黄土高原2种典型灌木地土壤水分有效性及其影响因素

为确定土壤质地对旱生植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall)和沙柳(Salix psammophila)幼苗不同生理指标水分有效性的影响,采用盆栽控水试验,研究了黄土高原2种典型质地土壤(砂土和壤土)下长柄扁桃和沙柳幼苗不同生理指标随相对土壤含水率(土壤含水率占田间持水率的比值)的动态变化。结果表明:2种质地土壤下长柄扁桃和沙柳幼苗各生理指标相对值在相对含水率降低至土壤水分阈值之前保持相对稳定,低于此阈值时随相对含水率的降低而迅速下降,且均可用非线性连续函数来拟合(R~2=0.8905～0.9864)。2种植物土壤水分有效性因选取指标的不同而略有差异,当以瞬时气体交换指标(相对净光合速率R_(Pn)和相对气孔导度R_(Gs))为评价指标时,砂土水分有效性高于壤土;当以相对水分利用效率R_(WUE)为评价指标时,壤土水分有效性高于砂土。瞬时气体交换指标(R_(Pn)和R_(Gs))的水分阈值高于日变化指标(相对日蒸腾速率R_(Td)),表明土壤质地和时间尺度均会影响植物生理指标对土壤水分有效性的响应。因此,在黄土高原进行植被恢复与生态建设时应考虑土壤质地对植物水分有效性的影响。     

硅对干旱胁迫下四棱豆幼苗生物量和生理特性的影响

采用营养液培养的方式,用PEG 6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0.315MPa)模拟干旱胁迫,研究了硅对干旱胁迫下四棱豆幼苗生物量和生理特性的影响。结果表明,与对照相比,干旱胁迫抑制了四棱豆幼苗生物量的积累,施用不同浓度的硅能有效缓解干旱胁迫对四棱豆幼苗生物量积累的抑制;与单独PEG 6000处理相比,模拟干旱胁迫下施硅处理提高了叶绿素含量、根系活力以及POD、CAD、SOD活性,降低了细胞膜透性、H2O2、脯氨酸和丙二醛含量以及脂氧合酶活性,降低了膜脂过氧化作用,缓解了干旱胁迫对细胞膜的伤害,增强了四棱豆幼苗的耐旱性,且1~1.5mmol/L的硅处理效果优于2mmol/L硅处理。     

甜菜碱对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响

以新疆广泛种植的棉花品种新陆早18号为试材,通过测定棉花幼苗体内脯氨酸、可溶性糖和丙二醛（MDA）的含量及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,研究叶面喷施不同浓度甜菜碱（Glycine betaine,GB）对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,与对照相比,脯氨酸、可溶性糖、MDA含量及SOD和POD活性都显著提高,喷施甜菜碱后促进脯氨酸和可溶性糖含量进一步提高,酶活也显著升高,同时有效抑制了丙二醛含量的增加,CAT活性受干旱胁迫及甜菜碱的影响较小。研究表明喷施低浓度甜菜碱在一定程度上可以缓解干旱胁迫对棉花幼苗的伤害。     

干旱胁迫对台湾栾树幼苗生长和生理生化指标的影响

采用称量控水方法,设置正常供水（CK）、轻度干旱胁迫（LD）、中度干旱胁迫（MD）和重度干旱胁迫（SD）4种水分处理,研究不同程度干旱胁迫对1年生台湾栾树盆栽苗生长和生理生化指标的影响,探讨台湾栾树耐旱机制.研究发现：随干旱胁迫程度的加剧,台湾栾树幼苗高生长量和生物量逐渐降低,但根冠比显著提高;台湾栾树幼苗叶丙二醛浓度、可溶性糖及脯氨酸质量分数增加,K＋和Ca2质量分数在LD处理略有升高后缓慢下降,Mg2＋质量分数则只有轻微减少;而叶可溶性蛋白质质量分数及CAT、POD、SOD、APX等活性表现为先增加后降低的规律,且在MD处理均达到最大.结果表明：干旱胁迫下台湾栾树膜脂过氧化加剧和生长受到抑制,但其能通过提高抗氧化酶系统的活性和积累可溶性糖、脯氨酸及可溶性蛋白质等渗透调节物质来保护膜结构,使其保持正常的生理活动,从而表现出较强的抗旱能力.     

