翅荚木种源抗寒性综合评价体系的构建与应用

通过相关性分析确定衡量翅荚木单项抗寒能力大小的6个指标,用主成分分析法将这些指标转换成综合指数,确定指标权重,建立评价体系.根据指标权重和隶属函数值,求得翅荚木各个种源抗寒性的综合指数值,依照综合指数的大小判定不同种源的抗寒性强弱的排序为:湖南通道＞贵州兴义＞广西忻城＞广东英德＞湖南江华＞广西靖西.通过聚类分析,将翅荚木种源划分为3类:湖南通道和贵州兴义种源为一类,抗寒性较好;广西忻城和广东英德种源为一类,抗寒性一般;湖南江华和广西靖西种源为一类,抗寒性较差.     

6个翅荚木种源苗木抗寒性的测定与评价

以6个翅荚木种源的一年生休眠苗为材料,测量了不同冷处理条件下枝条的相对电导率,利用Logistic方程计算了各种源的半致死温度,并通过枝条生长恢复试验进行了验证。结果表明:从-8℃低温处理开始,翅荚木大部分种源枝条出现严重的冻害,组织的半致死温度在-13.06～-10.76℃。综合评价各个种源的抗寒性,其抗寒能力大小依次为:湖南通道种源>贵州兴义种源>广西忻城、湖南江华、广东英德种源>广西靖西种源。     

3个种源翅荚木净光合速率日变化规律研究

采用美国LI-6400便携式光合测定仪对湖南江华、广东韶关、广西桂林3个不同种源趔荚木的净光合速率进行了测定,结果表明:5月下旬所测3个种源翅荚木的净光合速率日变化均呈单峰曲线,峰值出现在12:00;净光合速率与光合有效辐射呈极显著相关,也受大气CO2浓度、空气相对湿度、大气温度、胞间CO2浓度等因子的影响,广东韶关、广西桂林、湖南江华3个种源的最大净光合速率分别为12.38、11.45、7.33μmol·m-2·s-1,广东韶关和广西桂林种源的翅荚木净光合速率日变化曲线波动幅度远远大于湖南江华.     

翅荚木苗木田间抗寒能力的地理种源变异

为了探讨翅荚木苗木田间抗寒力的地理种源变异,并为浙西南地区初选一批优良抗寒种源,采集了翅荚木天然分布区湖南、广西、广东、云南、贵州等10个种源的种子,在浙江省丽水市莲都区开展了连续3年的田间苗期试验.研究结果表明,2005年遭遇的极端低温为-6.1℃,全部种源苗木寒害平均受害率为71.95%,受冻苗木整株枯死,第2年不能萌发新梢;2006年遭遇的极端低温为-4.3℃,所有种源苗木没有发生寒害;2007年苗木遭遇的极端低温为-5.4℃,寒害率平均为24.91%,所有种源苗木根部没有枯死,第2年可以萌发新梢,抗寒力指标为1.04～2.88,抗寒力等级为Ⅰ～Ⅲ.不同种源翅荚木苗木田间抗寒力从大到小的排序为:贵州兴义>湖南通道>广东英德>广西靖西>湖南江华>广西桂林>广东翁源>广西忻城>云南河口>广西平果,与实验室测定的半致死温度和过冷点温度基本一致.湖南通道种源连续3年的田间育苗均没有出现明显的寒害,2007年抗寒力指标为1.04,抗寒力等级为Ⅰ,综合实验室测定结果认为其具有较强的抗寒力,在浙西南地区可以选择合适的立地试验发展.     

