土壤水分对薇甘菊不同繁殖体单位存活能力和 植株表型可塑性影响

【目的】研究土壤水分对入侵性植物薇甘菊（Mikania micrantha H. B. Kunth）的克隆繁殖和植株形态特征的可塑性,提高对该物种的预警能力和控制能力。【方法】在人工气候箱内通过模拟干旱和淹水条件,研究土壤水分对薇甘菊不同繁殖单位存活能力的影响;通过温室水分控制试验研究低、中、高土壤水分和水深1 cm条件下,薇甘菊植株的表型可塑性。【结果】除节间和不定根外,土壤水分对薇甘菊其它营养繁殖体单位的存活率具有显著影响,且不同营养繁殖体单位在同等土壤水分条件下的存活率存在差异。当土壤含水量为12.5%时,薇甘菊地下营养繁殖体不定根+节点、不定根+根状茎+节点的存活率显著大于其它营养繁殖单位,而叶片则不能存活;随着土壤含水量的增加,各营养繁殖单位的存活率逐渐增大;当处于淹水状态时,在水深1 cm条件下,营养繁殖体节间、节点、不定根、不定根+节点不能存活,而其它营养繁殖体的存活率均超过80%;但水深为6 cm时,各营养繁殖体均不能存活。薇甘菊的主茎长、总分枝长、叶面积和主茎节间长均随着土壤含水量的增加而增大;分枝数则在高土壤水分含量下达到最大,且各土壤水分处理间差异显著;茎节数在中土壤水分含量下达到最大,后随着土壤含水量的增加而减小。薇甘菊的地上生物量、茎生物量、叶生物量以及地上生物量分配和叶生物量分配均随着土壤水分的增加而增大;而茎生物量分配在中等土壤水分含量下最大;地下生物量在高土壤含水量时达到最大,后在淹水状态下减小,而地下生物量分配则随着土壤含水量增加而减小。【结论】薇甘菊的克隆繁殖和植株形态随土壤水分变化具有很强的可塑性,在干旱（土壤含水量为12.5%）和淹水（水深1 cm）条件下,均可通过营养繁殖体克隆繁殖并生长,而在水深6 cm则不能存活。     

鄱阳湖湿地景观恢复的物种选择及其对环境因子的响应

湿地是重要的生态系统,对人类和野生生物都具有极其重要的价值。由于自然因素的变化和人类活动的干扰,湿地退化严重。近年来,湿地恢复已成为世界环境问题改善的重要工具之一。选择适用的湿地植物是退化湿地恢复的关键途径。本文以鄱阳湖湿地为研究对象,通过专家赋值、野外调查、定位观测等方法,筛选了苦草、野菱、芦苇、苔草等25种鄱阳湖常见植物作为湿地景观恢复的优先物种。对苦草、黑藻、菹草、菖蒲、芦苇等5种植物对环境因子的响应进行观测。结果表明,苦草在清水环境130-140cm处的生长最好;黑藻在清水环境中100-110cm处的生长最好;菹草在不同水深(50-160cm)下都能够生长,菹草高度随水深增加而增加;菖蒲具有一定的耐淹能力(< 80cm),但完全淹水(水深100-120cm)明显影响到菖蒲根状茎萌发、幼苗生长和生物量的积累;芦苇根状茎萌发对水深要求严格,土壤要湿润且透气性良好才是芦苇萌发的最好条件,芦苇根状茎萌发前淹水超过20 cm其萌发将会受到明显抑制,淹水超过30 cm则无法萌发。通过对沉水植物的透明度研究表明,植物对水质的透明度都有一定的要求,透明度较好更利于湿地植物的生长发育。     

