水分胁迫下雌雄异株植物草繁殖策略的可塑性调节

研究雌雄异株草本植物应对环境胁迫的繁殖策略及生殖分配可塑性,对发展雌雄异株植物的生活史进化理论和该类植物资源保护利用具有重要意义。实验以草为材料,通过设置轻度（LS）、中度（MS）、重度（RS）水分胁迫梯度,研究雌、雄单株的花芽分化、生物量分配、花穗性状、花药（或子房）数、花粉数及活力等与生殖生长相关的可塑性。结果表明：1）草通过提前花芽分化应对水分胁迫,雄株先于雌株进入生殖生长（P ＜0．01）。2）雄株增加生殖分配应对 LS 胁迫,雌株减少花穗生物量应对水分胁迫;在 RS 胁迫时雄株的生殖分配为雌株的近3倍。3）草通过减少花穗数应对胁迫,雄株显著增加单个花穗的小花数来应对轻中度缺水（P ＜0．05）,雌株则减少开花频次降低水分胁迫下生殖能量消耗。4）轻中度水分胁迫对雌株子房宽度无显著影响;中重度胁迫虽使雄株显著缩短了花药长度、减少了单个花药的花粉数（P ＜0．05）,但花粉大小、花粉活性受影响较小。5）雄株花穗的 POD 和 SOD活性显著高于雌株,雄株对水分胁迫更加敏感。在水分胁迫下,草在生存和防御功能稳定的基础上,可以通过协调分配有限资源,实现有性繁殖来完成草本植物较为短暂的生活史。     

营养生长期雌雄葎草表观性状对水分胁迫响应的性别差异

通过设置4个水分梯度,对营养生长期的葎草进行干旱胁迫处理,于性别可识别时,测定雌雄单株的根、茎、叶等构件数量性状、鲜重干重及占生物量比例等指标。结果表明,葎草通过显著缩短营养生长持续期应对水分胁迫,雄株比雌株对水分缺乏更加敏感;根首先,叶次之,茎第三对胁迫做出响应;根通过降低自身含水量满足茎、叶对水分的需要,同时茎叶通过减少叶片数与茎分枝数,缩小单叶面积与茎长度,降低单株对水分的消耗;雄株的叶总面积,茎分枝、长度与体积,根长与体积显著低于雌株;水分对各构件鲜重、干重均存在极显著影响,但性别间仅根系生物量存在显著差异;雄株的总生物量显著低于雌株,但性别对构件生物量分配比例无显著影响。通过减少营养生长投入,快速转入生殖生长应对水分胁迫,为葎草种群繁衍与扩展奠定基础。     

支持物改变葎草形态可塑性和繁殖特性

通过葎草(Humulus scandens)以乔木支持物、灌木支持物和无支持物3种生长方式,测定雌、雄单株生物量分配、形态特征和繁殖特征等指标,分析支持物对葎草形态可塑性和繁殖的影响。结果表明,支持物对雌株和雄株茎、叶、花穗性状均有显著影响(P0.05),支持物对雄株主茎长、主茎直径、单叶面积及花穗长的影响均大于雌株(P0.05),支持物对雌株的分枝率、总茎长、叶片数及花穗数的影响均大于雄株;支持物对雌株总生物量、茎和叶分配比均无影响,对雄株总生物量、茎和叶分配比则有显著影响(P0.05);支持物对雌、雄株的花分配影响较小,雄株的繁殖分配、繁殖效率指数、繁殖指数和繁殖比率均显著大于雌株(P0.05),且支持物对雄株繁殖特性的影响小于雌株,雌株比雄株具有更高的繁殖可塑性。总之,有无支持物及支持物种类对葎草形态可塑性和繁殖有明显影响。     

遮阴对葎草构件性状及生物量结构影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草(Humulus scandens)为材料,设置不同遮阴度(0、25%、50%、75%),测定雌、雄株的构件性状、水分分配、生物量结构及根冠比,分析遮阴对葎草结构形成和生长策略影响的性别差异。结果表明,遮阴对葎草叶性状的影响为叶宽叶长叶厚,对茎性状的影响为茎长茎径节间长,叶长、叶宽、茎长和节间长存在性别差异(P0.05);遮阴对单叶面积、总叶面积、叶面积比率、比叶面积均有极显著影响(P0.01),遮阴可增加雌株但显著减小雄株的总叶面积(P0.05);遮阴对单株生物量、茎叶水分含量和生物量分配及单株根冠比有显著影响(P0.05),虽雄株总生物量显著大于雌株,但雌株茎分配显著大于雄株,且叶、根分配无性别差异。雌、雄株采用改变构件性状和生物量结构,形成与性别分化匹配的对不同遮阴度的生长策略。     