广西4个种源翅荚木叶片营养元素吸收评价

对广西4个种源翅荚木1年生苗叶片的营养元素吸收情况进行测定分析,以探索其不同种源叶片营养元素的变异规律。结果表明,不同种源间N、K、Ca、Zn、Fe和B的含量存在显著性差异,其中变异系数较大的是B、Zn和Ca,分别达24.48%、20.03%和13.35%;P、K、Cu、Fe、B和Ca在不同种源综合评价中占据极其重要的地位,忻城种源叶片营养元素吸收情况最好,其次是天等种源和靖西种源,平果种源最差;苗高和地径与营养元素含量之间不存在显著相关性。     

广西不同产地翅荚木叶绿素荧光特性

对广西4个产地翅荚木1年生苗木叶片的叶绿素和叶绿素荧光动力参数日变化进行测定。结果表明,4个产地间叶片的叶绿素含量存在显著性差异,靖西产地叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均是最高的;4个产地间的叶绿素荧光动力参数日变化差异达到显著水平,忻城和平果产地比天等和靖西产地具有更高的光能利用效率、电子传递活性和自我保护能力,表现出对南宁气候条件较好的适应性;翅荚木叶绿素含量与叶绿素荧光动力参数之间显著相关,但是由于受众多因素影响,不能简单地概括为正相关性或负相关性。     

不同种源翅荚木的抗寒性

以5个种源的翅荚木叶为材料,采用叶片离析法和石蜡制片技术观测叶片结构特征、电导率法测定其半致死温度、差示热量扫描仪测定其过冷点温度,并结合田间试验分析不同种源翅荚木苗期的抗寒性及其与叶片结构的关系.结果表明:湖南通道翅荚木种源抗寒性最强,苗期在湖南株洲无冻害,在浙江丽水冻害率为4.83%,极显著低于其他种源;其叶片半致死温度为-5.34 ℃,过冷点温度为-15.04 ℃,均低于广东翁源和广西忻城种源. 不同种源翅荚木叶片细胞结构紧密度(CTR)和疏松度(SR)与种源的抗寒性有一定的关系,CTR值越大、SR值越小,种源的抗寒性越强.     

樟树叶片蒸腾特性及其与生理生态因子关系分析

研究了樟树叶片蒸腾速率的日变化和季节变化特征,估算了其水分利用效率.并建立了蒸腾速率、水分利用效率与生理生态因子的响应模型.结果表明:(1)蒸腾速率日变化均表现为单蜂型曲线,不同生长季节不同部位叶片蒸腾速率的大小不同,5月和9月蒸腾速率大小顺序为上部叶>中部叶>下部叶,7月蒸腾速率大小顺序中部叶>上部叶>下部叶,(2)在整个生长期,以生长中期中部叶的蒸腾速率为最高,达到6.72 mmol·m-2s-1.(3)蒸腾速率季节变化也表现为单峰曲线,6月蒸腾速率较高,其中上部叶为3.72 mmol·m-2s-1,中部叶为2.31 mmol·m-2s-1,下部叶为2.93 mmol·m-2s-1.(4)对樟树生长时期的不同部位叶片的蒸腾速率与生理生态因子进行分析,光合有效辐射(PARi)、气孔导度(Cond)、空气温度(Tair)和叶面水汽压亏缺(Vpdl)对蒸腾速率贡献较大,光合有效辐射对上部叶片的蒸腾速率贡献较中下部大.(5)叶片的水分利用效率5月份和9月份大小排序为下部叶>上部叶>中部叶;7月份为下部叶>中部叶>上部叶.叶片水分利用效率与气温(Tair)、叶面温度(Tleaf)和胞间CO2浓度(Ci)的相关性较高.     

绿竹种源的光合特性研究

对福建省6个种源绿竹的1、2年生叶绿素含量及叶片净光合速率(Pn)、气孔导度Cs、胞间CO2浓度(Ci)、气孔阻力(Rs)及气孔导量(Cond)等6个性状进行研究,结果表明:叶绿素含量:1年生<2年生,种源SPAD平均值大小依次为程溪、赛岐、永春、福安、永泰和南靖,各个种源间差异并不明显。绿竹种源净光合速率(Pn)大小:南带>中带>北带,3个带差异明显,各个种源引种试验地与原产地越远,其Pn值越小。绿竹种源净光合速率日变化呈双峰曲线,"午休"现象明显,Ci、Rs日变化曲线为倒双峰型,Cs和Cond日变化曲线为双峰型;Pn、Ci、Rs和Cs的高峰值与谷底值相差最大的为永泰种源,Cond的高峰值与谷底值相差最大的为南靖种源。Pn与Cond呈多项式相关,Pn与Cond最为密切,不同种源的净光合速率与光合性状之间存在着相互促进和相互制约的关系。     

