不同地下水埋深下胡杨枝条水力导度及其季节变化

植物水力结构和功能的调整是植物适应环境水分变化的重要途径。通过观测新疆塔里木河沙雅河段垂向距离河道0.01 km、3 km和40 km处3个观测点不同地下水埋深,分析胡杨枝条水力导度及水势等相关水力结构参数的季节变化。结果表明:各观测点胡杨枝条平均导水率损失百分比数(PLC)均高于60%,各观测点之间无显著差异,表明受高蒸腾压力的区域环境影响,胡杨枝条木质部普遍存在较高程度的栓塞;低地下水埋深观测点胡杨比导率(Ks)、叶比导率(Kl)均显著增加,但枝条导水面积与叶面积之比(Hv)显著低于高地下水埋深观测点,表明胡杨主要通过提高Kl控制植物体内水势梯度,以适应深地下水条件,同时Kl增加主要受Ks增加影响,而非Hv;近河道浅地下水条件下,胡杨枝条导水功能受地下水季节波动影响明显,而远离河道深地下水条件下,主要受植物生长物候影响。     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要。以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:Ⅰ(离水域30~110 m,土壤含水量(SMC)58.23%)、Ⅱ(离水域160~240 m, SMC 40.53%)、Ⅲ(离水域290~370 m, SMC 28.36%)3个样地,研究了不同土壤含水量条件下胡杨叶片蒸腾速率(Tr)与叶性状之间的关联性。结果表明:(1)随着土壤含水量的逐渐减小,胡杨林的高度、胸径和郁闭度均逐渐降低,光合有效辐射(PAR)显著增加;(2)胡杨叶片的叶脉密度、叶厚度、净光合速率(Pn)、Tr、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)逐渐增加,而叶脉直径、叶面积和比叶面积逐渐减小;(3)3个样地胡杨Tr与叶脉密度均呈极显著的正相关关系(P<0.01),与叶面积和比叶面积呈极显著负相关关系(P<0.01);(4)在样地Ⅰ和样地Ⅲ,胡杨Tr与叶脉直径呈极显著的负相关关系(P<0.01),在样地Ⅱ二者呈显著负相关关系(P<0.05)。为适应土壤水分的梯度性变化,胡杨种群通过优化叶性状的资源投入以调控叶片蒸腾耗水,实现对土壤水分的有效利用和光合碳同化产物的合理分配,体现了干旱区内陆河湿地植物对特殊生境的生态适应机制。     

毛乌素沙地臭柏匍匐茎蒸腾速率和水势的日变化

采用LI-1600稳态气孔计和压力室对臭柏匍匐茎的蒸腾速率和水势进行了测定。结果表明,生长在毛乌素沙地沙丘顶部、滩地、人工造林地的来源于同一上级枝的有不定根和无不定根匍匐茎,在午前有不定根匍匐茎的蒸腾速率和气孔导度较无不定根的高,午后则相反,但日平均蒸腾速率和气孔导度没有差异(P<0.05)。无不定根匍匐茎的小枝(叶)水势比有不定根的略高,生长在沙丘顶部的臭柏,这种特征比滩地的明显。位于沙丘顶部臭柏的蒸腾速率、气孔导度和叶水势均低于滩地的,多元线性回归分析表明,臭柏蒸腾速率主要与气温、空气相对湿度、有效光幅射有关(P<0.01)。遭受切断干扰的有不定根匍匐茎,虽然能够维持其生命,但其水分生理特性受到了明显的抑制(P<0.05),干扰1周后,蒸腾速率仅能达到对照的45%。     