不同温度下雌雄葎草营养生长期的生长特性

通过测定15、20、25 ℃培养条件下,雌雄葎草(Humulus scandens)单株营养生长期持续时间,根、茎、叶等构件数量性状及鲜质量、干质量和生物量分配等指标,分析温度对营养生长期雌雄葎草生长特性的影响。结果表明,温度对葎草营养生长持续期有极显著影响（P＜0.01）,雌株比雄株更易受影响;温度极显著影响根、茎、叶等构件数量性状及其鲜质量与干质量;温度极显著影响营养生长期雌、雄葎草单株的生物量总量及构成,雄株通过减少叶生物量、雌株通过增加根系生物量来为生殖生长提供物质基础。     

铬胁迫对葎草雌雄植株光合生理特性的不同影响

采用盆栽法研究不同铬浓度(Cr³⁺)(分别为0,50,200,300 mg/kg)下葎草雌雄植株气体交换及光合生理特性的不同影响。结果表明,1)对照处理下,雌株的净光合速率(P_n)、叶绿素荧光参数、根鲜重和主茎长比雄株高,叶绿素含量和丙二醛含量比雄株低。2)50 mg/kg时雌雄植株的P_n显著升高,除叶绿素荧光参数有显著减少之外,雄株其余各项指标显著增加,而雌株则与对照相近。200 mg/kg时雌雄植株的P_n与对照相近,MDA含量没有差异,但根鲜重和叶绿素荧光参数却显著降低,且雄株的叶绿素含量和主茎长也明显减少,而雌株却没有变化。300 mg/kg时雌雄植株的P_n和根鲜重显著降低,雄株各项指标的下降比雌株更显著,雌株则通过提高根鲜重、主茎长、蒸腾速率(T_r)和瞬时水分利用效率(WUE_i),并调整光系统Ⅱ反应中心,增强修复能力,以利于有效缓解光合机构的损伤。3)从总体上来看,随Cr³⁺胁迫的加剧,雌雄植株的净光合速率呈现出先升后降,主茎长、根鲜重和叶绿素荧光参数则呈下降趋势,而MDA含量和表观光合电子传递速率(E_TR)呈上升趋势;但雄株的叶绿素含量随着Cr³⁺浓度的增加而逐渐下降,而雌株在不同浓度的铬胁迫下叶绿素含量和光系统Ⅱ反应中心的变化却没有明显规律。因此,适量的铬有利于葎草雌雄植株的生长,显著提高净光合速率,但过高浓度的铬胁迫对雌雄植株具有明显的抑制作用,显著降低光合速率,在逆境胁迫下二者均表现出明显的自我保护的抗逆生理响应机制,尤其是雌株具有更灵活的响应策略以及更强的适应性和耐受性。     

越冬时葎草雌雄株生理反应和再生策略的差异分析

以野生雌雄葎草为材料,通过测定越冬前(12月1日)、越冬中(1月15日)和越冬后(4月15日)雌雄株构件中可溶性糖(SS)、淀粉(ST)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)活性,测定越冬后构件存活率和再生率及再生构件性状与生物量分配比,分析雌雄株越冬时生理反应和再生策略的差异。结果表明:1)越冬前雄株叶片中ST含量小于雌株而SS含量大于雌株,其成熟茎和根的SS和ST含量均小于雌株(P0.05),雄株通过提高叶中SS含量抵御寒冷,雌株通过转移糖分到茎和根应对寒冷;2)越冬前雄株叶和茎的PA含量显著大于雌株,根中含量显著小于雌株(P0.05),构件中NR活性无性别差异(P0.05),雄株通过增强茎和叶的呼吸抵御寒冷,雌株通过根储备营养应对寒冷;3)越冬后雌株再生叶的SS和ST含量大于雄株(P0.05),PA含量和NR活性小于雄株,其再生代谢基础高于雄株;4)越冬时雄株植株存活率为26.67%,为雌株植株存活率的34.78%,雄株存活植株的茎存活率仅为雌株的32.24%,越冬后雌株茎、叶再生率仅为雄株的21.03%和23.82%,而花序再生率高达74.40%;5)雌株再生叶数和叶面积及再生茎长小于雄株(P0.05),其再生茎和叶生物量分配比仅0.59%和1.31%,再生花序分配达98.09%,其再生花序柄和花序轴长及小花数大于越冬前正常花序,且萼片面积增大且生物量分配比占31.26%,总面积达624.92 cm~2·株~(-1),为再生叶总面积的24.50倍。越冬时雄株通过生理反应抵御寒冷,使茎和根贮藏物质低于雌株,故其存活率和再生率低于雌株。越冬后雄株再生生物量仅1.57 g·株~(-1)全部分配到营养器官,雌株再生总生物量达32.05 g·株~(-1),且98.09%分配到花序,萼片代替叶片为主要光合器官,为花序形成和开花就近提供养分。     

