不同光照和水分条件对火炬树的生理生态功能的影响

本文以火炬树（Rhus typhina）一年生实生苗为试材，采用温室栽培方式，分别设置2个光照梯度（100%光照、50%光照）和3个水分梯度（75%、50%、25%的田间持水量），研究不同光照和水分条件下火炬树的生理生态学响应机制。结果表明：（1）水分胁迫抑制火炬树生长，100%光照条件下，25%的田间持水量处理的火炬树的株高相对生长速率、基径相对生长速率、冠幅相对生长速率、总生物量、光合氮利用效率较75%田间持水量处理下分别降低63.10%、37.24%、45.44%、46.67%、33.66%，而比叶面积、根冠比、叶片含氮量分别增加22.42%、45.94%、37.74%，另外PSⅡ的最大光化学效率、叶片含水量、净光合速率变化不显著；（2）50%光照处理下，叶片比叶面积、含水量、总叶绿素含量以及叶面氮含量较100%光照处理下增加，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及水分利用效率下降，最大下降幅度为32.87%、40.00%、17.04%和19.05%，其他指标变化不明显。火炬树在受到光照和水分环境变化时，可以通过调整生长和氮元素利用来适应环境的变化，具有较强的适应能力，建议作为干旱较...     

干旱胁迫对香柏幼苗生长和生理指标的影响

【目的】分析干旱胁迫对香柏幼苗生理指标、光合指标及抗氧化酶活性的影响,寻求香柏幼苗生长的理想水分条件,探讨香柏幼苗生长对水分变化的适应机理。【方法】以香柏3年生扦插苗为试验材料,通过盆栽试验,设置正常供水(土壤含水量为田间持水量的90%~95%)、轻度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的70%~75%)、中度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的50%~55%)、重度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的30%~35%)4个处理,研究干旱胁迫对香柏幼苗生长、光合作用及各项生理指标的影响。【结果】干旱胁迫对香柏幼苗地径、根质量、茎叶质量、总生物量、根质量比、茎叶质量比、根长等有显著影响,但对株高影响不显著。4个干旱胁迫处理下香柏幼苗的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率表现出基本一致的变化趋势,即均在轻度干旱胁迫处理下达到最大值。与正常供水相比,干旱胁迫使香柏幼苗叶绿素含量明显增加。轻度干旱胁迫条件下,香柏幼苗叶片丙二醛浓度明显低于其他3个处理。超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及可溶性糖含量均在轻度干旱胁迫时达到最大。干旱胁迫条件下香柏叶片可溶性蛋白质含量降低,且以轻度干旱胁迫下的叶片可溶性蛋白质含量最低。【结论】香柏幼苗不适宜在土壤过于干旱或湿润的环境下生长,而适于在轻度干旱即土壤含水量为田间持水量70%~75%的条件下生长。     

水分胁迫对4种灌木幼苗生长与耗水特性的影响

以1年生树锦鸡儿、沙棘、互叶醉鱼草、鞑靼忍冬幼苗为试验材料,采用盆栽试验研究正常水分CK(土壤田间持水量为75%～80%)、轻度干旱T1(土壤田间持水量60%～65%)、中度干旱T2(土壤田间持水量45%～50%)和重度干旱T3(土壤田间持水量30%～35%)胁迫下4种灌木的生长特征和耗水规律。结果表明:(1)生长季,随着土壤水分的胁迫加重,4种灌木的总生物量、地上生物量和总耗水量均呈下降趋势;根冠比和水分利用效率(WUE)呈正相关关系。(2)相同水分条件下,4种灌木的单株日耗水量和月耗水量大小排序为树锦鸡儿沙棘互叶醉鱼草鞑靼忍冬,且在每月的分配比例不同:5、6、10月耗水少,7—9月耗水多。(3)不同水分条件下,4种灌木的耗水量表现为CK T1 T2 T3。总的来看,树锦鸡儿属于高耗水低水分利用效率的树种,适宜在轻度干旱下生长;互叶醉鱼草属于低耗水高水分利用效率树种,适宜在重度干旱下生长;沙棘、鞑靼忍冬分别适宜在中度、正常水分条件下生长。因此,在不同生境下应有针对性地进行树种选择,达到适地适树。     

