美国黄松、奥地利黑松和油松光合、蒸腾及生长特性分析

通过对黄土丘陵沟壑区引种栽培的美国黄松、奥地利黑松和地带性树种油松的光响应曲线、光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理特性以及树高生长过程进行测定和对比分析,结果表明:美国黄松的光合速率、蒸腾速率均明显高于奥地利黑松和油松,在光饱和点,3个树种的光合速率(CO2)分别为122.153、111.786和62.550 μmol*g-1*s-1;3个树种光合作用的日进程都存在"午休现象";美国黄松、奥地利黑松的胸径和材积生长速度大于油松,因此,就生长特点和目前表现而言,美国黄松、奥地利黑松在黄土高原丘陵沟壑区表现良好,可以在本区域扩大引种推广范围.     

白桦幼苗对不同光环境的形态适应性响应

[目的]森林光环境是影响森林树种生长发育和完成正常更新过程的重要因子。为了探求光照变化对白桦幼苗的影响,本研究选择林下和林外2种森林光环境。[方法]通过测定白桦幼苗植株的高、地径、地径比、比叶面积、叶面积比、生物量和生物量分配,调查白桦幼苗在形态特征上的光适应性,为白桦林更新、维护和恢复提供依据。[结果]结果表明林外环境的白桦幼苗较之林下环境的幼苗,其植株比叶面积,叶重比减小,但植株高度,地径,根生物量,茎生物量,叶生物量及总生物量显著增加。经过两个生长季,处于林内的白桦幼苗植株根重比下降,茎重比升高,冠根比增大,而林外的白桦幼苗无明显的变化。[结论]白桦幼苗的形态响应和生物量分配响应较强,对不同的森林光环境有较强的适应能力,在幼苗期喜光兼性耐阴,加之与辽东栎类似的光适应特征,白桦也可广泛用于华北山地林下更新造林作业。     

四川省3种乡土树种幼苗对干旱胁迫的光合生理响应

【目的】探讨干旱胁迫对3个乡土树种光合生理的影响,为乡土树种在干旱区的造林提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,研究3种珍贵乡土阔叶树种香樟(Cinnamomum camphora)、红椿(Toona ciliata)、桢楠(Phoebe zhennan)实生苗在不同干旱胁迫程度下的光合生理响应。【结果】干旱胁迫下3种乡土树种的叶绿素a、叶绿素b、及叶绿素总量显著降低;干旱胁迫下红椿和香樟的比叶面积显著下降,而桢楠的比叶面积没有明显变化,3个树种的叶片相对含水量显著减小;随着干旱胁迫程度增大,3种乡土树种的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著下降,红椿和桢楠的胞间CO2浓度(Ci)下降,香樟的胞间CO2浓度(Ci)上升。研究表明,干旱胁迫抑制了乡土树种幼苗叶片叶绿素的合成,干旱程度越大,光合作用和蒸腾作用受到抑制的程度越大。【结论】从3个树种幼苗对干旱胁迫响应的光合生理特性来看,红椿对干旱胁迫的响应最为敏感,其次是香樟,桢楠是3种乡土树种中最耐旱的树种,适合在较为干旱的地区造林。     

油松光合特性的研究

通过对黄土高原常用造林树木油松的光响应曲线、ACI曲线、光合速率、气孔导度等生理特性进行测定和对比分析,结果表明:油松树种的光饱和点为750.9μmol/(m·2s),该树种在光饱和点的光合速率为5.7μmol(CO2)/(m·2s)。油松光合日进程呈单峰曲线,在一定CO2范围内,光合速率与CO2浓度呈正相关。     