不同林草复合配置对长柄扁桃林地土壤养分和酶活性的影响

[目的]揭示不同草本植物对长柄扁桃林地土壤养分和酶活性的影响规律,为煤矿塌陷区的植被恢复与生态建设提供理论依据。[方法]以6种林草复合配置模式(沙打旺+长柄扁桃(SC)、草木樨+长柄扁桃(CC)、苜蓿+长柄扁桃(MC)、红豆草+长柄扁桃(HC)、小冠花+长柄扁桃(XC)),长柄扁桃纯林(CK))林地土壤为研究对象,采用田间小区试验方法,测定0—60 cm土壤养分和酶活性指标。[结果]①不同复合模式有机质含量比对照均显著增加,表现为:MCCCSCXCHCCK,全氮、碱解氮、速效磷、速效钾与有机质变化趋势相似,MC,CC和SC模式增加较为明显,XC和HC模式增加较少;②除脲酶外,土壤酶活性在不同复合配置模式间差异显著,SC,CC和MC 3种模式明显优于HC和XC;③土壤蔗糖酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶与有机质、全氮、碱解氮、速效磷呈显著正相关,脲酶与速效磷显著正相关,土壤酶活性与养分间关系紧密,可用来表征土壤改良效果。[结论]研究区选用沙打旺+长柄扁桃、草木樨+长柄扁桃、苜蓿+长柄扁桃3种林草配置模式对土壤养分积累和酶活性促进具有明显改善作用,因此选用以上3种配置模式更有利于榆林煤矿塌陷地植被恢复。     

新型复合保水剂对干旱胁迫下小麦幼苗生长和生理特性的影响

研究新型复合保水剂对于干旱胁迫下小麦幼苗的影响,为新型复合保水剂的施用提供一定的理论依据.在3种水分条件下施用不同剂量新型复合保水剂后,测定小麦幼苗的根茎长、叶片相对含水量、光合特性、光合色素含量、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量.试验结果表明,在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量55％),施用新型复合保水剂后,小麦幼苗根长5...     

紫穗槐幼苗叶片对不同干旱梯度胁迫的生理生态响应

研究了长期不同干旱梯度胁迫条件下紫穗槐幼苗叶片各种生理生化指标变化.结果表明:轻度、中度、重度胁迫条件下SOD、POD活性明显高于对照,而且随着胁迫时间的延长而逐渐增高.重度胁迫下SOD、POD活性与轻度、中度差异显著.胁迫前期(1～60 d)SOD、POD活性变化具有波动现象,胁迫后期(60～120 d)SOD活性下降,POD活性上升.轻度、中度、重度胁迫条件下可溶性蛋白质、脯氨酸含量高于对照,而且随着胁迫时间的延长而增高.重度胁迫下可溶性蛋白质、脯氨酸含量与轻度、中度差异显著,轻度、中度胁迫条件下可溶性蛋白质、脯氨酸含量差异不显著;从第80天始脯氨酸含量下降,而可溶性蛋白质含量增高.轻度、中度、重度胁迫条件下,可溶性糖含量差异较小.轻度、中度、重度胁迫条件下MDA含量、细胞膜相对透性高于对照,且逐渐增高,重度与轻度、中度差异显著,细胞膜透性变化与MDA含量变化成明显的正相关,MDA含量变化与SOD活性变化成正相关.     

干旱胁迫对银中杨生理生化特性的影响

以银中杨三年生苗木为试验材料,模拟不同程度的土壤干旱环境,研究了土壤干旱对银中杨生理生化特性的影响。结果表明,叶绿素含量在干旱初期降低,持续到干旱14天时,随着干旱程度的加剧,叶绿素含量增加。SOD在轻度干旱胁迫的初期,其活性提高,随着胁迫时间的延长、胁迫强度的加剧,其活性降低,但降低幅度较小;POD活性和可溶性蛋白含量显著降低;类胡萝卜素、脯氨酸含量和电解质含量略微增加,可溶性糖含量显著增加;丙二醛(M DA)含量无明显变化,银中杨叶片的电导率在干旱初期随着土壤含水量的降低而增加,干旱胁迫14天时,差异不显著。     

基于栓皮栎幼苗叶绿素荧光参数的不同质地土壤干旱胁迫指标

为了确定黄河小浪底不同土壤对栓皮栎幼苗的质地效应,在6个样点(A～F)采集土壤盆栽栓皮栎幼苗,测定不同土壤湿度下栓皮栎幼苗叶绿素荧光参数的变化,以最大量子效率Fv/Fm和实际量子产量Y(Ⅱ)开始下降和下降50％时的值为土壤干旱胁迫指示参数,确定干旱胁迫的土壤湿度指标,分析土壤的质地效应.结果 表明:1)Fv/Fm和Y(...     

薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的生理生化响应

为探究薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的适应能力,本试验以一年生薄壳山核桃幼苗为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(CK)、轻度干旱胁迫(LD)、中度干旱胁迫(MD)和重度干旱胁迫(SD)4种水分处理梯度,测定相关生理生化指标并分析叶片超微结构。结果表明,在干旱胁迫50 d时,随着干旱程度加剧,叶绿素a含量呈下降趋势,CK的叶绿素a含量分别是LD和MD的1.22和1.35倍;MD叶片气孔大量闭合,关闭密度达236个·mm^-2;LD和MD的净光合速率(Pn)较CK分别下降了17.16%和58.42%。此外,渗透调节物质含量在干旱胁迫下显著提高,其中LD和MD的可溶性蛋白含量较CK分别增加了141.68%和204.17%。在干旱胁迫50 d时,MD幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性达到峰值,为367.93 U·mg^-1prot,而过氧化物酶(POD)活性较干旱胁迫20 d出现下降。各水分梯度处理下,LD幼苗长势最好;MD叶片叶绿体结构破坏严重,基粒片层模糊不清;SD幼苗死亡,故为满足幼苗生长需要,应保证种植地土壤含水量达到田间持水量的35%以上。本研究...     

沙地濒危植物长柄扁桃生物学特性与抗逆性及应用综述

揭示长柄扁桃生物学特性与抗逆性机理并提高其在荒漠化治理中的生态效益和经济效益,是实现西北旱区荒漠化治理可持续发展和提升生态脆弱区生态系统服务功能面临的重要科学问题。本文回顾了长柄扁桃研究所取得的进展,包括建立了长柄扁桃快速育苗和无灌溉水栽培技术,揭示了不同地区长柄扁桃生长规律及其对逆境的适应性,推进了长柄扁桃在荒漠化治理中的应用及其产品开发等;在此基础上,提出了长柄扁桃研究面临的机遇和挑战,包括长柄扁桃的适生土壤类型与耗水量,不同地区长柄扁桃的合理种植密度及其调控和管理措施,长柄扁桃抗逆性机理及其产品开发与高值综合利用等,以期为我国在西北地区推广和建设长柄扁桃林、优化水土资源管理和提高脆弱生态系统的服务功能提供科学依据。     

沙柳沙障腐烂过程对土壤微生物生物量及酶活性的影响

为探究沙柳沙障腐烂过程土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,以铺设10年的沙柳沙障为研究对象,采用野外原位取样和室内指标测定法,结合RDA多元数据排序分析,揭示影响土壤微生物生物量及酶活性的主要环境因子.结果表明:(1)随铺设年限的增加,土壤中的C∶ N与C∶ P呈上升趋势,10年后的C∶ N是1年的16.14倍,而N ...     

沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌的生物学特性

[目的]明确培养条件(碳源、氮源和pH值)对木腐真菌生长的影响,为延长沙柳(Salix psam-mophila)沙障使用周期提供理论依据.[方法]以沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌:桔绿木霉(Trichoderma citrinoviride)、Xs 木霉(Xylogone sphaerospora)、哈茨木霉(Trich...     

欧洲鹅耳枥幼苗对盐胁迫的生长及生理响应

[目的]探讨欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus)对盐胁迫的响应及其耐盐性。[方法]以两年生欧洲鹅耳枥幼苗为材料,用不同浓度NaCl(0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)溶液处理幼苗,研究不同盐分胁迫对其幼苗生长及生理生化指标的影响。[结果](1)随着盐胁迫的加剧,欧洲鹅耳枥幼苗受到损害程度逐渐加重,相对苗高生长、相对地径生长和总干重均呈下降趋势,而根冠比则逐渐增大;(2)叶片相对含水量随着盐胁迫程度的增加而下降,且盐浓度越高,时间越久,变化幅度越大;(3)叶片叶绿素总量、SOD活性、POD活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随着盐胁迫程度的增加表现出先升高后降低的趋势;(4)随着盐浓度的增加和盐害时间的持续,幼苗叶片MDA含量、相对电导率和脯氨酸含量总体上呈增大趋势,并在胁迫末期达到最大值。[结论]欧洲鹅耳枥幼苗在0.1%~0.2%盐胁迫下能通过调节保护酶活性和渗透调节物质来减轻危害;而在0.3%胁迫下,幼苗自我调节能力受影响,0.4%~0.5%胁迫对其造成严重的损害,表明欧洲鹅耳枥耐盐性较弱,不宜在滨海地区生长。     

