6种喀斯特造林树种苗木叶片水势变化及影响因子研究

为了解不同树种的水势变化差异,为评价喀斯特地区不同造林树种的耐旱性提供理论依据,通过对六种喀斯特造林树种在不同生长季节叶片水势的时间变化的测定以及其与外界环境的关系的分析,结果表明：（1）6个树种苗木叶片水势日变化趋势为：早晨苗木叶片水势最高,随着气温的上升,水势逐渐降低,中午或午后达到最低值,随后又随气温的下降逐渐提高,形成单峰（侧柏、香樟、杜英）或者双峰（滇柏、刺槐、构树）曲线;（2）6个树种苗木在生长初期（4月份）水势最高,随着气温的升高,水势逐渐下降,在生长旺期（8月份）达到最低值,随后随着气温的逐渐降低又逐渐升高,不同树种升高幅度不同。（3）6个树种苗木在3个不同生长期内其叶片水势绝对值与大气温度呈正相关关系,与大气相对湿度之间则呈负相关关系。     

9种绿化树种幼苗抗旱性评价

随着城市水资源短缺,干旱问题日益严重,研究不同绿化树种的抗旱能力,可为其在不同立地条件下栽培和应用提供理论依据,对园林绿化具有重要的意义。以2年生实生苗为试验材料,在干旱胁迫处理一定时间后,测定生物量、净光合速率、丙二醛等15项生长生理指标,通过综合抗旱系数评价、隶属函数法和聚类分析对9种绿化树种进行抗旱性综合评价。干旱胁迫对9种绿化苗木生长、生理、生化特性有显著影响。水分亏缺导致其生长受到抑制,抗氧化酶活性及渗透调节物质含量明显升高(P<0.05)。3种综合方法得到的评价结果基本一致。9个树种分为2个类群,其中一类群为抗旱树种包含冬青卫矛和杜仲,另一个类群包含弱抗旱树种女贞、木槿、红花玉兰,以及干旱敏感树种玉兰、栾树、连翘和楸树。9种绿化树种的抗旱性由高到低依次为：冬青卫矛>杜仲>女贞>木槿>红花玉兰>玉兰>栾树>连翘>楸树。     

马铃薯抗旱种质资源的评价

中国马铃薯主产区的大部分区域为干旱贫瘠地区,随着全球气候变暖,干旱地区的面积逐年扩大,因此抗旱资源的筛选与育种利用,将对提高干旱地区马铃薯的产量发挥重要作用。本研究以17份抗旱性较好的无性系后代及5个抗旱性不同的品种为材料,设盛花期控水15 d和正常浇水2个处理,测定3个生理指标、4个光合特性指标、叶绿素含量及产量,采用抗旱系数、隶属函数对材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下丙二醛(MDA)含量及电导率升高,叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、相对含水量及产量下降,各项指标对干旱胁迫敏感,其抗旱系数因材料不同有差异,上述指标均可作为抗旱评价指标。根据某一指标对马铃薯抗旱性进行评价,对马铃薯的抗旱性利用隶属函数进行综合评价得到品种抗旱性由高到低为:定薯1号、克新1号、冀张薯8号、东农311、大西洋;得到6份高度抗旱材料、7份中度抗旱材料、4份低度抗旱材料。采用抗旱系数、隶属函数对马铃薯抗旱性进行评价,可以较好揭示抗旱性与各指标之间的关系,全面综合评价马铃薯抗旱性;抗旱性综合评价方法对马铃薯进行抗旱性评价是准确可靠的。     

大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究

以我国不同地区育成的77个大豆品种(系)为供试材料、以晋豆21为对照, 在年降雨量不足40 mm的甘肃敦煌市, 设干旱胁迫和正常灌水2个处理, 考察与产量相关的8个农艺性状, 应用简单相关、等级相关等统计学方法, 筛选优异的抗旱种质资源, 旨在明确大豆成株期抗旱性鉴定指标和评价方法。9种抗旱性评价方法比较结果表明, 基于抗旱系数法、伤害指数和敏感指数对供试材料的抗旱性评价结果完全一致, 基于生物产量、单株粒数和单株荚数的综合评价方法与基于产量的直接评价方法比并无优势。经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源, 但不一定能筛选出正常条件下的丰产资源, 而本文提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种, 为抗旱育种和生产应用服务;通过划分不同品种熟期组, 筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。本研究为制订“大豆抗旱性鉴定评价技术规范”提供了理论依据, 对大豆资源的抗旱性鉴定和抗旱性育种具有重要的意义。     

