水分胁迫对不同种源蒙古莸光合特性与生长的影响

以6个种源的1年生蒙古莸为试验材料,采用称量控水的方法,根据种源地的情况设置充足水分、中度胁迫、重度胁迫3个水分梯度,分别维持在田间持水量的80% - 85%、45% - 50%、15% - 20%开展水分胁迫试验。通过测定不同水分梯度、不同种源的光合生理与生长指标表明:蒙古莸通过降低光合效率、蒸腾速率和最大光化学效率,减缓生长和生物量积累,提高水分利用效率和根冠比来适应水分胁迫。在水分胁迫下,蒙古莸光合能力的下降是引起其生长减缓的重要原因。从蒙古莸光合能力与生长综合考虑,内蒙古土默特左旗(NT)种源是在水分胁迫下表现最优良的种源。蒙古莸在光合活动中的气体交换,水分、CO₂、光能利用效率,光合色素及荧光特性的生理响应和生长差异,反映了不同种源蒙古莸对不同水分环境表现出的生理适应策略。     

不同强度干旱胁迫对巨龙竹光合作用及叶绿素荧光特性影响

植物可以通过减少色素和捕光色素复合体Ⅱ的含量来降低叶片对光能的捕获。土壤水分胁迫会影响叶绿素的生物合成,促进已合成的叶绿素分解,使其含量降低,这可能是土壤水分胁迫下植物体内产生的多种活性氧使光合色素发生降解所致。为研究持续干旱对巨龙竹叶绿素荧光动力学参数的影响,以巨龙竹幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并对其抗旱性进行综合分析。结果表明:干旱胁迫下,巨龙竹叶片叶绿素含量、最大荧光(Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(Fo),说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散提高。     

低温胁迫对3种常绿阔叶树种苗木光合能力的影响

以格木(Erythrophleum fordii)、闽楠(Phoebe bournei)和樟树(Cinnamomum camphora)3种常绿阔叶树种苗木为研究对象,以日平均气温19.5℃为对照,12.0℃和7.1℃分别作为低温胁迫Ⅰ和Ⅱ处理,分析广州冬季自然降温过程中苗木气体交换参数和光响应曲线特征参数的变化.研究结果表明,与对照相比,低温胁迫后3个树种苗木净光合速率(Pn)均有不同程度下降,但格木和闽楠在低温胁迫Ⅱ阶段的Pn比低温胁迫Ⅰ阶段有所回升.气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)的变化表明低温胁迫Ⅰ阶段Pn下降可能是非气孔限制因素引起的,而低温胁迫Ⅱ阶段闽楠的Pn下降可能是气孔限制因素引起的,格木和樟树仍是Pn下降可能是非气孔限制因素引起的.随着低温胁迫加强,格木因蒸腾速率(Tt)升高而导致水分利用效率(WUE)逐渐下降,而闽楠和樟树的Tr逐渐降低,WUE逐渐升高.3个树种幼苗在对照时的光补偿点(LCP)均低于20 μmol· m-2·s-1,光饱和点(LSP)均高于800 μmol·m-2·s-1,对光环境的适应性较强,具有较强的光能利用能力;低温胁迫使最大光合速率(Amax)均下降、LSP降低、LCP升高,表明低温下幼苗的光能利用能力和对光环境的适应性都下降.格木暗呼吸速率(Rd)的变化趋势与LCP的相同,而樟树和闽楠Rd的变化趋势则与LCP相反,表明前者通过提高代谢来抵抗低温胁迫,其Pn的提高是以消耗更多的水分为代价的,而后两者则是通过降低代谢来适应低温,较好地协调了碳同化和水分耗散之间的关系.     

格木不同种源光合作用光响应分析研究

以格木6个不同种源苗木为研究材料,通过测定其光合作用光响应曲线,分析光合生理指标光合速率(Pn)、胞间CO2(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),计算水分利用率(RWUE)对光辐射梯度的响应变化;分析光饱和点(VLSP)、光补偿点(VLCP)、最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(RAQY)和暗呼吸速率(Rd)等光合特征参数。结果表明:南宁种源和浦北种源的Pn和Gs最大值较大,南宁种源的Ci最大值最大、Tr上升过程中一直较大,浦北种源RWUE最大;浦北种源VLSP、RAQY和Rd高,VLCP低,对光环境适应范围较广;南宁种源和大容山种源VLSP和VLCP高,阳性特征明显,有较好的适应强光能力;博白种源VLSP和VLCP低,利用弱光能力强;缅甸种源VLSP和VLCP均在中等,对光环境的适应生态幅窄;越南种源Rd和RAQY低,其利用光能能力不强;南宁种源和浦北种源的Pmax最大,具有较大的光合潜力。通过比较不同种源格木的光合作用差异性,以便在造林时根据环境、地形、地貌选择合适的种源。     

