汞胁迫对茅苍术光合特性及生理指标的影响

[目的]探讨重金属汞(Hg)对茅苍术光合特性及生理指标的影响,明确茅苍术叶片承受汞胁迫的阈值,为茅苍术无公害栽培提供理论参考.[方法]采用盆栽法对茅苍术开展不同浓度(0、10、20和50 mg/kg)的汞胁迫试验,分别在胁迫后0、7、14、21、28和35 d测定茅苍术叶片的光合特性及生理指标.[结果]在不同浓度汞胁迫处理下,随着胁迫时间的延长,茅苍术植株的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)整体上呈先增大后减小的变化趋势,至胁迫后期时茅苍术的光合能力明显下降.经不同浓度的汞胁迫处理后,茅苍术叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性变化不明显,而过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量整体上呈先上升后下降的变化趋势,在胁迫后第28 d达最大值;过氧化氢酶(CAT)活性整体上呈上升趋势(50 mg/kg浓度除外);至胁迫后第35 d,均以10 mg/kg浓度处理的POD、SOD和CAT活性最高.茅苍术叶片的MDA含量在不同浓度汞胁迫处理下整体上呈先上升后下降的变化趋势,相对电导率则呈缓慢上升趋势.[结论]当汞胁迫浓度超过10 mg/kg时会抑制茅苍术叶片的光合能力,使其生理功能受到损害.     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

不同水分处理下胡杨、俄罗斯杨光合特性的研究

[目的]以克拉玛依农业综合开发区防护林胡杨和俄罗斯杨为试材,探讨不同水分处理下不同树种叶片的光合特性.[方法]试验设置2种不同灌水量处理(50 m3/(667 m2·次)(处理一)和100 m3/(667 m2·次)(处理二)),对胡杨和俄罗斯杨进行光合特性指标测定.[结果]胡杨和俄罗斯杨的Pn、WUE、Gs日变化呈单峰或双峰曲线,在12:00时胡杨的Pn略微降低,Ci日变化呈近V字型曲线;在相同的试验条件下,胡杨的Pn、WUE、Gs、Tr、Ci均高于俄罗斯杨;比较不同水分处理下Ci - Pn、Ci - WUE、Ci - Gs、Ci - Tr光合曲线可知,胡杨、俄罗斯杨Pn、WUE随Ci的增加而增大,Gs和Tr值随Ci的增加而减小,差异显著.[结论]不同水分处理下,处理二两树种的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)高于处理一;处理二两树种的胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)低于处理一;同一水分处理下胡杨能高效利用水分,同时又保持较高的光合能力,是抗旱能力较强的材料.     

盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光响应特性的研究

采用LI-6400P型光合仪测定了盐碱胁迫下水稻品种吉优1号齐穗期剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)对不同模拟光强的响应。结果表明,无论是盐碱胁迫还是非盐碱胁迫,水稻剑叶的Pn、Gs、Tr在低光强(0～200μmolphotonm-2s-1)下随光强的增加呈直线上升趋势,而Ci呈直线下降趋势;在中光强(200～800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr随光强增加上升趋缓,而Ci缓慢降低;在高光强(>800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr均达到最大值,并保持平衡或略有下降,而Ci降到最低并保持平衡。但与非盐碱胁迫相比盐碱胁迫使Pn、Gs、Tr、Ci整体下降。盐碱胁迫降低了水稻的光饱和点和光补偿点。     

