松嫩平原两个生态型羊草营养和生殖生长的研究

采用小区栽培定期观测法和天然草原无样方采样法,对松嫩平原沙土和盐碱土生境下2个生态型羊草(Leymus chinensis L.)种群营养繁殖规律和天然种群有性生殖特性进行研究,以期揭示羊草种群的繁殖策略及其适应调节信息,为牧草生产实践提供理论基础。结果表明:2个生态型羊草种群的营养生长数量符合y=ax^b的幂函数增长规律,决定系数均达到极显著水平。b代表种群营养繁殖速率,盐碱土生境灰绿型羊草和黄绿型羊草的繁殖速率均大于沙地的,无论在碱地还是沙地生境,黄绿型羊草的繁殖速率都高于灰绿型羊草。2个生态型羊草生殖分配Ⅰ、穗长和生殖生长比率及其变异系数在盐碱土生境下均高于沙土生境;生殖分配Ⅰ与营养器官重量百分比之间存在显著或极显著负相关关系。因此,生境对2个生态型羊草有性生殖生长的特性产生饰变作用,且与营养生长之间存在对抗关系。     

2种趋异型羊草在盐碱胁迫下的克隆可塑性比较研究

羊草Leymus chinensis有黄绿型和灰绿型2种颜色明显不同的趋异类型,分别从基株、分株种群和个体生理3个层次,对盐碱胁迫条件下2种趋异型羊草的克隆可塑性进行了比较研究。结果表明,在相同的盐碱胁迫强度下,灰绿型羊草的克隆构型较黄绿型更趋于“游击”,且表现出较强的克隆生长特性,但其体内脯氨酸含量低于黄绿型羊草。2种趋异型羊草对盐碱胁迫的不同可塑性反应是对环境的一种有效适应。     

松嫩平原两种趋异类型羊草实验种群对盐碱胁迫的水分响应

采用盆栽实验，对灰绿和黄绿两个类型羊草，在幼苗期分别用NaCl,Na2CO3和混合盐碱胁迫进行植株含不率和水势等水分指标测定。定量分析结果表明，在盐碱条件下2个类型羊草实验种群的植株含水率，水势有显著或极显著差异。灰绿型羊草耐盐碱能力强于黄绿型。2个类型羊草实验种群耐盐碱水分特性已产生分化。     

两个生态型羊草对CO2浓度倍增的光合生理响应

对松嫩草原黄绿型和灰绿型两个生态型羊草,进行光合生理特性测定。结果表明,在高CO₂浓度条件下灰绿型羊草的光量子利用率高于黄绿型,光合能力较强。在弱光条件下,前者光合速率高于后者,在强光下二者相差不大。随着CO₂浓度的升高,二者光补偿点和饱和点均升高。与灰绿型相比,黄绿型羊草呼吸较弱而光饱和点和水分利用率高,因此比前者更适应向阳、干旱的生境条件。二者气孔导度差异显著,灰绿型羊草的气孔导度起点较高,对光钝感,黄绿型起点较低,随着光照强度的增加,气孔导度随之增加,甚至在CO₂浓度等于700μmolmol^-1时的强光条件下高于前者。气孔导度和光量子利用率的差异是导致二者光合作用曲线不同的原因。酶系统活性是导致高CO2浓度时光合速率降低的主要因素。     

松嫩草地两种生态型羊草根际效应和光合生理对干旱胁迫的响应

以松嫩草地羊草(Leymus chinensis)的两种生态型(灰绿型羊草和黄绿型羊草)为试验材料,通过盆栽控制试验研究干旱胁迫对两种生态型羊草根际效应、光合生理和生长的影响及差异,进而分析两种生态型羊草对干旱的响应机制。结果表明,干旱胁迫显著降低了两种生态型羊草根际和非根际土壤的可利用氮(铵态氮、硝态氮)含量和微生物量碳氮含量。两种生态型羊草均表现出正根际效应并且在干旱胁迫下根际效应均增加,灰绿型羊草土壤可利用氮根际效应和微生物量碳氮根际效应均显著高于黄绿型羊草。除气孔导度伤害率外,干旱胁迫对黄绿型羊草的光合生理指标和生长指标伤害率均高于灰绿型羊草。相对于黄绿型羊草,灰绿型羊草具有更强的根际环境调控能力,可更好地适应土壤水分亏缺状况。     

