Lagged response of phytoplanktonic photosynthetic competence to variation of nitrogen concentration in Jiaozhou Bay, China     

付翔  李凡  吕振波  翟红昌  韩博平 《中国海洋湖沼学报》2013,31(6):1295-1305

Fluorescence-based maximal photochemical efficiency, Fv/Fm, is widely used as an indicator to photosynthetic competence in marine systems. It has been considered a useful parameter diagnosing the nutrient stress on phytoplankton photosynthesis, but many studies argue its usefulness. In the present study, we try to find a temporal relationship between Fv/Fm and nitrogen concentration, and provide a possible explanation on the controversy. We continuously measured Fv/Fm and nitrogen concentration once every 10 days from September 2003 to March 2004 at two stations in Jiaozhou Bay, northern China. It was found that Fv/ffm did not significantly correlate to synchronous nitrogen concentration, but the variation （i.e. the change between two adjacent cruises） of nitrogen concentration of the previous cruise and the variation ofFv/Fm of the current cruise were strongly correlated. This result indicates that a time lag exists between the variation of nutrient status and the subsequent Fv/Fm response. Length of the time lag seems just matched the interval of our measurements （10 days）. In the field, direct dependence of Fv/Fm on nitrogen concentration may not be found because of the lagged response of Fv/Fm to nitrogen concentration variations or physiological acclimation. Our results provide a possible way to explain the previously reported conflicting results on the relationship between Fv/Fm and nutrient status. To give a more-accurate estimate about the length of the time lag, an investigation that includes more frequent measurements is needed.  相似文献   

微藻能源的研究进展     

张英伟  刘炜 《海洋科学》2012,36(1):132-138

近年来,随着石油资源日趋枯竭、全球性能源短缺及环境污染等问题日益严重,开发绿色、清洁的生物燃料代替传统石化燃料,已成为国际研究热点。在生物燃料的众多原料中,微藻具有光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂面积产率高等特点,被认为是最有潜力替代石油的生物质资源[1]。  相似文献   

干旱环境下高温对胡杨光合作用的影响   总被引：4，自引：2，他引：2  

陈亚鹏  陈亚宁  李卫红  徐长春 《中国沙漠》2009,29(3):474-479

在塔里木河下游3个地下水埋深（4.64 m,6.15 m,7.02 m）环境下,利用LI-6400便携式光合作用测定仪测定了胡杨叶片在适宜温度（27 ℃）和高温（39 ℃）下的净光合速率（Pn）、气孔导度(gs)、蒸腾速率（E）及胞间CO2浓度（Ci）,比较了不同地下水埋深下胡杨光合作用对高温的响应。结果表明：在3个地下水埋深下高温都使得光合速率和气孔导度明显减少,并且在地下水埋深（7.02 m）较深处,高温使得光合速率和气孔导度的下降幅度也最大,这都说明干旱胁迫加强了高温对胡杨光合作用的负面效应。然而,在同一地下水埋深下,由于高温的影响,胡杨叶片的胞间CO2浓度并未随着净光合速率和气孔导度的下降而减少,其原因很可能是气孔发生了不均匀关闭。而叶片的蒸腾速率和饱和水汽压由于高温作用的影响都明显增加,并且在地下水埋深7.02 m处,高温引起蒸腾速率的增加幅度是最小的,这表明了气孔对干旱高温胁迫下胡杨的光合作用具有一定调节作用。  相似文献   

NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响   总被引：6，自引：6，他引：0  

陈年来  张玉鑫  安黎哲 《中国沙漠》2009,29(6):1129-1133

以两个变种甜瓜幼苗为材料,在人工控制条件下研究了NaCl胁迫对甜瓜叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响。结果表明,盐胁迫降低了甜瓜叶片光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ潜在活性、PSⅡ电子传递量子效率和光化学猝灭系数,使非光化学猝灭系数升高。在≤50 mmol·L-1 NaCl胁迫下,甜瓜叶片光合速率降低主要由气孔因素引起,而在NaCl浓度≥100 mmol·L-1条件下则以非气孔限制因素为主。  相似文献   

