铝胁迫对龙眼幼苗根区分泌物的影响

龙眼幼苗铝胁迫试验表明:铝胁迫导致龙眼幼苗根区分泌物含量发生变化,根系细胞膜透性增加,细胞质成分外渗加重,与对照相比较,根区分泌物中K 、Ca2 、Mg2 的渗漏量、可溶性糖、柠檬酸、苹果酸、草酸均有所增加,增加幅度随铝胁迫浓度的提高而提高.单株K 渗漏增加13.7%～94.9%,Ca2 渗漏增加26.9%～2 088.5%,Mg2 渗漏增加89.5%～871.1%,电导率增加14.6%～109.9%;可溶性糖增加了25.9%～855.6%,还原糖增加了27.8%～847.9%,蔗糖增加了29.2%～921.9%;柠檬酸分泌量增加了21.4%～200.0%,苹果酸分泌量增加了14.3%～142.9%,草酸分泌量增加了4.9%～97.6%;氨基酸量和种类在低浓度铝胁迫(数量在≤0.185 mmol·L-1铝处理时、种类在≤0.074 mmol·L-1铝处理时)时增加,随铝胁迫浓度的增大,根系分泌的氨基酸数量和种类都减少.     

外源酚酸对杨树幼苗根系生理和形态发育的影响

以黑杨派欧美杨I-107(Populus×euramericana ‘Neva')水培幼苗为试材,参照二代杨树人工林根际土壤中的酚酸含量(X),在改良Hoagland营养液中设置5个酚酸浓度梯度(CK,0.5X,1.0X,1.5X,2.0X),测定酚酸处理后第1,5,10,20,30和40天的根系生理生化特性和处理后第40天的根系形态数据.结果表明:低浓度酚酸(0.5X)可提高杨树根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,而高浓度酚酸(1.0X,1.5X和2.0X)则显著抑制2种酶的活性(P＜0.05).根系活力随酚酸浓度的提高而显著降低(P＜0.05);根系丙二醛含量以及根系伤害度随酚酸浓度的提高而显著提高(P＜0.05).酚酸能显著抑制杨树幼苗根系发育,平均根尖数、平均根长、平均根系表面积、平均根系分枝数以及平均根系分形维数显著降低,而幼苗根系直径则显著增大(P＜0.05).酚酸影响下,根尖附近侧根发育受到抑制,根系形状逐渐由柱形向倒金字塔形和伞形过渡,高浓度酚酸导致根尖坏死.     

樟树幼苗根系分泌物中有机酸对PAHs胁迫的响应

根据当地PAHs自然沉降成分特点,设置了4个PAHs混合物浓度梯度:C(总PAHs含量为0mg/kg),L(总PAHs含量为1.5mg/kg)、M(总PAHs含量为7.5mg/kg)和H(总PAHs含量为75mg/kg),对樟树幼苗进行胁迫,提取培养基中根系分泌物,利用MALDI TOF/TOF测定了其中低分子有机酸,以探求根系分泌物中有机酸的变化规律。研究结果显示:乙酸、丙二酸分子量相对较低的有机酸含量随着PAHs胁迫程度的增加一直表现出上升趋势;对羟基苯甲酸、香草酸、没食子酸和柠檬酸分子量相对较高的有机酸含量随着PAHs胁迫程度的增加在M处理下达到峰值,但随着胁迫程度的继续升高在H处理下迅速降低;羟基苯甲酸、香草酸、没食子酸含量与植物根系活性和TOC、TN变化一致可以作为说明根系生长状况的指标。     