纤花香茶菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理特性初步研究

采用盆栽反复干旱法对17份纤花香茶菜种质资源进行苗期抗旱性鉴定,测定其冠层萎蔫比例、叶片含水量、株高等10个指标,应用隶属函数法等方法对其抗旱性进行综合评价,并对有抗旱性差异的种质进行生理特性研究。结果表明,平均隶属函数值与叶长和叶面积的相关性较大;主成分分析将10个指标归纳为光合因子、产量因子和生长因子3个主成分,累计贡献率为74.438%;聚类分析将供试种质分为强抗旱型、中抗旱型、弱抗旱型和抗旱敏感型四种类型;抗旱性不同的种质对干旱胁迫的生理应答策略不同,弱抗旱型种质需要做出更强烈的生理应答来应对干旱胁迫。结合课题组前期芽期抗旱性鉴定结果认为,R 16两生育期均具有优良抗旱特性。     

三种类型油菜苗期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

探讨三种类型油菜苗期的抗旱性,并筛选抗旱指标,为今后抗旱性品种选育提供参考。以甘蓝型油菜Q2、芥菜型油菜‘新油9号’和白菜型油菜L14为材料,在温室中进行盆栽控水实验,设置正常供水和干旱胁迫处理,测定油菜叶片光合参数、叶绿素荧光参数、抗氧化酶、渗透调节物质等21项生理生化指标,并以各指标的抗旱系数为抗旱性评价指标,在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法对供试油菜品种的抗旱性进行综合评价,然后对各指标在抗旱性评价中的作用进行了比较分析。频次分析表明,三种油菜的光合参数指标(Pn, Gs, Tr, Ci)及离体叶片失水速率对干旱胁迫的反应最为敏感,可用于油菜苗期抗旱性的快速或初步鉴定;主成分分析将21个指标综合成为4个相互独立的综合指标(累计贡献率达92.259%),结合隶属函数分析得到抗旱性综合评价D值,得出三种油菜的抗旱性顺序为:‘新油9号’L14Q2;关联分析表明,水分利用效率、净光合速率、叶绿素荧光参数、离体叶片失水速率、丙二醛与油菜苗期抗旱性密切相关,可作为油菜苗期抗旱评价指标。     

东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定

利用组合R974//东野/R974 BC₁F₅ BIL群体，设水分胁迫和非胁迫两种处理，在全生育期测定了株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、千粒重、结实率、单株产量、叶片相对含水量、卷叶级别等12个与抗旱相关的形态及生理性状，其中单株产量对水分胁迫影响最敏感。通过各性状旱、水相对值对抗旱系数分别进行单因素逐步回归、通径、灰色关联分析，结果表明，叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒重、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著，可作为全生育期抗旱鉴定指标。利用模糊隶属函数法对入选性状的抗旱D值进行抗旱性综合评价，更表明上述性状作为水稻全生育期的抗旱鉴定指标是可行的。同时对5种抗旱性评价方法进行比较指出，抗旱指数是最合适的抗旱性直接评价方法。     

糯玉米自交系芽期抗旱性鉴评

通过PEG溶液人工模拟干旱胁迫条件,对50份糯玉米自交系进行了萌发期的抗旱性评价.结果表明,水分胁迫对相对发芽势、相对发芽率、胚芽长、胚根长、萌发抗旱指数、贮藏物质转化率等均有不同程度的影响.与此同时,使用隶属函数法对糯玉米自交系进行了抗旱性的综合评价,其中G 35、Y 52、Y3-5、Y 9-6为萌发期抗旱性较强的4个品种;Y2-4、G 04、Y 8-5、Y 1-10、Y 3-12为萌发期抗旱性较弱的5个品种;其余则为萌发期抗旱性中等的品种.     

