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叶片的含氮率计算公式引言：叶片的含氮率是指叶片中氮元素的含量占叶片干重的百分比。
叶片的含氮率对于植物的生长发育和养分吸收具有重要意义。
本文将介绍叶片的含氮率计算公式及其应用。
一、叶片的含氮率计算公式叶片的含氮率计算公式如下：含氮率（%）=（叶片中的氮量（g）/ 叶片的干重（g））× 100%其中，叶片中的氮量是指叶片中总氮的含量，通常通过化学分析或仪器测定得出；叶片的干重是指将叶片在温度较低的条件下干燥至恒定重量后的质量。
二、叶片的含氮率计算实例为了更好地理解叶片的含氮率计算公式，我们举一个实际的例子来说明。
假设某植物的叶片样品中总氮的含量为0.5g，而叶片的干重为2g。
根据叶片的含氮率计算公式，可得：含氮率（%）=（0.5g / 2g）× 100% = 25%说明该植物的叶片中氮元素的含量占叶片干重的25%。
三、叶片的含氮率的意义叶片的含氮率是衡量植物氮素营养状况的重要指标之一。
植物需要充足的氮素来合成蛋白质、核酸、叶绿素等生命活性物质，从而保证正常的生长和发育。
叶片的含氮率可以反映植物对氮素的吸收利用能力，对于评估植物的养分状况、优化施肥方案具有重要意义。
四、叶片的含氮率的影响因素叶片的含氮率受多种因素的影响，包括植物品种、生长阶段、环境条件等。
不同植物品种对氮素的需求量和利用能力有所差异，因此其叶片的含氮率也会有所不同。
同时，植物的生长阶段也会对叶片的含氮率产生影响，一般来说，植物的幼苗期叶片的含氮率较高，而成熟期叶片的含氮率较低。
此外，环境条件如土壤氮素含量、温度、湿度等也会对叶片的含氮率产生一定影响。
五、叶片的含氮率的应用叶片的含氮率在农业生产和科学研究中具有重要应用价值。
在农业生产中，通过测定植物叶片的含氮率可以评估作物的氮素营养状况，指导合理施肥，提高作物产量和品质。
在科学研究中，叶片的含氮率可以用来比较不同品种、不同处理或不同生长条件下植物的氮素利用效率，探究氮素代谢和吸收机制等。
第五章植物的光合作用复习题参考答案一、名词解释1、光反应( light reaction)与暗反应(dark reaction )：光合作用中需要光的反应过程，是一系列光化学反应过程，包括水的光解、电子传递及同化力的形成；暗反应是指光合作用中不需要光的反应过程，是一系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳水化合物的形成。
2、C3途径(C3pathway )与C4途径(C4pathway )：以RUBP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径；以PEP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
3、光系统(photosystem, PS )：由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体，其中PSI的中心色素为叶绿素a P700，PSII的中心色素为叶绿素a P680.4、反应中心( reaction center)：由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
5、光合午休现象(midday depression )：光合作用在中午时下降的现象。
6、原初反应(primary reaction )：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。
7、磷光现象(phosphorescence phenomenon )：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。
这种发光现象称为磷光现象。
8、荧光现象(fluorescence phenomenon )：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象称为荧光现象。
9、红降现象(red drop )：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。
10、量子效率(quantum efficiency )：又称量子产额或光合效率。
1、籼稻-粳稻、晚稻-早稻的温光反应有何不同？水稻-陆稻、粘稻-糯稻组织结构或化学性质有何不同？水稻的“三性”感光性：因日照时间缩短生育期缩短粳稻>籼稻；晚稻>中稻>早稻；晚熟>中熟>早熟感温性：因高温生育期缩短粳稻<籼稻；晚稻<中稻<早稻；晚熟<中熟<早熟基本营养性(基本营养生长期)：不受短日照和高温影响而缩短的营养生长期早稻>中稻>晚稻2、生产上的稻种指的是什么？种子内已分化多少张叶（含不完全叶）？一、水稻种子种子→稻谷糙米→颖果果皮糙米种皮胚乳胚种子胚中已分化形成3个幼叶(胚芽鞘、不完全叶、第1叶)和 1个叶原基(第2叶)，萌发后，外部长1叶，内部分化1个叶原基。
3、水稻与稗草叶的组织结构有何不同？稗草无叶耳，水稻有。