邓恩桉幼苗根系分泌有机酸对供磷浓度的响应

通过研究不同磷浓度对邓恩桉幼苗有机酸分泌的影响以探讨其对低磷的适应机理.试验采用Hoagland营养液并设置5个不同的磷浓度对邓恩桉幼苗进行培养,利用高效液相色谱(HPLC)测定根系分泌物中有机酸的种类及含量.结果表明:随邓恩桉幼苗生长,根际总体pH值呈现下降趋势,磷浓度不同下降幅度存在差异,无磷、极低磷和低磷条件下pH下降幅度最高.邓恩桉幼苗根系分泌物中所检测到的有机酸有草酸、甲酸、乙酸、苹果酸、乳酸和柠檬酸,其中草酸含量最高,磷浓度的不同对有机酸分泌的种类无影响,但6种有机酸分泌的量均在低磷水平时显著高于正常磷和高磷水平.邓恩桉幼苗根系分泌物对Al-P和Ca-P的活化能力高于对Fe-P的活化能力.根系分泌物对Fe-P的活化量不受磷浓度不同的影响,但对A1-P和Ca-P的活化能力不同,低磷环境下的根系分泌物对A1-P和Ca-P的活化量显著高于其他磷水平.邓恩桉幼苗低磷水平促进了根系6种有机酸的分泌,降低了根际周围的pH值,提高了根系分泌物对难溶磷的活化能力.     

干旱胁迫对杨树幼苗生长的影响

干旱是主要的环境胁迫因子之一,严重影响植物的分布与生长发育。通过选用辽宁阜新章古台沙地1年生杨树幼苗为材料,采用盆栽控水方法研究了不同土壤水分处理对幼苗生长状况、生物量分配、叶面积、组织器官含水量及水分利用效率等指标的影响。结果表明:干旱胁迫抑制了杨树幼苗株高和基径的生长,降低了叶片和茎生物量的积累,然而却增加了根系生物量,杨树将更多的碳水化合物分配到地下部分,导致其单位质量的根系更长,有利于其吸收水资源;同时轻度胁迫下,杨树幼苗增加了茎和根系的含水量,提高了水分利用效率;在科尔沁沙地,栽植杨树幼苗保证生长存活的最低土壤含水量为10.72%。     

连作杨树人工林根际土壤中2种酚酸的吸附与解吸行为

采集不同代人工林林地杨树根际土壤样品,采用等温吸附和解吸试验结合HPLC定量测定,研究杨树根际土壤中2种主要酚酸(对羟基苯甲酸和苯甲酸)的吸附和解吸附特性,探讨2种酚酸在杨树根际土壤中的累积机制。结果表明:杨树根际土壤对对羟基苯甲酸和苯甲酸均具有较强的吸附能力,对羟基苯甲酸的平均吸附率63.39%～72.26%,苯甲酸的吸附率较对羟基苯甲酸低,平均吸附率39.53%～47.46%;Fruendlich等温吸附方程能很好地描述这2种酚酸在杨树根际土壤中的吸附过程,吸附平衡浓度Ce和吸附量Cs之间存在较好的线性关系。2种酚酸的吸附作用属于物理吸附,但解吸特性差异较大,对羟基苯甲酸在不同连作代数林地根际土壤吸附平衡液中的解吸能力均较强,平均解吸率46.62%～52.89%;而苯甲酸解吸能力较弱,尤其在高浓度吸附平衡体系中很难进行解吸附,此规律与2种酚酸的吸附常数基本吻合。2种酚酸的吸附和解吸特性一定程度上反映酚酸在杨树根际土壤中的环境行为学特征,并为进一步揭示其在杨树根际微域的累积机制提供理论依据。     

