从油松苗木的水力结构探讨管道模型

为探讨管道模型的合理性 ,该文应用水力结构的基本理论 ,在温室条件下 ,用改良的冲洗法测定 4年生油松苗木各部位的水力结构参数 .实验和模拟的结果表明 ,苗木各部分木质部的导水率、比导率和叶比导率差异很大 ,限速区的导水率明显低于非限速区 ,供给单位叶量生长的功能木质部组织投入量也不是定值 ,即胡伯尔值是变化的 .因此 ,尽管管道模型已在一些领域被认可 ,但从苗木水分生理的角度 ,管道模型的前提假设是有局限的 ,它无助于人们对树木水分生理本质的正确理解     

元宝枫栓皮栎苗木水力结构特征的对比研究

元宝枫 (Acertruncatum)是散孔材树种 ,栓皮栎 (Quercusvariabilis)是环孔材树种 ,为了解二者在水分运输和耐旱机理方面的特点 ,该文应用水力结构的基本理论 ,在正常水分条件下 ,用改良的冲洗法测定 4年生元宝枫、栓皮栎苗木各部位的水力结构参数 .实验和模拟的结果表明 ,元宝枫和栓皮栎苗木都存在限速区 ;在非限速区 ,二者各部分木质部的导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值都随功能木质部直径的增加而增大 ,但表现出不同的变化趋势 ,这些变化较好地说明元宝枫和栓皮栎苗木耐旱的生态策略 .在功能木质部直径相同的情况下 ,栓皮栎苗木的各水力结构参数均较元宝枫苗木大 .     

元宝枫栓皮栎苗木水力结构特征的对比研究

元宝枫(Acer truncatum)是散孔材树种,栓皮栎(Quercus variabilis)是环孔材树种,为了解二者在水分运输和耐旱机理方面的特点,该文应用水力结构的基本理论,在正常水分条件下,用改良的冲洗法测定4年生元宝枫、栓皮栎苗木各部位的水力结构参数. 实验和模拟的结果表明,元宝枫和栓皮栎苗木都存在限速区;在非限速区,二者各部分木质部的导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值都随功能木质部直径的增加而增大,但表现出不同的变化趋势,这些变化较好地说明元宝枫和栓皮栎苗木耐旱的生态策略. 在功能木质部直径相同的情况下,栓皮栎苗木的各水力结构参数均较元宝枫苗木大.     

干旱胁迫对油松侧柏苗木水力结构特征的影响

在温室条件下, 控制不同干旱梯度, 用改良的冲洗法测定了4年生油松、侧柏苗木的水力结构参数. 研究表明, 随着小枝水势的降低, 水力结构各参数随茎段功能木质部直径的变化可以用不同的方程来模拟; 油松苗木在轻度水分胁迫下导水率剧烈丧失, 侧柏苗木在中度水分胁迫下导水率剧烈丧失. 在落叶之前, 相同直径油松和侧柏苗木枝条的胡伯尔值随小枝水势的变化很小, 说明苗木水分胁迫主要源于木质部空穴和栓塞.油松、侧柏苗木在干旱过程中水力结构的不同变化趋势, 有助于人们从新的角度认识树木的水分生理特性.     

干旱胁迫对油松侧柏苗木水力结构特征的影响

在温室条件下, 控制不同干旱梯度, 用改良的冲洗法测定了4年生油松、侧柏苗木的水力结构参数. 研究表明, 随着小枝水势的降低, 水力结构各参数随茎段功能木质部直径的变化可以用不同的方程来模拟; 油松苗木在轻度水分胁迫下导水率剧烈丧失, 侧柏苗木在中度水分胁迫下导水率剧烈丧失. 在落叶之前, 相同直径油松和侧柏苗木枝条的胡伯尔值随小枝水势的变化很小, 说明苗木水分胁迫主要源于木质部空穴和栓塞.油松、侧柏苗木在干旱过程中水力结构的不同变化趋势, 有助于人们从新的角度认识树木的水分生理特性.     

