铅胁迫下干旱对侧柏光合特性与水分利用效率的影响

研究铅胁迫下干旱胁迫对侧柏幼苗光合作用的影响规律,探讨侧柏对双重胁迫的适应与自我调节机制,为西北矿区植被恢复与重建提供理论依据。通过盆栽试验,以土壤相对含水率为100%且无铅的处理为对照,其余处理外源铅浓度统一设为2 000 mg/kg,分别测定侧柏(Platycladus orientalis)幼苗在3个生长阶段水分胁迫条件下的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。结果表明:(1)单一铅胁迫下,侧柏净光合速率较对照降低,铅和干旱双重胁迫下,净光合速率随着土壤相对含水率的降低呈现先增加后降低的趋势。(2)在2 000 mg/kg铅浓度胁迫下,侧柏3个生长阶段净光合速率对水分胁迫的响应不同,当净光合速率达到最大值时,生长初期、中期和后期土壤相对含水率分别为68.64%、67.54%和98.99%。侧柏在生长初期受到干旱胁迫时能迅速调节蒸腾速率以维持体内水分平衡;对模型进行拟合分析发现,当生长初期、中期和后期土壤相对含水量分别为67.52%、78.26%、45.68%时,侧柏蒸腾速率降到最小值。(3)随着土壤相对含水率的降低,侧柏水分利用效率整体呈现上升的趋势,土壤相对含水率为40.00%时,生长初期和中期的水分利用效率最大。因此,在铅胁迫下适度的干旱胁迫可降低侧柏的蒸腾速率,从而提高其水分利用效率。     

基于干旱胁迫的沙地柠条生理生态响应

摘要 ：采用干旱胁迫处理沙地柠条幼苗,对其生长性状、叶绿素含量、脯氨酸、酶活性和丙二醛(MDA)进行了测定,结果表明：随着水分胁迫时间的延长和胁迫程度的加重,苗高的相对增长量和平均生长速率均呈现下降的趋势。柠条在轻度水分胁迫时相对生长速率为无胁迫的72.73%,而在严重胁迫下仅为对照的45.45%。在严重胁迫处理的后半期,柠条则逐渐表现出叶片枯黄、卷曲等受胁迫的症状;最后8.5%的柠条在胁迫的末期死亡。随着不同水分梯度的胁迫时间延长,严重胁迫和重度胁迫的叶绿素含量呈现先增加后降低的趋势,而无胁迫和轻度胁迫下叶绿素含量变化幅度不大,叶绿素a的含量初期表现为中度胁迫和严重胁迫的较高,后期严重胁迫叶绿素含量下降幅度最大,而叶绿素b在不同胁迫处理下均表现出先升高后下降的趋势。脯氨酸含量初期以轻度胁迫的较高,严重胁迫的脯氨酸含量较低,随着水分胁迫时间的延长严重胁迫处理脯氨酸含量明显上升,且在后期含量一直保持最高水平;严重胁迫后期POD含量明显高于其他处理措施,丙二醛的含量后期严重胁迫的最高,其次为轻度胁迫和中度胁迫,无胁迫的最低。     

水分胁迫对春玉米光合特性及水分利用效率的影响

为探明玉米生育中期水分胁迫对光合特性及水分利用效率的影响。2014～2015年在辽宁省农业科学院可移动防雨棚内,以春玉米为试材,采用盆栽方法,设置了正常供水(土壤含水量为田间持水量65%～75%)、轻度水分胁迫(55%～65%)和重度水分胁迫(45%～55%)3个处理,开展了水分胁迫对春玉米叶片叶绿素含量、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率影响的研究。结果表明,玉米生育中期水分胁迫不同程度降低了叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率(Tr)、气孔导度,增加了胞间CO_2浓度,且下降或增加幅度随着胁迫程度的增加而增大;轻度水分胁迫和重度水分胁迫玉米蒸散量降低了28.9%和54.6%,水分利用效率提高了17.5%和4.1%;轻度水分胁迫对玉米产量影响很小,而重度水分胁迫玉米产量降低了55.6%,严重影响了玉米产量。本研究为该区域玉米提高水分利用效率提供数据支撑。     