油菜素内酯预处理对低温胁迫下华山松幼苗生理特性的影响

为揭示外源油菜素内酯(BR)对低温胁迫下华山松幼苗的抗寒机理,以华山松幼苗为材料,研究在低温(4℃)胁迫下,不同浓度:0mg/L(CK)、0.01mg/L(G1)、0.05mg/L(G2)、0.25mg/L(G3)、1.25mg/L(G4)的BR预处理对华山松幼苗生理特性的影响。结果表明:不同浓度的BR均可提高低温胁迫下华山松幼苗叶片的含水量和光合色素含量,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低丙二醛含量,且0.25mg/L的BR处理效果最佳。研究表明,外源BR能有效地缓解低温胁迫对华山松幼苗的影响,降低活性氧对其幼苗的伤害,减轻膜脂过氧化程度,提高华山松幼苗的抗寒能力。     

低温胁迫对三种园林植物的生理指标的影响

选择安息香锦带(Weigela Styriaca),金亮锦带(Weigela florida Goldrush),邱园蓝莸(Caryopteris clandonensis Kew Blue)三种植物的当年生枝条为试材,进行不同梯度的人工低温胁迫。结果表明:随着温度的降低,相对电导率逐渐增大,SOD活性都有不同程度的降低,渗透调节物质可溶性糖和可溶性蛋白总体趋势是逐渐增大。研究结果表明,锦带抗寒性明显大于莸,而金亮锦带的抗寒性要优于安息香锦带。     

加勒比松、湿地松苗期生长及叶绿素荧光特性

以加勒比松(Pinus caribaea)16个种源、湿地松(P.elliottii)4个种源2.5 a生营养袋苗木为材料,定期开展生长调查,于2016年7—8月、2017年2月开展叶绿素荧光参数的测定,分析加勒比松、湿地松针叶叶绿素荧光参数对树种、种源、不同测量时间的响应.结果表明,不同种源加勒比松/湿地松的株高、地径生长均存在显著差异(P<0.01);测量时间与树种对最大PSⅡ的光能转换效率(Fv/Fm)有显著影响(P<0.01),二者互作效应不显著,与7、8月相比,测量值均在第2年2月显著提高;两个树种的实际量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)与表观量子传递速率(ETR)对测量时间的响应模式相反;加勒比松与湿地松叶绿素荧光参数受种源影响不显著;相关性分析表明,加勒比松与湿地松的株高和地径生长与2月Fv/Fm、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)测量值呈一定的负相关关系;高光强抑制了湿地松、加勒比松的叶绿素荧光参数,但抑制效果与生长无明显相关关系;低温造成的胁迫主要抑制了加勒比松的光化学反应,并与其生长表现有一定的负相关关系.可考虑将2月份测量的叶绿素荧光参数作为加勒比松耐寒个体的筛选指标.     

水涝胁迫对不同种源青冈栎幼苗叶绿素含量和抗氧化酶活性的影响

以广西、安徽、湖南3个青冈栎种源1年生幼苗为研究对象,开展其叶绿素含量、MDA含量及抗氧化酶SOD和POD活性对不同程度水涝胁迫(湿害胁迫和淹水胁迫)的响应研究。结果表明:(1)青冈栎幼苗对湿害胁迫和淹水胁迫响应具有显著差异,且种源之间应对不同处理响应趋势基本一致;在湿害胁迫下3个不同种源青冈栎幼苗的叶绿素含量均呈上升趋势,而在淹水胁迫下均呈现下降趋势;3个种源青冈栎在淹水胁迫下的MDA含量均要显著高于湿害胁迫和对照组;SOD、POD活性在湿害处理和淹水处理都呈上升趋势,淹水处理下3个种源SOD活性均要显著高于湿害处理;POD活性则与SOD相反,湿害处理下湖南和安徽种源的青冈栎POD活性要显著高于淹水处理,广西种源的青冈栎在两种处理下差异不明显。(2)不同种源青冈栎之间对水涝胁迫响应差异显著,综合4项指标其中湖南种源的青冈栎幼苗在抵抗水涝胁迫表现最佳,在湿害胁迫处理下具有最高的叶绿素含量,最高的POD活性,较高的SOD活性,以及在淹水胁迫处理下具有最低的MDA含量。(3)将淹水胁迫下发生变化的生理生化指标进行相关性分析,结果表明不同处理下叶绿素含量与MDA含量在0.01水平上呈极显著负相关,POD活性与MDA含量在0.05水平上呈显著负相关,而SOD活性与POD活性在0.01水平上呈极显著正相关。     