通过刺槐的水力结构特征参数探讨管道理论

为了解刺槐Robinia pseudoacacia苗木对体内水分运输过程的调控机制,基于水力结构理论,在充分供水条件下,利用改良的"冲洗法"对2年生刺槐苗木的水力结构参数进行测定,并探讨了管道理论的合理性和适用范围。结果表明:在充分供水条件下,刺槐苗木茎段导水率、比导率、叶比导率和胡伯尔值均随被测茎段直径的增加而增大;苗木不同生长阶段,其导水率、比导率和叶比导率差异显著(P<0.05),且均为生长旺期>生长初期>生长末期,胡伯尔值为生长初期最大,生长旺期和生长末期差异不显著(P>0.05)。由此可推断,①在水分胁迫条件下,苗木更倾向于保护那些较粗茎段;②苗木水力结构特征与提体内生理活动呈正相关关系;③管道模型假说虽然有其存在的合理性,但也有其局限性和适用性,在对于水分在林木体内的运输过程以及调控机制的解释,管道模型假说过于简单化了。     

北京城市绿化树种的水力结构特征

为了更好地了解城市绿化树种的水分生理特性,在北京林业大学校园内,选择8个正常管理、正常生长的乔木和灌木树种为研究对象,在夏、秋季(5—10月)选择天气晴朗之日,用压力室法和改良的冲洗法测定小枝的水势和水力结构参数.实验结果表明:阔叶树种的水势和导水率变幅大于针叶树种,水势和比导率的日变化趋势并非完全一致.所测树种中导水率变幅的大小为国槐>女贞>黄栌>旱柳>油松>侧柏>沙地柏>小叶黄杨.木质部栓塞程度大小和树种有关,环孔材树种比导率的昼夜变幅高于散孔材,其大小为黄栌>国槐>旱柳>小叶黄杨,月均木质部栓塞程度为环孔材树种>散孔材树种>针叶树种,即无孔材.阔叶树木质部栓塞季节变化规律明显:夏季>秋季,最小的木质部栓塞出现在秋季降水最多的月份.     

八个绿化树种水分状况与水力结构的季节变化

为了解绿化树种的水分状况和水力结构特征的季节变化规律,该文应用改良的冲洗法,选取油松、侧柏等8个树种为研究对象,测定枝条水势和水力结构的变化.结果表明:8个树种水势的日变化在不同月份皆呈现“单峰”趋势;导水率和比导率的逐月变化幅度反映了木质部栓塞脆弱性为国槐、女贞、旱柳、黄栌油松、侧柏、沙地柏小叶黄杨;叶比导率的变化幅度与比导率的变化趋势一致,进入10月份国槐和黄栌表现出严重落叶现象时,它们的叶比导率值并没有明显降低,说明植物的落叶可能对保持存留叶片的水分状况有重要作用. 作为CAM植物的小叶黄杨在水势上一直保持低值,并且在水力结构的各个参数分析上均有其特殊性,这种情况的出现很可能与其不同的光合途径有关.      

从树木水力结构特征探讨植物耐旱性

于 2 0 0 1年 8月下旬在北京林业大学校园内选取油松、元宝枫等 10个树种为研究对象 ,测定 1年生枝条的水势和水力结构参数的昼夜变化 .结果表明 ,1年生枝条水势与水力结构参数的昼夜变化趋势呈明显的“单峰型”变化 .分别建立了水势与导水率、比导率、叶比导率关系的数学模型 :y =axb 和y =ax2 +bx +c ,探讨了模型中各参数的生理生态学意义 ,并比较了各供试树种木质部栓塞脆弱性的大小 ,依次如下 :刺槐 >皂荚 >元宝枫 >山桃 >红瑞木 >侧柏>雪松 >白皮松 >油松 >迎春 .木质部输水效率及空穴和栓塞化程度的大小 ,依次如下 :环孔材树种 >散孔材树种 >无孔材树种 .这说明植物输水结构的有效性和安全性不可完全兼得 .     

我国北方树种水力结构特征与木质部栓塞日变化规律研究

在北京林业大学校园内选取侧柏、刺槐等11个针阔叶树种为研究对象,用改良的冲冼法测定各树种1a生枝条小枝水势、水力结构参数及木质部栓塞的日变化。结果表明：各树种1a生枝务导水率与比导率的日变化趋势相似,均表现为早晚高,上下午低。而各树种木质部栓塞程度的日变化情况与水力结构参数的日变化趋势相反,表现出早晚低．上下午高的单峰型变化趋势。从材性上看,针阔叶树种导水率和比导率的日变幅大小为：环孔材树种〉散孔材树种〉无孔材树种,而木质部栓塞的脆弱性大小也依次为：环孔材树种〉散孔材树种〉无孔材树种。     