铝对马尾松菌根苗生长及营养元素吸收的影响

以接种褐环乳牛肝菌和未接种的马尾松幼苗为试验材料,采用水培法研究不同浓度铝(Al^3+)处理(0、0.2、0.4、0.8和1.2 mmol·L^-1)对菌根化和非菌根化马尾松幼苗生长、营养元素吸收的影响,揭示菌根化马尾松苗木对Al^3+的适应机制,为减轻马尾松苗木铝毒害现象提供理论和技术依据。结果表明,在相同浓度Al^3+胁迫下,接种褐环乳牛肝菌的马尾松幼苗苗高、生物量、根系形态以及对氮(N)、磷(P)、钾(K)的吸收能力均优于不接种的马尾松苗。马尾松幼苗苗高、干物质量积累以及根系生长随着Al^3+浓度的增大均呈现先升后降再升的趋势,随着Al^3+浓度的逐渐增大,马尾松幼苗根、茎、叶中的N、P、K含量呈现出低促高抑的趋势,根、茎、叶中Al^3+含量的分配为根>茎>叶。Al^3+胁迫下,接种褐环乳牛肝菌的马尾松幼苗,通过改变马尾松幼苗根系结构,促进了幼苗的生长,特别是根系的生长,以及对N、P、K等营养元素的吸收,抑制了根系吸收Al^3+,提高了马尾松幼苗的耐铝能力。     

杉木对低磷胁迫的响应和生理适应机制

[目的]研究低磷胁迫对杉木幼苗各种抗氧化酶等生理指标的变化影响,探讨抗氧化酶活性与杉木耐低磷能力的关系,揭示低磷胁迫下杉木养分吸收的适应机制,阐明杉木体内生物大分子对低磷胁迫的响应。[方法]通过设置不同磷浓度(0、0.25、0.50、1.00 mmol·L~(-1))Hoagland营养液,模拟低磷胁迫试验,测定低磷胁迫对杉木幼苗的生理指标的影响,研究低磷胁迫对杉木幼苗养分吸收的影响机制以及测定杉木幼苗不同部位的光谱特性。[结果]随着缺磷程度的增加,杉木幼苗中SOD活性、CAT活性以及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均先升后降,根系中POD活性呈现出升高的趋势、MDA含量先降再升后降,叶片中POD活性和MDA含量先降后升。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片吸收利用营养元素有显著影响。杉木苗根系所含的Mn随着缺磷程度的增加呈上升趋势,而Al和Cu先降后升,Fe和K则有所下降,Ca先升后降。此外,杉木叶片中Fe和Mn的积累量呈降低的趋势,Cu和K先升后降。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片组织在3 367、2 924、1 736、1 630、1 380、1 150 1 000 cm~(-1)处特征峰吸光值影响不同。[结论]低磷胁迫下,杉木幼苗的根系和叶片会通过改变保护酶(SOD、CAT和POD)活性抑制MDA形成,降低膜脂过氧化对细胞膜系统的破坏,通过增加对其他养分元素的吸收来规避损伤以及通过改变不同部位糖类、氨基酸和蛋白质等物质含量来适应低磷环境。     

大量元素缺乏对樟树幼苗生长的影响

为探讨不同营养元素缺乏对樟树幼苗生长的影响,以樟树当年生幼苗为材料,设置全素、缺N、缺P、缺K、缺Mg 5个处理,观测其营养缺乏症状及生长状况.结果表明:樟树幼苗缺N时症状出现较早,表现最为明显,其叶片偏小、变黄绿色,整株矮小,长势较弱,其次为缺Mg,而缺P和缺K幼苗症状出现缓慢,表现相对不明显.不同缺素处理的樟树幼苗的苗高、地径、各组织生物量、主根长、侧根数量和叶面积均显著低于全素处理(P<0.05),其中缺N影响最大,其次为缺Mg处理.缺素处理增加了幼苗叶生物量比,降低了根生物量比和根冠比,其中缺Mg对根系生长影响最大.因此,N和Mg是限制樟树幼苗生长的主要影响因子,在樟树苗期营养管理中,应及时施用N肥,并保证Mg、P和K肥的供应.     