松嫩平原两个生态型羊草叶构件异速生长规律

对在不同生境的2个生态型羊草叶片、分蘖株的生长指标进行测定,为提高牧草生产产量和质量提供理论依据。在沙土和盐碱土生境下,灰绿生态型和黄绿生态型羊草不同龄级分蘖株叶生物量均随分蘖株生物量、高度的增加而增加,不同叶位的叶宽也随叶长的增加而增加。经回归分析,叶生物量与分蘖株生物量、高度之间,叶宽与叶长之间关系符合y=axb幂函数的生长关系,达到显著或极显著相关。方程中的b值表示叶生物量或叶宽的增加速率。在所用函数中,幂函数变化规律更具有生物学和生态学意义。在松嫩平原的繁殖期,灰绿型和黄绿型羊草不同龄级分蘖株叶构件具有相同的异速生长和生物量积累规律。2个生态型羊草叶构件的生物量、叶长、叶宽、生长和生物量积累规律等在相同生态型不同生境之间,相同生境不同生态型之间,以及不同龄级分蘖株之间的各个数量指标均有一些差异,但变化幅度不大,是2个生态型对其所在生境产生的相应适应性反应,具有明显的生态可塑性。     

内蒙古图牧吉自然保护区羊草种群营养繁殖特性的比较

在内蒙古图牧吉国家级自然保护区内,对草甸和草甸草原上灰绿型和黄绿型2个生态型羊草种群营养繁殖的诸数量特征进行了比较研究。结果表明,在2种植被类型中,灰绿型和黄绿型羊草分蘖株的数量和生物量均由4个龄级组成, 且均以4 a所占比重最小,呈稳定型或增长型龄级结构;根茎均以2 a所占比重最大,呈稳定型龄级结构;2个生态型羊草的单株生产力均以1 a分蘖株最高,且均随着龄级的增加依次减少;在整体水平上,草甸草原上灰绿型和黄绿型羊草的单株生产力均显著高于草甸;2个生态型羊草的根茎生产力均以1或2 a最高。在温带草本群落,增长型或稳定型的年龄结构、年轻龄级分蘖株和根茎旺盛的物质生产和贮存能力,是多年生无性系草本植物实现其持续繁荣的主要原因。     

异质生境条件下扎龙湿地羊草过氧化物同工酶的差异性表达

为了探讨异质生境条件对羊草(Leymus chinensis)过氧化物同工酶表达的影响,揭示羊草种群对不同土壤生境的响应机制,并为植物的趋异适应和生态可塑性研究提供依据,对扎龙自然保护区内的3种不同生境沙土、碱土、草甸土中生长的3种羊草过氧化物同工酶进行了研究。结果表明:碱土生境条件下羊草条带数最多,草甸土羊草条带数最少;在同一生境条件下,羊草根系的过氧化物酶的条带数最多,叶的条带数最少。其中,迁移率(Rf)值为0.08、0.10、0.17的条带是主带,在7个样品中出现;Rf值为0.35、0.73的条带是弱带,只在1-2个样品中出现;叶片的Shannon-Weinner指数在3个生境间变化较大,根茎的变化较小。因此,异质生境导致了扎龙自然保护区内的羊草过氧化物同工酶的表达存在差异。     

早春不同盐碱生境羊草根茎克隆特性变化研究

以松嫩草甸羊草为对象,比较了早春三种不同盐碱化生境群落中的羊草克隆形态特征,对盐碱化生境中的羊草形态可塑性进行了讨论。通过对羊草根茎节间长、间隔子长、分枝角度3个指标的测定分析表明,羊草根茎节间长、间隔子长随盐碱程度增大而增大,而分枝角度以中度盐碱生境下最大;中度、重度盐碱生境下羊草根茎节间长度增长趋缓,呈斜率近乎为零的线性增长;轻度盐碱生境下羊草根茎节间长增长明显活跃,而间隔子长在重度盐碱生境下增长最为活跃;羊草根茎克隆特性潜力能力的发挥顺序依次为:茎节间分枝角度间隔子。     

伊犁河谷不同生境羊草种群构件的年龄结构

对伊犁河谷昭苏县杨树群落(H1)、羊草单优势种群落(H2)生境内的羊草无性系种群年龄结构进行对比分析.结果表明:(1)H1、H2样地内羊草无性系种群分蘖株数量分别由3个龄级和4个龄级组成,且随着龄级的增大迅速减少;各生境羊草种群年龄结构同为增长型.(2)两个样地羊草无性系种群根茎长度均由4个龄级组成,其中H1样地羊草无性系种群根茎长度年龄结构为增长型,H2样地为稳定型.(3)两个样地羊草无性系种群分蘖株生物量与分蘖株数量龄级构成相同,年龄结构均为增长型;根茎生物量均由4个龄级组成都为稳定型.各生境分蘖株和根茎生物量年龄结构均以低龄级居于优势位置.     