水分胁迫对桂花幼苗生长及生理特性的影响

[目的]研究水分胁迫对桂花幼苗生长性状和几个生理指标的影响。[方法]在盆栽条件下,设置5个水分胁迫梯度（分别为土壤田间持水量的10%、20%、40%、60%、80%）进行试验。[结果]桂花在各处理环境下的苗高生长情况和地茎生长情况及叶片叶绿素含量和根系活力情况均表现依次为：60%田间持水量〉40%田间持水量〉20%田间持水量〉80%田间持水量〉10%田间持水量,脯氨酸含量表现为：10%田间持水量〉20%田间持水量〉80%田间持水量〉40%田间持水量〉60%田间持水量。[结论]桂花苗木对土壤水分环境具有一定的适应范围。     

土壤干旱胁迫对臭椿苗木生理指标的影响

在田间设置4种土壤含水量水平,即严重干旱、中度干旱、轻度干旱、适宜含水量(分别为田间持水量的12.5%、25%、50%和75%),研究臭椿幼苗在土壤干旱胁迫下的生长与生理响应。结果表明:在田间干旱胁迫下,随着干旱胁迫程度的增大和胁迫时间的持续,幼苗叶片的质膜相对透性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)的量、脯氨酸质量分数等增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率等减小。不同处理间臭椿幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率的差异均达到极显著水平(P<0.01)。臭椿幼苗能忍耐中度以下的土壤干旱胁迫。     

土壤含水率对长白落叶松幼苗生长的影响

为了研究长白落叶松幼苗生长与土壤含水率的关系,掌握长白落叶松苗木生长规律,为育苗管理和相关研究提供借鉴,通过5种田间持水量梯度对幼苗生长指标的影响试验,分析了不同土壤含水率条件下苗木生长指标的变化。结果表明:苗高、地径、主根长、生物量等指标在不同土壤含水率条件下差异显著,大于1 cm长侧根数受土壤含水率的变化差异不大;幼苗生长对土壤含水率需求较高,在田间持水量为90%时,幼苗生长各项指标较优,在田间持水量为80%以上时,增加灌溉量对促进苗木生长影响不大;土壤含水率保持田间持水量的80%左右,苗木生长指标较好,同时又能够达到灌溉节水的目的;在土壤含水率低于田间持水量60%时,苗木正常生长受到显著的影响。     

喀斯特特有植物罗甸小米核桃响应土壤水分的表型可塑性

为了解喀斯特特有植物在不同水分条件下的可塑性差异及适应能力,以1年生罗甸小米核桃幼苗为研究对象,设置不同水分条件[(100±5)%、(80±5)%、(60±5)%、(40±5)%],探讨罗甸小米核桃幼苗形态、生物量分配和生理特征的可塑性差异。结果表明,与CK组相比,罗甸小米核桃幼苗在高水与低水胁迫下的苗高、地径生长量均降低,根长、叶面积与比叶面积下降,叶片肉质化程度显著下降,叶片组织结构紧密度在中度低水(40±5)%下升高;总生物量下降,茎叶生物分配量均降低,在中度低水胁迫下其根部资源投入增多,根冠比增加;净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)均降低,气孔导度(G_s)在轻度高水(100±5)%下略微升高,胞间CO₂浓度(C_i)基本稳定。叶绿素b和叶绿素总量仅在轻度高水下升高。综合罗甸小米核桃幼苗在不同水分条件的可塑性指标(范围为0.02~0.50),净光合速率最高0.50,其次为叶面积和茎生物量,叶绿素a可塑性最低0.02。罗甸小米核桃幼苗对水分可塑响应的敏感程度及调控机制存在明显差异,主要通过塑造叶面积、茎生物量、净光合速率等性状协同调控。在正常供水(80±5)%和轻度高水胁迫(100±5)%下可以满足罗甸小米核桃幼苗生长对水分的需求。     