盐胁迫对黄山栾树幼苗生长的影响

为探究盐胁迫对黄山栾树生长特性的影响,以黄山栾树幼苗为材料,采用土培法,设置6个NaCl浓度梯度(0、1.5‰、3.0‰、4.5‰、6.0‰、7.5‰)来模拟不同强度盐胁迫条件.结果表明:随着盐分含量的增加,苗高、根系各指标、生物量、含水量均呈先上升后下降的趋势,叶绿素质量分数呈逐渐减少的趋势;主根的长度与对照相比,均有所降低;在6.0‰的盐胁迫处理条件下,苗高、总根长、根体积、生物量、含水率均达到最大值;在4.5‰的盐胁迫处理条件下,根表面积达到最大值.综上表明,在该模拟条件下,4.5‰的盐分胁迫能促进黄山栾树各项指标的生长,6.0‰的盐分胁迫开始对幼苗的根系造成影响,7.5‰的盐分胁迫造成幼苗各项生长指标的严重受损.     

土壤不同含水量对油松幼苗根系生长发育的影响

通过对土壤进行不同水分处理来研究其对油松幼苗根系生长是发育的影响,结果表明:在土壤含水量不低于40%的水分胁迫范围内,油松幼苗根系生长量随胁迫加重而增加;土壤含水量50%~60%范围内,水分胁迫越重,根系活力越大;土壤含水量低于50%时,根系活力又会随胁迫的加重而逐渐降低。随着水分胁迫的加重,苗期油松根系对氨基酸态氮、速效磷、速效钾养分的吸收均呈不同程度的递增趋势。     

云杉幼树根系分泌物对2种草本植物种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】探究西南亚高山人工针叶林主要造林树种粗枝云杉根系分泌物输入对林下草本植物种子萌发和幼苗生长的影响,揭示根系分泌物对林下植被更新和群落多样性的潜在生态效应。【方法】通过前期在野外原位收集根系分泌物,后期在实验室人工添加的方式,从种子萌发、幼苗生物量、幼苗形态3个方面来探究根系分泌物对西南亚高山人工云杉林生境内的2种草本植物白车轴草[JP2]和紫花苜蓿的影响。【结果】1)在种子萌发方面,根系分泌物添加降低了2种草本植物的种子发芽率、发芽势和发芽指数,且紫花苜蓿种子在处理间差异显著。2)在幼苗生物量方面,2种草本植物幼苗鲜质量、干质量在根系分泌物处理下均呈下降趋势,而且紫花苜蓿幼苗处理间差异显著。3)在幼苗形态特征方面,根系分泌物添加降低了2种草本植物的总长度、总表面积、总体积,且幼苗总长度处理间存在显著差异。4)根系分泌物处理下,2种草本植物的各项化感效应指数(RI值)均小于0,而且根系分泌物处理造成的2种植物化感效应综合指数(SE值)小于0,表明根系分泌物添加对2种草本植物种子萌发和幼苗生长均具有抑制作用,且对紫花苜蓿种子的抑制作用更强。5)UPLC-MS分析表明,云杉幼树根系分泌物中检测出多种酚酸类物质。【结论】云杉幼树根系分泌物输入对林下草本植物种子萌发及幼苗生长均产生了抑制效应。根系分泌物中的酚酸类物质可能是导致根系分泌物处理下草本植物种子萌发和幼苗生长受到抑制的内在驱动机制。     

低磷诱导下沙棘根系形态构建和光合作用变化

以沙棘(Hippophae rhamnoides L.)实生幼苗为试材,设置正常供磷170 mg/L(HP)和低磷胁迫0.68 mg/L(LP)两种处理,采用沙培盆栽的方式,探讨了沙棘幼苗对低磷胁迫的响应,分析了沙棘幼苗生物量、根系构型及光合特性的差异。结果表明:低磷胁迫显著(P<0.05)增加了植株的根冠比,高达45%;低磷对幼苗根系的生长发育具有明显的诱导作用,总根长比HP处理下增加18%,表明低磷条件下,根系的生长发育对沙棘幼苗的磷吸收具有重要作用。低磷胁迫降低了沙棘幼苗的光合速率和蒸腾速率,分别为36%和46%;LP处理下,沙棘幼苗叶绿素a、b、a+b比HP处理下分别降低了22%、12.7%、20%。PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和实际光化学效率Y(Ⅱ)比HP处理下分别降低10%和7%;光化学猝灭系数qP和非光化学猝灭量子产量Y(NO)分别比HP处理下增加了1.9%和7%。综上可见,LP处理下,沙棘幼苗通过自身调节,可促进根系生长来应对低磷胁迫。     