荒漠-绿洲过渡带不同生境芦苇草地群落土壤含水率与机械组成特征研究

通过调查民勤白土井的芦苇群落,对盐沼、盐碱地、覆沙地的芦苇群落、土壤机械组成、土壤水分等的空间分布进行分析,结果表明:随着生境不同,芦苇群落的伴生种数量和种类均表现出差异,盐沼地土壤含水率和植被覆盖度最大,物种丰富度最小。3种生境土壤含水率是盐沼盐碱地覆沙地。土壤水分决定芦苇生态型,盐沼地分布3种芦苇生态型。3种生境土壤颗粒组成主要以粉粒与沙粒为主,土壤质地以粉沙质壤土与沙质壤土为主,不同生境各层次间土壤机械组成存在差异。     

内生真菌对不同地理种群中华羊茅生长及营养品质的影响

本研究以分布于青海、四川的6个中华羊茅(Festuca sinensis)地理种群及其Epichlo?内生真菌为研究对象,分别构建了带Epichlo?内生真菌(E+)和不带内生真菌的(E?)种群,比较了其在温室盆栽条件下的生长状况(分蘖、茎粗、叶宽、株高、鲜重和干重)和营养成分(粗脂肪、粗蛋白、粗灰分和叶片含水量),旨在探明内生真菌和寄主基因型对中华羊茅生长和营养品质的影响。结果表明:1)内生真菌对部分地理种群中华羊茅的株高、分蘖、茎粗、鲜重、粗脂肪(ether extract,EE)、粗蛋白(crude protein,CP)和叶片含水量有显著影响(P<0.05),且在不同地理种群中表现不一致。种群84 E+植株株高显著高于E?植株(P<0.05),种群41、57和141 E+植株粗脂肪含量显著高于相对应的E?植株(P<0.05),种群41、99和141 E+植株粗蛋白含量显著高于相对应的E?植株(P<0.05),种群99 E+植株叶片含水量显著高于E?植株(P<0.05);种群57 E+植株分蘖数显著低于E?植株(P<0.05),种群99 E+植株茎粗显著低于E?植株(P<0.05),种群57和99 E+植株株高显著低于相对应的E?植株(P<0.05),种群57 E+植株粗蛋白含量显著低于E?植株(P<0.05)。2)不同地理种群的E+和E?植株分蘖、茎粗、株高、鲜重和粗脂肪、粗蛋白含量有显著差异(P<0.05),且各种群表现不尽相同。6个地理种群E?植株,种群57的分蘖数显著高于种群84和99(P<0.05),种群57的粗蛋白含量显著高于其他5个地理种群(P<0.05),种群111的株高显著高于种群84和99(P<0.05),种群111的粗脂肪含量显著高于种群41和99(P<0.05);6个地理种群E+植株,种群111的分蘖数和茎粗均显著高于其他5个种群(P<0.05),种群141的鲜重和干重均显著高于种群41和84(P<0.05),种群111和141的粗脂肪含量均显著高于种群41、84和99(P<0.05);综合分析生长和营养指标,6个地理种群E?植株,种群57和111表现最好,6个地理种群E+植株,种群111和141表现最好。综上,内生真菌促进了部分地理种群(84)植株的生长,提高了部分地理种群(41和141)的营养品质,抑制了部分地理种群(99)植株的生长,降低了部分地理种群(57)的营养品质;寄主基因型对中华羊茅共生体的生长和营养品质显著影响(P<0.05)。     

猪粪有机肥施用下两种生态型粗齿冷水花磷积累特征变化

猪粪的不合理施用导致土壤中磷素大量积累,引起一系列环境问题。研究磷富集植物在猪粪条件下的磷积累变化特征,可以为提取土壤中过量的磷提供理论依据。以矿山生态型粗齿冷水花为研究对象,非矿山生态型为对照,设置猪粪有机肥用量为50 g/kg,开展土培盆栽试验。结果表明:1)猪粪有机肥施用下,两种生态型粗齿冷水花地上部和整株生物量随生长时期的延长均在13周最高,且矿山生态型显著高于非矿山生态型(P<0.05),分别为非矿山生态型的1.43~2.26倍和1.41~2.20倍。2)粗齿冷水花地上部和整株阶段性磷积累速率均在9~11周最大。矿山生态型粗齿冷水花地上部和整株磷积累量均显著高于非矿山生态型(P<0.05),13周时其地上部和整株磷积累量分别达105.21和119.50 mg/株。3)猪粪有机肥的施用提高了土壤有效磷含量、酸性磷酸酶和植酸酶活性。随生长时期的延长,粗齿冷水花根际酸性磷酸酶和植酸酶活性均在11周最高,矿山生态型根际植酸酶活性显著高于非矿山生态型。猪粪有机肥施用下,矿山生态型粗齿冷水花生长状况和磷积累能力均强于非矿山生态型,其根际较高的酸性磷酸酶和植酸酶活性提高了土壤中磷素的生物有效性,促进了矿山生态型对磷的吸收积累。     