不同水分胁迫方式对沙地樟子松幼苗光合特性的影响

沙地樟子松引种栽培的成功已使该树种成为中国北方沙区人工造林的首选树种, 但由于早期引种的沙地樟子松人工林出现了衰退现象, 使得人们对在干旱、半干旱沙地进行大面积樟子松造林产生疑问. 为进一步研究沙地樟子松人工林衰退问题, 该文以2年生沙地樟子松幼苗为材料, 采用盆栽控水和聚乙二醇(PEG)处理法对苗木进行水分胁迫试验,比较两种胁迫处理苗木的光合特性. 结果表明, 土壤水分胁迫与PEG模拟水分胁迫(处理1h)对2年生樟子松幼苗光合生理特征及其水分利用效率影响基本一致; 当土壤含水量为40％田间持水量时, 沙地樟子松已表现出干旱胁迫, 土壤含水量为20%田间持水量时胁迫达到最大. 10%PEG处理对2年生樟子松幼苗光合生理指标影响与对照具有相同趋势, 表明该处理未对苗木造成严重干旱胁迫. 20%与30%PEG处理对樟子松幼苗光合指标影响的趋势相同, 胁迫超过2 h后樟子松幼苗光合速率、气孔导度、蒸腾速率都降到较低值且相对稳定. 土壤含水量为20%田间持水量的胁迫对樟子松幼苗的水分利用效率几乎没有影响, 轻度(40%田间持水量)胁迫甚至增高了水分利用效率; PEG胁迫的前期(4 h之前), 苗木的水分利用效率低于对照; 在胁迫处理4 h后, 20％与30％PEG处理的樟子松的水分利用效率均超过了对照. 这表明樟子松在较低的土壤含水量下, 具有忍耐、适应干旱胁迫的能力. 另外, 不同形式的强度胁迫处理(30%PEG和20%田间持水量)的各光合特征指标相对值之间没有差异, 表明樟子松苗木在强度胁迫条件下各指标相对值已降至相当低的程度. 3种PEG浓度(10%、20%、30%)干旱胁迫处理在2 h以内的各指标的相对值与3种土壤水分胁迫处理(40%、30%、20%田间持水量)基本一致, 因此, 可以认为2 h的PEG胁迫处理与土壤水分胁迫处理(7～10 d)具有相同的效果.      

柠条不同还田方式对旱地玉米光合特性及水分利用效率的影响

为寻求来源丰富的柠条资源多元化利用途径,在宁夏中部半干旱地区,以普通玉米品种(‘甘农118’)为试验材料,监测柠条不同还田方式[柠条粉(CP)、羊粪(SM)、菌料(FM)]及在配施钾肥[柠条粉+钾肥(CP+K)、羊粪+钾肥(SM+K)、菌料+钾肥(FM+K)]条件下旱地玉米的土壤水分、生长特性、光合特性,计算叶片水分利用效率和产量水分利用效率。结果表明:柠条不同还田方式下不同处理间各土层土壤体积含水率无显著差异,在玉米生长中后期(8月20日-9月27日)配施钾肥处理20~100cm土层的土壤体积含水率要高于未配施处理。不同处理玉米叶片净光合速率和气孔导度值随生育期的变化总体呈降低趋势,与胞间CO_2体积分数相反。在玉米生长一定时期后,配施钾肥处理的叶片水分利用效率分别显著高于与其对应的未配施钾肥处理(P0.05),但产量和产量水分利用效率未达到显著差异。CP和CP+K处理产量和产量水分利用效率均较低,因此建议不采取该种还田方式。     

文冠果对干旱胁迫的光合生理响应

通过盆栽试验,以抗旱性强弱不同的两个种源地文冠果为试验材料,对干旱胁迫下文冠果的光合生理指标进行较为系统的研究,结果表明：① 干旱胁迫条件下两个种源地文冠果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素含量（Chl）都有不同幅度的下降。抗旱性强的文冠果（新疆喀什）随着干旱胁迫的加剧,净光合速率、气孔导度和叶绿素含量下降较慢。② 轻度干旱胁迫下气孔限制是影响两个种源地文冠果Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是两个种源地文冠果Pn下降的主要因素。③ 叶绿素荧光参数研究表明：干旱胁迫条件下两个种源地文冠果PSⅡ反应中心光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）均降低;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）均降低,而PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）则增大。总体上,与抗旱性弱的文冠果相比,抗旱性强的文冠果的i>Fv/Fm和Fv/Fo下降幅度较小,PSⅡ的光化学能力和PSⅡ潜在活性均较强;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）降低的幅度较小且PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）降低幅度较大。     