断根对玉米幼苗根系生物学特性及水分代谢的影响

以玉米(Zea mays L.)为试验材料,通过水培法研究了断根对玉米幼苗根系特性及水分导度的影响。结果表明:断根使玉米幼苗的整株根系水分导度提高,玉米叶片的光合速率、蒸腾速率及气孔导度下降,其中对蒸腾速率的影响最大;断根降低了玉米幼苗根系的根系总长、根表面积及根尖数,增加了根轴的平均根长,而断根后的根系平均直径与对照相比差异并不显著。     

四种罗汉松属植物茎水力结构特征初步研究

对罗汉松属(Podocarpus)竹柏(P.nagi)、长叶竹柏(P.fleuryi)、罗汉松(P.macrophyllus)和大理罗汉松(P.forrestii)4种植物茎水力结构特征参数进行了测定。结果显示,4种植物平均叶面积和茎端总叶面积均差异明显;4种植物的胡伯尔值(Hv)、边材密度、导水率(Kh)、比导率(Ks)、叶比导率(LSC)没有显著差异,与其平均叶面积也没有显著的相关性,可能是由于4种植物的茎端总叶面积没有显著差异引起的。     

Effects of short-term osmotic stress on leaf hydraulic conductivity and ZmPIPs mRNA accumulation in maize seedlings

Plants maintain water balance by varying hydraulic properties, and plasma membrane intrinsic proteins(PIPs) may be involved in this process. Leaf xylem and root hydraulic conductivity and the m RNA contents of four highly expressed Zm PIP genes(Zm PIP1;1, Zm PIP1;2, Zm PIP2;2, and Zm PIP2;5) in maize(Zea mays) seedlings were investigated. Under well-watered conditions, leaf hydraulic conductivity(K_(leaf)) varied diurnally and was correlated with whole-plant hydraulic conductivity. Similar diurnal rhythms of leaf transpiration rate(E), K_(leaf) and root hydraulic conductivity(K_(root)) in well-watered plants are important for maintaining whole-plant water balance. After 2 h of osmotic stress treatment induced by 10% polyethylene glycol 6000, the K_(root) of stressed plants decreased but K_(leaf) increased, compared with well-watered plants. The m RNA contents of four Zm PIPs were significantly up-regulated in the leaves of stressed plants, especially for Zm PIP1;2. Meanwhile, Zm PIP2;5 was significantly down-regulated in the roots of stressed plants. After 4 h of osmotic stress treatment, the E and leaf xylem water potentials of stressed plants unexpectedly increased. The increase in K_(leaf) and a partial recovery of K_(root) may have contributed to this process. The m RNA content of Zm PIP1;2 but not of the other three genes was up-regulated in roots at this time. In summary, the m RNA contents of these four Zm PIPs associated with K_(leaf) and K_(root) change in maize seedlings during short-term osmotic stress, especially for Zm PIP1;2 and Zm PIP2;5, which may help to further reveal the hydraulic resistance adjustment role of Zm PIPs.     

Influence of drought hardening on the resistance physiology of potato seedlings under drought stress

In this paper, the influence of drought hardening on the growth, development, resistance physiology, leaf microstructure and stomatal behavior of potato seedlings under drought stress was studied, and the mechanism of drought hardening improvement of potato seedling drought resistance was elucidated. We found that drought stress had several adverse effects on potato seedlings, yet drought hardening alleviated the decrease in relative water content (RWC), net photosynthetic rate (P_n) and chlorophyll content and inhibited the increase in relative electric conductivity and malondialdehyde (MDA) content. Compared with contrast seedlings, drought-hardened seedlings also had enhanced root vigor, increased antioxidant enzyme activity and higher levels of abscisic acid (ABA), proline (Pro), soluble sugars and polyamines (PAs) under drought stress. In addition, the stomatal density of potato seedling leaves increased significantly, while the leaf area, stomatal size and stomatal aperture decreased with drought hardening treatment. These changes led to reduced leaf transpiration rate (T_r) and improved water utilization efficiency (WUE). The changes in leaf microstructure also had a positive effect on the drought resistance of the drought-hardened potato seedlings. So it can be concluded that through increasing the content of some endogenous hormones, osmotic regulatory substances and the activities of antioxidant enzymes, the resistance physiology of drought-hardened potato seedlings was enhanced.