几种甘草（Glycyrrhiza）光合特性、形态特征及生物量比较   总被引：1，自引：0，他引：1  

叶菊  蔺海明  邱黛玉  张汉平  王升元  闫立本  赵贵亮 《中国沙漠》2014,34(2):456-463

采用TPS-2型光合测定仪对乌拉尔甘草（Glycyrrhiza uralensis）、胀果甘草（G.inflata）、刺果甘草（G.pallidiflora）、光果甘草（G.glabra）和黄甘草（G.eurycarpa）栽培植株上部叶片光合日变化特征进行研究,对光合色素、形态和生物量进行测定和分析,并比较上述指标的种间差异,为甘草栽培技术和综合利用模式提供科学依据。结果表明：（1）各种的叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和气孔导度日变化均呈“双峰”型,峰值分别出现于12：00和16：00,14：00存在明显的光合“午休”现象;叶片细胞间隙CO₂浓度日变化均呈“W”型,峰值分别出现于08：00、14：00和18：00,低谷出现于12：00和16：00;叶片温度日变化均呈“倒V”型,峰值出现于14：00,低值出现于08：00和18：00;且各种上述指标存在不同程度的差异性。（2）各种的叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及叶绿素总量和叶绿素a含量/叶绿素b含量大小各不相同,其中叶绿素a含量存在种间显著差异。（3）各种的主茎分枝数、叶片数、主茎高、主根长、地上部分干重、地下部分干重及总生物量存在一定的差异性。（4）净光合速率日均值与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶面温度日均值和叶绿素a含量正相关,相关系数分别为0.984、0.977、0.927、0.909和0.933,与胞间CO₂浓度负相关,相关系数为-0.972。乌拉尔甘草具有较高的光合性能和经济产量,适于在该区大规模推广栽培;胀果甘草、光果甘草和刺果甘草总生物量较大,除地下部分药用外,应加强对其地上部分的开发利用;黄甘草光合性能、经济产量和总生物量均显著低于其他种,但地上部分鲜嫩,建议对其加强畜牧业方面的开发利用。  相似文献   

祁连山地区不同植被生态系统固碳价值量估算及时空演变分析     

曾攀儒  张福平  冯起  魏永芬  黄良红  李玲 《冰川冻土》2019,41(6):1348-1358

基于改进的CASA模型测算祁连山地区植被净初级生产力（NPP）物质量, 并进一步基于光合作用方程式、 碳循环过程模型估算了研究区2005年、 2010年、 2015年植被、 土壤固碳量及价值, 旨在定量分析该区域不同植被生态系统植被、 土壤固碳价值时空演变情况, 为制定更科学合理的碳管理措施提供科学依据。研究表明： 祁连山地区2005 - 2015年植被、 土壤固碳价值呈递增趋势, 2005年、 2010年、 2015年植被、 土壤固碳价值分别为515.95、 356.56亿元; 491.05、 404.36亿元; 581.55、 465.65亿元, 土地类型的改变使得植被、 土壤固碳分别增长12.72%、 30.39%。从空间分布上看, 东部植被、 土壤固碳量明显高于西部, 林地固碳能力最高, 单位面积固碳量为10.19 t·hm^-2。草地是研究区分布最广的植被, 且其对该地区植被、 土壤固碳贡献比为51.13%、 49.34%。  相似文献   

外源一氧化氮供体对盐胁迫下多裂骆驼蓬幼苗光合作用和叶黄素循环的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘建新  王鑫  李博萍 《中国沙漠》2011,31(1):137-141

一氧化氮(NO)是植物体内新发现的一种活性分子。为了探讨外源NO对盐胁迫下荒漠植物光合生理响应的调节作用,以多裂骆驼蓬为试验材料,研究叶面喷施NO供体硝普钠(SNP)预处理对根施NaCl胁迫下叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿体Hill反应活力和ATPase活性、叶绿素荧光参数及叶黄素循环的影响。结果表明:①0.15 mmol·L-1SNP可显著缓解300 mmol·L-1NaCl胁迫下叶绿素a、b和类胡萝卜素含量及净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)的下降和细胞间隙CO2浓度(Ci)的升高;②SNP处理减小了NaCl胁迫诱导的叶绿体Hill反应活力和Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase活性的下降幅度;③NaCl胁迫下叶绿体最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/F0)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)显著降低,天线热耗散(D)略微下降,初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(NPQ)明显提高。SNP处理使NaCl胁迫下的F0显著降低,Fm、Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、NPQ和D明显提高;④NaCl胁迫引起叶黄素循环库(V+A+Z)显著降低和脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)明显提高,SNP处理使NaCl胁迫下的V+A+Z明显提高,(A+Z)/(V+A+Z)显著下降。由此表明,NO能够缓解盐胁迫下非气孔因素引起的光合速率的下降及光抑制对光合系统的破坏作用,而非光化学效率的提高和天线热耗散的增强可能是NO 保护光合系统并提高光合速率的重要机制之一。  相似文献   