干旱胁迫下柠条锦鸡儿的水分生理特征

为了解柠条锦鸡儿抗旱水分生理特性,采用盆栽控水的方法,设置重度干旱胁迫,中度干旱胁迫和适宜水分3个水分梯度,对柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)1 a生实生苗进行了干旱胁迫处理,测定了叶片相对含水量、蒸腾速率、保水力、清晨叶水势、最大渗透势(Ψ100)、初始质壁分离时的渗透势(Ψtlp)、初始质壁分离时的相对含水量(RWCtlp)和束缚水与自由水比值等水分生理指标.结果表明:随着土壤含水量的减少,柠条锦鸡儿的蒸腾日变幅减小,日平均蒸腾速率急剧降低,束缚水与自由水比值增大,在60 d和90 d时,中度、重度干旱胁迫的相对含水量和清晨叶水势较适宜水分均显著降低,但2个干旱处理间差异不显著;随含水量的减少,Ψtlp、Ψ100和RWCtlp降低,但Ψ100-Ψtlp的阈值增大.柠条锦鸡儿在干旱胁迫下具有很强的保水、吸水能力,适应干旱生态环境.     

水分胁迫对柠条基质栽培黄瓜幼苗生长及光合特性的影响

研究水分胁迫对柠条基质栽培黄瓜幼苗光合作用及相关生理指标的影响,为利用新型园艺基质培育优质黄瓜幼苗提供理论参考。采用72穴标准穴盘进行育苗,测定正常供水(CK)、中度水分胁迫(5%PEG-6000,DR-M)和重度水分胁迫(10%PEG-6000,DR-S)处理下黄瓜幼苗的株高、茎粗、根冠比、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、光合参数、叶绿素荧光参数的变化。结果表明,水分胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长,处理后第17 d,与CK相比,DR-M处理的株高降低8.30%,DR-S处理的株高降低16.20%,DR-M处理的黄瓜幼苗茎粗增加0.85%,DR-S处理的茎粗下降7.67%。与CK相比,DR-M处理下黄瓜幼苗干物质积累量增加,根冠比下降,叶绿素含量降低,丙二醛含量增加,SOD和POD活性升高,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET_o/RC)均下降。对夏季柠条基质培育黄瓜幼苗而言,中度水分胁迫处理可抑制因温度过高、水分充足引起的徒长,有利于提高抗逆能力,增加干物质积累量,培育优质壮苗。     

光核桃幼苗光合特性和保护酶对干旱胁迫的响应

【目的】研究干旱胁迫对光核桃幼苗光合生理特性的影响,为其栽植地点选择和水分管理提供理论依据。【方法】以野生种子培育的3年生盆栽光核桃实生苗为供试材料,采用自然干燥法研究土壤含水量分别为26.2%~32.3%(T1阶段),18.2%~20.6%(T2阶段),10.1%~12.7%(T3阶段)和5.1%~7.7%(T4阶段)时,光核桃幼苗光合特性及保护酶活性的变化。【结果】随着干旱胁迫的加剧,光核桃幼苗的净光合速率逐渐下降,在T3和T4阶段下降幅度较大,主要限制因子为气孔导度;在干旱胁迫的T3和T4阶段,水分利用效率(WUE)均值显著高于T1和T2阶段;在水分胁迫的T3阶段,光核桃幼苗的SOD、POD和CAT活性均显著低于T1阶段,且MDA含量显著升高。【结论】一定程度的干旱胁迫能提高光核桃幼苗的WUE;土壤含水量为10.1%~12.7%时,光核桃幼苗表现为受干旱胁迫显著,这可为光核桃栽植地点的选择和水分管理提供参考。     

水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响

为探讨水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响,采用水培法,对小麦幼苗进行水分预胁迫、解除胁迫和再胁迫处理,研究了水分预处理对干旱条件下小麦生物量、叶绿素及光合作用的影响.结果表明,经过水分胁迫预处理后的小麦在水分胁迫下根系生长明显加快,有利于吸收利用有限的水分,水分利用效率明显高于未经过预处理的小麦,净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和叶绿素含量的下降幅度均低于未经过预处理的小麦,预处理缓解了干旱对小麦光合生理特性的影响.     

