植物生理生态学复习题

植物生理生态学复习题1、解释下列缩写

SPAC土壤-植物-大气连续体；

WUE水分利用效率；

RuBP核酮糖二磷酸；

Rubisco 1,5-核酮糖二磷酸羧化酶；

LSP光饱和点；LCP光补偿点；PAR光合有效辐射；

P n 净光合速率；P

max

最大净光合效率；

C

3

植物：在光合作用碳固定过程中，最初固定的有机分子均含有3个碳原子，称之为

CO

2同化的C

3

途径，而具有C

3

途径的植物称为C

3

植物；

C

4

植物：在光合作用碳固定过程中，所固定的最初产物是4碳化合物（草酰乙酸），

故称C

4途径，具有C

4

途径或以此途径为主的植物称为C

4

植物。

2、植物气体交换的测定主要能解决什么生态问题？

气体交换参数包括光合速率、暗呼吸速率、蒸腾速率与气孔导度，测定这些参数主要能解决以下生态问题：1）研究植物的进化与生态适应。植物的光合作用等是植物种的特征，更是植物功能型的特征，不同的植物以及不同生境下生长的同种植物具有不同的气体交换特征；2）判断植物的光合碳同化途径。植物进行光合作用固定CO

2

的途径主要

有C

3、C

4

和CAM，它们在P

max

、C

i

(胞间CO

2

浓度）、光呼吸（C

4

和CAM植物无）、光合CO

2

补偿点和饱和点等光合特征上明显不同。通过它们的气体交换特征研究及建立判别模型，

可以鉴别三类不同光合功能型的植物；3）研究植物的抗逆性及污染物对植物的危害，如盐害、冻害、旱害等引起植物的生长发育受阻；另外，大气中的一些污染物质等会引起植物的伤害反应，可通过气体交换研究做出及时诊断；4）遗传育种和退化生态系统恢复中的先锋植物筛选。作物在选种时，那些高光合、低光呼吸、低CO

2

补偿点和光补偿点的植物更能够适应不良环境，具有高的生产潜力。同时相关的蒸腾作用、水分利用效率、气孔导度等也表现出变化，在遗传育种或在退化生态系统恢复的先锋树种选择时，筛选那些具有高光合潜力的植物无疑是十分有力的，对一些特征值的获得需要进行光合作用

的研究；5）全球变化中的植物生态学研究。全球变化主要是由CO

2

增加引起的温室效应，

植物对于CO

2和温度响应就变得十分重要。而要研究这些反应，就要进行不同的CO

2

和温

度下气体交换能力的测定，这方面的研究得到了国内外学者的普遍重视。

3、请简述你知道的植物生理生态分析技术及其生态应用？

1）叶绿素荧光分析技术：将绿色植物或含叶绿素的部分组织, 如叶片、芽、嫩枝条、茎或单细胞藻类悬液放在暗中适应片刻, 或用近红外光预照射, 然后在可见光下激发, 并用荧光计检测, 就会发现植物绿色组织会发出一种微弱的暗红色、强度随时间不断变化的荧光信号, 这一过程称为植物体内叶绿素a荧光诱导动力学, 简称为叶绿素荧光动力学.

生态应用：植物体内叶绿素荧光动力学是以光合作用理论为基础, 利用体内叶绿素发射的荧光为天然探针, 来研究和探测植物光合生理状况及各种外界因子对其细微结构与功能影响的一种新型植物活体测量和诊断技术. 利用荧光仪测得的数据和破坏性取样获得的数据进行统计分析, 可以探求荧光参数随外界环境条件( 光、温、水、盐、养分等) 的变化关系及其机理, 为快速监测植物健康状况提供了更直接的理论依据. 综上所述, 叶绿素荧光动力学技术实现了在现场或自然条件下, 以完整植株或含有叶绿素的部分器官为材料, 精确测定和研究光合作用动态变化的可能性, 以及灵敏地探测各种外界因子对植物细微的影响. 同时, 该技术具有灵敏、简便、快速和无损伤检测等优点, 在测定叶片光合作用过程及动态上, 叶绿素荧光参数更具有反映÷内在性"特点, 使它迅速在植物各种抗性生理、高产生理、作物育种栽培、植物生态、甚至植物遥感遥测等不同植物学分支和农学中得到广泛的应用

1、在鉴定植物抗寒性和抗热性中的应用；

2、在检测植物抗寒性和抗盐性中的应用；

3、在筛选抗除草剂植物遗传工程的应用；

4、在水果蔬菜贮藏保鲜中的应用；

5、在

监测植物对环境污染反应中的应用；6. 在苗期预测作物增产潜力中的应用；7、在遥感遥测海洋和陆地植物中的应用；8. 在作物光合功能研究中的应用；

2）野外气体分析技术在生态系统对CO

2升高的响应研究，利用FACE(自由CO

2

施

肥实验)技术处理天然群落，获取植物对CO

2

升高响应的生理、生态、形态以及群

落学的参数。使用这种方法，除CO

2

外，其它环境条件如温度、湿度、风速、光照等很少发生变化；植物的生长空间也可以不受明显的限制，是目前研究在自然

状态下植物群落对高CO

2

浓度响应的最理想手段

3）P-V分析技术P—V曲线技术也叫P—V技术，是压力

差异。

生态应用：通过这些水分生理参数，可解释许多植物体内水分状况的理论问题和生产中的实际问题。特别对干旱半干旱地区研究水分循环规律，水分利用效率及不同立地上的树种选择等方面，提供了一个重要手段。

4、 LI-6400光合作用测定仪能测定哪些参数？写出其缩写和单位。

LI-6400能够测定的植物光合与水分生理指标有：

净光合速率----真正光合作用所同化的CO

2的量，减去因呼吸作用而释放的CO

2

的量（P

n

，

umol·m-2·s-1）净呼吸速率（R

n

，umol·m-2·s-1）、蒸腾速率（Tr，g·m-2·h-1）、气孔导

度或气孔阻力-----气孔张开的程度（g

s ，mmol·m-2·s-1 ）、胞间CO

2

浓度（C

i

，umol·m-2·s-1）

等。另外，叶室内装有温度与湿度探头；外有光照强度探头，在测定过程中能够自动记录的重要环境参数有：大气CO

2

浓度（ppm）、大气湿度、叶面温度、大气温度(C0)、光照强度(lux)等，上述植物生理指标与环境参数测定可在数秒内完成。

5、LI-6400光合作用测定仪中，下列参数表示什么意义？

Photo 光合速率, Cond 气孔导度, Trmmol蒸腾速率, C

i 胞间CO

2

浓度,C

i

/C

a

胞间CO

2

浓度∕大气CO

2

浓度, ParIn内部光合有效辐射, ParOut外部光合有效辐射, Tblock空

调温度,Tleaf叶面温度, Tair气温, RHS样本相对湿度, RHR参照相对湿度, IRGA CO

2

的远红外分析器, Light Curve光响应曲线, A-Ci Curve CO

2

-光合作用曲线, Match匹

配（调零）, CO

2R CO

2

参考时的浓度, H

2

OS H

2

O参考时的浓度，Scrub 开启, By pass关

闭

6、请画出阳性植物和阴性植物的光响应曲线的模式图，标出LSP与LCP. 两条曲线中，顶点较低的一条是阴性植物的，顶点较高的一条是阳性植物的。

7、叶绿素荧光测定中，下列参数表示什么意义？