不同暗沟间距对垂柳光谱和光合特性的影响

[目的]通过评估不同处理的改良效果,为西北地区利用暗沟处理措施改良盐碱土提供理论依据,从而解决西北地区大面积的盐渍土现象,实现土地的高效利用。[方法]以2年生垂柳为试验材料,对比分析了不同暗沟间距处理措施(CK为对照;T1为暗沟间距3m;T2为暗沟间距6m;T3为暗沟间距9m;T4为暗沟间距15m)对土壤理化性质、垂柳的生长和叶片光谱光合特性的影响。[结果](1)4种处理的土壤含水率、pH值和土壤含盐量与对照相比均有所降低;除T4处理外,其余处理均与对照之间具有显著性差异(p0.05),T3处理的土壤含盐量下降最多。(2)通过处理垂柳的各项生长指标均比对照组有所提高,T1处理效果最好,T4处理效果最差,T1与T2,T3处理之间差异不显著(p0.05)。(3)4种暗沟间距处理都能显著提高垂柳的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素含量,T1与T2,T3处理之间差异不显著(p0.05),T4处理效果不及另外3种处理。[结论]在西北地区采用挖设暗沟排盐的方法可以有效排出盐分,综合考虑经济成本等因素,T3处理为最佳方案。     

干旱胁迫对窄叶鲜卑花种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究干旱胁迫对窄叶鲜卑花种子萌发及幼苗生长的影响,为野生种驯化和种群恢复提供参考。[方法]以窄叶鲜卑花种子为实验材料,采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫环境,研究干旱协迫强度对窄叶鲜卑花种子的吸胀速率、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和种子抗旱萌发指数及幼苗生长情况的影响。[结果]随着干旱胁迫程度的加剧,窄叶鲜卑花种子的吸水过程表现出急速吸水期、缓慢上升期和吸水平稳期3个阶段;其发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和种子抗旱萌发指数及苗高、根长,苗重与胁迫强度均呈负相关;当PEG浓度达30%时,种子萌发完全被抑制。另一方面,种子群体萌动、萌发和出苗达50%所需时间随胁迫强度的增加而越发延迟,且各阶段对环境临界水势要求不同,出苗阶段最为严格,表明种子出苗过程对环境水分胁迫较为敏感,耐旱能力较弱。[结论]干旱胁迫显著抑制了窄叶鲜卑花种子的萌发和幼苗生长,也说明水分是窄叶鲜卑花种子萌发和幼苗形成的主导因素之一,在较干旱地区种植需要考虑水分的供给。     

外源H2O2对镉胁迫下酸枣幼苗生长及生理特性的缓解效应

通过温室盆栽土培试验,研究不同浓度(0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.3 mmol/L)的外源H_2O_2处理对0.05 mmol/L Cd胁迫下酸枣幼苗生长、光合系统和荧光特性等的影响。结果表明:(1)Cd胁迫下,酸枣幼苗生长受到抑制,经H_2O_2处理后,酸枣幼苗对镉抗性系数、光合绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均升高,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_2浓度(C_i)则出现不同程度的下降;(2)低浓度H_2O_2(≤0.08 mmol/L)处理后,酸枣叶片和根系内抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性增强,叶片内1,5—二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1,1—二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1,6—二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性最高显著上升38.24%,42.15%,84.08%,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化;(3)酸枣叶片内PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)在H_2O_2处理下最大分别提高37.52%,135.95%,53.10%和98.36%,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别降低34.13%,35.15%,30.26%,35.52,32.30%和53.43%,缓解效果显著,但随着外源H_2O_2喷施浓度的增加,缓解效应有下降趋势。综合分析发现,H_2O_2对酸枣镉毒的缓解作用与其改善酸枣光合作用、维持抗氧化系统高活性和提高PSⅡ光化学效率等多种生理过程有关。其中以0.08 mmol/L H_2O_2提高酸枣的修复效率最佳,可作为植物修复的强化措施。     

半隐蔽式沙柳沙障的防风阻沙效益

对毛乌素沙地15,25和35cm的3个高度,1m×0.5m,1m×1m,1m×2m,2m×2m,2m×3m5种规格的半隐蔽格状沙柳沙障内近地表风沙流的活动过程进行了对比研究,分析了不同规格沙障的防风阻沙效益。结果表明,设置沙柳沙障后地表土壤中细粒物质含量明显增加;与裸沙丘相比,沙柳沙障内的相对输沙率明显减少。根据当地的自然条件和经济状况,认为毛乌素沙地适宜于当地铺设的沙柳沙障规格为2m×2m。