不同灌木品种抗旱性机理研究

为给乌兰布和沙区主要抗旱树种的筛选提供理论依据,在不同土壤水分条件下,对乌兰布和沙漠地区5 种灌木（柠条、籽蒿、网状沙拐枣、唐古特白刺和花棒）的抗旱生理指标进行测定,采用主成分分析法对5 种灌木进行综合评价。结果表明：（1）在不同土壤水分条件下柠条的水分饱和亏、束缚水、束/自、叶绿素含量均高于其他灌木。（2）采用主成分分析法对5 种灌木水分生理参数进行综合评价,5 种灌木的抗旱性由强到弱顺序依次为：柠条＞白刺＞沙拐枣＞花棒＞籽蒿。     

几种沙生灌木的抗旱性综合评价

为了给沙生灌木抗旱性评价指标体系及优良树种的筛选提供依据,以乌兰布和沙漠地区生长的唐古特白刺、西伯利亚白刺、柠条、长叶红沙、沙冬青、霸王6种沙生灌木的一年生幼苗作为试验材料,通过盆栽试验的反复干旱法,在测定的一系列形态、生长指标以及光合、水分生理指标的基础上,经过主成分分析的降维分析,采用隶属函数对6种沙生灌木的抗旱性进行了综合评价。结果表明：筛选出的气孔导度、水分利用效率、水势、枝条长度、根干重、侧根数、叶片总数、侧枝数等生理、根系与枝条形态生长两类因子可作为沙生灌木抗旱性评价鉴定的指标;相比于对照处理,各树种在水分胁迫处理下的气孔导度和水势值都降低,而水分利用效率增加,其中长叶红沙的变化幅度最大。而各个形态生长指标在树种间表现出不同的变化差异。结合多种指标分析的综合评价,6种植物的抗旱性由强到弱的顺序为：长叶红沙、霸王、柠条、唐古特白刺、沙冬青、西伯利亚白刺。     

干旱胁迫下接种ERM真菌对桃叶杜鹃幼苗光合特性的影响

以1年生桃叶杜鹃幼苗为材料,研究干旱胁迫下接种ERM真菌对桃叶杜鹃幼苗光合特性的影响.结果表明:接种ERM真菌显著提高了桃叶杜鹃幼苗的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以及水分利用效率(WUE),同时降低了叶片胞间CO2浓度(C,),对照不接菌处理差异显著;在持续干旱条件下,桃叶杜鹃菌根苗通过促进叶片叶绿素的合成与积累,提高水分的利用效率,以减缓幼苗各光合参数的下降速度,使幼苗保持较高的光合能力;复水后,菌根苗能较快恢复其光合作用,恢复能力显著高于对照苗,且TY 35和TY 29基本能恢复至旱前水平.由此可见,接种ERM真菌能够显著提高桃叶杜鹃幼苗的光合能力以及水分利用效率,从而增强桃叶杜鹃的抗旱能力,且以TY 35和TY 29的表现最好.     

不同综合抗旱技术对烤烟农艺性状和经济性状的影响比较

为了解决昆明烟区烤烟移栽季节烟垄墒情差,保苗促早发困难的问题,在昆明市嵩明县杨林镇采用随机区组试验研究了地膜覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖+保水剂、秸秆覆盖+保水剂、前膜后秸覆盖、保水剂、裸栽烟等几种抗旱技术对烤烟农艺性状和经济性状的影响。试验结果表明：（1）前地膜+后秸秆的双覆盖、地膜覆盖+保水剂、秸秆覆盖+保水剂均可改善烟株生长的环境条件,有效降低烟株生育前期的干旱胁迫,促进烟株早长快发,提高烤烟的产量、产值和品质,以前地膜+后秸秆的双覆盖处理最好。（2）盖膜、移栽时施用保水剂和秸秆覆盖3种处理,随着干旱时间的延长而抗旱作用力减弱。（3）无抗旱措施的裸栽烟生长缓慢,经济性状和农艺性状均最差。     