模拟氮沉降对油松幼苗光合特性的影响

以3年生油松幼苗为研究对象,设置了空白对照以及4个施氮处理院低氮（N1,15 kg/hm²年)、中氮（N2,25 kg/hm²年）、高氮（N3,50 kg/hm²年）、过饱和氮（N4,150 kg/hm²年）,在生长季的中期和后期分别测定了不同处理下油松幼苗当年生针叶和1年生针叶的光响应曲线,通过最大净光合速率（Pmax）,表观量子速率（AQY）,呼吸速率（Rd）,光补偿点（LCP）,光饱和点（LSP）等光合响应曲线参数在不同处理之间的差异,探讨油松幼苗对氮沉降增加的适应性。结果表明：生长季中期,当年生针叶的所有光合响应曲线参数均没有受到氮处理的显著影响,而过饱和氮处理显著促进了1年生针叶的Rd、低、中、高氮处理增加了1年生针叶的LCP。生长季末期,当年生针叶和1年生针叶的Rd和LCP受到了过饱和氮处理的显著促进作用,其他光合响应曲线参数在各处理间均无显著差异。     

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。     

减少降水和草本竞争对白桦幼苗细根形态和生理特征的影响

为了解黄土高原半干旱区草本竞争对于造林树种幼苗细根的影响,以1年生白桦幼苗为试验对象,设置正常和减少天然降水2个水分处理,并以草地早熟禾作为竞争处理模拟草本竞争,进行1个生长季大田盆栽试验。通过测量白桦幼苗细根形态和营养指标,以期揭示白桦幼苗细根对土壤水分胁迫和草本竞争的响应机制,为黄土高原森林营造中阔叶树种选择和栽植技术提供理论依据。结果表明:1）生长季内,减少降水处理显著减少了土壤水分含量33%,但未显著影响白桦幼苗的存活率以及细根生物量和养分含量,仅导致细根表面积和体积减小。2）在草本竞争下,白桦幼苗细根全N含量显著下降,存活率以及总碳、可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物（NSC）等营养指标未受影响。3）降水和草本地下竞争的交互作用显著影响了白桦幼苗细根生物量、淀粉及NSC含量。有草本地下竞争时,降水减少显著降低了白桦幼苗细根生物量,细根淀粉和NSC含量则显著升高,反映了土壤水分含量下降时白桦幼苗细根竞争能力的下降,从而与草本地下竞争减弱。白桦幼苗细根在正常天然降水下受草本地下竞争影响增加生物量,但在减少降水时其形态和营养特征受到草本地下竞争影响较小。表明在迹地和退耕还林地等养分含量较高土壤上使用白桦幼苗造林时,无需考虑草本竞争的影响。     

凉水地区白桦光-光合特性的比较研究

对凉水地区白桦的光——光合特性进行了比较研究。结果表明：白桦幼树最大净光合速率与现观最大量子效率均大于幼苗；有性白桦（幼苗、幼树、成树）最大净光合速率、表马最大量子效率均大于无性白桦（幼苗、幼树、成树）；对于不同生境生长的白桦，以上2种光合指标，均为中生＞旱生＞湿生。     

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。     

干旱胁迫对华北落叶松和油松幼苗叶绿素含量与根系活力的影响

为研究干旱胁迫对针叶树种幼苗生长的影响,以华北落叶松和油松的2年生幼苗为材料进行大田干旱胁迫模拟试验,通过对比干旱胁迫下针叶中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量、叶绿素a/b值以及根系活力的变化,探究不同干旱胁迫强度对华北落叶松和油松幼苗生长的影响。结果表明:(1)华北落叶松的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量在干旱胁迫下呈现出先增加后下降的趋势,叶绿素a/b的值在干旱胁迫下不断减小;而油松的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量呈现缓慢下降的趋势,叶绿素a/b的值在较小范围内波动。(2)华北落叶松和油松的根系含水率在干旱胁迫下不断下降,根系活力先增强后减弱。(3)在干旱胁迫下,华北落叶松的叶绿素a+b含量与其根系活力之间表现出极显著的正相关关系,而油松的叶绿素a+b含量随根系活力增大而呈现增加趋势,但并没有达到显著水平。经过综合分析并结合植物的抗旱性表现,得出华北落叶松幼苗对干旱胁迫的敏感程度远大于油松,其适应性和抗旱性相比于油松较弱。     