黄河上游高寒草甸矮嵩草生理特征对流域不同生境的响应

以黄河上游青海河南县南旗村黄河二级支流小流域高寒草甸中的优势种矮嵩草为研究对象,研究其生理特征对小流域生境(山顶、坡地、滩地、1级阶地、2级阶地地形因子下的相应生境)变化的响应,同时探讨其与土壤温湿度理化性质因子间的关系。结果表明:1)生境特征,流域不同生境土壤理化性质中的湿度、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质含量在1级阶地、2级阶地、滩地、山顶中较高,在坡地的含量较低,滩地中的pH最低,全钾、速效钾含量最高。由于流域生境的差异,总生物量在1级阶地、2级阶地、滩地中较高,山顶、坡地较低。矮嵩草植物除在1级阶地的河漫滩湿地无分布外,其他生境均有分布,且在滩地为优势种,其盖度、重要值、生物量及生物量比重均最高,坡地次之。2)生理特征,山顶、坡地、1级阶地矮嵩草体内丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶活性增加,叶绿素a、b含量减小,而在滩地中以上指标呈现相反趋势。3)生境和生理特性相关分析,矮嵩草生理特性变化与立地生境的土壤湿度、pH、全钾含量相关性较高。综合分析,矮嵩草植物生态幅较广,喜适于pH较低、水热养分条件适宜的滩地高寒草甸植被生境;在胁迫生境下,通过增加体内抗逆物质活性和竞争来适应立地生境。     

苜蓿沙土盆栽试验的水分生态适应性

在温室进行沙土盆栽试验,研究WL-323、Siriver和固原苜蓿在不同土壤水分条件下的耗水特征、生理指标、生物学性状、产草量和水分利用效率的变化。结果表明:苜蓿在生育期的耗水特征因水分条件和品种而异;水分胁迫值(PMS)与土壤含水量呈显著负相关;供试苜蓿叶绿素含量与土壤含水量相关不显著;株高、分枝数、分枝总长、叶片数、根数、主根长、根颈粗和干根重等性状均随着土壤水分的增加呈上升趋势,而根冠比则呈下降趋势;WL-323的根系发达、植株发育良好,产草量和水分利用效率高,对沙土的适应性最优;Siriver的干根重和根冠比高,抗旱性能较好,产草量和水分利用效率居中;固原苜蓿对沙土的生态适应性最差;研究结果对沙化土地区苜蓿品种的合理布局与水分调控具有科学指导价值。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。     

不同修剪高度下草坪草叶片生理及形态指标与土壤含水量回归分析

为了研究"午夜"草地早熟禾(Poa pratensis L.‘Midnight’)叶片生理指标(叶片水势、气孔导度和叶绿素含量)和形态指标(叶面积)与土壤含水量间的回归模型,设置4个修剪高度(12、8、5和3cm,分别记为H12、H8、H5和H3)处理。结果表明,与气孔导度和叶绿素含量相比,叶片水势对土壤水分最敏感。叶片水势与土壤相对含水量为二次曲线函数关系。气孔导度与土壤相对含水量的回归模型为一次线性函数关系,随修剪高度增加,回归方程的斜率减小。叶绿素含量与土壤相对含水量为二次曲线函数回归模型,修剪高度与拟合模型的决定系数无相关性。叶面积对土壤水分最不敏感,土壤相对含水量60%~70%时叶面积显著下降,不建议作为草坪适时灌溉的指示性指标。     

复杂盐碱对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响及机理初探

将2种中性盐NaCl、Na₂SO₄及2种碱性盐Na₂CO₃、NaHCO₃按不同比例混合,模拟出24种盐度和碱度各不相同的复杂盐碱条件,处理黄顶菊种子,测定其发芽率、发芽指数以及黄顶菊幼苗的茎高和根长,旨在明确盐碱胁迫对黄顶菊种子萌发和幼苗生长的影响;同时测定了盐碱胁迫下黄顶菊叶片叶绿素、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,初步探讨了黄顶菊耐盐碱胁迫的机理。结果表明,盐浓度与A、B、C、D4组的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均表现为负效应,在相同盐浓度的处理下,随着盐溶液碱性的降低各处理的发芽率、发芽指数、根长以及茎高均明显上升;对各胁迫因素与发芽率、发芽指数、根长以及茎高之间进行统计学分析表明,在各胁迫因素中盐浓度是影响黄顶菊种子萌发和幼苗生长的主导因素,pH值对黄顶菊种子萌发和幼苗生长没有决定性作用。盐碱胁迫处理后黄顶菊叶片叶绿素相对破坏率上升,细胞膜透性加大,叶片中丙二醛含量升高,盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中SOD和POD的活性升高,CAT活性与对照相比差异不显著,表明盐碱胁迫初期黄顶菊叶片中主要靠SOD和POD的活性来暂时维持活性氧产生与清除的动态平衡。