草地群落类型对乳白香青种群特征和雌雄株形态及抗性的影响

为探究亚高山雌雄异株草本植物乳白香青对生境的适应方式,通过测定5个草地群落(A-老芒麦改良草地,B-虉草改良草地,C-天然草地,D-天然草甸,E-沙化草地)中乳白香青种群数、种群密度和面积、分布系数、性比组成,以及雌雄株构件性状、生物量配比、水分分配及抗性物质含量等参数,研究群落组成对乳白香青种群特征、雌雄株形态可塑性及抗性的影响。结果表明,5个草地群落的优势种、群落密度、基盖度、物种密度和优势种高度及土壤理化性状的显著差异(P0.05),使不同群落中乳白香青种群特征显著不同,群落类型对种群特征参数影响顺序为种群面积种群密度性比年龄结构种群数分布系数;D群落中乳白香青种群数和分布系数最高,C中乳白香青种群面积和密度最大,E中乳白香青种群数仅分别为D和C中的30.21%和35.11%,分布系数仅为C中的36.04%;群落类型对乳白香青种群年龄结构和性比有显著影响(P0.05),雌株数为雄株的2.22~7.03倍;叶数和叶面积、株高和茎径、根长、小花数和苞片层数有显著的性别差异(P0.05),群落类型对雌雄株的叶数和叶面积、株高、根数、花序数和小花数有显著影响,对雄株茎径和苞片层数有显著影响;雄株总生物量和花分配比显著高于雌株,而根分配比显著低于雌株(P0.05),群落类型对乳白香青生物量配比有显著影响,雌株生物量配比受影响顺序为花总生物量叶根茎,雄株受影响顺序为花茎叶总生物量根;雄株茎、叶、花含水量显著高于雌株(P0.05),根含水量在性别间和群落间差异较小,雌株构件含水量受群落类型影响顺序为花茎叶根,雄株为叶茎花根。雄株中MDA含量高于雌株,雌株中H_2O_2含量及T-AOC活性大于雄株(P0.05),群落组成对雌、雄株中H_2O_2和MDA含量及T-AOC活性有极显著影响(P0.01)。A和B中H_2O_2和MDA含量最低,E中H_2O_2和MDA达最大值,而T-AOC活性最低。雌、雄个体均能依据群落生境调整生长策略,通过构件性状、生物量配比、水分分配和抗性生理等适应性变化,使种群具有与生境匹配的种群特征,利于提高种群适合度和生活史完成。     

越冬时葎草雌雄株生理反应和再生策略的差异分析

以野生雌雄葎草为材料,通过测定越冬前(12月1日)、越冬中(1月15日)和越冬后(4月15日)雌雄株构件中可溶性糖(SS)、淀粉(ST)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)活性,测定越冬后构件存活率和再生率及再生构件性状与生物量分配比,分析雌雄株越冬时生理反应和再生策略的差异。结果表明:1)越冬前雄株叶片中ST含量小于雌株而SS含量大于雌株,其成熟茎和根的SS和ST含量均小于雌株(P<0.05),雄株通过提高叶中SS含量抵御寒冷,雌株通过转移糖分到茎和根应对寒冷;2)越冬前雄株叶和茎的PA含量显著大于雌株,根中含量显著小于雌株(P<0.05),构件中NR活性无性别差异(P>0.05),雄株通过增强茎和叶的呼吸抵御寒冷,雌株通过根储备营养应对寒冷;3)越冬后雌株再生叶的SS和ST含量大于雄株(P<0.05),PA含量和NR活性小于雄株,其再生代谢基础高于雄株;4)越冬时雄株植株存活率为26.67%,为雌株植株存活率的34.78%,雄株存活植株的茎存活率仅为雌株的32.24%,越冬后雌株茎、叶再生率仅为雄株的21.03%和23.82%,而花序再生率高达74.40%;5)雌株再生叶数和叶面积及再生茎长小于雄株(P<0.05),其再生茎和叶生物量分配比仅0.59%和1.31%,再生花序分配达98.09%,其再生花序柄和花序轴长及小花数大于越冬前正常花序,且萼片面积增大且生物量分配比占31.26%,总面积达624.92 cm²·株^-1,为再生叶总面积的24.50倍。越冬时雄株通过生理反应抵御寒冷,使茎和根贮藏物质低于雌株,故其存活率和再生率低于雌株。越冬后雄株再生生物量仅1.57 g·株^-1全部分配到营养器官,雌株再生总生物量达32.05 g·株^-1,且98.09%分配到花序,萼片代替叶片为主要光合器官,为花序形成和开花就近提供养分。     