不同种源文冠果叶片气孔分布特征对水分胁迫的响应

[目的]探究不同种源文冠果叶片气孔分布特征对水分胁迫的响应,了解其耐旱性差异,为节水耐旱文冠果种源的选择提供依据。[方法]以集中分布在华北地区的3个不同种源文冠果幼苗为研究对象,通过盆栽控水方法设置充足水分(W1)、正常供水(W2)、轻度干旱(W3)和重度干旱(W4)4个水分梯度,采用指甲油印迹技术,研究不同种源文冠果叶片气孔分布特征对水分胁迫的响应。[结果]表明:不同种源文冠果的气孔均分布在叶片的下表皮,随着干旱胁迫程度的加剧,气孔变得小而多,趋于旱生植物的叶片气孔分布结构特征;气孔分布特征对水分胁迫的响应存在显著的差异性,与河南三门峡、山西晋中两个种源相比,河北承德种源叶片在不同水分胁迫处理下均具有小而多的气孔,以及较强的气孔调节能力。[结论] 3个种源文冠果叶片气孔分布特征均存在着不同程度的趋于旱生结构;河北承德种源文冠果叶片气孔器比其他2个种源均相对小而多,且调节能力强,属华北地区抗旱优良种源。     

4种锦鸡儿属植物幼苗叶绿素荧光参数对重复低温胁迫的响应

【目的】通过研究4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,探讨重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗光合特性的影响,分析4种锦鸡儿对重复低温胁迫的响应机制,筛选耐寒性极强的锦鸡儿植物,为高寒沙区植被恢复提供科学依据。【方法】以盆栽的4种锦鸡儿为材料,分别测定不同锦鸡儿在室温(白天:30℃,夜间:20℃)、第1次低温(0℃胁迫12 h)和第2次低温(0℃胁迫24 h)后的叶绿素荧光参数,分析重复低温胁迫对4种锦鸡儿叶绿素荧光参数的影响。【结果】在重复低温胁迫后,不同锦鸡儿初始荧光(Fo)呈现增加的趋势,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q_P)呈现降低的趋势。川青锦鸡儿的Fo显著增加(P0.05);4种锦鸡儿的F_m和F_v/F_m均显著降低(P0.05);小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿的ETR显著降低(P0.05);柠条锦鸡儿、川青锦鸡儿和小叶锦鸡儿的q_P显著降低(P0.05);柠条锦鸡儿的非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加(P0.05),小叶锦鸡儿的NPQ显著降低(P0.05)。【结论】重复低温胁迫对4种锦鸡儿幼苗叶片的光合机构均产生不同程度影响,在低温胁迫过程中,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿和川青锦鸡通过增加热耗散以消耗过剩的激发能,减少低温胁迫对光合机构损害的能力。综合分析表明,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿对重复低温胁迫具有较强的适应性,小叶锦鸡儿和川青锦鸡儿对重复低温胁迫的适应性稍差。     

Water-use efficiency in cork oak (Quercus suber) is modified by the interaction of water and light availabilities

We studied the interaction of light and water on water-use efficiency in cork oak (Quercus suber L.) seedlings. One-year-old cork oak seedlings were grown in pots in a factorial experiment with four light treatments (68, 50, 15 and 5% of full sunlight) and two irrigation regimes: well watered (WW) and moderate drought stress (WS). Leaf predawn water potential, which was measured at the end of each of two cycles, did not differ among the light treatments. Water-use efficiency, assessed by carbon isotope composition (delta(13)C), tended to increase with increasing irradiance. The trend was similar in the WW and WS treatments, though with lower delta(13)C in all light treatments in the WW irrigation regime. Specific leaf area increased with decreasing irradiance, and was inversely correlated with delta(13)C. Thus, changes in delta(13)C could be explained in part by light-induced modifications in leaf morphology. The relationship between stomatal conductance to water vapor and net photosynthesis on a leaf area basis confirmed that seedlings in higher irradiances maintained a higher rate of carbon uptake at a particular stomatal conductance, implying that shaded seedlings have a lower water-use efficiency that is unrelated to water availability.     