飞机草生长特性对土壤环境的响应

飞机草是菊科泽兰属的恶性杂草,在我国的发生面积近3000万hm2,严重威胁入侵地的生态安全。为揭示飞机草的成功入侵机制与生境营养浓度的关系,笔者采用温室盆栽实验,参照Hoagland标准营养液设置不同的大量元素浓度,研究飞机草的生长、形态和生物量分配对营养的响应。结果表明:(1)营养浓度对叶片的影响十分明显,叶片数、总叶面积和冠叶面积在不同营养水平的变化幅度均达22.42%以上,这种调节使飞机草在对光照的竞争中处于优势地位,在低营养浓度水平下,飞机草分枝数和分枝长度受抑制明显,二次分枝在营养浓度低于标准的50%时受到完全抑制,这应该是飞机草对资源获取和分配的一种适应性策略;(2)飞机草在低营养浓度环境中将更多的生物量分配到营养吸收器官根上,有利于吸收养分,高营养浓度水平下则更多的是倾向于将生物量分配到植株的地上部分,便于碳积累;(3)在高营养水平下,飞机草具有较高的叶面积比和叶生物量比,平均相对生长速率也显著高于低营养水平,而净同化速率则相对较低,叶生物量比或许是飞机草能在高营养水平下保持较高的相对生长速率的决定性因素。可见,不同营养环境中,飞机草主要是通过调节地上部分和地下部分生物量的分配来适应环境。在低浓度的营养条件下,通过提高根生物量分配的比重来有效利用有限的环境资源,以维持植株的正常生长。在高浓度的营养环境中,通过增加叶片数和分枝数来提高飞机草的地上部分生物量比,使植株地上部分获得更多的生物量分配,达到快速生长的目的,从而成功入侵。     

地上竞争和光照对打碗花生长策略的影响

以打碗花(Calystegia hederacea)为材料,使幼苗分别在地上竞争(有地上竞争和无地上竞争)和光照条件(强光照和弱光照)下生长,监测地上茎长、平均茎节长度随植株生长的变化,并在收获时测量各部分生物量以及产生分枝数目。结果表明,有地上竞争相比无地上竞争,地上茎相对生长速率更快,且茎叶生物量分配提高、根系生物量分配下降。弱光照处理相比强光照处理,地上茎相对生长速率更快,分枝数目更少,且茎叶生物量分配提高、根系生物量分配下降。以地上茎长为参考指标计算竞争强度,弱光下地上竞争的竞争强度是强光下的2倍;从生物量分配上看,ANOVA分析显示光照条件和竞争效应并无显著交互作用。此外,地上茎长度随时间而增加的同时,平均茎节长度却随时间轻微下降。     

不同建植密度对松嫩平原肥披碱草无性系种群构件结构的影响

采用大样本随机挖掘整个分蘖丛的取样方法,对松嫩平原栽培条件下实生苗建植的5个密度和分蘖苗建植的2个密度的肥披碱草无性系种群构件数量和生物量结构以及生殖分配进行了定量分析,以揭示不同建植密度肥披碱草无性系种群的生长规律。结果表明,在9月末停止生长期,经过2个生长季的营养繁殖,在第二个生长季末,不同建植方式的种群生殖株、营养株、冬性苗数量和生物量,RAⅠ(生殖分蘖株生物量与地上部分构件总生物量的比值)、RAⅡ(花序生物量与地上部分构件总生物量的比值)以及RAⅢ(成熟饱满子粒生物量与地上部分构件总生物量的比值),以及地上部分构件总数量和生物量均随密度升高呈下降的趋势(P0.05);与高密度相比,低密度肥披碱草种群将更多的资源分配给生殖分蘖株、花序和成熟饱满子粒等有性生殖构件。同为密度45株·m-2,分蘖苗建植的种群生殖分蘖株数量和生物量、RAⅠ、RAⅡ、RAⅢ均高于实生苗建植的种群(P0.05);而营养分蘖株、冬性苗数量和生物量,地上部分构件总数量皆小于实生苗建植的肥披碱草种群(P0.05);两种建植方式地上部分总生物量之间没有显著差异(P0.05)。3种构件中,实生苗建植的5个密度数量和生物量皆以冬性苗所占比率最大,而分蘖苗建植的2个密度数量以冬性苗所占比率最大,而生物量以生殖株所占比率最大。     

不同光照强度和氮、钾浓度对高羊茅生长早期植物学特性的影响

研究了不同光照强度、N浓度和K浓度对高羊茅(Fescue arundinacea Schreb.)生长的影响.结果表明:高羊茅生长早期,低浓度N和高浓度K处理的地下生物量均大于高浓度N和低浓度K处理;在遮光处理下,低浓度N处理明显提高了地上生物量.在高羊茅生长后期,全光照条件下,高浓度N处理的地上生物量、地下生物量和叶绿素含量均明显高于低浓度N处理,并且高浓度K仅在高浓度N处理下对地上生物量、地下生物量和分蘖数有明显的增加作用;而在遮光处理下,高K浓度处理的地上生物量和地下生物量明显高于低K浓度处理,特别是在低浓度N条件下,高浓度K显著提高了地上生物量和叶绿素含量.N和K浓度在高羊茅不同生长时期和不同光照条件下的作用效果为温室工厂化草坪生产管理提供了科学的依据.     