凝结水对荒漠区短命植物狭果鹤虱的生态作用

以中国西北干旱荒漠区新疆艾比湖湿地自然保护区为研究区,选取对水分输入响应最敏感的短命植物狭果鹤虱,通过遮盖处理形成不遮盖(T1组)、半遮盖(T2组)与全遮盖(T3组)的3个凝结水梯度;研究凝结水的多少对狭果鹤虱的株高、冠幅、叶面积、叶片厚度、根长、根径、叶片相对含水量、叶片水势以及生物量分配的影响。结果表明:(1)在植株生长季中后期,随着凝结水量增加,植株高度、冠幅面积、叶面积、叶厚度、叶片相对含水率、净光合速率与气孔导度叶片水势均显著增加(P 0. 05);相反地,根长和根径在3个凝结水量上没有显著差别(P0. 05)。(2)茎质比(SMR)在生物量分配中是一个比较稳定的性状,从T1～T3组,变化幅度为3. 0%～13. 5%。个体植株叶质比(LMR)差异显著(P 0. 05),根质比(RMR)均逐渐下降,但并未表现出显著差异。综合可知,干旱区中,狭果鹤虱的叶片可以吸收并利用凝结水,形态性状对水分极度敏感且具有较高变异性,主要通过改变地上性状、不改变地下性状的策略吸收利用大气凝结水。     

科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性

水分是沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长最重要的生态因子,在对科尔沁沙地东南缘樟子松疏林草地土壤水分监测的同时,对13年生沙地(疏林草地)樟子松人工幼树的叶片水势(ψ)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)及其相应环境因子进行测定,探讨疏林草地人工樟子松幼树的水分生理生态特性.结果表明:蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化和季节变化规律,两者的变化趋势相似,即在生长季节樟子松蒸腾速率呈现出较明显的双峰曲线;影响其变化的主要内在因子为气孔导度,外在因子是空气湿度和气温.针叶水势在一定程度上受到降水量、土壤水分含量及树木本身生长特性的影响.樟子松针叶水势、蒸腾速率等水分生理生态特征表明,对于13年生沙地樟子松人工幼树(密度为378株/hm2),即使在年降水量较丰富的年份,疏林草地樟子松生长仍然受到一定程度的干旱胁迫.     

不同气候条件下柠条锦鸡儿水力结构特征比较

以生长在内蒙古高原荒漠区的柠条锦鸡儿为研究对象,通过观测一年生枝条在不同气候条件下的水力结构特征日变化,结合气候因子,分析旱生植物如何通过调整水分传输来适应变化着的环境条件。结果表明:不管是晴天还是阴天,柠条锦鸡儿的水力结构参数与气温呈显著线性负相关,与相对湿度呈显著线性正相关;晴天柠条锦鸡儿的导水率、比导率和叶比导率明显比阴天低。这说明柠条锦鸡儿能根据环境胁迫的变化及时调整水分运输策略,在满足枝端叶片不同需水要求的前提下,尽量减少水分丧失,达到节水的目的。     

降水对青杨蒸腾速率及其内部调节机制的影响

降水主要增加３０～８０ｃｍ土层含水量,使空气相对湿度在１３时以前有明显提高,此时气孔导度和叶片水势亦明显提高。雨前青杨蒸腾速率日进程曲线呈双峰型,日均值３８．８μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１,蒸腾速率主由气孔导度和近叶面空气相对湿度进行调控。雨后蒸腾速率日进程曲线呈单峰型,日均值４９．９μｍｏｌ·ｍ－２·－１,植物蒸腾主受空气相对湿度和土壤水的影响,气孔调节不明显。一日内水分利用效率平均值雨前高于雨后。     

水力性状对荒漠植物群落物种多度分布格局的影响

干旱引起的植物死亡是陆地生态系统物种组成改变的一个重要原因。水力学性状作为连通植物和水分匮缺间的桥梁,揭示其对物种分布的影响对理解植物干旱适应性、荒漠生态系统植被恢复和管理具有重要的理论意义。以新疆艾比湖湿地自然保护区的木本植物为研究对象,比较物种多度、水力学性状在土壤干旱梯度下的变化特征,并分析水力性状与物种多度分布之间的关系。结果表明,在土壤干旱梯度下,所有物种的多度之和未有显著变化,但在物种层面,不同物种的多度对干旱胁迫响应明显不同;比导率、准稳态导水率和胡伯尔值均随土壤干旱增加呈增加趋势,而枝叶水势不断降低,但干材密度没有显著变化;水力性状在种间的差别随土壤干旱程度发生变化;冗余分析和广义加性模型的结果表明,基于所测水力性状可以解释荒漠木本植物多度分布格局变化的92.8%,其值远高于单个或少数几个性状的组合（13.30%～86.40%）;植物多度随着准稳态导水率、比导率、胡伯尔值和枝叶水势等水力性状的升高而增加,随着干材密度的增加而降低。可见,水力性状与荒漠植物物种多度分布之间存在明显关系,利用水力性状的变化可以预测木本植物多度分布的变化。     