Effects of light availability and soil flooding on growth and photosynthetic characteristics of Genipa americana L. seedlings

Genipa americana L. (Rubiaceae) is a late successional neotropical fruit tree used in riparian forest restoration programs. We analyze the effects of light availability and soil flooding on the growth and photosynthetic characteristics of G. americana seedlings under nursery and natural light conditions. Two light levels (full sunlight and shade), and two levels of soil water (flooded and control) were used in the experiment. Flooding induced significant changes in the total seedling biomass (P < 0.01). The differences among water treatments were 70 and 10% at full sunlight and shade, respectively. These changes were explained by alterations in the maximum quantum efficiency of the photosystem 2 (Fv/Fm), light-saturated net photosynthetic rates (A _sat) and intrinsic water use efficiency (WUE). G. americana has high physiological plasticity in relation to the light availability and flooding, although significant interactive effects between high light exposure and soil flooding were observed in several photosynthetic and growth variables. The results highlight the importance of the synergistic effects between physical environmental variables on the establishment and growth of G. americana seedlings. In the practical point of view we can indicate that, in degraded riparian forests subjected to soil flooding, seedlings of this species should be planted under partially shaded environments.     

Chlorophyll fluorescence and CO(2) assimilation of black spruce seedlings following frost in different temperature and light conditions

Effects of artificial frosts on light-saturated photosynthesis (A(max)) and ground, maximal and variable fluorescence variables (F(o), F(m), and F(v) and F(v)/F(m)) were monitored on 1-year-old foliage of black spruce seedlings (Picea mariana (Mill.) BSP) grown at high (25 degrees C), moderate (15 degrees C) and low (5 degrees C) temperatures and moderate (240 &mgr;mol m(-2) s(-1)) and low (80 &mgr;mol m(-2) s(-1)) irradiances. Photoinhibition of 1-year-old foliage was greater in seedlings grown in moderate light than in seedlings grown in low light. Photoinhibition increased with decreasing growth chamber temperature at both irradiances. Most changes in F(v)/F(m) were caused by changes in F(v). Exposure to -4 degrees C decreased both F(v)/F(m) and A(max) compared with control values. The effect of the -4 degrees C frost treatment was greater in seedlings grown in low light than in seedlings grown in moderate light, probably because seedlings grown in moderate light were already partially photoinhibited before the frost treatment. Following -4 degrees C treatment, neither F(v)/F(m) nor A(max) recovered in seedlings grown in low light. Light-saturated photosynthesis decreased with decreasing growth chamber temperature. Light-saturated photosynthesis was more sensitive to the -3 and -4 degrees C frost treatments in seedlings grown at 25 degrees C than in seedlings grown at 15 and 5 degrees C. The A(max) of seedlings grown at 15 degrees C was sensitive only to the -4 degrees C frost treatment, whereas A(max) of seedlings grown at 5 degrees C was not sensitive to any of the frost treatments. Recovery of A(max) following frost took longer in seedlings grown at high temperatures than in seedlings grown at low temperatures. For seedlings grown at the same temperature but under different irradiances, both A(max) and F(v)/F(m) reflected damage to the photosynthetic system following a moderate frost. However, for seedlings grown at the same irradiance but different temperatures, A(max) provided a more sensitive indicator of frost damage to the photosynthetic system than F(v)/F(m) ratio.     

不同光强下红锥幼苗叶绿素荧光参数的日变化

测定分布在不同光照强度（全光照、遮荫下光强分别相当于自然光照的80％、30％和20％）的红锥（Castanopsis hystrix）盆栽幼苗叶绿素荧光参数的日变化过程,以探讨红锥幼苗生长对光强的适应性.结果显示,4种生境光强下的叶绿素荧光参数日变化趋势基本一致;低光强下（30％和20％光强）的有效光化学量子产量（Fv＇/Fm＇）、光化学淬灭系数（qP）和最大光能转化效率（Fv/Fm）显著高于高光强下（全光照和80％光强）的对应值,且三者均表现为中午较低,傍晚最高的趋势;相对表观电子传递速率（ETR）和非光化学淬灭系数（NPQ）表现为随生境光强的增加而升高的趋势,低光强下显著低于高光强下的对应值,且两者均表现为傍晚最低.研究表明,红锥盆栽幼苗对低光强的适应性很强,适当遮光有利于提高红锥苗的光合能力.     