水分胁迫对不同根型小麦幼苗水分利用率和导水率的影响

以旱地小麦晋麦47和高水肥小麦石4185为试材,比较分析了充分供水和模拟干旱胁迫条件下小麦幼苗水分利用效率(WUE)和根系导水率(Lpr)的差异。结果表明:正常供水条件下,晋麦47单株耗水量、根系干质量和单株干质量皆低于石4185,但根系水分利用率(WUEr)、茎叶水分利用率(WUEs)、单株水分利用率(WUE)以及根系导水率均高于石4185。轻度干旱胁迫下,石4185根系干质量稍有增加,晋麦47变化不明显,两者单株干质量均降低;两品种根系、茎叶和单株水分利用效率均显著提高,石4185根系水分利用效率反而高于晋麦47;但两品种根系导水率呈显著下降趋势,晋麦47下降幅度大于石4185并最终低于石4185。以上说明:水分充足条件下,晋麦47表现出“奢侈”利用水分,干旱条件下,表现出以降低水分消耗而维持地上部生长的耐旱节水机制;石4185在水分充足条件下耗水量大,表现出水地品种特点,胁迫条件下,水分利用率均升高且根系水分利用率升高相对更大,体现出干旱胁迫下依赖根系进一步发展增大吸收水分表面积来适应缺水环境。两者相比较,体现了不同根型小麦品种根系在干旱胁迫调节中的重要性和差异性。     

土壤水分对长柄扁桃生长特性及蒸散发的影响

以1年生长柄扁桃幼苗为材料,通过盆栽控水试验的方法,设置土壤含水量分别为田间持水量的50%~75%（轻度干旱胁迫）、75%~100%（对照）和100%~125%（水涝胁迫）,研究不同土壤水分胁迫对长柄扁桃幼苗生长特性及蒸散耗水规律的影响。结果表明,水分胁迫对长柄扁桃幼苗生长及蒸散耗水具有明显影响,长柄扁桃蒸散耗水量随水分胁迫程度的加剧呈下降趋势。轻度水分胁迫有利于长柄扁桃株高、基径、叶面积及新枝数的生长,但叶片衰老较快。水涝胁迫在一定程度上有利于长柄扁桃叶面积及基径的生长并能减缓叶片衰老,但不利于株高及新枝数的增加。综合分析认为,轻度水分胁迫是长柄扁桃幼苗生长的适宜土壤水分含量。     

干旱胁迫下磷营养对不同作物苗期根系导水率的影响

通过控制灌水量（正常供水、中度及重度干旱胁迫）的盆栽试验，采用压力室法测定了玉米、小麦和大麦苗期的根系导水率变化,研究了在磷素控制下，旱后复水过程中根系导水率恢复能力。结果表明,不同水分状况下，根系的导水率无磷处理明显小于有磷处理，且随干旱程度的加重，下降加剧；复水过程中，前者的恢复能力显著弱于后者，     

稀土对水分胁迫下棉花幼苗膜脂过氧化作用的影响

稀二元素能明显增加聚已二醇(PEG)水分协迫下棉花叶片的相对含水量，减少水分的丢失，提高其保水能力。稀土处理的棉花叶片，超氧物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性增加，其中超氧物歧化酶活性与稀土浓度呈正相关。膜脂的过氧化声物丙二醛含量减少，质膜透性降低，提高了棉花的抗旱性。     

硅肥处理对荞麦幼苗抗旱性的影响

研究不同浓度硅肥对荞麦幼苗抗旱性生理指标的影响, 综合指标比较各处理组的抗旱特性差异,筛选出适宜浓度的硅肥,为干旱地区合理施用硅肥提高荞麦产量提供科学依据。实验以榆荞3号种子为材料,催芽后盆栽,播种前,分别将0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.2 mol/L硅酸钾( K2SiO3)溶液一次性施入轻度(田间持水量60%)、中度(田间持水量40%)和重度干旱胁迫(田间持水量20%)土壤中,蒸馏水处理作为对照,当苗长到两叶一心期,测其SOD,POD活性及可溶性糖的含量。结果表明：随干旱胁迫加剧,荞麦幼苗SOD、POD均下降,可溶性糖含量增加;加硅后的各处理组与同一胁迫程度的对照组相比,SOD、POD活性以及可溶性糖含量均有所上升,且在0.05mol/L的硅肥处理后各项生化指标均显著性地高于对照组。因此随灌水量减少,荞麦幼苗受到的干旱损伤加剧,适宜的硅肥有助于缓减荞麦幼苗的干旱损伤,提高其抗旱能力。     