策勒绿洲前沿两种植物的水分生理生态特征

20 0 3年夏季 ,在策勒绿洲前沿地区同一生境条件下 ,研究了骆驼刺 (Alhagisparsifolia)、多枝柽柳(Tamarixramosissima)水势和蒸腾作用的日变化及其与环境因子的关系。结果表明 :在相同土壤水分条件下 ,多枝柽柳的水势低于骆驼刺的水势。多枝柽柳的蒸腾作用与得到充分水分供应的植物一致 ,而骆驼刺则表现为中午限制供水的植物类型。多枝柽柳和骆驼刺气孔导度的变化是影响蒸腾速率最主要的因子 ,环境因子中气温、大气相对湿度与蒸腾速率的相关性最显著 ;有效光合辐射与水势的相关性最高。大气相对湿度与水势呈正相关 ,与蒸腾速率呈负相关。从两种植物表现出的水势和蒸腾作用的特点看 ,多枝柽柳较骆驼刺更适应所处的生境条件     

祁连山高海拔雨养农业区油菜、小麦光合特性比较研究

在作物生长旺盛期,采用LI-6400便携式光合仪测定了祁连山高海拔雨养农业区环境因子和油菜、小麦叶片光合生理指标,比较了油菜、小麦及低海拔地区作物光合参数的差异性。结果表明:光合有效辐射和空气温度均呈单峰型日变化曲线,而空气湿度呈"S"型日变化曲线,大气CO2浓度为早晚较低,下午高。油菜和小麦的叶片净光合速率日变化均呈双峰型曲线,存在"午休"现象,且上午光合速率高于下午。油菜的蒸腾速率日变化呈双峰型曲线,小麦的蒸腾速率却呈单峰型曲线。气孔导度日变化大体呈"S"型曲线。光合有效辐射是影响叶片净光合速率和蒸腾速率的主要环境因子之一,空气湿度是气孔导度的主要影响因子。大气CO2浓度与小麦叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关关系。     

枸杞的生理因子与外环境气象因子的日变化规律研究

采用CIRAS-1型光合作用综合测定仪同时测定了3a生构杞和灌溉春小麦孕穗期蒸腾速率、净光合速率、气孔阻力等植物生理因子的逐时变化，并同时测定了总辐射、照度、光合有效辐射、叶温、气温、湿度和田闻微风。通过枸杞诸因子的日变化和同期春小麦的比较，研究了构杞叶片光合作用、蒸腾作用、气孔导度及其外界光、温、水、气和风的变化．结果表明，构杞净光合速率大于春小麦，比春小麦更喜光，存在光合午休现象；叶片蒸腾速率全天略高于春小麦，光合午休时段蒸腾速率没有继续加大，维持在相对较高但较平衡的水平上;构杞气孔导度较低；辐射、气温是影响光合午休的主要因子。相对湿度下层大于上层，风速分布规律则相反。构杞田闻没有明显的CO2吸收低谷。     

半干旱雨养区小麦光合作用、蒸腾作用及水分利用效率特征

对黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应进行了分析,结果表明:天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有"午休"现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同;蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间;在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都受到多个环境因子的共同影响;不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,有显著的相关关系;空气湿度对光合作用的影响大于温度.受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度.小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰型,上午高于下午,乳熟期日平均WUE比灌浆期低46.2%,且黄土高原半干旱雨养农业区WUE的高低变化与降水量的高低分布相吻合.     