水淹对三峡库区岸生植物野古草(Arundinella anomala Steud.)恢复生长的影响

[目的]明确三峡库区岸生植物野古草对水淹的耐受能力.[方法]试验设置了3个水淹处理,即对照、水淹根部(植株置于水中,仅地下部分被淹没)和水淹2 m(植株置于水中,顶部距水面2m),3个水淹时间:40、60、90d,研究了野古草植株在不同水淹处理后的恢复生长状况.[结果]野古草在水淹结束后的恢复生长期,其分蘖数、叶片数和地上部分生物量都不断增加,水淹处理植株的分蘖数和叶片数在经过60d的恢复生长后还显著高于对照,不同恢复生长阶段的相对生长速率与对照几乎无显著差异.[结论]野古草植株在水淹后仍能表现出较好的恢复生长,具有较强的水淹耐受能力.     

野古草水淹后恢复生长动态研究

[目的]探究野古草(Arundinella anomala Steud.)水淹处理后不同恢复生长期的生长差异。[方法]通过设置对照、水淹根部(植株置于水中,仅地下部分被淹没)和水淹2 m(植株置于水中,顶部距水面2 m)3个水淹深度以及40、60、90 d 3个水淹时间,观察了野古草在出水后不同恢复生长期的生长情况。[结果]短期水淹后,野古草在整个恢复生长期的分蘖数保持不变。90 d的长期水淹后,其分蘖数在恢复生长初期迅速增加,且分蘖数增加速率都高于对照植株,在恢复生长后期生长速率有所降低,但仍高于对照植株。长时间的水淹会使野古草植株地上部分生物量减少,但在出水后的整个恢复生长期地上部分生物量会迅速增加。[结论]野古草植株在水淹后仍可进行恢复生长,长时间水淹后其生长在恢复生长初期表现更明显,说明该物种对水淹具有一定的耐受能力。     

土壤水分动态对胡杨幼苗生长分配策略的影响

分析土壤水分对幼苗地上及地下部分生长及其分配策略是阐明自然生境中胡杨种子更新困难以及人工培育成活率低的重要途径。本文以2年生胡杨幼苗为研究材料,采用不同土壤水分处理试验,监测幼苗地上部分生长指标(地径、冠幅、株高、叶片数)以及地下部分生长指标(总根长、总根表面积、单位平方米土壤总根长、总根体积),分析不同水分处理及水分梯度对幼苗生长的影响。结果表明:对于胡杨幼苗地上部分的生长,在连续给水处理时,25%含水量更有利于地上部分的生长;而断续给水处理时,最适土壤含水量为30%;胡杨幼苗地下部分生长在不同给水处理下存在显著差别,而25%的含水量要显著区别于其他水分梯度,更有利于根系的生长。一定程度的干旱胁迫后,断续给水比连续给水更有利于根系的生长,且水分梯度在20%~25%之间最有利于根系生物量的积累,地下生物量的积累大于地上生物量,这种地上与地下生长权衡作用有利于幼苗纵向生长的养分、水分获取。在根系构型方面,在土壤水分条件好的情况下则有利于幼苗根系的横向扩展。      