土壤含水量对凤丹幼苗根颈加粗和生理特性影响

在盆栽条件下研究了土壤相时含水量(SRWC)对凤丹幼苗根颈加粗和部分生理特性的影响.试验共设5个水分水平(土壤相对含水量分别为100%(CK)、75%～80%、65%～70%、55%～60%、45%～50%,处理时间为20 d.结果表明:与CK相比,适度的水分胁迫(土壤相对含水量为75%～80%)下,凤丹幼苗的叶面积、主根长显著增大,根颈粗增大了17.95%,脯氨酸含量增加近一倍,根系活力增大了12.57%,MDA含量减少了27.91%.说明适度的水分胁迫有利于凤丹生长发育及根颈加粗.除此之外,随着土壤相对含水量的降低,凤丹幼苗的主根长、根颈粗、叶面积、地上部及地下部干鲜重等指标呈下降趋势;叶绿素、可溶性糖含量下降,叶片游离脯氨酸和丙二醛含量上升.     

不同干旱胁迫对榆树幼苗根叶形态的影响

以科尔沁沙地1年生榆树幼苗为材料,采用盆栽控水方法,设置适宜条件、轻度、中度和重度干旱胁迫等4个水分处理梯度,研究干旱胁迫对榆树幼苗含水量、水分利用效率以及叶片面积、比叶面积和比根长的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度增加,幼苗叶片含水量逐渐降低,茎含水量先升高后降低,根系含水量在轻度和中度胁迫下大于适宜条件;叶片面积在适宜条件和轻度胁迫下显著增加,在中度胁迫下下降;比根长和水分利用效率随着干旱胁迫程度增加而增加;重度干旱胁迫下幼苗无法存活。在科尔沁沙地,栽植榆树幼苗保证存活生长的最低土壤含水量为7.15%。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗生理特性及根系形态特征的影响

采用盆栽控制土壤水分法,研究了1年生降香黄檀幼苗在不同干旱梯度胁迫条件下相对电导率、游离脯氨酸含量、光合特性等生理指标以及根系形态参数的变化.结果表明:随着干旱胁迫的加强,降香黄檀幼苗叶片电导率和脯氨酸含量变化整体呈上升的趋势;净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs均下降,胞间CO2浓度Ci先降后升;与正常供水(W1)相比,在轻度干旱胁迫(W2)条件下,降香黄檀叶片Pn的降低主要是由气孔限制引起的,而在中度干旱胁迫(W3)和重度干旱胁迫(W4)条件下则主要由非气孔因素引起的.在重度干旱胁迫下,降香黄檀总根长、总根尖数和平均根系直径均显著降低,说明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限.     

外源酚酸对降香黄檀幼苗生理的化感效应

为了研究巨尾桉根系分泌物中酚酸对降香黄檀生长的影响,以2年生降香黄檀幼苗为试验材料,参照二代巨尾桉-降香黄檀人工林土壤中6种酚酸含量(X),设置3个酚酸浓度(0.5X、1.0X和2.0X,以蒸馏水作为对照)处理,分析其对降香黄檀幼苗叶片叶绿素荧光特性、光合色素含量、抗氧化酶活性以及细胞膜透性等指标的影响。结果表明:不同质量浓度酚酸处理对降香黄檀幼苗叶片叶绿素荧光和光合色素含量的抑制作用较为明显。在2.0X浓度处理下,降香黄檀幼苗叶片最大荧光产量(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、类胡萝卜素含量、叶绿素a和总叶绿素含量的化感效应指数均小于0;在0.5X和1.0X浓度处理下,过氧化物酶(POD)活性受到抑制,提高了过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,而在2.0X浓度处理时,3种酶的化感效应指数均小于0;随着酚酸浓度的增加,丙二醛(MDA)含量逐渐增加。通过综合敏感指数可知,6种酚酸对降香黄檀幼苗产生一定的抑制效应,但不同酚酸的作用方式及强度存在差异,苯甲酸的化感影响最大。     