基于红外热图像的棉花花铃期水分胁迫指数与光合参数的关系

[目的]分析棉花冠层水分胁迫指数(CWSI)与光合参数的相关关系,建立CWSI与光合参数的相关模型,为CWS1用于定量监测新疆棉花冠层水分胁迫状况的研究提供依据.[方法]在棉花生长的花铃期,利用Fluke热像仪获取2个棉花品种4水平水分处理冠层的红外热图像,运用图像处理技术,提取棉花冠层受光叶片的温度,并将湿人工参考表面(WARS)的温度运用到Jones定义的作物水分胁迫指数(CWSI)的经验公式中,计算CWSI;同时,采用LI-6400便携式光合仪测得棉花叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),并探索棉花水分胁迫指数与其光合参数的定量关系.[结果]水分胁迫下CWSI值升高,而Pn、Gs和Tr值相应降低.花铃期的4个关键生育时期CWSI分别与Pn、Gs和Tr呈极显著的线性负相关关系,CWSI与Pn、Gs和Tr的平均相关系数分别为rCWSI-Pn=-0.8823**、rCWSI-GS=-0.9073**和rCWSI-Tr,=-0.9356**.[结论]棉花水分胁迫指数CWSI与光合参数Pn、Gs和Tr同步反映棉花冠层的水分状况.     

土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响

【目的】探索黑果腺肋花楸对土壤干旱胁迫的响应。【方法】以两年生黑果腺肋花楸为材料,人工模拟干旱胁迫,通过盆栽试验进行土壤逐渐干旱胁迫和旱后复水处理,研究土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响。【结果】整个干旱胁迫期间,黑果腺肋花楸的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均逐渐降低,而水分利用效率(WUE)随土壤干旱胁迫程度的加剧而上升;干旱胁迫下,黑果腺肋花楸的叶绿素总量显著降低,叶绿素a/b值显著增加,类胡萝卜素含量变化不明显,并维持较高的叶片相对含水量;CO_2补偿点升高,羧化效率明显减小;干旱30 d,Pn、Gs、Ci和Tr均降到最低值,均显著低于干旱处理前的水平,分别比干旱胁迫处理前下降了85.4%、79.86%、31.98%和91.55%,仍具有一定生物活性,没有死亡;干旱复水后,叶片相对含水量能恢复至对照水平,Pn、Gs、Ci和Tr均迅速升高,Gs、Ci、Tr均未恢复到干旱处理3 d时的水平,但只比干旱处理3 d时降低27.99%、14.15%、16.58%,Pn比干旱处理3 d时升高0.54%,通过表现出较强的恢复能力适应土壤干旱环境。【结论】干旱胁迫过程中,黑果腺肋花楸通过较高的Pn、较低的Tr来提高WUE,保持良好叶片水分状况来抵御干旱胁迫的伤害,胁迫去除后,叶片相对含水量和叶绿素含量均有所增高;各项光合参数值也有所回升,反映出黑果腺肋花楸在复水后具有较强的自我调节能力。     

干旱胁迫下外源褪黑素对大豆苗期光合特性的影响

通过盆栽试验分析了干旱胁迫条件下叶面喷施褪黑素(100μmol·L~(-1))对大豆苗期叶片中净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的影响。试验结果表明,干旱胁迫会降低大豆苗期Pn、Ci、Gs、Tr。在干旱胁迫条件下,通过叶面喷施褪黑素显著提高了Pn、Ci、Gs、Tr。     

铅胁迫下茅苍术生理指标、光合参数及生物量的变化

[目的]探究不同铅浓度下茅苍术的耐性差异,为江苏道地产区茅苍术的规范化种植及安全生产提供科学依据.[方法]采取随机区组设计盆栽模拟试验,以蒸馏水为对照(0 mg/kg,CK),采用乙酸铅[(CH3COO)2Pb]配制5个不同的Pb2+浓度(100、300、600、900和1200 mg/kg)处理,分别在胁迫0、7、14、21、28和35 d时随机选取生长较好的功能叶进行标记并测定其叶绿素含量和光合参数;在胁迫0、8、15、22、29和36 d时随机选取未标记且生长较好的功能叶进行生理指标检测;待地上部分枯萎,挖取根茎测其生物量.[结果]不同浓度的铅胁迫下,随胁迫时间的延长,茅苍术的叶绿素含量及净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先升高后降低的变化趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)逐渐升高;在整个胁迫过程中,CK及100和300 mg/kg处理的抗氧化酶活性均呈逐渐上升趋势,600~1200 mg/kg处理的抗氧化酶活性则呈先升高后降低.叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量及质膜透性随胁迫时间的延长整体上呈上升趋势,至胁迫后36 d均表现为1200 mg/kg>900 mg/kg>600 mg/kg>300 mg/kg>100 mg/kg>CK;随铅胁迫浓度的增大,茅苍术的根茎生物量逐渐降低.[结论]当Pb2+浓度低于300 mg/kg时,茅苍术可通过提高抗氧化酶活性及增加MDA和渗透调节物质含量以缓解胁迫抑制;当Pb2+浓度过高时,则导致植株正常的代谢机制失调,严重抑制植株生长.     

