教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-07-0167) 作品数:5 被引量:114 H指数:5 相关作者: 祖元刚 王文杰 李文馨 贺海升 张衷华 更多>> 相关机构: 东北林业大学 国家林业局 教育部 更多>> 发文基金: 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 国家自然科学基金 教育部留学回国人员科研启动基金 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 更多>>
丙酮和二甲基亚砜法测定植物叶绿素和类胡萝卜素的方法学比较 被引量:49 2009年 丙酮和二甲基亚砜作为提取剂测定植物光合色素含量是最为普遍的两种方法,但是对于二者之间的可比性问题探讨很少。本文基于对19中木本植物叶片和树枝内叶绿素含量的测定结果发现如下结果:(1)二甲基亚砜测定叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量的结果均显著高于丙酮测定结果(而对叶绿素a/b比值的影响较小),与此相反,丙酮对类胡萝卜素提取测定结果要远高于二甲基亚砜的测定结果。(2)两种方法对叶绿素和类胡萝卜素测定结果之间均存在显著线性相关,可以应用相关线性拟合方程进行不同方法测定结果之间的转换,以减少叶绿素含量、类胡萝卜素含量比较过程中产生的测定方法误差。(3)不同单位表示方法,对两种方法测定结果的相关性存在影响,使用鲜重单位表示的相关程度普遍高于以表面积为单位的相关程度。(4)两种方法对树枝和叶片测定结果的影响存在差异:对于叶绿素含量低的树枝,两种方法测定结果的差异较小,而对于叶绿素含量高的叶片,二甲基亚砜测定结果则远高于丙酮的测定结果,可能原因在于丙酮对于叶绿素的提取效果远低于二甲基亚砜。(5)以二甲基亚砜为浸提试剂,通过不同精确度仪器(0.1和1nm)检测发现尽管不同仪器之间相关关系达到0.99以上,但二者相比精确度为0.1nm检测叶绿素a、总叶绿素浓度高出15%~33%,而叶绿素b浓度低4%左右。这些研究发现为不同方法之间的比较提供了依据。 王文杰 贺海升 关宇 李文馨 张衷华 祖元刚关键词:叶片 树枝 叶绿素 类胡萝卜素 落叶松人工林土壤热传导季节变化及其与环境因子的关系 被引量:9 2008年 以2003-2005年落叶松人工林土壤热状况的实际监测数据为基础,研究了其土壤热传导特性及其与环境因子的关系.结果表明:落叶松人工林不同年份、不同地点土壤热通量的季节变化十分明显,4—8月为正值,9月至次年3月的绝大部分时间为负值,其年收支基本处于平衡状态.土壤热通量和土壤热导率(k)受净辐射影响显著,并存在时间延迟效应,冬季为4~5 h,夏季为2~3 h.基于实测的土壤热通量和土壤温度差计算得到的k值早春季节显著高于其他季节(P〈0.05),而其他月份不存在显著差异(P〉0.05).使用我国大多数气象观测站积累的土壤温差数据和 k值进行土壤热通量季节变化估计时,早春季节(3—5月)可能会产生较大的误差. 王文杰 崔崧 刘玮 祖元刚 孙伟 王辉民关键词:落叶松人工林 土壤热通量 净辐射 紫茎泽兰茎和叶片色素及叶绿素荧光相关参数对不同温度处理的响应差异 被引量:23 2009年 通过人工模拟低温(12℃)、常温(25℃)、高温(35℃)生境,对紫茎泽兰茎和叶片色素(叶绿素a,b,类胡萝卜素,花青素)含量和组成、叶绿素荧光参数包括最大荧光效率Fv/Fm、光系统II效率ФpsⅡ、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、热耗散速率HDR进行了动态测定。结果表明:在低温和高温胁迫处理过程中,茎和叶片的色素含量和组成随时间变化趋势基本一致,但茎的变化幅度明显低于叶片。与此类似,茎和叶片叶绿素荧光参数在不同温度处理过程中的变化趋势一致,但是茎各指标的变化幅度普遍小于相应叶片的变化幅度:低温下,茎的ФpsⅡ和ETR较对照最大降低44%,而叶片降低超过60%;高温下,茎的ФpsⅡ和ETR较对照下降16%~57%;而叶片则下降50%~80%。其产生原因在于:在温度胁迫条件下,叶片获取光能用于光化学过程的份额(qP)大幅下降,用于热耗散的份额(NPQ)大幅上升,茎的情况相反,所获取光能用于光化学电子传递的份额较常温下更多、用于热耗散的减少,这使得茎的耗散速率(HDR)升高的幅度显著低于叶片的升高幅度(p<0.05)。综合3个温度的测定结果,茎的叶绿素含量相当于叶片的1/3~1/6,茎的叶绿素a/b较叶片低20%左右,但是光合电子传导速率ETR与叶片相当,这使得茎的光合色素利用效率ETR/Chl远高于叶片。