水分胁迫对醉马草生长的影响

【目的】研究并测定水分胁迫下醉马草生长特性指标,分析其抗旱机制。【方法】以醉马草幼苗为材料,在温室条件下采用模拟自然干旱法,测定醉马草有效叶片性状表型(株高、叶面积、各器官生物量鲜干重、根冠比)在正常浇水和持续水分胁迫条件下变化规律。【结果】随着持续水分胁迫时间的延长,醉马草叶片数、有效叶片数减少,枯叶数增加(P<0.05)。早期水分胁迫增加了醉马草叶长、叶宽、叶面积,而水分胁迫 21 d后显著降低(P<0.05)。水分胁迫促进了醉马草株高增长以及地上、地下、植株生物量,但随着水分胁迫延长至21 d又显著降低,而地下生物量分配增加(P<0.05)。复水7 d后,各项指标与对照差异不显著,醉马草生长得到恢复。干旱胁迫下醉马草幼苗生长受阻,但通过减少叶面积降低了水分蒸腾面积,增加地下生物量分配来提高水分利用,并能在水分胁迫消除后迅速恢复正常生长。【结论】醉马草通过增加地下生长,降低地上水分蒸散器官生长来适应水分胁迫。     

水肥空间组合对冬小麦生物学性状及生物量的影响

 【目的】研究水肥空间组合对冬小麦形态指标及生物量的影响，对指导旱地施肥具有一定理论和实践意义。【方法】以肥熟土垫旱耕人为土为供试土壤，在全生育期遮雨和人工控制土壤水分条件下，采用分层隔水土柱试验法研究与田间土层分布相同土柱不同土层水分、氮、磷组合对冬小麦叶面积、株高、分蘖数、生物量、根冠比和收获指数等指标的影响。【结果】与整体湿润水分处理相比，上干下湿水分处理（0～30 cm土层干旱胁迫，30～90 cm土层湿润）下，抽穗期小麦旗叶面积、株高分别降低7.03%和3.77%；小麦地上部和根系生物量及收获指数也不同程度降低，但根冠比增加。从肥料处理看，单施磷和氮磷配施处理，小麦叶面积、株高、有效分蘖数和总生物量均极显著高于单施氮和CK，这与供试土壤各土层严重缺磷，而氮素供应相对丰富有关。从不同土层施肥看，在两种水分处理下，单施氮时，以均匀施入0～90 cm土层小麦叶面积、株高、有效分蘖数、地上部生物量和根系生物量最高，施入0～30 cm土层最低；单施磷和氮磷配施时，0～90 cm与0～30 cm土层施肥间总叶面积、旗叶面积、株高、有效分蘖数以及总生物量差异不显著，但均显著高于30～60 cm和60～90 cm土层相应施肥处理。【结论】由于土壤供氮充分，将氮肥集中施于0～30 cm土层对生物量形成具有一定抑制作用，而均匀施入0～90 cm土层有明显促进作用；在上层干旱胁迫时，这种趋势更加明显。两种水分处理下氮磷配施，特别是在上干下湿水分处理下，保证0～30 cm土层较充分的养分供应对改善形态指标和增加生物量仍具有重要作用。因此，对旱地养分和水分应同层供应较好的观点，应予以重新认识和评价。     

野艾蒿生物学特性研究

[目的]明确恶性杂草野艾蒿的生物学特性。[方法]采用盆栽法,测定了播种深度等因子与野艾蒿生长的关系,并对野艾蒿的生长发育特征及根茎量分布的季节性变化进行了调查。[结果]只要野艾蒿根茎着入土壤即可出苗,野艾蒿根茎离表土层越近出苗越早,5~10 cm土层是野艾蒿根茎的最适生长环境。主根发育的野艾蒿在株高、根茎长度、生物量方面明显大于侧根所发育的野艾蒿植株。野艾蒿在出苗30 d左右时其株高和叶片数迅速增加,在出苗120 d左右时其株高和叶片数增速则迅速回落。在0~20 cm土层中,野艾蒿根茎量在春夏季节的增长幅度远大于夏秋季节。[结论]该研究结果为野艾蒿的综合防除措施提供了理论依据。     