干旱胁迫对赤皮青冈幼苗光合光响应特性的影响

为阐明赤皮青冈(Cyclobalanopsis gilva)对干旱胁迫的光合响应与适应机制,以3个种源地赤皮青冈一年生幼苗为试验材料,盆栽模拟4个土壤水分梯度,测定幼苗在干旱胁迫下的光合光响应过程。结果表明,不同程度干旱胁迫下,3个种源地赤皮青冈幼苗的光响应曲线变化趋势基本一致。采用非直角双曲线模型对赤皮青冈的光响应曲线进行模拟,决定系数均在0.95以上,3个种源地赤皮青冈的光响应曲线特征参数最大净光合速率(P_(nmax))、表观量子效率(AQE)和暗呼吸速率(Rd)均呈现降低的趋势。湖南洞口赤皮青冈在轻度和中度干旱下表现出一定的适应性和耐干旱能力,说明3个种源中湖南洞口种源对干旱胁迫的适应性较强。     

苗期干旱及复水对花生光合特性及水分利用效率的影响

 【目的】揭示苗期不同程度水分胁迫后复水对花生光合特性和水分利用效率的影响,以期为花生节水高产栽培提供理论依据。【方法】采用防雨棚池栽法,对比分析花生苗期不同程度的干旱及复水处理下花生光合速率、耗水量、产量和水分利用效率等相关指标的变化。【结果】花生苗期干旱,光合速率与蒸腾速率降低,干旱持续时间越长降低越明显,复水后光合速率和蒸腾速率均能较快恢复,产生一定的补偿效应;同时苗期干旱导致花生耗水量减少,且干旱程度越重耗水量越小;但水分利用效率并不随耗水量的减少而降低,干旱5 d处理产量水平的水分利用效率最高,对照次之,干旱15 d处理的最低。【结论】苗期适度干旱可减少花生的耗水量,提高产量水平的水分利用效率。     

干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响

为研究地被菊的抗旱能力,采用盆栽控水法进行干旱处理,研究不同程度干旱胁迫对地被菊光合生理特性及水分利用率的影响.结果表明,随着胁迫程度的加深,地被菊净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,轻度干旱胁迫下净光合速率与对照差异不显著.而胞间CO2浓度(Ci)在轻度干旱条件下下降,重度干旱胁迫下提高...     

干旱胁迫对薏苡光合特性的影响

采用盆栽法在薏苡生长季节设3种水分处理(312、468和624 mm),研究干旱胁迫对薏苡净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,3种处理P_n日均值分别为0.56、0.64和0.82μmol/(m~2·s);T_r日平均值分别为0.224、0.247、0.355 mmol/(m~2·s);WUE日平均值分别为2.773、2.696、2.323μmol/mmol。P_n、T_r、WUE值经统计分析均显示处理间差异显著(P0.05),表明干旱显著降低了薏苡的光合能力。但是,G_s、C_i和L_s日平均值均未达到显著差异(P0.05),表明这3项光合参数与干旱关系不密切。     

冬小麦水分生理特性对水分胁迫的响应

采用盆栽试验对不同土壤水分条件下冬小麦水分生理生态特性进行了初步研究。结果表明,随干旱胁迫的加剧,不同生长时期冬小麦叶片相对含水率和叶水势均呈减小趋势,叶片水分饱和亏均呈增大趋势。且不同土壤水分条件下冬小麦叶片相对含水率和饱和亏与土壤持水量关系密切。严重干旱处理下冬小麦叶片相对含水率和叶水势始终维持在较低水平,而轻度干旱和正常水分处理尤其是正常水分处理维持在较高水平。冬小麦日蒸腾平均值的大小顺序为正常水分处理(3.375 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>轻度干旱处理(3.107 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>中度干旱处理(2.332 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>严重干旱处理(2.018 mmol·cm~(-2)·s~(-1))。各处理冬小麦蒸腾出现较大差异的时间在12:00和14:00。不同土壤水分条件下除严重干旱外冬小麦蒸腾速率均与光合有效辐射强度显著相关,各处理均与大气相对湿度和叶片温度显著相关,与土壤水分密切相关。土壤水分对冬小麦的生物量和产量具有显著影响,正常水分处理生物量和产量最高,高于其他3个处理,严重干旱处理最低。     

干旱胁迫对黄顶菊光合特性的影响

[目的]探讨不同土壤水分条件下黄顶菊苗期光合特性的日变化规律,探究黄顶菊适应干旱胁迫的光合生理基础,为进一步预防其入侵提供理论依据。[方法]将黄顶菊种植在塑料桶中,并放于全透光的遮雨棚内,设3种土壤水分处理,即土壤相对含水量分别为田间最大持水量的80%（CK）、60%（T1）、30%（T2）,对苗期黄顶菊的光合参数及相关生态因子的日变化进行测定,并比较不同处理间的差异。[结果]在CK条件下,黄顶菊的Pn日变化曲线基本呈＂双峰＂型,但在T1和T2处理条件下Pn呈＂单峰＂曲线;CK在11：30左右达到第1个峰值,为31.83μmol/（m2.s）,15：30再次达到峰值,为23.34μmol/（m2.s）。而T1、T2在13：30达到峰值;3个处理黄顶菊叶片的Tr日变化均呈＂单峰＂曲线;CK与T2处理间无显著差异,而T1处理的日平均水分利用效率显著低于CK和T2处理。[结论]干旱胁迫降低了黄顶菊叶片的Pn、Tr、Sc等生理指标;净光合速率下降的原因既有气孔因素又有非气孔限制因素;干旱胁迫推迟了净光合效率峰值出现的时间;适度干旱能够有效提高黄顶菊的水分利用效率引起其抗旱性响应。     