叶片和茎叶绿素荧光参数在不同温度处理下变化趋势一致、但叶片的变化幅度远大于茎的这一响应差异,使得在适宜温度下紫茎泽兰叶片光合对整体光合贡献增大,而在温度胁迫条件下茎的光合贡献增大,这种策略使得这一植物在适宜生境下通过叶片光合、快速生长迅速占据生境,而在逆境条件下茎等非同化器官光合贡献增加,有利于其在逆境中的保存。 王文杰 李文馨 祖元刚 王晓鹏 贺海升关键词:紫茎泽兰 温度 光合色素 叶绿素荧光动力学 林业有害植物薇甘菊(Mikania micrantha)的气体交换特性 被引量:16 2008年 通过对不同条件和状态下的薇甘菊叶片光合能力(Pn)、呼吸(R)、气孔导度(gs)、蒸腾(Tr)、羧化效率(CE)、最大表观量子效率(ф)及水分利用效率(WUE)进行大量测定,并与同一地区(群落)其它对照种进行对比研究,发现薇甘菊具有以下特征:(1)薇甘菊叶片CO2和水分交换参数在上述不同条件下变化范围达数倍至十几倍,显示其强可塑性。种间比较发现,营养及生殖生长季内薇甘菊Pn与当地木本植物相当,稍低于其它藤本植物,远低于草本植物,说明薇甘菊的强入侵能力可能并非依靠单位叶片的强光合能力,而是其它因素,如前所述光合作用在不同生境、不同生长状态下的光合可塑性等;(2)林下生长薇甘菊的光合能力低于林间空地,而林间空地薇甘菊低于林缘(外)生境。对照实验也证明阴生生境薇甘菊光合显著低于阳生生境。说明薇甘菊是强阳性植物,与其它因子(水分)相比,光照条件是影响其光合能力的最重要因素,可以通过改变林分群落结构、增大郁闭度等降低光照措施来进行生态防治;(3)综合所有室内和野外数据进行频率分析发现,各指标均呈现(偏)正态分布。其中Pn集中分布区在2~10μmol.m-2s-1之间(占所测总数据的70%);gs集中分布在0.05~0.45 mol.m-2s-1之间(73%);Tr的集中分布区为1~5 mmol.m-2s-1(66%);CE分布于0.01~0.05 mol.mol-1之间数据占64%;近半的R分布在集中区域0.5~1.5μmol.m-2s-1之间,而在0.5~2.5μmol.m-2s-1之间的数据占所测总量的66%;ф的集中分布区在0.04~0.08mol.mol-1之间(77%);这些数据为种间比较等统计分析比较工作奠定统计基础;(4)薇甘菊叶片对Pn和WUE的调节具有类似的方式,即光合作用最主要的调节因素是CE,其次是gs,而与ф的相关不显著;WUE主要是由Pn大小控制,Tr的影响相对较小,薇甘菊叶片WUE随gs的变化而保持恒定。上 王文杰 祖元刚 陈华峰 张衷华 杨逢建 赵则海 曹建国关键词:呼吸速率 气孔导度 不同生境白屈菜(Chelidonium majus)生活史型特征及其与不同器官单宁、黄酮、生物碱含量的关系 被引量:17 2008年 运用主成分分析法,对不同生境条件下白屈菜植物生活史型相关的营养生长(vegetative growth,V)、有性生长(sexual growth,S)和克隆生长(clonal growth,C)的主成分得分及比例进行定量计算,并以此为基础研究了生活史型特征参数及次生代谢产物单宁含量、黄酮含量与生物碱含量的相关关系,目的是为植物活性成分环境定向诱导培育提供实验依据。研究结果表明:(1)对于不同光照状况的全光照(空地)、70%光照(榆树林内)和40%光照下(白扦林内)的9个样地白屈菜生活史型划分发现,全光照下白屈菜种群生活史型为V0.34S0.41C0.25,为SV生活史型,空地为DE(Disturbed but still Excellent)生境;榆树林下和白扦林下的白屈菜生活史型分别可表示为V0.28S0.38C0.34和V0.27S0.40C0.33,均为SC生活史型,榆树林下和白扦林下为DF(Disturbed and Fragile)生境。(2)白屈菜植株次生代谢产物(单宁、黄酮和生物碱)含量,空地均低于榆树林下和白扦林下生境。各样地白屈菜不同器官单宁含量:叶片(种(根(茎;黄酮含量:种(叶片(根(茎;生物碱含量:叶片(根(茎,各样地白屈菜茎和根的生物碱含量无明显差异,空地白屈菜叶片中生物碱含量低于榆树林下和白扦林下白屈菜植株59%~56.7%。(3)白屈菜生活史型与次生代谢产物(单宁、黄酮和生物碱)含量相关性分析结果中,显著的线性关系显示,白屈菜次生代谢产物(单宁、黄酮和生物碱)含量与营养生长和有性生长成负相关,与克隆生长成正相关。实验结果表明,较于空地的DE生境,林(榆树和白扦)下的DF生境条件差,使白屈菜向C型转变,同时也促进了次生代谢产物(单宁、黄酮和生物碱)的积累。结果可以为野生植物的人工定向培育中生境选择和目的活性成分定向累积提供基于形态学的评价方法和理论。 王文杰 李文馨 许慧男 祖元刚 王宇关键词:白屈菜 生活史型 次生代谢产物