不同有机物料对库尔勒香梨坐果期光合特性的影响

在田间条件下,选取具有代表性的低肥力库尔勒香梨分别施用3种不同用量的生物黑炭和羊粪,利用CIRAS-2型光合仪对不同有机物料处理的库尔勒香梨坐果期光合特性日变化进行测定。结果表明,香梨叶片净光合速率日变化曲线表现为双峰曲线,具有光合"午休"现象。气孔导度和气孔限制值的日变化曲线与净光合速率日变化曲线基本保持一致,呈双峰型。胞间CO2浓度日变化曲线与净光合速率日变化曲线相反,呈双谷型。蒸腾速率日变化曲线呈单峰型,水分利用效率日变化曲线则呈单谷型。施用有机物料对库尔勒香梨叶片的叶绿素含量、叶面积指数和光合特性都有显著影响。土壤中施入生物黑炭和羊粪都能提高香梨叶片的叶绿素含量、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,香梨叶片的叶绿素含量、叶面积指数和光合特性的施肥效应均表现为羊粪>生物黑炭。     

2个油茶品种及6个近缘种的光合特性日变化规律

为了筛选油茶近缘种高光效种质资源,从而为培育油茶新品种提供优质材料,以2个普通油茶品种(‘湘林1’与‘湘林97’)和6个近缘种(博白大果油茶、越南油茶、浙江红山茶、溆浦大红山茶、攸县油茶、滇山茶)为试验材料,对其叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度、水分利用效率等光合参数进行了测定和分析。观测结果表明:滇山茶、攸县油茶、越南油茶、博白大果油茶和‘湘林1’与‘湘林97’叶片的净光合速率均呈“单峰”曲线的变化趋势,其气孔导度和蒸腾速率亦均呈“单峰”曲线的变化趋势,而其胞间CO2浓度却呈“V”型曲线的变化趋势;浙江红山茶和溆浦大红山茶的净光合速率均呈“双峰”曲线的变化趋势,其气孔导度呈“平稳”型曲线的变化趋势,胞间CO2浓度呈“W”型曲线的变化趋势,蒸腾速率呈“单峰”曲线的变化趋势,说明其均存在光合“午休现象”。相关性分析结果表明:净光合速率与气孔导度呈极显著正相关(P<0.01),与水分利用效率呈显著正相关(P<0.05);气孔导度与水分利用效率呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析结果表明:从5个光合参数中提取了特征根>1的主成分2个,其累计贡献率为83.545%;主成分1(F1)中净光合速率、气孔导度和水分利用效率的累计正向贡献率最多,主成分(F2)中蒸腾速率的累计正向贡献率最多;根据综合评价结果可知,2个普通油茶品种及6个近缘种的光合效率由高到低依次为:油茶‘湘林1’>滇山茶>油茶‘湘林97’>攸县油茶>博白大果油茶>越南油茶>溆浦大红山茶>浙江红山茶。     

3种能源树种光合作用比较研究

通过测定乌桕、黄连木、油桐的光合作用及其周围环境因子的日变化,分析、比较3 种能源树种的光合作用日变化,以期为其栽培利用提供理论基础.结果表明:气温、光强均呈单峰型,空气相对湿度呈"U"型.净光合速率、蒸腾速率日变化3 个能源树种均呈单峰型.净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率日均值为油桐＞乌桕＞黄连木,并且油桐、乌桕净光合速率、水分利用效率日均值均与黄连木存在显著差异(P＜0.05).3 种能源树种的气孔导度与其净光合速率均为显著正相关,油桐、乌桕胞间CO2浓度与净光合速率为极显著负相关.     