不同生境幼苗移植到同一生境下对环境因子的响应——以长白山白桦幼苗生理性状和形态为例

将分布在海拔750、1 200、1 400 m的3~5年生白桦幼苗,分别移植到1 200 m相同的林下环境条件下,研究白桦幼苗的生理性状以及形态的变化。结果表明:(1)不同海拔来源的白桦幼苗净光合作用等生理性状日动态之间差异性不显著(P0.05);(2)不同海拔来源的白桦幼苗形态上存在显著差异(P0.05);(3)不同海拔来源的白桦幼苗,各项生理性状对空气温度、湿度等环境因子的响应不同,来源于海拔1 400 m和海拔750 m的白桦幼苗对空气温度和相对湿度有响应显著(P0.01),来源于海拔1 200 m的白桦幼苗对光合有效辐射响应显著(P0.01);(4)移栽后,不同海拔来源的白桦幼苗光合能力显著差异(P0.05);(5)不同海拔来源的白桦幼苗叶片,各项生理性状均具有趋同性,但个体间形态仍存在差异性,且差异显著(P0.05)。     

遮阴对七叶树幼苗光合特性的影响

以2年生七叶树幼苗为试材,通过设置自然光与遮阴(60%自然光)2种光环境,研究遮阴对七叶树光合生理参数和叶绿素含量的影响。结果表明,遮阴使七叶树叶片的最大光合速率和暗呼吸速率降低,但差异不显著(P0.05),光补偿点显著下降(P0.05),光饱和点、叶绿素含量显著升高(P0.05),胡萝卜素含量显著下降(P0.05)。遮阴条件下,七叶树幼苗通过降低光补偿点、增大光饱和点等途径来充分利用环境中的弱光,同时通过提高叶绿素a、叶绿素b的相对含量,降低胡萝卜素含量来增加对光的捕获量,从而提高其在弱光时的光能利用效率。     

盐胁迫对燕麦幼苗生长,K~+、Na~+吸收和光合性能的影响

采用NaCl与Na2SO4不同盐分含量进行盆栽试验。盐胁迫下,植株生长受到明显的抑制,受盐胁迫影响程度的顺序是单株干质量单株绿叶面积株高;叶片中叶绿素(Chl)含量随着土壤含盐量的增加呈下降趋势,小于0.3%含盐量的下降幅度大于高盐胁迫,盐胁迫对叶绿素b(Chlb)的影响大于叶绿素a(Chla);燕麦幼苗的离子运输具有选择性,根具有贮Na+的作用,茎具有贮K+的功能,随着盐胁迫的加强,各器官K+的含量在逐渐下降,Na+的含量逐渐上升,大于0.6%盐胁迫幼苗丧失了对离子的选择性。盐胁迫Pn、WUE呈下降趋势,Gs、Tr和Ci的变化趋势是低盐胁迫下升高、高盐胁迫下降低。0.2%盐胁迫可促进燕麦幼苗生长和光合能力加强;燕麦对于0.3%含盐量有一定的耐性;大于0.3%盐胁迫时,燕麦幼苗生理代谢受到严重影响;大于0.5%盐胁迫时,光合受阻,生长受到严重抑制。     