广西弄拉峰丛洼地灌丛岩生优势种光合生理生态特征日变化研究   总被引：2，自引：2，他引：0  

庞冬辉  沈利娜  蒋忠诚  覃星铭  梁铭忠  吴孔运  邓艳  尹辉 《中国岩溶》2010,29(3):293-300

运用LI-6400测定弄拉峰丛洼地灌丛岩生优势种金银花、黄荆、红背山麻杆、裸花紫珠的光合生理生态特性,并比较它们的净光合作用速率、光合有效辐射等生理、生态指标日变化。结果表明,峰丛洼地灌丛群落生态环境因子日变化复杂,不同灌丛群落对小气候调控有差异。黄荆和红背山麻杆调控大气CO2浓度的能力最强。黄荆的平均净光合作用速率和平均蒸腾速率最大,红背山麻杆的水分利用效率和表观量子效率最高。金银花和裸花紫珠有明显的“午休”现象。生理因子受外界生态因子的制约,生态因子和蒸腾作用、气孔等生理因子共同作用影响光合生理作用,不同岩生优势种影响因子有差异。以逐步回归方式建立净光合作用速率和影响因子之间的回归方程模型,所有方程均有显著性意义和良好的预测性。   相似文献   

阿拉善高原荒漠植被组成分布特征及其环境解释 Ⅲ.植物功能群多样性对环境因素的响应   总被引：2，自引：1，他引：1  

何明珠 《中国沙漠》2010,30(2):278-286

采用水分生态型(包括旱生植物、旱中生植物、中生植物和湿生植物)、生活型(灌木、半灌木、多年生草本和一二年生草本)和植物主要光合途径(C3和C4)等方法将研究区的植物种类进行了功能群(functional groups/types)划分,为进一步认知荒漠生态系统的结构、功能和过程提供了分析基础。植物功能类群相对集中是阿拉善荒漠植被组成的一个重要特点,这主要和植物趋于旱化、生态型相对简单密切相关。按优势功能群依次为:PFTs1(旱生C3一二年生草本)、PFTs2(旱生C3多年生草本)、PFTs3(旱生C3灌木)、PFTs4(旱生C3半灌木)、PFTs5(旱生C4一二年生草本)、PFTs7(旱生C4灌木)和PFTs8(旱生C4半灌木)。气候、土壤理化指标决定着植物功能类群的分布。其中年均降水量、湿润系数决定着植物的生态型、生活型在水平地带上的分布特征,同时,也影响C3和C4植物(海拔梯度上)的分布。土壤容重、砂粒、粉粒含量决定着植物生活型特征,而土壤pH值、Cl-、SO42-和Ca2+决定着植物水分生态类型的空间分布。这些结果揭示了极端干旱区植物对胁迫环境响应的多样性,是对极端环境条件下如何理解生物多样性维持机制和可持续发展的较好生态学解释。  相似文献   

ETS活性和呼吸作用   总被引：1，自引：0，他引：1  

张武昌 《海洋科学》1999,23(3):21-24

有机物的呼吸降解是与光合作用相反的过程,通过光合作用和呼吸作用的状况可以了解一个海区的营养状况和输出有机碳的能力。光和作用只局限于海水上层,呼吸作用却可以在水体的各个深度进行。研究呼吸作用对定量研究海洋生态系统的能流和物流以及建模具有重要意义。水体的呼吸作用通常用Ｗｉｎｋｌｅｒ滴定氧法来测定,但是海水的呼吸作用很弱,Ｗｉｎｋｌｅｒ滴定氧法的精度很难达到;大型浮游生物和富营养水体可以使用这种方法,但是需要长时间的培养,费时费力,不适合中尺度时间和空间的海洋学调查。因此,尽管测量呼吸作用非常重要,但…  相似文献