晋北盐碱地杨树无性系水分生理特性研究

在晋北风沙区自然环境下,以8个金科系列(JK)无性系为材料,在气候和土壤干旱的7月对其生长指标、蒸腾速率、水分利用效率及小枝水势日变化进行了研究,并采用模糊数学隶属函数法对其水分适应性进行了评价。结果表明,8个无性系的树高和材积差异极显著(P0.01);其蒸腾速率和水势日变化基本呈倒"V"型和"V"型;8个无性系中,无性系JK-8#,JK-6#,JK-12#的蒸腾速率和清晨水势日均值最低,水分利用效率日均值最高;8个无性系对晋北风沙区的水分适应性顺序为:JK-12#JK-11#JK-8#JK-6#JK-3#JK-9#JK-7#JK-10#。     

CO2升高对红松幼苗水分生理特征与土壤含水率变化的影响

采用生长箱培养法,分别研究700与350 μmol/mol CO2浓度下红松幼苗水分生理特征和土壤含水率变化。研究表明:1)初始土壤含水率相同,相同条件培养5 d后高浓度CO2培养苗木土壤含水率较高;2)土壤含水率没有显著差异时,高浓度CO2培养导致苗木气孔导度、蒸腾速率和地上部含水率下降,水分利用效率和叶水势升高;3)随着土壤含水率产生差异,高浓度CO2培养苗木的气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和叶水势没有发生显著变化,而低浓度CO2培养苗木的气孔导度、蒸腾速率下降,水分利用效率与叶水势升高不显著。      

黑杨派无性系苗期水分利用效率对连续土壤水分变化的响应

采用盆栽试验方法,于5月份高生长速生期研究了连续水分梯度变化过程中几个黑杨派杂交无性系的叶片水势、净光合速率、蒸腾速率以及其水分利用效率。研究结果表明:随控水时间的加长,叶片水势(每天的平均值)呈递减趋势,A69、B33、B34叶片水势下降趋势小于对照I-107,而A50、陈1、B40、B53叶片水势下降趋势则大于对照I-107。土壤水分连续下降过程中各无性系叶片光合速率明显下降,其中B34、A50光合速率下降缓慢,A69、B53、B40光合速率下降迅速,而陈1、B33、I-107光合速率下降幅度介于上述两组无性系之间。各无性系叶片蒸腾速率在土壤水分连续下降过程中大幅度下降,无性系之间叶片蒸腾速率差异显著,叶片蒸腾速率与土壤水分呈显著负相关,杨树无性系的水分利用效率与叶片水势不相关,但是与土壤水势存在一定的相关性。说明这几个杨树无性系的水分利用效率主要受土壤水分条件的影响。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

不同水分条件下迷迭香的光合特性

利用CI-301PS光合作用测定仪研究了4种不同水分条件下迷迭香的光合作用日进程特征。结果表明:4种处理的蒸腾速率和气孔导度的日进程曲线均呈“单峰”型,峰值均出现在12:00左右,光合速率的日进程曲线均呈“双峰”型,有明显的“午休”现象;水分利用效率为“多峰”型。方差分析表明不同水分处理中湿润状态与半湿半干状态的光合速率,蒸腾速率与气孔导度显著高于干旱状态。饱和状态的水分利用效率显著低于其它3个处理。相关分析表明,迷迭香的光合作用和蒸腾作用与光强和温度成显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系。     

南疆地区棉花叶片水分利用效率的日内动态变化特征

[目的]研究南疆棉花叶片水分利用效率的日动态变化。[方法]在新疆巴州水管处重点灌溉试验站利用LCpro+全自动便携式光合仪对试验田内棉花光合作用进行系统监测,同时将数据转化为棉叶水分利用效率(WUE)并进行动态特征分析。[结果]在日内,棉叶光合速率变化呈双峰型曲线,蒸腾速率的变化因棉叶温度差异呈双峰型或单峰型曲线;光合和蒸腾日内动态都具有不对称性,且二者动态反向;棉叶水分利用效率的日动态呈双峰型曲线,上午棉叶水分利用效率高于下午,且在不同叶位之间差异较大,自主茎第2叶向下依次减小;花铃期主茎不同叶位之间的水分利用效率变幅大于蕾期。[结论]该研究为提高棉花叶片水分利用效率提供了科学依据。     