4、给你一个稻穗，你怎样知道它有多少个一次枝梗？退化生长点到穗颈节间的一次分枝数5、水稻胚芽鞘节上的根何时长出？一般长几条？生产上把它叫什么根？第1叶长出≈胚芽鞘节上长出不定根第2叶长出≈胚芽鞘节上5条不定根全部长出（鸡爪根）第3叶长出≈不完全叶节发根栽培的关键 胚芽鞘不完全叶幼叶 胚根鞘第1叶幼叶茎生长点 胚吸收层第2叶原基胚根冠胚根生长点图6第2叶长出期间，水稻幼苗无新根发生。
第1叶长出期间，胚芽鞘节上能否足量发出5条根，是水稻能否立苗的关键。
——调节水气关系(干长根、湿长芽)6、水稻次生根发生的最上节位是哪个节？生产上把这个节及其以下的1-2个节上长出的根统称为什么根？次生根发生的最上节位：水稻次生根发生的最上节位为第1伸长节间上部的一个节位，该节位根系发生在N-n+5叶龄期(拔节后后第二个叶龄期)。
7、秧苗氮断奶期、糖断奶期、超重期、水稻有效分蘖临界叶龄期、生理拔节期的概念？幼苗生长的几个重要时期氮断奶期：1叶1心期胚乳内贮藏的氮用完。
糖断奶期：3叶期胚乳内贮藏的淀粉用完，秧苗从异养转为自养，是重要的生理转折期。
2022年第24期现代园艺遮阴对牡丹生长和光合特性的影响张盟（北京陶然亭公园，北京100000）摘要:为探究遮阴对牡丹生长和光合特性的影响，于北京陶然亭公园，采用“乌龙捧”品种牡丹进行试验。
结果表明，在遮阴条件下，牡丹会通过增加株高、降低花朵数量、花朵直径、成花率、果实鲜重、种子数量、种子鲜重、比叶重等形态结构以适应遮阴环境，通过降低光饱和点、光补偿点以获取更多的光能，更好地利用弱光。
但过度遮阴会对牡丹的生长及光合特性造成严重影响，建议北京陶然亭公园在“乌龙捧盛“牡丹栽植过程中，可通过适度遮阴（透光率为全光照的65%）为牡丹提供良好的光照环境。
关键词:遮阴；牡丹；生长；光合特性；影响牡丹是一种芍药科、芍药属落叶灌木，是我国的传统名花，已广泛应用于园林景观中[1]。
在北京陶然亭公园“国色天香”景区，栽植了30余种、近2000株各色牡丹。
研究表明，牡丹是一种阳生植物，但若光照过强，温度过高，牡丹叶片会出现焦灼现象；如果严重遮阴，牡丹可能不开花，因而牡丹对光照环境变化较为敏感[3]。
近年来，随着城市化进程不断加快，园林绿化植物的层次搭配日渐丰富，牡丹可能会种植于全光照条件下、树荫下、建筑物周围等多种光照环境内[4]。
另外，为延长牡丹花期，还可能会采取遮阳网对牡丹遮阴处理，何种光照条件最有利于牡丹的生长发育已成为人们的关注热点。
光合作用是植物生长及发育过程中最为重要的影响因素[5]。
在60%光照遮阴条件下，芍药光合能力明显降低，花朵颜色日渐变浅，生物量逐渐减少[6]；百合在50%光照及25%光照遮阴处理下光合速率明显降低[7]；在40%遮阴条件下，金莲花叶片净光合速率明显提升[8]，可以看出，在遮阴条件下，不同植物生长发育及光合特性差异较大。
当前，针对北京陶然亭公园内牡丹遮阴强度的研究较少，基于此，以北京陶然亭公园“国色天香”景区“乌龙捧盛”这一牡丹品种为研究对象，设置不同的遮阴梯度，分析遮阴条件对牡丹生长和光合特性的影响，以确定牡丹最适宜的光照强度，为牡丹生产及园林应用提供数据支撑。
植物氮磷钾的含量
1. 氮（N）：一般来说，植物中的氮含量在 1%至 5%之间。
不同植物种类和部位的氮含量可能会有所差异。
例如，豆科植物通常含有较高的氮，而禾本科植物的氮含量可能较低。
2. 磷（P）：植物中的磷含量通常在 0.1%至 0.5%之间。
磷在植物生长和发育过程中起着重要的作用，如参与光合作用、能量代谢和核酸合成等。
3. 钾（K）：钾是植物生长所需的重要元素之一，其含量通常在 1%至 5%之间。
钾在植物的光合作用、水分平衡和抗逆性等方面起着关键作用。
需要注意的是，这些含量范围仅供参考，实际情况可能因植物种类、生长环境和其他因素而有所不同。
此外，不同植物部位（如叶片、茎干、根系等）的氮、磷、钾含量也可能存在差异。
如果你对特定植物的氮、磷、钾含量有更详细的需求，建议查阅相关的植物营养数据库或参考专业的植物营养研究资料。
不同植物叶绿素含量不同的原因植物叶绿素是一种关键的植物色素，它们负责光合作用中的光能转化。
然而，不同植物之间的叶绿素含量差异很大，这是由多种因素造成的。
本文将探讨一些导致不同植物叶绿素含量不同的原因。
首先，光照条件是影响植物叶绿素含量的重要因素之一。
光是光合作用的关键因素，它提供了植物进行光合作用所需的能量。
在较强的光照下，植物可以吸收更多的光能，并产生更多的叶绿素来应对光合作用的需求。
相反，在较弱的光照条件下，植物将减少叶绿素的合成，以避免能量浪费。
其次，温度也对植物叶绿素含量起着重要的影响。
一般来说，植物在适宜的温度下能够更好地进行光合作用，并且能够合成更多的叶绿素。
然而，当温度过高或过低时，植物光合作用的效率会下降，导致叶绿素合成减少。
另外，植物的遗传因素也会影响叶绿素含量的差异。
不同植物品种的基因组中可能存在着一些调节叶绿素合成的基因。
一些植物可能具有高叶绿素含量的基因型，而另一些植物可能具有低叶绿素含量的基因型。
此外，植物的生长环境也可能影响叶绿素含量的差异。
例如，土壤的养分含量会影响植物的生长和发育，从而影响其叶绿素合成。