水分胁迫对糜子植株苗期生长和光合特性的影响

选取耐旱性不同的糜子品种陇糜4号(强抗旱)、晋黍7号(旱敏感)和5283黄(中等抗旱),采用盆栽控水试验,调查不同水分处理对糜子苗期主要性状和光合参数的影响。结果表明：(1)水分胁迫下各品种的株高、叶面积、根重、叶绿素含量、根系活力均呈下降趋势,且陇糜4号的降幅小于5283黄和晋黍7号。(2)水分胁迫下,3个品种的固定荧光值(F_o)和非光化学猝灭系数值(q_N)均显著增加,在重度胁迫后,陇糜4号、5283黄和晋黍7号的F_o值分别比对照增加24.6%﹑34%和40.8%,q_N值分别增加0.956、1.083和2.183,且表现为旱敏感品种晋黍7号的增加幅度大于强抗旱品种陇糜4号;各品种的可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)、PSII的潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(q_P)值均因水分胁迫而降低。在中度和重度胁迫时,与正常灌水相比差异达显著水平,降幅以晋黍7号>5283黄>陇糜4号。(3)各品种的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO₂浓度均因水分胁迫而下降,强抗旱品种陇糜4号各值的变化幅度均小于中等抗旱品种5283黄和旱敏感品种晋黍7号,表明陇糜4号的光合参数受水分胁迫的影响最小,较高的电子传递速率和较强的光能转化能力是陇糜4号适应干旱环境的重要生理特性。(4)水分胁迫导致糜子叶片对强光的敏感性增加,干旱和光抑制对光系统II造成的叠加伤害随干旱加重和品种抗旱性减弱而加剧,因此,对强光下的糜子幼苗应及时补水,以避免干旱和高光强的叠加伤害。     

高温干旱复合胁迫对刺槐幼苗生理生化性能的影响

干旱与温度升高是未来全球气候变化情景的2种主要表现形式,对植物生长与分布影响显著。通过不同温度和水分梯度控制,模拟高温与干旱复合胁迫对刺槐幼苗光合性能指标与抗氧化酶活性的影响,结果表明：干旱抑制刺槐幼苗生长,而短期高温则对其生长具有一定促进作用;株高、叶片数量、光合性能、POD、CAT活性受温度、水分、温度×水分因素影响显著;高温干旱不仅使刺槐幼苗抗氧化酶活性升高,同时促进刺槐幼苗体内氮磷积累,但过度高温干旱抑制磷积累。     

红砂幼苗主要水分参数对种源和季节变化的响应

为揭示不同种源红砂(Reaumuria soongorica)幼苗在不同季节水分生理参数的差异,以武威扎子沟(WMZ)、武威小坝口(WMX)、张掖山丹(ZYS)、张掖临泽(ZYL)、酒泉金塔(JQJ)及酒泉肃州(JQS)种源红砂幼苗为研究对象,运用压力容积(PV)技术,研究了Ψw、Ψssat、Ψstlp、ROWCtlp、AWC、Va/Vo、εmax随种源和季节变化规律。结果表明:红砂幼苗水势不同种源之间表现为WMZ>ZYS>WMX>ZYL>JQJ>JQS,其季节变化表现为5月>7月>9月;主要水分参数Ψssat、Ψstlp值在不同种源之间表现为WMZ>WMX>ZYS>ZYL>JQJ>JQS,其季节变化也表现为5月>7月>9月;然而,Va/Vo和εmax值却随季节变化表现为5月<7月<9月。以上研究表明,不同种源红砂幼苗忍耐水分胁迫的能力随干旱胁迫增加而增加,不同种源红砂幼苗在其生长季受到了干旱胁迫,其耐水分亏缺能力随生长季逐渐增强,这与植物的生长发育节律和地理位置相吻合。