水分胁迫对沙冬青气体交换和 叶绿素荧光的影响

使用LI-6400 光合测定系统及其配备的荧光叶室测定了不同水分状况下沙冬青气体交换及叶绿素荧 光变化特征。结果表明院沙冬青光合速率尧蒸腾速率和气孔导度与水势的关系均可模拟为y=a+b（1原e-kx）、叶绿素荧 光特征指标水势关系呈y=ae-bx^k曲线;沙冬青光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度和叶绿素荧光特征指标值随着植物水 势下降均呈下降趋势、光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度下降的初始水势（初始胁迫水势）明显小于叶绿素荧光特征 指标、光合速率水势补偿点尧蒸腾速率临界点水势和气孔导度临界点水势与叶绿素荧光特征指标NPQ尧qP 和ETR 初始胁迫水势基本相同、而明显小于荧光指标Fv/Fm 初始胁迫水势。研究指出、可用气孔导度水势临界值作为评 价光合作用气孔调节和非气孔调节的界限、Fv/Fm 水势临界值可作为植物水分胁迫临界值院当水势大于气孔导度 水势临界值时、属于气孔调节水势范围;当水势小于气孔导度水势临界值时、植物以非气孔调节为主。当水势大于 Fv/Fm 水势临界值时、植物处于轻度或中度水分胁迫;当水势小于Fv/Fm 水势临界值时、植物处于重度水分胁迫。 结果表明、沙冬青气孔调节水势临界值为-3.81~-5.26 MPa、重度水分胁迫水势临界值为-8.05~-14.53 MPa、临界 值具有生长季节差异。     

黄土旱塬冬小麦水分利用效率及相关生理特性研究

采用Li-6400便携式光合测定系统在模拟光照条件下,通过对冬小麦叶片生理指标及其相应环境因子的测定,研究了小麦的生理指标和叶片水分利用效率的动态变化规律及其对环境因子的响应.结果表明:净光合速率日变化呈不明显的双峰曲线,蒸腾速率日变化呈明显的倒"U"型曲线,且不同生育期两者峰值出现的时间不同.拔节期环境因子对生理指标的影响要比灌浆期明显的多.光合有效辐射和CO2浓度是对净光合速率和叶片蒸腾速率影响最强烈的环境因子.在小麦整个生长过程中,温湿度对气孔导度的影响在逐渐增大,对胞间CO2浓度的影响也比较明显.小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰曲线,其峰值出现的时间早于净光合速率和蒸腾速率峰值出现的时间.灌浆期日平均WUE比拔节期低30.5%.小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度三者之间极显著相关,叶片温度与气孔导度显著负相关.     

土壤水势对桃树几个生理指标变化的影响

土壤水势是描述土壤干旱程度及土壤水分对植物有效性的重要指标。通过在不同土壤水势条件下,测定桃树光合速率、蒸腾速率以及叶片水分利用效率,分析了不同土壤水势下各个生理指标随时间的变化规律。结果表明:桃树在1 d内光合呈双峰变化规律,具有明显的"午休"现象,蒸腾速率变化与光合变化特征相似,也呈双峰变化规律,土壤水势过高并不利于桃树对水分的利用,当土壤水势维持在-60~-40 kPa之间时,桃树叶片光合速率、平均蒸腾速率以及水分利用效率相对较高。综合分析表明,土壤水势控制在-60~-40 kPa时,桃树各生理指标变化均维持较高水平,有利于桃树生长。     

不同浓度叶面肥处理对核桃瞬时水分利用效率的影响

以核桃为试验材料,采用盆栽试验,运用LI-6200便携式光合仪、美制LI-1600稳态气孔计分别测定核桃苗木叶片净光合速率、蒸腾速率等水分生理指标,并计算树种的瞬时水分利用效率。初步分析了不同浓度叶面肥处理下核桃净光合速率、蒸腾速率的日变化以及水分利用效率的变化。结果表明:不同浓度处理下,核桃净光合速率、蒸腾速率日变化均呈"双峰"曲线,净光合速率日变化存在光合"午休"现象。核桃的瞬时水分利用效率在8:00左右最大,18:00达到一天中的最低水平。方差分析表明,叶面肥浓度稀释1 200倍时,核桃的瞬时水分利用效率最大,清水(对照)的瞬时水分利用效率最小。     