缺乏关键养分的植物可能无法合成足够的叶绿素。
最后，植物在生长过程中所经历的应激也可能导致叶绿素含量的变化。
例如，干旱、盐胁迫以及病虫害等外部压力会对植物的生理过程造成负面影响，从而导致叶绿素合成减少。
总之，不同植物叶绿素含量的差异是由多种因素综合作用所致。
光照、温度、植物遗传因素、生长环境以及应激等因素都会对叶绿素合成产生影响。
对于研究植物的生长和发育以及光合作用的机制，了解这些因素对叶绿素含量的影响至关重要。
叶绿素含量与光合作用的关系
叶绿素是一种绿色的植物色素，主要存在于植物细胞的叶绿体中。
它的主要功能是参与光合作用，将太阳能转化为化学能，供植物生长发育所需。
叶绿素的含量与光合作用的关系是比较密切的。
对于一个植物来说，其叶绿素含量的多少直接影响着光合作用的强度、速率及效率。
通常情况下，叶绿素含量越高的植物其光合作用能力就越强。
在光合作用过程中，叶绿素是光合色素的主要成分，能够吸收太阳能中的红、橙、黄、蓝、绿等不同波长的光线，并将其转化为化学能。
其中，绿色光线是被叶绿素最难吸收的一种波长，因此，绿色光线会在叶片表面反射出来，给人眼露出绿色的感觉。
在叶绿素的吸光作用下，植物叶片中的光合色素会把太阳能转化为ATP和NADPH，这两种物质可以供给植物细胞进行各种代谢活动所需的能量；同时还能促进CO2的固定，使植物能够更好地进行光合作用。
因此，叶绿素含量的多少会直接影响到植物的生长、发育和产量等方面。
此外，叶绿素含量还与植物的环境条件有关。
比如，太阳辐射强度的
变化、温度、湿度等因素都会影响叶绿素的含量和光合作用的强度。
总之，叶绿素含量是影响光合作用强度和速率的重要因素之一。
科学家们正致力于深入研究叶绿素与光合作用之间的关系，以期能够更好地促进植物生长发育，推动农业生产的发展。
一、植物叶绿素ab比值的意义在植物体内，叶绿素是进行光合作用的重要色素，它们能够吸收光能并转化为化学能，从而驱动植物体内的生化反应。
叶绿素ab是叶绿素中最主要的两种类型，它们在光合作用中起着至关重要的作用。
然而，不同类型的植物之间，甚至同一种植物的不同生长阶段，叶绿素ab的比值可能会有所不同。
至于为什么会出现这种差异，需要从植物生理学和适应性等方面进行深入探讨。
二、光照条件对植物叶绿素ab比值的影响在日常生活中，我们经常能够观察到在光照充足的环境下，植物的叶片呈现出深绿色，而在光照不足的环境下，叶片颜色则相对较浅。
这是因为光照条件对植物叶绿素ab比值有着直接的影响。
在充足的光照条件下，植物需要大量的叶绿素ab来吸收光能，通过光合作用合成有机物质。
此时叶绿素ab的比值会相对较高。
而在光照不足的条件下，植物为了适应环境，会减少叶绿素ab的含量，从而使叶片颜色变得相对较浅。
光照条件是影响植物叶绿素ab比值的重要因素之一。
三、温度对植物叶绿素ab比值的影响除了光照条件外，温度也会对植物叶绿素ab比值产生影响。
一般来说，温度过高或过低都会影响植物体内的光合作用过程，从而影响叶绿素ab的合成和分解。
在高温下，植物体内的光合作用会受到抑制，导致叶绿素ab的合成减少，因此叶绿素ab比值会相对降低。
而在低温下，光合作用的速率也会减缓，从而影响到叶绿素ab的合成和分解速率，导致叶绿素ab比值的变化。
温度对植物叶绿素ab比值产生着重要的影响。
四、水分条件对植物叶绿素ab比值的影响水分状况是影响植物生长和光合作用的重要因素之一，而且也会对叶绿素ab比值产生影响。
在水分充足的条件下，植物能够进行正常的新陈代谢活动，有利于叶绿素ab的合成和稳定，因此叶绿素ab比值会相对较高。
而在水分不足的情况下，植物为了减少水分流失，可能会减少叶绿素ab的合成，导致叶绿素ab比值的降低。
水分条件对植物叶绿素ab比值也具有重要的影响。
五、营养条件对植物叶绿素ab比值的影响除了上述因素外，营养条件也会对植物叶绿素ab比值产生影响。
光合作用的强度指标和影响因素1、光合作用强弱变化的指标光合作用强弱变化的指标通常是光合速率和光合生产率。
光合速率是指单位时间、单位叶面积吸收CO2 的量或放出O2 的量或有机物的消耗量。
一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。
如果把表观光合速率加上呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。
光合生产率，又称净同化率率，是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积生产的干物质量。
光合生产率比光合速率低，因为已去掉呼吸等消耗。
2、影响光合作用的因素外因：1）叶龄：叶片的光合速率与叶龄密切相关。
从叶片发生到衰老凋萎，其光合速率呈单峰曲线变化。
新形成的嫩叶由于组织发育不健全、叶绿体片层结构不发达、光合色素含量少、光合酶含量少、活性弱、气孔开度低、细胞间隙小、呼吸细胞旺盛等原因，净光合速率很低，需要从其它功能叶片输入同化物。
随着叶片的成长，光合速率不断提高。
当叶片伸展至叶面积最大和叶厚度最大时，光合速率达最大值。