温度对雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度为变量,通过测定营养生长期和生长积温、叶数量与性状、光合色素含量及生物量分配的变化,分析温度对葎草光合物质基础、光合速率和光合效益的影响,研究雌雄株的营养生长持续期、叶性状、光合参数及生物量分配对温度响应的性别差异。结果表明,温度与性别对营养生长持续期和生长积温均有极显著影响(P<0.01),3个温度下雄株花芽分化均显著早于雌株(P<0.05);花芽分化主要受温度影响,生长积温主要受性别影响,20 ℃利于花芽分化,营养生长期长短与积温大小无关;温度对叶性状有显著影响(P<0.05),受影响顺序为叶片数/株>单叶面积>叶宽>叶长,25 ℃时叶片数/株和单叶面积最大;光合色素含量无性别差异(P>0.05),温度显著影响除叶绿素b外的其他色素含量(P<0.05),顺序为类胡萝卜素>叶绿素a+b>叶绿素a/b>叶绿素a>叶绿素b,20 ℃时光合色素含量显著低于其他温度。性别对P_n、G_s和T_r有显著影响(P<0.05),温度对光合参数有显著影响(P<0.05),影响顺序为P_n>C_i>T_r>G_s,P_n、C_i和T_r主要受温度影响,G_s主要受性别影响;雌株生物量及根分配显著大于雄株(P<0.05),温度对生物量累积及分配有极显著影响(P<0.01),随温度下降单株生物量显著下降(P<0.05),温度对生物量分配影响顺序为根>叶>茎,25 ℃时优先向根和茎分配,20 ℃时显著降低了茎分配,15 ℃时显著优先向叶分配。     

毛地黄鼠尾草在不同授粉条件下的繁殖成功与花性状选择

开花植物的繁殖成功在自然种群普遍受到花粉限制的影响。选择理论认为，当植物种群内不同个体的花粉限制程度存在差异时，将发生传粉者介导的自然选择。通过比较毛地黄鼠尾草在不同授粉条件下的繁殖成功和花性状选择，探究了该植物花表型的适应性及其选择机理。结果表明：1）在自然授粉条件下，该植物的繁殖效率（即坐果率和结籽率）与个体的花柱头高度存在显著的负相关关系（P<0.05），而在人工补充授粉条件下，其繁殖效率与个体的花数量之间存在显著的负相关关系，同时个体的结籽率与柱头探出花冠长度也存在显著的负相关性（P=0.031）。2）在自然授粉条件下，该植物因花粉限制导致的结籽率折损与个体的花数量和柱头探出花冠长度皆存在显著的负相关关系（P=0.006，0.041）。3）在两种授粉条件下，花产量性状均受到显著的定向选择作用，且在人工补充授粉条件下的选择强度显著低于自然授粉状态。花柱头高度仅在自然授粉条件下检测到显著的定向选择，相反，柱头探出花冠长度仅在人工补充授粉条件下检测到显著的定向选择；另外，花冠口大小与柱头探出花冠长度的组合性状受到了显著的相关选择。研究表明，毛地黄鼠尾草的花性状明显受到传粉者介导选择；其中，花部结构性状为提高传粉效率表现出明显的功能整合趋向。     