分层供水施磷对冬小麦生长及水分利用效率的影响

【目的】研究分层供水条件下磷对冬小麦根系分布及产量的影响。【方法】以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响。试验设不施磷、施磷于0-30 cm和30-60 cm土层3种处理,每个施磷水平下设整体湿润和上干下湿（0-30 cm土层干旱胁迫,30-60 cm土层湿润）两种水分处理。【结果】不同土层水磷处理显著影响冬小麦根系分布、产量及水分利用效率。上干下湿水分处理上层根系生物量较整体湿润水分处理降低19.6%,下层根系生物量增加18.8%;磷肥对根系分布的影响大于对总根系生物量的影响,施磷能明显增加施磷层次根系生物量,在上干下湿条件下,深层施磷更有利于深层根系分布。土壤水分极显著影响冬小麦产量和水分利用效率（P＜0.01）,与整体湿润水分处理相比,上干下湿水分处理产量和水分利用效率分别增加10.0%和47.4%;施磷显著提高产量,改善水分利用效率。不同水分条件下,施磷位置对产量和水分利用效率的影响不同,上干下湿条件下,下层施磷处理冬小麦产量及水分利用效率较上层施磷处理提高11.2%和28.6%,整体湿润条件下则相反,分别降低41.1%和37.9%。【结论】本模拟试验结果表明,磷肥深施有利于冬小麦深层根系发育,提高水分利用效率及小麦产量,在上干下湿条件下更为明显。     

苹果园表层与深层土壤水分的转换关系研究

2005年4-10月期间利用Trime土壤水分速测系统。测定苹果园内0-180cm范围内的土壤水分。建立了土壤水分随深度变化曲线及利用表层水分进行深层水分的预测模型。结果表明，0—50cm范围内土壤水分变化剧烈为强变异，50cm以下土壤水分变化随深度增加逐渐变弱星中等强度变异。0—10cm和0-30cm土层与深层水分的拟合效果较差，预测结果相对误差大于10％的占55．56％和50．00％。利用0-50cm土层水分进行深层水分预测时精度较高．预测结果中相对误差小于10％的占88．89％．最大相对误差为12．98％，且以经验关系的预测效果最为理想。故本地区进行深层水分预测的最佳表层土壤深度为0-50cm土层。     

锌对滇重楼生长、养分含量和总皂甙含量的影响

在遮荫70%塑料大棚条件下,采用盆栽试验,设0、0.5、1.0、2.0 mg/kg 4个施锌水平,研究不同水平锌对滇重楼生长、养分含量和根茎总皂甙含量的影响。结果表明,与不施锌相比,施锌显著提高了滇重楼株高、总生物量,但对根茎增加不显著。随施锌水平增加,各部位氮含量呈先增加后降低的趋势;施锌对地上茎中磷含量有协同效应,而对叶、新根茎和老根茎中磷含量有拮抗效应;施锌对叶和新根茎中钾含量有协同效应,而对茎中钾含量有拮抗效应;施锌显著提高了叶、地上茎、新根茎中锌的含量,而老根茎锌含量无明显的规律。随施锌水平增加,新、老根茎总皂甙含量呈下降趋势,其机理有待进一步研究。     

葡萄树体生长动态与根系分布研究

选取陕西省扶风县新集村7 a树龄的葡萄园为试验果园,在不同生育阶段对红地球葡萄树进行刨根、肢解,以测定其各器官生物量、养分含量及累积量的变化。结果显示,该葡萄园年生物量增加12 369 kg/hm。其中枝条（除新梢外其他枝条）与主干生物量增加2 481和1 939 kg/hm,占生物量总累积的19%和15%。新生器官即叶、果实、新梢生物量分别为2 357、4 866、6 118 kg/hm,新梢旺长期之后,新生器官生物量累积迅速。根系生物量在主要生长期内变化不大,于2 302～4 132 kg/hm范围内波动,但总体呈增加趋势,生物量净增加1 830 kg/hm,占整株的14.8%。葡萄根系不同时期在土壤中的分布情况变化不大,主要分布在0～40 cm的土层,占总根量的86.7%。随着土层深度的增加,葡萄树根量减少。40～60 cm的根量占7.4%,60～80 cm的根量只有3.6%,80～100 cm土层中仅为2.3%。5月10日至6月30日为0～20 cm根系的一次生长高峰。     

斑竹林地下鞭系结构研究

竹林地下结构是一个非常复杂的鞭根系统,对河南博爱斑竹（Phyllostachys bambusoides f.lacrima-deaeKeng）林地下鞭系进行调查,结果表明：斑竹地下鞭生长发育和分布存在空间规律性变化,土壤深度对竹鞭的长度有显著影响,鞭龄对鞭径大小影响不显著,对笋芽数的影响达到显著水平。约85.7%的竹鞭分布于0~20 cm土层的土壤中,因此斑竹属于典型的浅根性树种。跳鞭露出地面的部分,竹鞭直径小且节密,无发笋现象,应及时覆土。松土、除草、施肥及适当覆盖有助于竹鞭的生长和笋产量。     