通常将叶片充分展开后光合速率维持较高水平的时期，称为叶片功能期，处于功能期的叶叫功能叶。
功能期过后，随着叶片衰老，光合速率下降。
2）光合产物的运输：光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。
例如，摘去花或果实使光合产物的输出受阻，叶片的光合速率就随之降低。
反之，摘除其他叶片，只留一个叶片和所有花果，留下叶片的光合速率就会增加。
如对苹果枝条进行环割，光合产物会积累，则叶片光合速率明显下降。
叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒形成，过多的淀粉粒一方面会压迫和损伤叶绿体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而阻碍光合膜对光的吸收。
外因：（1）光照光是光合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件。
此外，光还调节着光合酶的活性和气孔开度，因此光是影响光合作用的重要因素。
1）光强在暗中叶片无光合作用，只进行细胞呼吸释放CO2 。
论述植物体中氮的含量分布与主要营养功能植物体中的氮是非常重要的营养元素之一，它在植物体中的含量、分布和主要的营养功能对于植物的生长发育以及代谢活动起着关键作用。
首先，植物体中的氮含量通常较高，约占植物总干重的3-5%。
植物通过根系吸收土壤中的氮素，然后通过根系和整个植物体的传导系统将氮素运输到需要的部位。
氮在植物体中主要以无机形式存在，如硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4+），也可以以有机形式存在，如氨基酸和蛋白质。
氮含量对植物体的生长以及产量具有重要影响，因为氮是构成蛋白质和核酸等生命基础物质的重要组成部分。
其次，氮在植物体中的分布是不均衡的。
植物体中大部分的氮素主要集中在叶片和果实等快速生长的部位，而在根系、茎和种子中的氮含量相对较低。
这是因为叶片和果实需要大量的氮素来支持其生长和发育，叶片是光合作用的主要场所，需要大量的氮素来合成叶绿素和其他光合色素；果实则需要氮素来合成糖类等营养物质。
而根系、茎和种子等部位则主要起支持和固定作用，因此相对需要较少的氮素。
最后，氮在植物体中有多种重要的营养功能。
首先，氮是蛋白质和核酸的主要组成成分，是构建植物细胞的基础；其次，氮是合成叶绿素的必需元素，叶绿素是植物进行光合作用的关键物质，能够吸收阳光能量并将其转化为化学能；第三，氮能够促进植物体的生长，包括根系和茎的生长以及叶片和果实的扩大；另外，氮还参与植物体内许多重要的代谢过程，如氮在蛋白质和核酸的代谢中起重要作用，还参与植物体内的氮代谢和氮固定等。
综上所述，氮在植物体中的含量、分布和主要的营养功能对于植物的生长发育和代谢活动具有重要影响。
对于植物的合理施氮和调节氮素平衡是保证植物健康生长和高产的关键因素。
第六章植物氮素营养与氮肥第一节植物的氮素营养一、植物体内氮的含量与分布一般植物含氮量约占植物干重的0.3%-5.0%，其含量的多少与植物种类、器官、发育时期有关。
豆科植物含氮量比禾本科植物要高，种子和叶片含氮量比茎秆和根部要多。
如大豆籽粒含氮4.5%-5.0%，茎秆含氮1%-1.4%；小麦籽粒含氮2.0%-2.5%，而茎秆含氮0.5%左右；玉米叶片含氮2.0%，籽粒含氮1.5%，茎秆含氮0.7%；苞叶仅有0.4%；水稻籽粒含氮1.31%，茎秆含氮0.5%左右。
同一植物的不同生育时期，含氮量也不相同。
一般植物从苗期开始不断吸收氮素，全株含氮量迅速上升，氮的吸收高峰期是在营养生长旺盛期和开花期，以后迅速下降，直到收获。
在各生育期中，氮的含量不断发生变化。
例如水稻分蘖期含氮量明显高于苗期，通常在分蘖盛期含氮量达到高峰，其后随生育期推移而逐渐下降。
在营养生长阶段，氮素大部分集中在茎叶等幼嫩的器官中；当转入生殖生长时期以后，茎叶中的氮素就逐步向籽粒、果实、块根、块茎等贮藏器官中转移；成熟时，大约有70%的氮素已转入种子、果实、块根或块茎等贮藏器官中。
应该指出：植物体内的氮素含量与分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。
随施氮量的增加，植物各器官中的含氮量均有明显提高。
通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动较小；在植物生长后期施氮，生殖器官中的含氮量明显提高。
二、氮的生理功能氮素在植物营养中起着十分重要的作用。
它是构成生命物质即蛋白质和核酸的主要成分，又是叶绿素、维生素、生物碱、植物激素等的组成部分，参与植物体内许多重要的物质代谢过程，对植物的生长发育和产量品质影响甚大。
（一）氮是植物氨基酸和蛋白质的主要成分植物吸收的无机态氮在体内首先同化为谷氨酸，然后转化为各种氨基酸，进而合成蛋白质。
组成蛋白质的氨基酸有20种，它们大多数是α-氨基酸，即氨基结合在与羧基(-COOH)相邻的α-碳原子上，各个氨基酸有不同的侧链R，用通式表示如下：H∣R—C—COOH∣NH2根据侧链的化学结构，可将氨基酸划分为中性氨基酸(一氨基一羧酸)、酸性氨基酸(一氨基二羧酸)和碱性氨基酸(二氨基一羧酸)。