不同种源白刺幼苗生理生长对水分梯度的响应差异

在乌兰布和沙漠东北部地区,依据多年平均月降水量,对5个种源的白刺幼苗进行极度干旱、干旱、轻度干旱和正常降雨水平4种不同的水分梯度处理,开展水分梯度试验.通过测定不同水分梯度、不同种源的光合生理指标表明:水分梯度显著影响白刺幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔限制值、气孔导度、光合水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率等生理生态特征,并影响植株的苗高和最大新枝长等生长量指标;不同种源之间的净光合速率、水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率存在显著差异,且在苗高和最大新枝长之间也存在显著差异,但不同种源、不同水分梯度对幼苗的地径均无显著影响.相比于临河、乌拉特后旗种源,磴口、阿拉善盟和民勤种源的蒸腾速率和资源利用效率在不同水分处理之间表现出显著差异,且3个种源的各个资源利用效率都较大.白刺幼苗在光合活动中的气体交换及资源利用效率的生理反应和外在的生长量表型指标的差异,反映了各白刺种源对不同水分环境表现出的响应差异.     

石漠化地区3个树种幼苗在水分胁迫下的光合特性与抗旱性关系

采用盆栽控水方法,研究了翅莢木、滇楸和银荆树3树种当年生实生苗的光合特性与抗旱性的关系.结果表明:随着干旱胁迫强度的增加和时间的延长,3树种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均呈下降趋势,而胞间CO2浓度则呈上升的趋势;净光合速率日变化曲线逐渐从典型的单峰型转变成双峰型,出现"光合午休"现象.在轻度胁迫和中度胁迫下,净光合速率的降低是由气孔因素和非气孔因素共同引起的:而重度胁迫下,净光合速率的降低主要是非气孔因素引起的.干旱复水后,3个树种的净光合速率均有明显的恢复.利用隶属函数与反隶属函数法对3个树种的抗旱能力进行综合评价,其抗旱能力为:银荆树＞翅莢木＞滇楸.     

不同栽植密度库尔勒香梨光合及叶绿素荧光特性比较

为给库尔勒香梨高效栽培提供理论依据,采用Li-6400光合仪及FMS-2脉冲调制式荧光仪对6种栽植密度库尔勒香梨叶片进行光合及荧光参数的测定,分析其差异。结果表明:株行距3.0 m×5.0 m的净光合速率(P_n)最大,PSⅡ最大光能转化效率(F_v/F_m)较小。株行距5.0 m×6.0 m的P_n最小,F_v/F_m较大。各密度的P_n及气孔导度(G_s)日变化呈"双峰"曲线,蒸腾速率(T_r)呈"单峰"或"双峰"曲线,细胞间隙CO_2浓度(C_i)及F_v/F_m呈"先下降后上升"趋势。栽植密度较大的3个果园,P_n、G_s及气孔限制值(L_s)随栽植密度的增大而增加,C_i随栽植密度的增大而减小;密度较小的3个果园,P_n、G_s、L_s及C_i规律与之相反。株行距3.0 m×5.0 m梨园光合作用较强,耐光抑制能力较弱;株行距5.0 m×6.0 m梨园光合作用较弱,耐光抑制能力较强。株行距3.0 m×5.0 m为较适栽植密度。     

干旱胁迫下臭椿4种源幼苗光合特性比较

设置4个土壤含水量水平W1、W2、W3、W4,分别为田间持水量的12．5％（严重干旱）、25％（中度干旱）、50％（轻度干旱）、75％（适宜含水量水平,CK）,处理盆栽4个种源臭椿苗未,在苗未速生后期,采用英国CIRAS-1型便携式光合测定系统测定幼苗的光合特性。结果表明：在盆栽土壤干旱胁迫下,山东鲁中、河南宝丰种源的臭椿幼苗的净光合速率、蒸腾速率、瞬间水分利用效率和气孔导度均较高,表现出较强的抗旱特性,而宁夏平罗、北京密云种源幼苗的相应指标较低。     