氮、磷、钾施肥配比对红枣光合特性与水分利用效率的影响研究

不同氮磷钾处理条件下研究红枣光合特性及其水分利用效率的变化.结果表明:不同氮磷钾组合对枣树叶片叶绿素含量、叶面积指数以及光合特性和水分利用效率都产生了明显的影响.在磷钾适度的条件下,随着氮素施入量的增加,叶绿素含量先增后减,叶面积指数、净光合速率峰值和最小值都随氮素施入量的增加而升高,蒸腾速率和气孔导度值在日变化的各个...     

山杏幼苗水分生理生态特性及凋萎湿度的研究

对山杏幼苗进行 3种施水量的水分培养和干旱处理。结果表明 :随施水量的减少 ,叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率等指标都随之下降 ,叶片温度提高。 40 9.2和 1 89.2 mm施水量对山杏幼苗各项指标的影响呈显著差异 ,而 40 9.2和 32 1 .2 mm之间与 32 1 .2和 1 89.2 mm之间均无差异。随土壤干旱的加剧 ,山杏幼苗叶片的蒸腾速率和水势与土壤含水量呈规律性变化 ;当干旱持续 39天时 ,1 .44%的土壤含水量可视为山杏幼苗的凋萎湿度     

冬小麦叶片和冠层尺度的光合-蒸腾模拟

利用气孔导度-光合-蒸腾耦合模型(SMPT-SB),选取冬小麦关键生育期的典型日，模拟了冬小麦叶片和冠层尺度的光合与蒸腾速率日变化，并借助光合仪和涡度相关系统获得的观测数据进行了验证。研究结果表明：模型模拟的叶片和冠层尺度光合及蒸腾速率与实测值变化趋势具有较好的一致性，光合速率日均绝对误差不超过1μmol·m^-2·s^-1,蒸腾速率日均绝对误差不超过0.41 mmol·m^-2·s^-1;叶片尺度光合和蒸腾速率模拟值与实测值的决定系数R²均在0.90以上，冠层尺度也分别达到了0.96、0.88。此外，模型中水汽响应函数以f(D_s)=RH表示时，相对湿度(RH)变化较大会导致参数m值不能准确量化气孔导度(g_s)的变化，从而降低模拟效果；若分时期率定m值，会大幅提高模拟精度。该模型适用于冬小麦叶片及冠层尺度的土壤-植物-大气之间水碳交换的模拟。     

工业废水对黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化系统的影响

在自然条件下,通过增加不同强度的紫外线-B(UV-B)辐射,对宁夏地区春小麦叶片光合速率日变化和水分利用效率进行了研究。研究发现经增加R1强度(0.5 W/m2)UV-B辐射处理的春小麦净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率比对照分别下降了19.0%、9.8%、22.7%和10.2%,而经增加R2强度(1.0 W/m2)UV-B辐射处理的春小麦净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率比对照分别下降了48.8%、19.5%、53.6%和36.3%。表明,在自然条件下,春小麦叶片的光合作用随UV-B辐射增强而减小,水分利用效率也随之降低。     

碱性盐胁迫对宁夏枸杞生长、结构及光合参数的影响

采用盆栽试验,对碱性盐(NaHCO_3)胁迫下枸杞生长、叶片解剖结构、超微结构以及光合参数进行了研究。结果显示:随着NaHCO_3胁迫浓度的增加,净生长量呈先增加后降低的趋势,地上部干重、地下部干重和整株干重总体呈下降趋势,根冠比呈上升趋势;叶肉栅栏组织在低浓度NaHCO_3处理(150 mmol·L-1)时排列比较紧密,随着胁迫浓度增加,栅栏组织的细胞层数逐级减少,细胞结构紧密度逐渐降低,叶片厚度、上下表皮厚度及晶体数呈现先增后降的趋势;超微结构显示,随着胁迫浓度的升高,叶肉细胞形状变的不规则,叶绿体结构变形,基粒片层排列紊乱,淀粉粒增多;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和气孔导度(Gs)随NaHCO_3浓度的升高呈下降趋势,胞间CO_2浓度(Ci)呈升高趋势,水分利用效率(WUE)呈先升后降的趋势;相关分析显示,盐胁迫强度与净生长量、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值呈负相关关系,与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著负相关关系(P0.05)。由此说明,碱性盐胁迫改变了叶片的功能性状,促使枸杞光合作用下降,直接影响干物质积累及株高的生长。     