植物的叶片颜色与光合作用速率的关联研究植物是地球上最重要的生命形式之一。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，实现了自身生长与发展。
然而，在自然界中，不同植物的叶片颜色千差万别，从深绿色到红色、蓝色和紫色，甚至是金黄色。
叶片颜色的差异并非仅仅是外观上的变化，实际上它与植物的生理状态和光合作用速率之间存在密切关联。
在光合作用中，植物的叶绿素是起到光能吸收的关键因素。
叶绿素的颜色与其对光的吸收谱波长有关，这决定了植物能够吸收哪些波长的光进行光合作用。
深绿色叶片含有大量的叶绿素a和叶绿素b，它们对红、蓝光的吸收能力较高，所以深绿色的叶片能够有效吸收太阳光，并将其转化为化学能。
相比之下，红、蓝色和紫色的叶子它们所含的叶绿素数量较少，它们对光的吸收能力略低。
这样，这些颜色的叶子相对于深绿色叶子能够更好地吸收红、蓝光以外的光，发挥光合作用。
当然，金黄色的叶片是由于它含有较多的胡萝卜素，而胡萝卜素能够吸收蓝光和紫外线并转化为相关的光合色素。
植物在光能的吸收上尽可能发挥其潜能，使其在不同环境条件下都能进行光合作用。
在光合作用速率方面，深绿色叶片具有更高的速率。
由于其较高的叶绿素浓度，它们能够吸收更多的光能并转化为生物质。
然而，红、蓝色和紫色的叶子可能因为所含叶绿素量较少，速率相对较低。
但是，相对于深绿色叶片，它们能够较好地利用红、蓝光以外的光，以最大化光合作用的效果。
这也可以解释为什么有些植物在日照不足的环境下仍能生存，其叶片的颜色可能发生变化，以提高光合作用的效率。
除了叶绿素的颜色，还有其他一些因素会影响植物的光合作用速率。
例如，光合作用速率还与光照强度、温度和水分条件等因素有关。
植物的叶子颜色可能代表了它们在不同环境因素下进行光合作用的策略。
综上所述，植物的叶片颜色与光合作用速率之间存在着密切的关联。
不同颜色的叶子通过调节叶绿素的含量和类型，使其能够适应不同光照条件，并最大程度地利用可用的光能。
因此，研究植物叶片颜色与光合作用速率的关系对于我们更好地理解植物的生理适应性和生态学意义具有重要的意义。
第２７卷第１期 ２００７年１月 生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．１
Ｊａｎ．，２００７
不同功能型植物光合特性及其与 叶氮含量、比叶重 的关系
郑淑霞 ，上官周平 （１．中国科学院水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与早地农业国家重点实验室，杨陵 ７１２１００； ２．西北农林科技大学，杨陵７１２１００；３．中国科学院研究生院，北京１０００３９）
摘要：以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点，研究不同气候带区乔木、灌木和草本植物的光合特性及 其与叶片氮含量（Ｊ７＼７一 ）、比叶重（Ｌ ）的作用关系。结果表明，宁陕、富县和神木３个地区之间的乔木、灌木和草本植物的光饱 和速率（Ｐ ）、光合氮利用效率（ＰＮＵＥ）、ＰＳＩＩ电子传递量子效率（ ＰｓⅡ）、Ⅳ 和ＬＭＡ差异均达显著水平（Ｐ＜０．０５），神木地区 乔木、灌木和草本植物的尸一均显著高于宁陕和富县。３个地区的乔木、灌木和草本植物之间的Ｐ ｕ、ＰＮＵＥ、 Ⅱ、ＰＳ ＩＩ最大光 能转换效率（ ／ ）、 和ＬＭＡ差异均达显著水平（ｐ＜０．０５），草本植物的尸～和ＰＮＵＥ明显高于灌木和乔木。由南向北分 布的宁陕、富县和神木３个地区，随着气候干旱的加剧，乔木、灌木和草本植物的ＬＭＡ均星增加的趋势，且不同功能型植物的 ＬＭＡ的大小比较为：乔木＞灌木＞草本植物。 宁陕、富县和神木地区近６Ｏ种植物（包括乔木、灌木和草本植物）的ＬＭＡ与 ＰＮＵＥ与ＬＭＡ均呈极显著的负相关（ｐ＜ ０．０１），而尸一与Ⅳ一 呈显著的正相关（Ｐ＜０．０５）。对光合参数之间的相关分析表明，Ｐ 与ＰＮＵＥ呈极显著的正相关（Ｐ＜ Ｏ．Ｏ１），而尸一与 ＰｓⅡ呈极显著的负相关（ｐ＜０．Ｏ１）。 关键词：光饱和速率；光合氮利用效率；ＰＳ ＩＩ电子传递量子效率；氮含量；比叶重；功能型 文章编号：１０００４）９３３（２００７）０１－０１７１－１１ 中图分类号：Ｑ９４８文献标识码：Ａ