广玉兰在自然降温条件下的光合响应机制研究

以郑州市15年生广玉兰的叶片为材料,运用Li-6400光合测定仪测定秋冬季广玉兰叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)等,研究其在秋冬自然降温过程中的光合响应机制。结果表明:在秋冬季节,随着平均气温的下降,广玉兰叶片的Pn、Gs、Tr均呈下降趋势,Ci则呈上升趋势。在温度下降过程中,广玉兰叶片仍具有一定的光合能力,并表现出明显的日变化规律,即Pn、Gs、Tr的日变化均呈先升高后下降的单峰曲线,Ci日变化呈"V"字型曲线,Pn不存在"午休"现象。     

苏打盐碱胁迫对灌浆期水稻剑叶光合特性和产量的影响

[目的]探究苏打盐碱胁迫对灌浆期水稻剑叶光合特性和产量的影响。[方法]盆栽条件下,以苏打盐碱土与自然黑土按比例配制成8种不同浓度的盐碱土,于水稻灌浆期测定各处理水稻叶片光合生理指标。[结果]轻度盐碱胁迫下,水稻的Pn、Gs和Tr差异不明显;随着盐碱胁迫的进一步增强,各处理水稻的Pn、Gs和Tr下降显著。不同处理胞间CO_2浓度(Ci)变化不大,说明气孔限制小,盐碱胁迫下Pn的下降来自于非气孔限制因素。[结论]盐碱胁迫下,水稻的光合作用和产量受到影响,轻度盐碱胁迫下,水稻光合作用和产量下降不显著,随着盐碱胁迫的增强,开始显著下降。     

干旱胁迫对草莓苗期叶片光合特性的影响

采用盆栽控水方法研究了干旱胁迫对5个草莓品种苗期叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,在干旱胁迫下,草莓叶片的叶绿素含量(SPAD)、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度均下降,且甜查理的下降幅度最小,艳丽的下降幅度最大。在轻度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率和胞间CO_2浓度均与对照存在显著差异(P0.05);叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度与对照无显著差异(P0.05)。在重度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均与对照存在显著差异(P0.05);胞间CO_2浓度与对照无显著差异(P0.05);艳丽和宁丰的叶绿素含量与对照相比显著下降(P0.05)。以上结果表明,在轻度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率和胞间CO_2浓度响应干旱胁迫,气孔因素影响光合作用;在重度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度响应干旱胁迫,非气孔因素影响光合作用。不同的草莓品种光合作用对干旱的响应能力不同。其中,甜查理具有较强的抗旱性,艳丽的抗旱性较差。     

土壤盐分胁迫对假俭草、结缕草光合作用的影响

对两种暖季型草坪草假俭草和结缕草在不同浓度土壤盐分胁迫下的光合作用变化作了初步研究。结果表明,土壤盐分胁迫对两种暖季型草坪草的Pn、Ci、Gs、Tr、WUE和呼吸速率产生了显著的影响：随盐分胁迫程度的加大,Pn、Gs逐渐下降,其中Pn的降低速度假俭草大于结缕草,而Gs的降低速度结缕草大于假俭草;Ci的变化,盐分胁迫下假俭草与对照相比得到了明显的增加,结缕草则相反,表现为随土壤盐分胁迫强度的增加不断下降;假俭草净光合速率降低是由非气孔因素所致,结缕草是由气孔因素所致,认为两种草坪草净光合速率下降的内在原因可能是因光抑制和光氧化现象所引起;两种草坪草随土壤盐分胁迫的加强,Tr均呈下降趋势,两个草种不同盐分胁迫下的蒸腾速率下降速度大小与气孔导度一致;两种草坪草由于耐盐能力不同,WUE变化趋势不同．假俭草随盐分胁迫不断下降,而结缕草则相反,均有所增加,这一点与两者的耐盐能力相一致。     