小麦干湿交替条件下的水分利用效率与生物学性状

在防雨棚盆栽试验条件下,以“A115”、“4185”为材料,用干湿交替方法研究了3种水分组合下小麦的水分利用效率与生物学性状的相关关系。结果表明产量水平的水分利用效率与株高、穗数、单株生物量、光合速率、蒸腾速率和产量成显著正相关;与除此而外的其他被测生物学性状不相关或相关不显著。叶片水平的水分利用效率与气孔导度和蒸腾速率成极显著负相关关系,与穗粒数和分蘖数成显著负相关关系;与其他被测性状不相关或相关不显著。     

光质对甜椒幼苗生长生理及抗氧化性的影响

采用基质培养法,研究了LED蓝光和紫光对黄色甜椒幼苗生长及其光合特性、叶绿素荧光参数和抗氧化能力等生理生化特征的影响。结果表明:(1)与白光处理相比,蓝光处理使黄色甜椒的幼苗株高、茎粗、鲜重、干重、叶片气孔开度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率、胞间CO2浓度、瞬时水分利用效率、瞬时羧化效率、瞬时光能利用率、PSⅡ光合性能指数(PI)、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量明显增加,其中增加幅度较大的是植株干重、叶片蒸腾速率、光合速率、瞬时光能利用率和抗坏血酸(ASA)含量,其值均在白光处理的2倍以上。与此同时,叶片中超氧阴离子(O_2~-·)产生速率、过氧化氢(H_2O_2)和膜质过氧化产物(TBARS)积累分别降低到白光处理的50.26%、44.60%和55.88%;(2)紫光处理使黄色甜椒幼苗叶片中的类胡萝卜素含量增至白光处理的近2倍,增幅显著,但使其株高、根长、茎粗、鲜重、干重、叶片数、叶面积、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a+b含量、蒸腾速率、气孔导度、光合速率、胞间CO_2浓度、瞬时羧化效率、瞬时光能利用率和最小荧光(Fo)值明显降低,其中干重、蒸腾速率、气孔导度和SOD活性降幅较大,分别为白光处理的11.36%、47.44%、35.86%和49.04%;(3)蓝光和紫光都没有影响叶片的叶绿素荧光参数PSⅡ最大量子产额(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)。综上,在3种LED光中,蓝光更有利于黄色甜椒幼苗的生长,紫光具有明显的抑制作用。     

沙冬青种子形态和比叶面积沿降水梯度的变化特征

种子形态学性状对种子植物繁衍具有重要的调控作用,比叶面积反映植物截获光能的能力,这二大功能性状反映了植物对环境的适应策略及自身调控机制。以天然沙冬青种群为研究对象,沿270-50mm年降水梯度,测量分析了6个分布区内的标准株的种子和叶片。结果表明:6个自然分布区的沙冬青种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著性差异(P<0.05),而种子长宽比差异不显著(P>0.05)。其中种子体积变异程度最大,且种子多项形态指标的协同作用显著,说明种子通过调节大小和性状间的最优组合来适应环境的变化。不同区域的环境因子中仅年平均降雨量对沙冬青比叶面积的影响显著,且随着雨量的增加,比叶面积呈增大趋势,表现出显著的正相关性(P<0.05)。沙冬青种子各性状与比叶面积之间存在负相关关系,但仅种子长度与比叶面积的相关性显著,说明植物的资源营养生长和种子繁殖生长的时期本身不完全同步,两者间的权衡关系体现了沙冬青对外界环境变化的适应策略。