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｗｉｔｈ ｌｅａｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｌｅａｆ ｍａｓｓ ｐｅｒ ａｒｅａ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｙｐｅｓ Ｚｈｅｎｇ Ｓｈｕｘｉａ ．Ｓｈａｎｇｇｕａｎ Ｚｈｏｕｐｉｎｇ ， · １ Ｓｔａｔｅ ￣ｂｏｍｗｑ ０ｊ Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｒｙｌａｎｄ Ｆａｒｍｉｎｇ ｏｒｔ ｔｈｅ Ｌｏｅ￥８ Ｐｌａｔｅａｕ．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ唾Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｌ Ｓｃ／ｅｎｃｅｓ． ｙｎ， ７１２１００，Ｃｈｉｎａ ２ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ 哪／ｔｙ，Ｙａ， ｚ ７１２１００。Ｃｈｉｎａ ３ Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｙ￣１０００３９，Ｃｈｉｎａ Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２００７，２７（Ｏ１）：０１７１—０１８１．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ａｍｏｎｇ ｌｅａｆ ｔｒａｉｔｓ ａｎｄ ｔｒａｉｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｙｐｅｓ（ＰＦＹｓ）ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｇｉｖｅｓ ｉｎｓｉｇｈｔ ｉｎｔｏ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ ｔｈａｔ ｈａｖｅ ｓｈａｐｅｄ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｐｌａｙｓ ａ ｃｒｕｃｉａｌ ｒｏｌｅ ｉｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ
基金项目：国家自然科学基金资助项目（３０２７０２３０）：中国科学院西部行动计划；国家科技支撑资助项目（２００６ＢＡＤＯ９Ｂ０４）；中国科学院西部之 光人才培养计划联合学者资助项目（２００５ＬＨ０１） 收稿Ｅｔ期：２００５—１０—１０；修订Ｅｔ期：２００６—０３—２６ 作者简介：郑淑霞（１９８０一），女，天津人，博士生，主要从事植物生理生态与全球变化研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｓｘ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａｃ．ｃａ ＋通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｈａｎｇｇｕａｎ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ，ａｃ．ｅｆｔ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｉｔｅｍ：Ｒｅ ｐｗｊｅｃｔ ｗａＢ ｆｉｎａｎｃｉａｌｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．３０２７０２３０），Ｗｅｓｔ—ａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉ－Ｔｅｃｈ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｉｔｅｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ（Ｎｏ．２００６ＢＡＤ０９Ｂ０４）ａｎｄ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｃｈｏｌａｒ￣Ｉｔｅｍ ｏｆ Ｔａｌｅｎｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎ Ｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｎｏ．２００５ＬＨＯ１） Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｄａｔｅ：２００５—１０—１０；Ａｃｃｅｐｔｅｄ ｄａｔｅ：２００６－０３－２６ Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：Ｚｈｅｎｇ Ｓｈｕｘｉａ。Ｐｈ．Ｄ．．ｍａｉｎｌｙ ｅｎｇａｇｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｌａｎｔ ｐｈｙｓｉｏ—ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｌｏｈａｌ ｃｈａｎｇｅ．Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｓｘ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａＣ．ｃａ