巴东木莲实生苗培育及光合生理特征

开展珍稀树种巴东木莲播种育苗试验,探讨不同移栽季节对幼苗各项形态指标的影响,及不同光照条件对其叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)的影响。结果表明,巴东木莲的种子在自然条件下发芽率低,出苗整齐度良好,幼苗易得立枯病和根腐病;冬季移栽苗的各项形态指标(株高、地茎、冠幅)及成活率均优于夏季移栽苗;光照强度对1年生巴东木莲叶片的各项光合生理指标均有明显的影响。     

老鼠簕幼苗在潮汐环境下对不同光强的生理生态响应

采用自制潮汐模拟系统培养红树植物老鼠簕幼苗,设置7个相对于自然光5％、15％、20％、45％、60％、75％、100％的光照强度,研究了不同光强对老鼠簕幼苗从发芽至生长10个月的生理生态影响.随着光照强度的升高,幼苗的保存率、苗高、地径、根干质量、茎干质量、叶干质量、单株生物量、根冠比、根系活力、叶面积、叶绿素a、b含量均是先升后降;可溶性糖含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、最大净光合速率随光强增大而增加.在淹浸30 min内,不同光照强度的净光合速率均有增大的表现,而气孔导度均降低,且最终均稳定在初始值以下.试验表明:光照强度为45％时,多数生理生态指标表现为促进植物的生长;当光照强度为20％时,老鼠簕幼苗通过降低根冠比、光补偿点,增加苗高、叶绿素含量、叶面积和表观量子利用效率来提高自身光能获取的效率;当光照强度为5％时,光照会显著抑制幼苗的生长,但保存率依然在60％以上.可以认为,极低的光照强度致使幼苗生长缓慢,但并不影响其自然定居的密度;同时,在不同光强下,老鼠簕光饱和点和光补偿点均很低.以上可以解释淇澳岛红树林林下存在高密度老鼠簕的原因是由于其自身拥有高的耐阴能力,同时对光照减弱有极强的适应能力.     

不同移栽时期对‘凤丹’牡丹植株生长效应及其综合评价

【目的】探究‘凤丹’牡丹种苗的最适移栽时期,为其丰产栽培技术提供参考。【方法】以3年生‘凤丹’牡丹实生种苗为试验材料,设置8个移栽时期,通过大田对比试验,分析移栽后根系活力、叶片光合性能及生物量的变化;采用主成分分析和综合评价的方法对不同移栽时期的成苗效果进行评价。【结果】移栽期可能通过移栽时气温、土壤温度和移栽后土壤积温等环境因素影响‘凤丹’牡丹新根和植株的发育,适时移栽显著促进牡丹苗体的生长发育。在不同的移栽时期,‘凤丹’牡丹植株生长期间的新根总数、木质化新根数、根系活力、叶面积、叶片SPAD值、净光合速率、枝条粗度、根生物量、枝条生物量、总生物量和壮苗指数均有一定差异,而枝条长度和根冠比没有显著差异。9月29日与11月28日移栽相比,单株木质化新根质量和叶面积分别增加了90.26%和51.22%,根系活力和净光合作用速率分别提高了93.53%和60.98%,单株生物量增加了46.00%。经通径分析、主成分分析和综合评价表明:9月29日移栽的‘凤丹’牡丹成苗效果最好。【结论】本研究依据植株生物量、壮苗指数与移栽期气象环境要素的依赖关系,明确9月中旬至10月下旬,日均气温15~20℃气侯条件,是‘凤丹’牡丹的最适移栽期。     

2 个品系木奶果幼苗叶绿素荧光参数日变化分析

为了给木奶果Baccaurea ramiflora幼苗的遮阴养护提供基础支撑,以木奶果红皮和黄皮2个品系的盆栽幼苗作为试验材料,置于室外和室内2种条件下,测定其叶绿素荧光参数的日变化,分析木奶果幼苗的光适应性。2个品系的最大光化学效率(Fv/Fm)、PS Ⅱ实际光合效率(Yield)和稳态光化学淬灭系数(qP)的日变化趋势基本一致,表现为在中午光照强度较高时数值较低,在早上和傍晚光照强度较低时数值较高;电子相对传递效率(ETR)和非光化学淬灭系数(NPQ)表现为在中午光照强度较高时数值较高,在早上和傍晚光照强度较低时数值较低。在不同条件下黄皮品系的各项参数比红皮更优,其光能利用率更高、热耗散更少和电子传递能力更强,对环境的适应能力更强。     

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.     

星天牛对光皮桦人工林危害的调查及防治

通过两处不同营林抚育措施下星天牛(Anoplophora chinensi)对光皮桦(Betula luminifera)人工林分的危害调查,结果发现:造林前不炼山造林后不修枝、连续进行割草3年的营林抚育措施在一定程度上可以抑制星天牛对光皮桦幼树的危害。光皮桦纯林、光皮桦杉木(Cunninghamia lanceolata)混交林均易遭受星天牛的危害,且以冲沟地段受害较为严重;光皮桦幼树被星天牛危害后枯死率极高,2年生幼树受害后枯死率达100%,3年生幼树受害后枯死率达的达75%。