模拟长江滩地水淹胁迫对3种树种幼苗生理生态特征的影响

通过模拟长江滩地季节性水淹发生的情况,研究水淹胁迫对枫杨、夹竹桃、乌桕3个树种幼苗生长特征、生物量分配、光合响应参数以及叶绿素等的变化特征,揭示了3种树种对长江滩地水淹环境的生理生态学响应。结果表明:除枫杨在重度水淹中全部死亡,其他树种存活率达到100%。短期轻度水淹在一定程度上促进了植物地径的生长,而长期轻度水淹和重度水淹均对地径和株高生长具有显著的抑制作用。水淹胁迫对3种树种幼苗生物量累积抑制作用明显,且重度水淹导致夹竹桃和乌桕树种根冠比较对照显著降低,分别降低41.66%和37.82%。同时,长期轻度水淹和重度水淹导致3种树种幼苗最大净光合速率和叶绿素质量分数显著降低,而轻度水淹退水后又明显上升。光补偿点、表观量子效率以及暗呼吸速率则均未表现出显著变化,但仍可看出暗呼吸速率呈现明显增加的趋势。枫杨和乌桕的光饱和点明显降低,而夹竹桃则无显著变化。综上可知,夹竹桃、乌桕和枫杨均具有较强的耐水淹特性,均适宜季节性水淹江滩生长,但淹水时间不宜过长,且枫杨的淹水深度不宜过深。     

水层深度对稻田杂草化除效果及水稻生长的影响

以汕优63、武育粳3号水稻品种及稗草、异型莎草和鳢肠杂草为试验材料,采用乙草胺和苄·乙·甲2个除草剂品种各2种剂量、3个水层深度对试验材料进行处理,分析水层深度对稻田杂草化除效果及水稻生长的影响。结果表明:施用上述2个除草剂及参试剂量,在4cm水层和12cm水层时能有效提高对稗草、异型莎草和鳢肠的防除效果;施用除草剂后,对水稻的株高和地上部生长会产生不同程度的抑制作用,其中12cm水层处理抑制最大,4cm水层处理次之,0cm水层处理抑制最轻;在抑制水稻顶端生长的同时,水稻茎蘖数有一定增加。综合除草效果和对水稻生长的影响,4cm水层处理的水稻产量最高,优于0cm和12cm水层处理。本文还分析了水层深度×剂量×除草剂品种在抑制不同水稻品种营养生长方面的差异。     

钙对滇重楼生长和总皂甙含量的影响*

 滇重楼是一种重要的中药材,多年来的大量采挖,已使其野生资源濒临灭绝的境地。钙与药用植物生长发育、品质形成和中药功效密切相关。采用盆栽试验,研究了不同钙水平对滇重楼生长、养分元素吸收和总皂甙含量的影响,以期为滇重楼野生资源的保护和人工栽培提供技术支撑。结果表明,施钙可明显增加滇重楼株高,以钙40mg/kg处理株高增幅最大。总生物量和根茎增加百分数以钙80mg/kg处理最高,高于此水平时,滇重楼总生物量和根茎增加百分数显著下降(P<0.05）。随施钙水平增加,叶片光合速率和蒸腾速率分别呈显著(P<0.05）和极显著(P<0.01）的增加。不同钙水平对滇重楼各部位N,P含量和茎中K的含量无显著影响(P>0.05）,但对叶片和新、老根茎中K含量有显著的影响(P<0.05）。叶片中K含量以钙80mg/kg处理最高,新、老根茎中K含量以钙40mg/kg处理最高。叶片、新根茎和老根茎中钙含量与施钙水平之间呈显著的正相关(P<0.05）,但茎中钙含量与施钙水平之间呈显著的负相关(P<0.05）;新根茎总皂甙含量与施钙水平之间呈极显著的正相关(P<0.01）,但不同钙水平对老根茎总皂甙含量影响不显著(P>0.05）。综合考虑滇重楼生长、总生物量累积、药用部位生物量累积、养分元素含量和总皂甙含量,滇重楼施钙水平在钙40～80mg/kg之间较为适宜。