干旱过程中苹果茎水势和叶水势的变化研究

分别于8：00和15：00,对田间生长的4 a生苹果树在充分灌水后的22 d干旱周期内的茎水势和叶水势进行跟踪测定,同时测定了土壤充分湿润、中度水分亏缺及严重水分亏缺条件下上述指标的日变化。结果表明：在3种土壤水分条件下叶水势的变化幅度在0.2MPa左右,差异不明显 而午间茎水势则由土壤充分湿润时的-0.6MPa降至土壤水分严重亏缺时的-1.8MPa,下降了1.2MPa。在整个干旱周期中,午间茎水势的变化虽受日蒸发量的影响,但其变化趋势与土壤水势的变化趋势较一致。随着干旱的加重,午间茎水势与叶水势之差,即茎、叶水势梯度也出现极大变化。在土壤充分湿润时,茎、叶水势梯度高达1.5MPa 在土壤水分严重亏缺条件下,差异缩小为0MPa。研究认为苹果外围新梢水势及茎水势与叶水势梯度的变化对土壤水分亏缺的反应比叶水势的变化更敏感,因此较适宜作为衡量果树水分亏缺程度的生理指标。     

玉米某些生理指标的日变化

对盛花期玉米紧凑型品种“四密25”、平展型品种“吉单159”不同密度、不同叶层的比叶重（SLW）、可溶性糖含量和含水量的日变化进行了测定。结果表明：玉米SLW、叶片和味鞘可溶性糖含量的日变化呈单峰曲线，12：00至14：00时最高。SLW可溶性糖含量随密度增加而下降，“四密25”的降幅小于“吉单159”。SLW和叶片可溶性糖含量均为上层＞中层＞下层，可溶性糖含量为茎秆＞叶鞘＞叶片。玉米叶片含水量早晚高、中午低，呈“V”字型变化，密植＞稀植，下层＞中层＞上层。     

准噶尔盆地南缘干旱条件下胡杨、梭梭和柽柳水势对比研究

[目的]以150团丰收林的三种荒漠植被(胡杨、梭梭和柽柳)为对象,比较三种植物水势变化规律差异,探讨干旱环境下植物水势的变化特点.[方法]用露点水势仪测定3种植物水势,结合2008～2009年3种植物的水势及地下水位监测数据,分析该干旱区3种荒漠植被的水势及地下水位变化规律,探讨在地下水位变化下植物水势的响应.[结果]2009年自然胡杨叶、茎水势明显高于2008年的胡杨水势;人工胡杨叶、茎水势日变化幅度不大,整个趋势呈直线型,且低于2008年的水势;2008和2009年梭梭同化枝水势日变化趋势基本一致,呈双峰型;2009年柽柳茎水势日变化略高于2008年的水势,但是两者日变化趋势相差不大.从150团丰收林2008～2009年地下水位月变化来看,整体呈下降趋势,但变化幅度不显著.[结论]3种植物的水势比较结果为:柽柳<梭梭<自然生长胡杨<人工种植胡杨.研究对丰收林胡杨、梭梭和柽柳等植被的恢复与重建及可持续管理有一定的参考价值.     

引种地被石竹的水分生理特性和抗旱性

以盆栽地被石竹为试材,通过水分胁迫试验,采用Li-6400光合作用系统对地被石竹的水分生理特性和抗旱性进行了研究,结果表明:地被石竹叶片蒸腾速率日变化均表现为单峰曲线,以11:00—12:00蒸腾速率最高,不同季节峰值不同。夏季和秋季地被石竹水分利用率日变化为双峰曲线;春季叶片水分利用率日变化曲线近似单峰曲线。一年中,夏季水分利用率最小,春季和秋季相对较高;影响叶片水分利用率变化的生理生态因子中,春季以气温、光合有效辐射、相对湿度的直接作用最大,夏季为相对湿度、胞间CO2摩尔分数、气温,秋季为胞间CO2摩尔分数;轻度和中度胁迫条件下地被石竹叶片的含水量、水分亏缺和电解质外渗率与对照差异不显著,轻度胁迫与对照叶绿素质量分数差异不显著;地被石竹叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随水分胁迫程度的加强而降低,水分利用率在轻度水分胁迫下有所提高。     

不同灌水量对胡杨幼龄林叶水势与土水势的影响

【目的】研究不同灌水量对胡杨幼龄林叶水势、土水势的影响,为引洪灌水胡杨幼龄林提供技术支撑。【方法】以塔里木河中下游沿岸2~4年的胡杨幼龄林为研究对象,设置不同灌水量(20、40、60 L/m²)处理,采用WP4C露点水势仪、TPSBR-SZL传感器测定胡杨叶水势、土水势,采用WET型土壤三参数速测仪测定灌水前后土壤含水量、温度、电导率。【结果】胡杨叶水势与土水势均呈现出60 L/m²>40 L/m²>20 L/m²>CK的规律,胡杨叶水势日变化整体呈现早晚高、中午低的单峰“V”型特征;不同灌水量处理的土壤含水量均高于CK,而土壤温度、电导率均低于CK,40和60 L/m²处理的叶水势与土水势日变化均小于20 L/m²与CK;土壤含水量多少影响胡杨幼树水势的高低,土壤电导率与温度降低有利于降低土壤盐分。【结论】多次灌水对干旱区胡杨幼树的生长有着明显的促进作用;叶水势与土水势日变化差异为60 L/m²<40 L/m²<20 L/m²<对照;2年生、3年生、4年生胡杨最优的灌水量分别为60、40、20 L/m²。     