水分胁迫处理对青花菜幼苗叶片生理生化特性的影响

以青花菜幼苗叶片为试验材料,研究了水分胁迫处理对青花菜幼苗叶片生理生化特性的影响.结果表明:在轻度水分胁助迫(田间持水量的65%~70%条件下,青花菜生长良好,细胞膜透性、丙二醛和游离脯氨酸处于较低的水平,谷胱甘肽、抗坏血酸的含量和抗坏血酸氧化酶活性维持在较高的水平,青花菜幼苗的生长没有受到干旱胁迫的影响.在中度水分胁迫(田间持水量的40%~50%)和重度水分胁迫(田间持水量的35%~40%)条件下,幼苗生长不良,甚至死亡,并且随着干旱胁迫时间的延长,细胞膜相对透性和丙二醛的含量,游离脯氨酸含量增加,谷胱甘肽、抗坏血酸的含量和抗坏血酸氧化酶活性急剧下降.     

水分胁迫对掌叶木幼苗生长的影响

[目的]为了阐明水分胁迫条件下植物对水分环境因子变化的适应能力。[方法]通过盆栽控水试验,研究5种(田间持水量为100%、80%、60%、50%、40%)处理对掌叶木1年生幼苗生长量及生物量的影响。[结果]结果表明,处理⑤不能提供幼苗生长所需的水分,幼苗全部干枯死亡;处理①、②幼苗生长表现正常;处理③叶片大量变黄枯萎;处理④叶片大量枯萎脱落且在控水40 d后其存活率只有30%。随土壤含水量的降低,其苗高、地径、叶片数的增长量总体呈减小的趋势,根冠比有不同程度的增大,其中以叶片数的减少量最大;不同处理下各器官生物量分配均为:根>叶>茎。[结论]在水分亏缺条件下,植物幼苗地下部分生长得更好。     

伊桐(Itoa orientalis)幼苗对土壤干旱与盐胁迫的生长及生理响应

以伊桐2年生实生苗为研究材料,对其进行良好水分处理(100%田间持水量)、干旱处理(50%田间持水量)和0.1 mol/L盐溶液处理,比较伊桐幼苗的形态生长、生物量分配、光合色素含量、抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质等生长特性和生理生化特性对干旱胁迫与盐胁迫的响应差异。结果表明:①土壤干旱胁迫与盐胁迫在一定程度上降低了植株叶片相对含水量,影响了伊桐幼苗的形态生长,减少了其生物量积累,增加了胡萝卜素含量,从而减小了光合叶绿素含量,增加了植株抗氧化系统的活性及渗透调节物质的含量。②伊桐幼苗形态生长及生理生化特性对土壤干旱胁迫和盐胁迫的响应存在一定的差异:伊桐幼苗受盐胁迫的不良影响要大于干旱胁迫,说明伊桐具有一定的抗旱性,但耐盐性却较低。     

喀斯特地区适生树种复羽叶栾树幼苗对干旱胁迫下异质生境的生长和光合响应

干旱缺水和水分异质性是影响喀斯特地区植物生长、分布及繁殖的主要因素.采用盆栽控制实验,研究了喀斯特地区适生树种复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch.)幼苗在两种水分条件(对照和轻度干旱)及两种生境下(同质和异质)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、水分利用效率(WUE)及生物量积累和分配.结果表明:不管在对照还是干旱条件下,复羽叶栾树幼苗的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在异质生境下均高于同质生境,但气孔导度(Cs)和蒸腾速率(Tr)在异质和同质生境下差异无统计学意义.复羽叶栾树幼苗的总生物量、地上生物量以及根系生物量在异质生境与同质生境中差异无统计学意义,但根生物量比在对照条件下对异质生境的响应显著低于同质生境,而在干旱时,对异质生境的响应则显著高于同质生境.可见,复羽叶栾树通过提高水分利用效率和降低对根系资源的投资来提高净光合速率以适应异质生境,但并未提高异质生境中植物生物量的积累.     

宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性

为探讨沙棘内生菌提取物作为生物刺激素对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响，于沙棘内生菌宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）中提取了生物刺激素PVE（Paecilomyces variotii extracts），并经液相色谱对PVE的活性物质进行了富集纯化。通过水稻液培试验，设无盐（CK）、添加NaCl（NS）、添加PVE和NaCl（PN1）、添加PVE纯化物和NaCl（PN2）4个处理，研究生物刺激素对水稻的耐盐效应。结果表明，施用生物刺激素能够缓解盐胁迫对水稻生长造成的严重抑制。PN1、PN2处理较NS处理提高了叶片与根系的干质量，减少了植株体内的水分流失，增加了根系的直径和吸收面积，但根长相较于CK处理无显著差异；PN2处理叶片鲜质量、叶片含水量、根系含水量较PN1处理分别增加了12.44%、1.13%和0.42%。与NS处理相比，PN1和PN2处理叶片光合速率分别提高了34.08%和40.82%，蒸腾速率分别提高了23.90%和18.86%，PN1和PN2处理还显著提高了叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，使丙二醛（MDA）含量分别降低了28.36%和20.97%。PN2处理叶片和根系中的Na⁺含量较NS处理分别降低了36.31%和10.85%，从而降低了Na⁺/K⁺，保证了植株体内的离子平衡。研究表明，PVE及PVE纯化物在极低的浓度下具有较高的生理活性，并通过减少水分流失、促进根系生长、提高光合速率来减轻氧化损伤，同时以降低Na⁺流入的方式缓解盐胁迫对水稻幼苗的影响。     

不同土壤水分条件对真桦幼苗形态特征、生物量及光合生理特征的影响

通过人工控水土培方法,研究了不同水分条件下真桦幼苗的生长、形态、生物量和生理特征的变化规律。结果表明,生长在干旱土壤条件下的植株,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比生长在湿润条件下降低62.5%、85.9%和76.6%,而水分利用效率提高了60.2%;生长季末,低土壤含水量环境中的真桦幼苗植株矮小,速生期和生长周期相对变短,幼苗的单株总生物量降低,比叶面积降低,根茎比提高,细根与总根重的比率提高。真桦幼苗对水分亏缺较为敏感,应尽量避开干旱条件。     

氮、水处理对刨花楠一年生扦插苗光合特性 和生物量分配的影响

采用棚内盆栽控水与添氮方法,以1a生刨花楠扦插苗为研究对象,通过设置不同的氮、水复合处理试验,研究氮、水对刨花楠幼苗光合特性和生物量分配的影响。结果表明:(1)干旱胁迫会显著降低幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)、总生物量和叶重比,增加茎重比,但对胞间CO2浓度、根重比和根冠比影响不显著;(2)低氮添加后幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均大于对照,而高氮添加反而会抑制幼苗的光合作用;氮添加(低氮和高氮)后幼苗的总生物量均大于对照,但氮添加后对幼苗生物量在不同器官间的分配趋势影响不明显;(3)水分与施氮交互作用对幼苗光合特性和生物量分配均无显著影响。因此,在幼苗生长过程中一定要保证其充足的供水。     

华北驼绒藜和四翅滨藜对干旱胁迫的生理反应

为研究引种小灌木在干旱胁迫下的生理光合特性,以1a生华北驼绒藜、四翅滨藜2种扦插苗为试验材料,研究土壤水分[土壤水分为田间持水量的85%~90%(CK)、65%~70%(T_1)、50%~55%(T_2)和35%~40%(T_3)]对2种灌木光合生理指标的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,2种灌木根冠比、电解质外渗率呈现CKT_1T_2T_3的变化规律;丙二醛质量摩尔浓度与CK相比,各水平下均显著增加,且都在T_2水平下达最大;过氧化物酶活性在T_1水平下达到最大,分别为340.83U·mg~(-1)·min~(-1)、862.93U·mg~(-1)·min~(-1);在T_2水平下,四翅滨藜脯氨酸质量分数较CK增加28倍;华北驼绒藜叶片蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)均呈现出CKT_1T_2T_3的变化特征;在T_1水平下,四翅滨藜叶绿体色素(叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素)增加,光合能力增强。     