盐胁迫对燕麦K+、Na+含量和光合性能的影响

采用NaCl与Na_2SO_4不同盐分含量进行盆栽试验.盐胁迫下,植株生长受到明显的抑制,受盐胁迫影响程度的顺序是单株干质量＞单株绿叶面积＞株高;叶片中叶绿素(Chl)含量随着土壤含盐量的增加呈下降趋势,小于0.3%含盐量的下降幅度大于高盐胁迫,盐胁迫对叶绿素b(Chlb)的影响大于叶绿素a(Chla);燕麦幼苗的离子运输具有选择性,根具有贮Na~+的作用,茎具有贮K~+的功能,随着盐胁迫的加强,各器官K~+的含量在逐渐下降,Na~+的含量逐渐上升,大于0.6%盐胁迫幼苗丧失了对离子的选择性.盐胁迫Pn、WUE呈下降趋势,Gs、Tr和Ci的变化趋势是低盐胁迫下升高、高盐胁迫下降低.0.2%盐胁迫可促进燕麦幼苗生长和光合能力加强;燕麦对于0.3%含盐量有一定的耐性;大于0.3%盐胁迫时,燕麦幼苗生理代谢受到严重影响;大于0.5%盐胁迫时,光合受阻,生长受到严重抑制.     

张家口崇礼区3种优势树种蒸腾耗水特征研究

依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2016年4月1日-2017年4月1日对张家口市崇礼区清水河流域油松、落叶松、白桦混交林中3个树种的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、空气湿度、净辐射、总辐射、风速、日照时数、土壤温度、土壤含水量等环境因子,研究油松、落叶松、白桦的蒸腾耗水特征。结果表明:1）油松、落叶松、白桦3树种晴天条件下树干液流速率日变化呈典型的“单峰”曲线,阴天呈“双峰”或“多峰”曲线,雨天呈“多峰”曲线。3树种树干液流速率均表现为晴天＞阴天＞雨天。2）树龄相近的白桦、油松、落叶松生长季液流速率平均值分别为0.066、0.013、0.012 kg·h^-1·cm^-1,阔叶树种白桦液流速率明显高于针叶树种,分别是油松、落叶松液流速率的5.19和5.75倍。3）林分密度986株/hm²,油松、落叶松、白桦混交比例38%、54%、8%,林龄40 a左右,林分生长季总耗水量297.4 mm,其中油松、落叶松、白桦分别耗水98.0、118.1、81.3 mm。生长季林分耗水量占同期降雨量的58.3%,4、5、9月降雨量小于耗水量,水分供不应求。4）Pearson分析结果表明,油松、落叶松、白桦树干液流速率与气温、净辐射、总辐射、风速、日照时数显著正相关,与空气湿度显著负相关;偏相关分析结果表明,影响3树种树干液流速率的主导气象因子为气温、土壤温度和日照时数。     

不同光强下大青山几种树种光合速率和叶绿素荧光特性变化

[目的]研究不同光强度下大青山几个树种光合速率和叶绿素荧光特性的变化。[方法]使用LI-COR6400便携式光合系统研究了不同光强度下大青山地区白桦（Betula platyphylla Suk.）、辽东栎（Quercus liaotungensis Koidz.）、蒙椴（Tilia mongolica Maxim.）、虎榛子（Ostryopsis davidiana Decaisne）和土庄绣线菊（Spiraea pubescens Turcz.）的光合速率和叶绿素荧光特性。[结果]NPQ、ETR、Fv′/Fm′等叶绿素荧光指标的光响应曲线在高光时都具有类似光合速率光响应曲线光饱和点的临界点,当光强度小于临界点光强度时,随着光强度变化其变化较大,而当大于临界点光强度时其变化较小或基本不变。NPQ光响应曲线临界点的光强度（QNPQ）能评价树木对高光的适应能力,根据QNPQ大小可以把被试树种分为3组,虎榛子[707μmol/（m^2·s）]最强,其次为蒙椴[680μmol/（m^2·s）]、辽东栎[654μmol/（m^2·s）],土庄绣线菊[591μmol/（m^2·s）]和白桦[405μmol/（m^2·s）]最弱。根据被试的5种树木光合速率光补偿点的大小排序发现,白桦最大,虎榛子最小。[结论]5种被试树木中虎榛子既有对低光的适应性,又有对高光的适应能力,为大青山地区植树造林树种的选择和经营提供理论依据。     