不同肥力水平下土壤-植物-大气连续系统水势温度效应研究

通过对田间土壤-植物-大气连续系统(SPAC)的昼夜观测,确定温度为影响SPAC水分运移的重要因素.随土壤温度升高土壤水势增大,显示温度对田间土壤水势的正效应,且高肥力的正效应大于低肥力.温度对小麦叶水势具有显着负效应,即小麦叶水势随气温升高而降低.温度与大气水势也呈现负相关,随着温度升高大气水势降低.温度与土壤-植物及植物-大气间水势梯度呈正相关,随气温升高,两者水势梯度增大.     

安吉毛竹林生态系统大小年水气通量变化特征

利用涡度相关技术对安吉毛竹(Phyllostachys edulis)林生态系统进行观测,获得2014年(小年)和2015年(大年)毛竹林水气通量数据,并结合相关气象数据,对毛竹林大、小年水气通量变化特征进行对比分析。结果表明:毛竹林生态系统无论在大年还是小年水气通量值都为正值,月平均日变化和季节日变化都呈现单峰曲线;2015年8月份水气通量值最高(0.038 g·m~(-2)·s~(-1)),大于2014年7月份最高值(0.032 g·m~(-2)·s~(-1)),2014年水气通量值最低值出现在12月份,为0.009 6 g·m~(-2)·s~(-1),2015年水气通量值最低值出现在1月份,为0.011 g·m~(-2)·s~(-1);季节尺度上,具有明显的季节变化特征,水气通量值都是夏季最高,冬季最低,春秋季次之。大年毛竹春季受发笋抽叶的影响虽然大于秋季,但蒸散量却小于秋季;而小年春季降水量与蒸散量都小于秋季;大小年毛竹林各季节净辐射日变化都表现为单峰曲线,且水气通量与净辐射都表现出显著的相关性,但是受大小年差异的影响,大年春季的R2大于秋季R2,而小年则秋季R2大于春季R2。     

水分胁迫对扶芳藤生长及光合特性的影响

以盆栽2 a生扶芳藤扦插苗为试材,研究了4种土壤相对含水量(20%、40%、60%、80%)条件下枝条的生长及生理特性。结果表明:随着土壤相对含水量的增高,枝条及叶片生长生长量、叶片质量、叶片净光合速率增强。净光合速率的日变化呈双峰曲线,有“午休”现象。土壤相对含水量为60%和80%时,其枝条、叶片生长量较大,叶片净光合速率较强,第1次高峰出现在11:00,第2次高峰出现在15:00。随着土壤相对含水量的降低,枝条生长量、叶片质量、叶片净光合速率降低。土壤相对含水量在20%和40%时,净光合速率第1次高峰提前,均出现在9:00,峰值较低;第2次高峰分别出现在13:00和15:00。土壤相对含水量在20%时,枝条、叶片仍能缓慢生长,表现出较强的抗旱性。     

库车白杏茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

[目的]通过对库车白杏(Armeniaca vulgaris‘Kuchebaixing')茎干直径、茎液流速日变化及其与环境因子的关系分析,探讨环境因子对茎干直径和茎液流速变化的影响,为进一步认识库车白杏生长与环境的关系提供科学依据.[方法]利用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统对库车白杏的茎干直径、茎液流速及其环境因子日变化过程进行同步自动采集,并采用逐步回归分析方法进行分析.[结果]库车白杏茎直径变化过程曲线呈不规则锯齿状24h左右的周期性波动变化,晴天茎直径变化过程曲线比较平滑,阴天和雨天波动较大;茎直径变化与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射和土壤水势呈线性正相关,而与土壤温度和饱和水汽压差呈线性负相关.库车白杏茎液流速呈明显的昼夜节律变化,雨天的茎流速率变化过程有较大的起伏震荡;茎液流速与空气温度、空气相对湿度和土壤温度呈线性正相关,而与太阳总辐射、饱和水汽压差和风速呈线性负相关.[结论]库车白杏茎直径日变化呈白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射、土壤水势、土壤温度和饱和水汽压差紧密相关;茎液流速日变化呈单峰型曲线,与空气温度、空气相对湿度、土壤温度、太阳总辐射、饱和水汽压差和风速紧密相关.