维普资讯 http://www.cqvip.com 生态学报 ２７卷 ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｓｈｉｆｔ ｗｉｔｈ ｃｌｉｍａｔｅ ａｎｄ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ．Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｌｅａｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ （ 。），ｌｅａｆ ｍａｓｓ ｐｅｒ ａｒｅａ（ＬＭＡ），ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅｉｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｉｎ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｇｒｏｗｉｎｇ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｓｉｔｅｓ， Ｎｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｑｉｎｌｉｎｇ Ｍｏｕｎｔａｉｎ，Ｆｕｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ａｎｄ Ｓｈｅｎｍｕ Ｃｏｕｎｔｙ ｂｏｔｈ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ＋Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜０．０５）ｉｎ ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ（Ｐ一）， ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ（ＰＮＵＥ），ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ＰＳⅡｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ（ ＰｓⅡ），ｌｅａｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ （Ⅳ 。）ａｎｄ ｌｅａｆ ｍａｓｓ ｐｅｒ ａｒｅａ（ＬＭＡ）ｏｆ ｔｈｒｅｅ ＰＦＴｓ ａｍｏｎｇ Ｎｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｆｕｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ａｎｄ Ｓｈｅｎｍｕ Ｃｏｕｎｔｙ．Ｔｒｅｅｓ， ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｉｎ Ｓｈｅｎｍｕ Ｃｏｕｎｔｙ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｐｍ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ Ｎｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ａｎｄ Ｆｕｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ．Ｔｈｅ Ｐ ，ＰＮＵＥ， ＰｓⅡ，ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ＰＳⅡ（Ｆｏ／Ｆ ），｜７、ｒ ａｎｄ ＬＭＡ ｄｉｆｅｒｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（Ｐ＜Ｏ．０５）ａｍｏｎｇ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｓｉｔｅｓ，ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｐ ａｎｄ ＰＮＵＥ ｔｈａｎ ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｔｒｅｅｓ ｄｉｄ．Ｔｈｅ ＬＭＡｓ ｏｆ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｓ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｄｒｏｕｇｈｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｆｒｏｍ Ｎｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｆｕｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ｔｏ Ｓｈｅｎｍｕ Ｃｏｕｎｔｙ．Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＬＭＡ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ＰＦＴｓ ｒａｎｋｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｔｒｅｅｓ＞ｓｈｒｕｂｓ＞ｇｒａｓｓｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ＬＭＡ ｉｎ ｔｒｅｅｓ ｗａｓ ａｂｏｕｔ ｔｗｉｃｅ ｔｉｍｅｓ ｔｈａｔ ｉｎ ｇｒａｓｓｅｓ． Ｉ ６０ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｒｅｅｓ，ｓｈｒｕｂｓ ａｎｄ ｇｒａｓｓｅｓ ｇｒｏｗｉｎｇ ｉｎ Ｎｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｆｕｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ ａｎｄ Ｓｈｅｎｍｕ Ｃｏｕｎｔｙ，ｔｈｅ ＬＭＡ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｎｍ∞ ａｎｄ ＰＮＵＥ（Ｐ＜０．０１），ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ Ｐｍ丑ｘ ｗａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｎ （Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｍｏｎｇ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｐ Ｈ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＰＮＵＥ（Ｐ＜Ｏ．０１），ｂｕｔ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ西Ｉ１ｓⅡ（Ｐ＜Ｏ．Ｏ１）．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ；ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ＰＳ ＩＩ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｌｅａｆ ｍａｓｓ ｐｅｒ ａｒｅａ；ｐｌａｎｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｙｐｅ
植物的光合能力依赖于光合器官各成分的生理特征，氮是合成叶绿素和有关光合蛋白的重要成分，植物 体内７５％的氮都集中于叶绿体中，且大部分都用于光合器官的构建，因此它是光合物质代谢和植物生长的关 键性因子 ’ 。作为最重要的营养元素之一，氮在叶片中的含量和利用效率与叶片的光合能力密切相 关 ］。很多研究表明植物叶片氮含量与光合速率（Ｐ ）、ＰｓⅡ电子传递量子效率（中 Ⅱ）存在明显的正相关 关系 ．７］，但也有一些学者认为不同物种间Ｐ 与叶片氮含量呈负相关 ｊ，甚至无相关性＿９ｊ，其关系依赖于 物种及其环境因子¨ｊ。比叶重（ＬＭＡ）是一个衡量植物种相对生长速率的重要参数¨ ，它把单位干重水平和 单位叶面积水平的叶片指标联系在一起，理论上讲，高ＩＭＡ的植物叶片的细胞壁组分和碳含量较高，而其叶 片水分含量、叶片含氮量较低，因此大部分研究认为叶片Ｐ 和氮含量都与ＬＭＡ相关 ’ ”’坨 。 氮利用效率是衡量植物利用氮营养和合理分配氮的能力，是氮对植物光合生产力乃至生长产生影响的重 要指标。只有氮对植物所有生理过程起同等限制作用时，植物对氮的分配才达到最大效率。因此有学者认为 光合能力与叶片氮素的比率是评估氮素投入光合效率的有效指标，统称潜在光合氮素利用效率（ＰＮＵＥ， Ｐ 一，－关系的斜率） ｊ，它是氮利用效率与固定ＣＯ 关系的瞬时测度。尽管植物Ｐ 与氮含量的正相关关系已 普遍存在，但对于不同功能型、不同代谢途径的物种或相同物种在不同生长条件下，其ＰＮＵＥ有着显著的差 异¨’ 。植物光合特性与叶片氮含量及ＰⅣ晒的关系较为复杂，目前研究中存在的各种争议表明其可能 还涉及到更深层次的生理生态机理问题，有待进一步深入研究。 本文以秦岭南部的宁陕县和黄土高原地区的富县和神木为研究地点，研究不同气候带区植物的光合能力 与叶片氮含量、ＬＭＡ的作用关系，明确不同功能型植物的氮素利用效率差异，以期为提高各个地区植被的初 级生产力提供理论依据。尤其是在黄土高原地区，探讨不同功能型植物的光合作用对氮素的依赖程度，可以 针对不同的生境或不同的植物类型采取相应的恢复措施，从而进行植被的快速恢复与重建。 １材料与方法 １．１研究地自然概况 以位于秦岭南部的宁陕县火地塘林区、黄土高原中部的富县子五岭林区和北部的神木六道沟地区为研究