紫花苜蓿分枝期光合蒸腾特性及其与相关因子的关系

[目的]研究不同紫花苜蓿品种的分枝期光舍蒸腾日变化及其与相关生理生态因子的关系,为其开发利用和新品种选育提供依据。[方法]在自然条件下,测定4个紫花苜蓿品种（阿尔冈金、WL323高品质、WL414、大富豪）分枝期的Pn、Tr及相关的生理因子（Tl、Gs、Ci）和生态因子（PAR、Ca、Ta）的日变化,计算瞬时水分利用率（WUE）和光能利用率（LUE）,并进行相关性分析。[结果]4个苜蓿品种的PAR、Ta、Pn、Tr的日变化均呈先上升后下降的单峰曲线;水分利用率的大小依次为WL323高品质〉阿尔冈金〉WL414〉大富豪;4个紫花苜蓿品种的LUE差异不显著。相关分析结果表明,Pn主要受PAR、Gs、Ci的影响;Tr主要受PAR和Ta的影响。[结论]WL323高品质为高光合、高水分利用率和低蒸腾的苜蓿品种,适应干旱的能力强;PAR、Ta、Gs、Tl是4个紫花苜蓿品种Tr的主要决定因子,Ca和Ci是其主要的限制因子;Gs是4个紫花苜蓿品种Pn的主要决定因子,Ci是其主要限制因子。     

接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物光合作用和抗逆性的影响

[目的]研究接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物生长特性、光合作用和抗逆性的影响,为矿区生态恢复提供理论依据.[方法]在内蒙古神东矿区采煤沉陷地种植野樱桃、文冠果、欧李和山杏4种复垦植物,设接种AM真菌和不接种对照(CK)两种处理,测定接种AM真菌对复垦植物株高、地径、菌根侵染率、根系活力、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对电导率和过氧化氢酶活性的影响,并分析其相互关系.[结果]与CK相比,接种AM真菌后野樱桃、文冠果、欧李和山杏的根系与AM真菌形成典型的菌根结构,侵染率为65.42%~76.22%,显著高于各自对应的CK(P<0.05,下同);根系活力分别高17.3%、23.0%、32.5%和28.7%;Pn、Gs、Tr、Ci、叶片相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性均显著提高,进而提高了复垦植物抵抗干旱和高温的能力.相关分析结果表明,根系侵染率与根系活力、Pn、Gs、Tr、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性呈显著正相关,与相对电导率和Ci呈显著负相关.[结论]接种AM真菌对神东矿区采煤沉陷地复垦植物恢复具有促进作用,AM真菌菌剂可在与神东矿区生态环境相似的采矿沉陷地生态恢复中推广应用.     

14个香椿种源光合特性的比较研究

【目的】揭示我国特有的速生优质用材树种香椿Toona sinensis种源间光合特性的差异,为优良种源的选择提供依据。【方法】对11省14县(市、区)的1年生香椿种源苗木5个瞬时光合生理指标进行Li-6400测定和分析。【结果】净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)5个指标在种源间存在极显著差异。其中,Gs变异系数最大,Ci变异系数最小,分别为27.52%、4.24%。各指标的重复力以Pn最高,WUE最低,分别为96.08%、78.52%。Pn与Gs、Tr、苗高呈极显著正相关(P0.01),与地径呈显著正相关(P0.05);Gs与Ci、Tr、苗高呈极显著正相关(P0.01),Ci与Tr呈显著正相关(P0.05),Tr与苗高呈极显著正相关(P0.01),与地径呈显著正相关(P0.05)。广西兴安、广西那坡、四川蓬安种源的Pn较大,广西兴安、广东乐昌种源的WUE较大。【结论】对5个指标进行主成分分析,得到2个主成分,可以把14个香椿种源分为3类:光合参数中蒸腾速率最小;光合速率和水分利用效率都较高;光合作用较强和水分利用效率较低。