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第1章 植物生物量和净初级生产的测定（M.J.Roberts,S.P.Long,L.L.Tieszen和C.L.Beadle）1

1.1引言1

1.1.1定义1

1.1.2单位1

1.1.3原理1

目录1

1.2取样设计2

1.3地上部生物量（WS）的测定3

1.3.1样方的数目、面积和形状3

1.2.2随机地块方式3

1.2.1充分随机方式3

1.3.2收获5

1.3.3分档5

1.3.4烘干5

1.3.5灰化5

1.3.6能含量的测定5

1.3.7碳素分析7

1.4地下生物量（WR）的测定8

1.4.1取土法8

1.4.2分离和冲洗8

1.4.4干重和有机物重9

1.4.3死根和活根的分离9

1.5非破坏性的生物量测定10

1.5.1按茎叶量估算生物量法10

1.5.2遥感法11

1.6损失量的估算12

1.6.1分解13

1.6.2放牧15

1.6.3溢泌作用15

1.7净初级生产（Pn）的估测16

1.8实验工作16

参考文献19

第2章 植物生长分析（C.L.Beadle）21

2.1引言21

2.2基本原理21

2.3经典生长分析的各组分22

2.3.1相对生长速率（R）22

2.3.2单位叶面积速率（E）22

2.3.3叶面积比（F）23

2.3.4比叶面积和叶重比23

2.3.5叶面积系数（L）23

2.3.7叶面积持续时间（D）24

2.3.6作物生长速率（C）24

2.4.1引言25

2.4.2Richards函数25

2.5实验性观察25

2.5.1局限性25

2.5.2实验步骤25

2.4函数生长分析25

参考文献26

第3章 植物微气候（M.B.Jones）27

3.1导论27

3.2.1引言28

3.2辐射——太阳辐射和长波辐射28

3.2.2辐射的测量30

3.3温度32

3.3.1引言32

3.3.2温度的测量33

3.3.3温度计的使用35

3.4湿度35

3.4.1引言35

3.4.2湿度的定义35

3.4.3湿度的测量36

3.5风37

3.5.1风速的测量38

3.6自动气象站38

3.7记录38

3.8实验工作39

参考文献39

4.2冠层中的辐射41

4.2.1冠层中光子通量密度的变化41

4.1引言41

第4章 冠层结构和光的截获（P.S.Nobell和S.P.Long）41

4.2.2对特定冠层的考虑42

4.2.3光补偿43

4.2.4冠层中光的测量44

4.3冠层结构的测量45

4.3.1叶面积系数47

4.3.2叶倾角47

4.3.3叶取向48

4.3.4茎和花序48

参考文献48

5.1.2用“阻力”还是用“导度”表示？50

5.1.1引言50

5.1.3气孔孔隙的测量方法50

第5章 植物的水分关系（C.L．Beadle,M.M.Ludlow和J.L.Honeysett）50

5.1气孔的导度50

5.1.4水汽丧失速率51

5.1.5扩散气孔计的原理与校准52

5.2植物水分状况的测量55

5.2.1引言55

5.2.2含水量55

5.2.3水势55

5.2.4水势的组分56

5.3.1引言57

5.2.5压力-体积曲线57

5.3土壤水分状况57

5.3.2土壤含水量58

5.3.3水势58

5.4水分关系的实际测定工作59

5.4.1目标59

5.4.2材料59

5.4.3步骤59

5.4.5数据分析60

5.4.4计算60

5.4.6建议进行的其他工作61

参考文献和进一步读物61

第6章 植物CO2同化的田间和实验室测量法（S.P.Long和J.E.Hallgren）63

6.1引言63

6.1.1CO2气体交换测量的特点63

6.1.2计量制、符号和单位63

6.1.3方法63

6.1.4封闭系统64

6.1.5半封闭系统66

6.1.6开放系统67

6.2红外气体分析69

6.2.1原理69

6.2.2仪器结构70

6.2.3标定74

6.314C参入76

6.3.1原理76

6.4.1流量计测量77

13.5.2铵和溶解氨的化学测定77

6.4气流的测量和控制77

6.3.2步骤77

6.4.2变截面流量计79

6.4.3热质流量计79

6.4.4流量计标定80

6.4.5气流控制81

6.5.3边界层条件82

6.5同化室的条件和建造82

6.5.2同化室的设计82

6.5.1原理82

6.5.4温度83

6.5.5光子通量密度83

6.5.6材料84