VA真菌对喀斯特先锋种群鬼针草的物质代谢效应

对喀斯特地区先锋植物鬼针草（Bidens bipinnata）进行VA真菌摩西球囊霉（Glomus．mosseea）、地表球囊霉（Glomus．versiforme）、透光球囊霉（Glomus．dia phanum）的单独和混合接种实验,幼苗生长3个月后测定其生理指标,结果表明：鬼针草幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸和叶绿素均有不同程度的提高,而蛋白质的含量却没有显著提高,丙二醛的含量有所降低．相关分析表明,丙二醛和’蛋白质的含量与叶片组织中可溶性糖,脯氨酸及光合色素（叶绿素a和叶绿素b）含量均呈负相关关系,而脯氨酸与可溶性糖以及光合色素呈显著正相关．鬼针草幼苗对不同VA真菌有不同物质代谢水平上的生理响应．接种VA能够提高喀斯特适生植物鬼针草的生理抗旱性．     

VA真菌对喀斯特先锋种群鬼针草的物质代谢效应

对喀斯特地区先锋植物鬼针草(Bidens bipinnata)进行VA真菌摩西球囊霉(Glomus.mosseea)、地表球囊霉(Glomus.versiforme)、透光球囊霉(Glomus.diaphanum)的单独和混合接种实验, 幼苗生长3个月后测定其生理指标, 结果表明 鬼针草幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸和叶绿素均有不同程度的提高, 而蛋白质的含量却没有显著提高, 丙二醛的含量有所降低. 相关分析表明, 丙二醛和蛋白质的含量与叶片组织中可溶性糖, 脯氨酸及光合色素(叶绿素a和叶绿素b)含量均呈负相关关系, 而脯氨酸与可溶性糖以及光合色素呈显著正相关. 鬼针草幼苗对不同VA真菌有不同物质代谢水平上的生理响应. 接种VA能够提高喀斯特适生植物鬼针草的生理抗旱性.     

大花紫薇幼苗光合、荧光特性对光照的响应

采用遮光处理模拟不同的生境光强(全光照100%NS、1层遮光42.1%NS、2层遮光14.3%NS和3层遮光3.6%NS),测定不同光照水平下大花紫薇[Lagerstroemia speciosa(L.)Pers.]叶片的光合色素含量、光响应曲线、叶绿素荧光参数等光合生理指标。结果表明,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量随着光照水平降低呈先上升后下降的变化趋势,在14.3%NS光照条件下达最大值,100%NS条件下叶绿素a/b值最大,是14.3%NS条件下的1.7倍;3个遮光处理的大花紫薇幼苗光响应曲线随光合有效辐射的增加,净光合速率先快速增加、后趋于平缓,42.1%NS幼苗的净光合速率最高,100%NS次之,3.6%NS的最低,100%NS的幼苗在光合有效辐射1 000μmol/(m~2·s)时净光合速率出现明显下降。42.1%NS条件下光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率、气孔导度、平均净光合速率最高,暗呼吸速率和光补偿点相对较低;3.6%NS的所有光合指标均最低;100%NS条件下,光补偿点、暗呼吸速率最高。100%NS的幼苗荧光参数与遮光处理相比,初始荧光显著升高,3.6%NS的可变荧光、最大荧光、PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性与其他条件下相比显著降低,42.1%NS和14.3%NS条件下幼苗的叶绿素荧光参数相差不大,也都比100%NS、3.6%NS适宜;表明50%左右的光照条件对幼苗更适宜。     

四种城区绿化树种生理特性比较研究

通过对延安市区常见的绿化树种元宝枫、白桦、火炬树、新疆杨的光响应曲线、光合速率、蒸腾强度、水分利用效率等生理特性进行测定和对比分析表明:新疆杨、火炬树的光合速率、蒸腾速率均明显高于元宝枫和白桦,4个树种的水分利用效率差异不明显.因此,考虑到该地区有限的水资源,宜选择低蒸腾速率的元宝枫、白桦作为延安市的主要造林绿化树种.