绿洲-沙漠过渡带引种植物光合生理特征研究

为了研究引种植物在绿洲-沙漠过渡带极端干旱条件下的适应性,在自然条件下对3种引种植物文冠果、酸枣、紫叶小檗的光合、水分等生理指标进行了研究。结果表明,1) 3种植物的光响应曲线变化趋势基本一致,均表现为随着光合有效辐射(PAR)的增大净光合速率(P_n)先增大后减小;文冠果和紫叶小檗的光饱和点明显高于酸枣(P<0.01),说明文冠果和紫叶小檗利用强光的能力较大,对光环境的适应性较强;紫叶小檗的最大净光合速率(P_nmax)和暗呼吸速率(R_d)也明显高于文冠果和酸枣,表明紫叶小檗具有高光合耐胁迫的优势。2)3种植物的叶绿素含量和丙二醛含量的变化一致,文冠果均显著高于其他2种植物(P<0.05);3种植物的可溶性糖含量差异不显著(P＞0.05),而紫叶小檗的脯氨酸含量显著高于其他2种植物(P<0.01),说明在该生境下紫叶小檗能够较好的保持体内水分含量,较好的适应该生境。3) 3种植物的清晨水势和正午水势都有相同的大小关系,都是文冠果较大,酸枣最小,而且植物种之间差异极显著(P<0.01),说明紫叶小檗和酸枣的吸水能力较强,它们主要依靠夜间水分恢复能力来应对干旱环境。总的来说,3种植物的光合参数及生理指标的变化趋势不是完全一致,这可能是由于植物种之间的个体差异,以及不同植物对同一生境的差异所致,因此,要想选取适合在策勒绿洲-沙漠过渡带大面积种植的引种植物,还需做进一步的研究。     

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应,对肇东苜蓿进行盆栽控水试验。设置正常供水（CK）、轻度干旱（LS）、中度干旱（MS）和重度干旱（SS） 4个处理,在干旱处理4周后进行复水,研究各处理间根系构型及生理指标的差异。结果表明：干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响（P<0.01）,对比根长、根表面积、根体积和根密度有显著影响（P<0.05）。干旱胁迫抑制了根系的生长,降低了根干重、根长、根表面积、根体积、根密度和根尖数等形态指标,促进了比根长的增加。各处理间拓扑指数差异显著（P<0.05）,干旱促进苜蓿根系从二分枝型向人字形结构转变。干旱胁迫极显著（P<0.01）增加了根系丙二醛（MDA）和超氧负离子（O^2-）的含量,同时超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也极显著增加（P<0.01）,从而保持体内活性氧处于较低水平。脱落酸（ABA）含量在干旱胁迫下极显著（P<0.01）增加,通过其生理作用及信号传导途径提高苜蓿抗旱性。     

两种香花芥属植物叶片结构及光合特性研究

以欧亚香花芥和河北雾灵山、塞罕坝的2个野生型雾灵香花芥为试验材料，研究其功能叶片的形态、解剖结构、色素含量、叶绿素荧光及光合参数，借助相关性和冗余分析的方法探究两种香花芥属植物叶片结构与光合生理的关系。结果表明：1）2个野生型雾灵香花芥的叶片结构和光合生理存在种内差异，其中雾灵山植株叶片加厚、叶面积增大，栅栏组织加厚，色素含量丰富，净光合速率高，而塞罕坝植株叶片厚、气孔密度大，海绵组织加厚，导管、筛管直径加粗，PSⅡ反应中心活性参数高，蒸腾速率强；欧亚香花芥的叶表毛状体分布密集，栅海比高，色素含量丰富，净光合速率及水分利用效率高，均优于2个野生型雾灵香花芥。2）两种香花芥属植物叶片结构性状与光合生理参数间存在较强相关性，借助冗余分析筛选出栅海比、海绵组织厚度、表皮毛密度、组织结构疏松度、叶面积、导管直径、栅栏组织厚度和维管束直径等对光合生理有重要影响的叶片结构参数，其中栅海比达到显著水平（P<0.05），是两种香花芥属植物生态适应性及资源获取的主要驱动因素。总的来说，两种香花芥属植物均在引种地长势良好，具备一定的园林开发基础；同时栅海比可作为香花芥属植物筛选高光效优良种质的重要参考指标。     

不同光强下4种鸭跖草科植物的生物量分配、水分生理及光响应特征

以紫鸭跖草、‘花叶’水竹草、吊竹梅和‘绿叶’水竹草为试验材料,利用遮光网人工模拟5个光强梯度,研究不同光强对4种鸭跖草科植物生物量分配、水分生理以及光响应曲线特征的影响。结果表明：随光强的降低,4种植物的地上生物量均呈先升后降的趋势,并在遮光度25%至75%期间显著升高（P<0.05）,除紫鸭跖草的总生物量无显著变化外,其他3种植物的总生物量也呈先升后降趋势;不同光强对4种植物的物质分配规律及冠根比的影响不同,但4种植物的茎贡献率均呈上升趋势;正午水势随光强的降低而增加,且与失水速率的变化趋势具有较高的一致性,其中紫鸭跖草和吊竹梅的失水速率较低;在不同光强处理下,4种植物的光响应曲线均呈现出随着光合有效辐射（PAR）的增加而先增加后趋于平缓的趋势;随着光强的降低,4种植物的最大净光合速率、表观量子效率和光饱和点均呈现出先升后降的趋势;紫鸭跖草和吊竹梅具有较高的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点以及较低的暗呼吸速率,且水分利用效率在不同处理间无显著差异,均表现出较高的水平。综上所述,4种植物在适当的弱光环境中（遮光度25%~75%）,可以通过调整形态、物质分配规律及光响应特征的方式去更有效的利用弱光资源,但不同种植物的应对能力呈现出一定的差异性,其中紫鸭跖草和吊竹梅的光适应性较强。     