不同土壤基质下水分胁迫对黄檗幼苗形态和物质分配的影响

土壤水分是影响植物生长发育和形态建成的重要因子之一,缺水对植物生产的负面影响已成为林业可持续发展的一个主要问题。为探究不同基质条件下黄檗幼苗对水分胁迫的响应,本研究以3年生黄檗幼苗为对象,在腐殖土、壤土和砂壤土基质中分别进行控水试验,水分梯度分别设置为CK(正常供水,80%田间持水量)、T1(轻度胁迫,60%田间持水量)、T2(中度胁迫,40%田间持水量)和T3(重度胁迫,20%田间持水量),测定幼苗苗高、地径、叶面积和生物量分配等指标。结果表明:胁迫60 d后,3种土壤基质中黄檗幼苗的苗高、地径和冠面积均随水分胁迫强度增加而降低(P 0.05)。与CK相比,腐殖土、壤土和砂壤土在T3处理下的叶面积分别降低了15.65%、58.64%和69.87%。在胁迫20 d时,3种土壤基质下各胁迫处理对茎生物量没有显著影响,但在胁迫60 d时,水分亏缺显著降低了茎生物量。随着胁迫程度的加深,腐殖土中幼苗根冠比呈逐渐增加的趋势,而壤土和砂壤土则是呈先增加后降低的趋势。冗余分析结果表明,土壤全N、全P、蒸发速率(Reva)和渗透速率(R_(pen))与幼苗形态和生物量存在明显的正相关关系,与根冠比呈负相关关系,而土壤容重(BD)与幼苗形态之间呈负相关关系。腐殖土条件下(即土壤容重、孔隙度和养分等条件合理的基质)适度的水分亏缺,有利于黄檗幼苗自身的形态建成,没有限制幼苗对碳水化合物的获取,在实际林业生产中需合理配置培育过程中的水分和土壤条件的关系,以提高苗木抵御胁迫的能力。     

干旱胁迫对黄栌幼苗几个生理指标的影响

研究了干旱胁迫对黄栌幼苗的相对含水量、膜透性、叶绿素含量、根系活力以及蒸腾和光合速率等几个生理指标的影响.结果表明:干旱胁迫对黄栌幼苗的几个生理指标影响显著;随着干旱胁迫程度的加剧和时间的延长,黄栌的叶绿素含量稳定上升;膜透性在整个干旱胁迫期间变化平稳,有下降趋势;蒸腾速率日变化均为先升后降的趋势;在干旱胁迫条件下,净光合速率、根系活力和相对含水量均呈下降趋势,但能持续维持在较高水平.黄栌具有抗旱性,叶绿素含量和膜透性能作为黄栌抗旱性评价的生理指标.     

干旱胁迫对榆树幼苗生物量分配的影响

干旱是主要的环境胁迫因子之一,严重影响植物的分布与生长发育。通过选取辽宁阜新章古台沙地1年生榆树幼苗为材料,采用盆栽控水方法,设置田间持水量80%、60%、40%和20%等4个水分处理梯度,研究干旱胁迫对榆树幼苗株高、基径及叶片、茎和根系生物量分配的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度增加,幼苗茎和根系的生物量逐渐降低;但轻度干旱胁迫增加了株高和基径的生长,提高了叶片生物量,以抵御干旱胁迫的影响。中度干旱胁迫下,增加了根系生物量分配的比例,从而更利于获取水分资源适应干旱环境;重度干旱胁迫下幼苗无法存活。在科尔沁沙地,栽植榆树幼苗保证存活生长的最低田间持水量为40%。