6.5.7气体的配制86

6.6一些气体交换测定值的分析87

6.6.1阻力类比87

6.6.2气体扩散途径88

6.6.3对A/c4响应89

6.6.4对光的响应90

6.8.1室内的光合气体交换91

6.7结论91

6.8实验工作91

6.8.2田间的光合气体交换93

参考文献95

第7章 氧的测量和叶绿素荧光的测量（D.A.Walker）97

7.1氧电极97

7.1.1引言97

7.1.2氧电极的特性99

7.2.1引言101

7.1.4测量氧的其他装置101

7.1.3氧电极的标定101

7.2叶圆片电极101

7.2.2标定102

7.2.3有关体积和标？的计算103

7.2.4实验：能用电极测量叶片的光合作用吗？104

7.3叶绿素荧光的测量104

7.3.1引言104

7.3.2测量原理105

7.3.3荧光受碳素同化作用的影响吗？106

7.3.4荧光诱导107

7.3.5复杂的荧光动力学和振荡108

参考文献109

第8章 与光合作用有关的地上部形态和叶解剖结构（H.R.Bolhar-Nordenkampf）110

8.1地上部形态和单叶光合与整株CO2同化及冠层生产力的关系110

8.2叶的解剖113

8.2.1高光强和低光强对叶解剖结构的影响114

8.2.2旱生形态114

8.2.3与C3、C4途径有关的叶解剖结构116

8.2.4C4物种的亚组116

8.3.2气孔的宽度118

8.3.1叶的解剖118

8.3实验118

8.3.3整株植物氧释放的证明119

8.3.4光系统Ⅱ活性的原位证明119

8.3.5通过原位检测淀粉来区别C3植物和C4植物119

8.3.6离体玉米叶中韧皮部运输的证明120

参考文献120

第9章 叶绿体和原生质体（R.C.Leegood和D.A.Walker）122

9.1引言122

9.1.1植物材料123

9.2从C3、C4和CAM植物制备叶肉原生质体124

9.2.1叶组织的制备和消化步骤124

9.2.2分离和纯化125

9.2.3原生质体的贮存126

9.2.4植物细胞的分离127

9.3离体原生质体的光合作用127

9.3.1C3原生质体127

9.3.2C4叶肉原生质体127

9.3.3C4维管束鞘束128

9.3.4CAM的细胞和原生质体128

9.4从原生质体分离叶绿体128

9.4.1C3叶绿体128

9.5.1从菠菜分离叶绿体129

9.4.2C4叶绿体129

9.4.3CAM叶绿体129

9.5完整叶绿体的机械分离129

9.5.2对于菠菜所用方法的更改130

9.6离体叶绿体的光合作用131

9.6.1完整度的标准131

9.6.2完整度的测定131

9.6.3叶绿体完整度的增进132

9.7C3叶绿体的碳素同化作用132

9.7.1叶绿体光合作用的测量134

9.8材料135

参考文献136

10.1引言138

第10章 光合作用的能量转换（G.Hind）138

10.2用破碎叶绿体及pH电极来测量质子流、光合磷酸化以及电子传递139

10.2.1质子流的测量140

10.2.2光合磷酸化的测量140

10.2.3电子传递的测量141

10.3用氧电极和记录式分光光度计分析电子传递的分段反应141

10.3.5从二苯卡巴肼（DPC）到甲基紫精的电子传递142

10.3.4从水到硅钼酸盐的电子传递142

10.3.2从二氯酚靛酚（DCPIP）到甲基紫精的电子传递142

10.3.3从水到对苯二胺的电子传递142

10.3.1从水到甲基紫精的电子传递142

参考文献143

10.3.6用记录式分光光度计分析Fd—NADP还原酶（FNR）143

第11章 碳素代谢（J.Coombs）144

11.1引言144

11.2碳素还原环144

11.3光呼吸作用146

11.4C4光合作用149

11.6羧化酶类151

11.6.1RUBISCO151

11.5景天酸代谢（CAM）植物151

11.6.2磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（PEPC）155

11.7实验155

11.7.1C3和C4植物中14C固定的类型155

11.7.2光呼吸作用156

11.7.3羧化酶活性的测定160

参考文献162

12.2固氮作用的概述163

12.1氮的代谢163

第12章 氮的固定（M.Reporter）163

12.3根瘤菌属（Rhizobium）164

12.4固氮作用的直接测量法165

12.5固氮酶活性的间接测定法166

12.6乙炔的制备167