3个油茶优良无性系光合特性研究

采用LCPRO+ 便携式光合测定仪测定油茶无性系岑软3号、赣190和湘林11在果实油脂转化期光合作用日变化,结果表明:岑软3号净光合速率(Pn)日变化为单峰型,无明显"午休"现象,湘林11和赣190呈双峰型,有光合"午休".蒸腾速率(Tr)日变化岑软3号和湘林11为单峰型,赣190呈双峰型.净光合速率(Pn)、水分利用效率日均值为岑软3号＞湘林11＞赣190.岑软3号、湘林11、赣190最大净光合速率依次为14.84、13.64、12.45 μmol/(m2·s).相关性分析表明:岑软3号、赣190和湘林11气孔导度(Gs)与其净光合速率均呈显著正相关,且赣190和湘林11达极显著水平;胞间CO2浓度(Ci)与其净光合速率均为显著负相关.     

淹水胁迫对南五味子和海南红豆幼苗光合特性的影响

对南五味子和海南红豆的1年生实生苗在不同淹水时间下的叶片的光合特性进行了研究。结果表明:随着淹水时间的持续,南五味子幼苗的净光合速率(Pn)小幅波动后升高,而气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)先降后升,至淹水20 d时各指标均高于对照;海南红豆幼苗的Pn、Gs、Ci、Tr先降后升,至淹水20 d没有恢复到对照水平;2种幼苗的气孔限制值(Ls)均为先升高后下降;南五味子和海南红豆都有一定的抗涝性,前者具有更强的耐淹水能力。     

Gas exchange responses of two Eucalyptus species to salinity and waterlogging

The effects of salinity and waterlogging on stomatal conductance, net photosynthesis and transpiration of 3-month-old Eucalyptus camaldulensis Dehnh. and Eucalyptus lesouefii Maiden seedlings were studied under greenhouse conditions. Under non-saline conditions, waterlogging induced stomatal closure in both species. However, the stomata of E. camaldulensis reopened after five weeks, when adventitious roots were produced. Relative to that of controls, height growth of waterlogged seedlings was greater in E. camaldulensis than in E. lesouefii, as were rates of photosynthesis and transpiration. In a freely drained medium, high salinity reduced rates of seedling height growth and photosynthesis, relative to those in controls, less in E. lesouefii than in E. camaldulensis. In both species, height growth, stomatal conductance and photosynthetic rate were lowest under conditions of saline waterlogging.     

生草栽培对南方鲜食枣生长及光合特性的影响

【目的】筛选适宜南方鲜食枣园生草栽培的草种。【方法】以白三叶、多年生黑麦草、1年生黑麦草为试材,采用Li-6400XT便携式光合仪测定枣树的光合指标,研究不同生草栽培处理对鲜食枣的生长及光合作用的影响。【结果】3个草种生草栽培处理均可促进鲜食枣的生长,其中白三叶生草栽培处理中鲜食枣的株高增幅、地径增幅、枣吊长度、SPAD值分别比对照高出30.94%、9.83%、11.58%、26.39%,优于其他处理。不同生草栽培处理中,鲜食枣的光合能力差异显著,其中白三叶生草栽培处理的最大光合速率为16.83 μmol/(m^2·s),显著高于其他处理,而光补偿点和暗呼吸速率分别为11.62、3.36 μmol/(m^2·s),显著低于其他处理。鲜食枣的净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值分别出现在11:00和17:00,白三叶生草栽培处理11:00的净光合速率最高,为18.79 μmol/(m^2·s)。蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势与净光合速率一致,而胞间CO_2浓度呈早晚高、中午低的不规则"V"形曲线变化,在13:00降到最低值,之后又逐渐回升。按照净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化均值由高到低排序,依次均为白三叶生草栽培处理、多年生黑麦草生草栽培处理、1年生黑麦草生草栽培处理、对照。【结论】综合各处理对鲜食枣主要生长指标和光合指标的影响,白三叶生草栽培处理下,鲜食枣可充分利用光合有效辐射和CO_2,提高净光合速率,进而促进树体生长。