水分胁迫对两种荒漠灌木幼苗生长与水分利用效率的影响

通过盆栽试验测定了不同水分胁迫下霸王和柠条幼苗的生长生理特性,长期水分利用效率(WUE_L)和叶片碳同位素组成(δ¹³C 值),并对各生长指标、δ¹³C 值与WUE_L进行了相关性分析。结果表明,1)重度水分胁迫显著降低霸王和柠条的总生物量、地上生物量、总叶面积、叶数;2)随水分胁迫程度增加,霸王和柠条的WUE_L与叶片δ¹³C值逐渐提高,且WUE_L与δ¹³C 值呈显著正相关(P<0.05);3)霸王和柠条的WUE_L与总叶面积、总叶数呈极显著负相关(P<0.01),与总生物量呈显著负相关(P<0.05);4)柠条的生物量和总叶面积显著小于霸王,但其根冠比较高,且在水分胁迫时,生物量、叶面积、叶数大幅度降低,对水分胁迫反应更敏感;5)同一水分梯度,柠条的WUE_L较低,但δ¹³C值相对较高。     

干旱胁迫对苣荬菜抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为探究野生苣荬菜(Sonchus brachyotus DC.)抗旱能力,用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究了不同程度干旱胁迫下苣卖菜幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,苣荬菜叶片相对含水量逐渐降低,质膜透性、丙二醛(MDA)含量升高,轻度干旱胁迫下以上3种指标与对照相比差异不显著(P<0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,SOD,POD活性在重度干旱条件下稍有下降,但仍高于对照。可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量持续上升,尤以脯氨酸上升幅度最大,重度干旱时达对照的11.06倍,表明苣荬菜有一定的抗旱能力。     

不同光强对4种鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的影响

为探究不同光强下鸭跖草科植物茎秆性状和力学特征的变化规律,以紫鸭跖草、花叶水竹草、吊竹梅和绿叶水竹草的茎段扦插苗为试验材料,通过遮光网设置5种光强梯度（分别为自然光强的100%、75%、50%、25%、5%）进行试验,研究不同光强对4种植物茎秆形态性状、解剖结构和力学特征的影响。结果表明：随光强的降低,4种植物节间长显著增加（P<0.05）,比茎重显著降低（P<0.05）,除紫鸭跖草的茎生物量无显著变化外,其他3种植物的茎生物量均呈先增加后降低趋势;不同的光强对4种植物的表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径以及茎粗产生了不同的影响,但各组织结构与茎粗的比值保持相对稳定,同时光强降低使4种植物的髓细胞长和皮层细胞长显著增加（P<0.05）,髓细胞宽和皮层细胞宽显著降低（P<0.05）;4种植物的弯折性能和抗压强度以及紫鸭跖草、吊竹梅和绿叶水竹草的组织结构强度随光强的降低而显著降低（P<0.05）。Pearson相关性分析结果表明,比茎重、表皮厚度、皮层厚度、维管束直径、髓直径、茎粗、皮层细胞宽、髓细胞宽与弯折性能呈极显著正相关（P<0.01）,髓细胞宽与组织结构强度呈极显著正相关（P<0.01）,比茎重、表皮厚度、髓直径、髓细胞宽与抗压强度呈极显著正相关 （P<0.01）。综合上述结果,4种植物可以通过增加茎生物量的分配、节间长的方式在弱光环境中获取有限的光资源,但茎生物量的增加存在明显的阈值,且与节间长的增加呈失衡状态,导致比茎重的降低以及茎秆各解剖结构发生改变,造成4种植物的弯折性能、组织结构强度和抗压强度降低,隶属函数分析表明不同光强下花叶水竹草和吊竹梅的茎秆特性较优,其次为绿叶水竹草,最差的为紫鸭跖草。