12.7气相层析167

12.8实验程序169

参考文献170

13.2.1硝酸还原酶171

13.2有关酶学171

13.1引言171

第13章 同化性的硝酸还原反应（M.G.Guerrero）171

13.2.2亚硝酸还原酶172

13.3硝酸还原与光合作用的关系172

13.4硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性的测定173

13.4.1硝酸还原酶的活性173

13.4.2亚硝酸还原酶活性的体外和原位检测175

13.5用于硝酸同化研究的其它分析方法176

13.5.1硝酸的测定176

13.5.3铵和溶解氨的酶法测定177

参考文献178

13.6铵和MSO对蓝藻细胞硝酸吸收的影响178

第14章 氨的同化及氨基酸的生物合成（P.J.Lea）180

14.1氨的同化180

14.1.1引言180

14.1.2酶的分离181

14.1.3谷氨酰胺合成酶E.C.6.3.1.2181

14.1.4谷氨酸合成酶184

14.1.5谷氨酸脱氢酶E.C.1.4.1.2185

14.1.6转氨酶186

14.2.2运输物质的检测187

14.2.1所利用的化合物187

14.2含氮化合物的运输187

14.2.3氮的固定188

14.3氨基酸的生物合成188

14.3.1天冬氨酸类氨基酸189

14.3.2氨基酸代谢突变种的筛选190

14.3.3诱变剂处理技术193

14.3.4天冬氨酸激酶的分离与检定193

14.3.5脯氨酸与干旱胁迫194

参考文献195

15.2.1分批培养196

15.2微型藻类的培养技术和生长动力学196

15.1引言196

第15章 藻类的培养方法和生物量生产（A.Vonshak）196

15.2.2连续培养198

15.3恒化培养199

15.4同步培养199

15.5受营养限制的生长200

15.6分析技术201

15.6.1细胞计数201

15.6.3干重测定202

15.7藻类的生长、维持和保存202

15.6.2光散射（混浊度）202

15.8培养基203

15.9藻类培养中常用符号和名词的意义207

15.10技术问题207

15.11何处可得藻种208

15.12藻类生物量生产209

15.12.1生物学问题209

15.12.2工程技术问题210

15.12.3藻类生物量的用途210

参考文献及进一步阅读材料211

16.2酶的活性212

16.1引言212

第16章 酶的分离和动力学（J.Coombs和G.Hind）212

16.3酶的分离214

16.4蛋白质的测定215

16.5蛋白质的提取215

16.6酚和酚氧化酶活性影响的排除215

16.7粗提物216

16.8硫酸铵沉淀216

16.9蛋白质纯化的现代方法217

16.9.1离子交换层析217

16.9.2分子筛层析219

16.9.3电泳220

16.9.4等电点聚焦221

16.10酶的动力学221

16.11实验223

16.11.1酚氧化酶活性测定和保护介质的设计223

16.11.2酶的纯化224

16.11.3聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）225

16.12酶学委员会分类系统228

参考文献232

17.1.3Lowry方法234

17.1.2双缩脲反应234

17.1.1凯氏法234

17.1蛋白质分析234

第17章 分析技术（J.Coombs,G.Hind,R.C.Leegood，L.L.Tieszen和A.Vonshak）234

17.2同位素碳13C/12C比值的分析235

17.3光吸收的测定236

17.3.1分子对光的吸收236

17.3.2实验方法238

17.4叶绿素的测定238

17.4.1高等植物中的叶绿素238

17.4.2藻类叶绿素239

17.5.1用于测量代谢物的叶片提取物的制备240

17.5叶片中淀粉和蔗糖的测量240

17.5.2蔗糖的测量241

17.5.3淀粉的测量242

17.6植物、土壤和水中的矿物质分析242

参考文献243

附录245

A．研究整株植物、田间作物的光合作用和生产力所需的实验室和田间的设备（M.J.Bingham和S.P.Long）245

B．实验设计和结果的表达（J.Coombs,S.P.Long和J.M.O.Seurlook）291

C．生物量生产和数据（D.O.Hall,J.Coombs和J.M.O.Seurlock）293

D．转换因数（能量）305

E．地球上的太阳辐射307