃兰州730070

为进一步探究玉米黄质对辣椒低温弱光耐受性的影响,以低温敏感性辣椒‘航椒2号’为试验材料,通过叶面喷施玉米黄质,研究其对低温弱光(15℃/5℃,100μmol·m^(-2)·s-1)胁迫下辣椒光合作用关键酶活性、叶绿素荧光参数、内源激素含量、叶... 详细信息

为进一步探究玉米黄质对辣椒低温弱光耐受性的影响,以低温敏感性辣椒‘航椒2号’为试验材料,通过叶面喷施玉米黄质,研究其对低温弱光(15℃/5℃,100μmol·m^(-2)·s-1)胁迫下辣椒光合作用关键酶活性、叶绿素荧光参数、内源激素含量、叶黄素循环及相关基因表达量的影响,探究玉米黄质缓解辣椒幼苗低温弱光胁迫的生理机制。结果表明:喷施玉米黄质显著提高辣椒幼苗低温弱光下的光合能力,PSⅡ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子产量Y(Ⅱ)分别显著提高5.90%和54.33%,处理后168 h茉莉酸(JA)和生长素(IAA)含量分别显著增加16.70%和62.30%;辣椒幼苗花药黄质、紫黄质、叶黄素和玉米黄质含量分别增加了1.06、0.48、0.19倍和1.57倍,同时在胁迫处理24、48、168 h时CaZEP基因表达量分别显著增加了3.44、1.64倍和5.50倍,而CaVDE基因表达量与对照相比未达到显著性差异。综上所述,喷施玉米黄质可能通过增强低温弱光下辣椒幼苗光合能力、调控激素代谢以及促进辣椒幼苗启动叶黄素循环来提高辣椒幼苗对低温弱光胁迫的耐受性。

关键词：辣椒外源玉米黄质低温弱光胁迫光合能力叶黄素循环