槐树幼苗对光强的形态和生理适应

通过对槐树盆栽幼苗的遮阴试验,分析测定了光强对槐树幼苗形态和生理特性的影响。结果表明:随着光强的增大,其总叶面积和株高均显著降低,30%～100%光强范围内,总生物量和地径差异不显著,但均显著大于15%处理。低光强下,植株通过增大叶生物量比、比叶面积、叶面积比和叶根比,以增大光合叶面积,提高捕光能力;增大支持结构生物量比,以增加支持叶生物量;在高光强下,植株通过提高根生物量比和根冠比,降低叶生物量比、比叶面积和叶根比,保持了水分吸收和蒸腾的平衡。随着光强的增大,植株最大净光合速率、光饱和点和光补偿点均显著增大。槐树幼苗的总叶绿素和类胡萝卜素含量随着光强增大而显著降低,而叶绿素a/b随着光强的增大而显著增大。说明槐树幼苗对光强的形态和生理适应性较强,能够适应较广的光强范围。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。     

臭椿根浸提液对刺槐幼苗生长的化感效应

采用不同浓度的臭椿根水浸提液对刺槐幼苗进行浇灌处理,对刺槐幼苗的形态指标、生物量指标进行测定,探讨臭椿根提液对刺槐幼苗生长的化感作用.结果表明:臭椿根的水提液处理抑制刺槐幼苗的苗高生长,浸提液浓度越大,抑制作用越强,浸提液浓度为1∶3的原液处理的苗高增长量仅为CK的43.5%;叶片叶绿素含量与对照相比略有降低,单株叶量减少,幼苗整株生物量减小.根提液处理浓度越大,对幼苗生长的抑制作用越强.因此,臭椿根的水提液对刺槐幼苗具抑制生长的化感效应,其中对其苗高生长与生物量的化感作用最强,且具有明显的浓度效应.     

施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征

为明确不同氮素水平对黄顶菊入侵性的影响,本文模拟4种农田施氮梯度,采用甲基化敏感扩增多态性(MethylationSensitive Amplification Polymorphism,MSAP)技术研究不同处理下黄顶菊叶片DNA甲基化的变化特征,以及黄顶菊生物量、生长和光合生理指标的表型可塑性响应特征。结果表明:18对引物共扩增出690条MSAP条带,引物多态性百分比为86.38%,T2(275 kg·hm~(-2))和T3(375 kg·hm~(-2))施氮处理下半甲基化和总甲基化水平变化差异显著,各施氮处理的全甲基化水平与CK处理比较变化差异显著;施氮量的升高显著增加了黄顶菊的生物量和根生物量分配,而降低了支持结构生物量分配,同时促进了植物的营养和生殖生长及其光合作用;施氮处理下黄顶菊花蕾数、叶面积指数和根生物量的表型可塑性指数最高,分别为0.824 7、0.666 0和0.531 1,而生物量分配和光合生理指标的表型可塑性指数相对较低,表明黄顶菊主要通过调节自身的营养和生殖生长及根生物量等指标来适应环境氮素水平的变化;表型可塑性与表观遗传变异相关性分析的结果表明,黄顶菊半甲基化、全甲基化和总甲基化水平分别与花蕾数、根生物量、株高、叶面积指数、根生物量呈显著负相关,而与叶生物量比呈显著正相关。     

保水剂用量对胡杨幼苗生长、光合特性和抗逆生理的影响

[目的]探究极端干旱区保水剂对荒漠植物生长与生理特性的影响,明确荒漠植物生长所需适宜保水剂用量,促进抗旱保墒造林技术在干旱荒漠区生态恢复中的应用.[方法]以胡杨2年生幼苗为研究对象,通过田间干旱试验研究5个聚天冬氨酸(PASP)保水剂用量(0、5、10、15、20 g/株)对胡杨幼苗生长、光合特性、生物量分配和抗逆生理...