米槁幼苗光合色素与光合特征对干旱胁迫的响应

以一年生米槁幼苗为研究对象,研究盆栽下3种不同土壤相对含水量对米槁幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、光合生理指标变化趋势以及光响应特征的影响。结果表明,(1)米槁幼苗叶片相对含水量随土壤干旱胁迫加剧而明显降低,但下降幅度小于土壤相对含水量的下降幅度,表明米槁幼苗遭受干旱胁迫时叶片具有一定的保水能力。(2)米槁幼苗叶片相对含水量与净光合速率极显著正相关,是影响叶片净光合速率的重要因子。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)、类胡萝卜素(Car)、叶片水分利用率(WUE)、胞间CO_2浓度(C_i)逐渐升高,叶绿素Chla/b先减少后升高,净光合速率(P_n)随干旱胁迫加重而逐渐降低,气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)先降低后升高。可见土壤含水量直接影响植物各项光合生理指标,从而影响植物的光合作用。     

水分胁迫条件下元宝枫的光合特征及水分利用效率

以1年生元宝枫幼苗为材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫条件下元宝枫光合特征及其水分利用效率的变化.结果表明,随胁迫程度的加重和时间延长,光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)依次降低.在轻度和中度胁迫下,Pn的降低既有气孔因素又有非气孔因素的限制,严重胁迫条件下,Pn的降低主要是非气孔因素引起的.轻度水分胁迫下,元宝枫Pn的日变化为单峰曲线,中度胁迫下呈双峰曲线;WUE日变化在轻度和中度胁迫下均呈双峰曲线,这既与元宝枫自身生理特性有关,同时也受控于气温、光强、相对湿度及蒸腾速率的日变化.     

水分胁迫对柑橘光合特性的影响

以枳橙砧山下红温州蜜柑、纽荷尔脐橙和沙田柚盆栽苗为试材,设盆栽土壤水分含量分别为最大田间持水量的60%、40%、20%共3个处理(以下简称60%PC、40%PC、20%PC处理),以正常浇水的盆栽苗为对照,研究水分胁迫处理对柑橘光合特性的影响.结果表明,(1)随水分胁迫的加重,蜜柑叶片叶绿素含量降低,叶绿素a与叶绿素b的含量比减小;(2)各水分胁迫处理柑橘的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均低于对照,且下降幅度从大到小依次为20%PC(重度胁迫)、40%PC(中度胁迫)、60%PC(轻度胁迫);(3)不同品种柑橘对照的净光合速率日变化曲线相似,均为双峰曲线,但峰值大小和出现时间有差异;不同品种柑橘40%PC处理净光合速率的日变化曲线不同,沙田柚的为单峰曲线,纽荷尔脐橙和山下红温州蜜柑的为双峰曲线;(4)不同处理山下红温州蜜柑叶片净光合速率的日变化曲线不同,20%PC处理的为单峰曲线,其余处理的为双峰曲线.     

干旱胁迫下水稻光合特性、冠层-空气温差及水分利用效率的变化

通过设计不同水分处理进行2个水稻品种不同生育期干旱胁迫试验,采用Li-6400光合作用测定仪,对水稻拔节期和抽穗期的2个生长阶段不同时间尺度(10、20 d)的干旱处理与对照(CK)进行同步测定,并对比研究了干旱胁迫下水稻冠层光合特性变化的响应。结果表明:随土壤含水率的减少,叶片净光合速率和蒸腾速率均明显下降;叶片气孔导度降低,但胞间CO2浓度明显上升;冠层-空气温差(Tc-Ta)增大;光合有效辐射(PAR)明显降低。"镇稻9424"的叶片净光速率和蒸腾速率、气孔导度、光合有效辐射下降幅度比"淮稻5号"明显;胞间CO2浓度与冠层-空气温差的上升幅度比"淮稻5号"明显。与对照相比,水分利用效率随不同时间尺度干旱胁迫程度的加重而整体明显上升,"镇稻9424"的水分利用效率明显高于"淮稻5号"。