泡桐幼苗对铝胁迫的生理响应

【目的】研究铝胁迫下泡桐幼苗的生理变化,为泡桐幼苗逆境生长的抗性提供帮助。【方法】选取3年生9501泡桐和白花泡桐的根作为供试材料,采用砂培胁迫的方式研究在铝胁迫处理30 d和60 d条件下对照组以及0.3、0.6、0.9、1.2和2.4 mmol/L浓度在铝胁迫条件下2种泡桐幼苗的全氮和叶绿素等以及超氧化物歧化酶活性等生理指标的变化规律。【结果】随着铝处理浓度的升高,泡桐幼苗中的全氮、全钾、钙和锌元素含量均呈现下降趋势,磷元素含量随胁迫浓度增加逐渐增长,上述元素除0.3 mmol/L均与对照组差异显著,硫、铁、铜元素含量各胁迫浓度间差异不显著;同时,两种泡桐幼苗的叶绿素含量与对照组相比差异先增后减;丙二醛、可溶性糖、过氧化物酶的含量和电导率不断增加,显著高于对照组;游离脯氨酸含量则呈现逐渐递减的规律,显著低于对照组;超氧化物歧化酶活性在胁迫30 d时递增,60 d时先增后减。上述生理指标在除0.3 mmol/L处理与对照组差异显著(P 0.05)。【结论】泡桐幼苗在铝胁迫条件下各营养元素吸收过程受阻、生长受限,生理指标出现显著降低,泡桐幼苗的铝毒可适浓度为0.3 mmol/L,通过对铝胁迫条件下泡桐的各项生理指标比较分析得出,9501泡桐的铝胁迫抗性优于白花泡桐。     

6个油茶品种叶片解剖结构与耐寒性的关系

【目的】探讨油茶叶片解剖结构与耐寒性的关系,为油茶耐寒品种的选育和引种栽培提供参考依据。【方法】选取6个油茶品种为试验材料,利用常规石蜡切片技术和指甲油印迹法测量了9项叶片组织结构指标;通过聚类分析、相关分析对各项指标进行筛选,应用隶属函数法进一步综合评价6个品种的耐寒性。【结果】油茶为异面叶,上、下表皮细胞只有一层且排列紧密,气孔仅分布于下表皮,栅栏组织细胞为2~3层,叶片厚度差异显著。各品种间上表皮厚度、栅栏组织厚度及气孔密度的差异均达到极显著水平(P<0.01),叶片厚度、海绵组织厚度、下表皮、栅海比、组织结构紧密度、组织结构疏松度的差异均显著(P<0.05),影响油茶耐寒性的主要指标为上表皮厚度、海绵组织厚度、组织结构紧密度和气孔密度,6个品种的耐寒性由强至弱依次为:大别山1号>鄂油102号>赣州油8号>长林4号>岑软3号>鄂油54号。【结论】影响油茶耐寒性的主要叶片解剖结构指标是上表皮厚度、海绵组织厚度、组织结构紧密度和气孔密度,单独以某项指标分析时的差异较大,叶片作为完整的器官各个组织及其结构间必然相互影响,因此必须对其进行综合比较分析,这4项指标的差异在一定程度上可以反映不同品种油茶耐寒性的变化;但若要准确评价各个油茶品种的耐寒性,则需要同时考虑与其耐寒性相关的生理生化指标及其田间生长情况。     

施肥对云南蓝果树幼苗抗旱生理指标的影响

【目的】为了解不同氮磷钾配比施肥条件下云南蓝果树的抗旱性生理特征,建立云南蓝果树幼苗最佳施肥技术方案,为其种苗繁育提供理论依据,进而促进其保护措施的有效实施。【方法】以云南蓝果树1年生幼苗为研究对象,根据"3414"肥料效应试验设计,研究不同氮磷钾配比施肥对云南蓝果树幼苗可溶性蛋白(SP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)6个生理指标的影响。【结果】除丙二醛外,其余测定指标在施肥处理条件下的值均高于不施肥处理,整体表现为不施肥(N0P0K0)<缺氮(N0P2K2)<缺钾(N2P2K0)<缺磷(N2P0K2),说明云南蓝果树幼苗抗旱性生理指标对氮肥的依赖性最强,其次是钾肥和磷肥;氮磷钾配施时,中氮中磷低钾(N2P2K1)水平下的值最优;根据拟合的一元二次方程,云南蓝果树幼苗的试验理论最佳氮、磷、钾施肥量分别为5.28、0.99和2.97 g/株;肥效的发挥还受到三者彼此间互作的影响,在中氮、低钾(N2K1)水平时利于磷肥肥效的发挥,中氮、中磷(N2P2)水平时利于钾肥肥效的发挥,中磷、低钾(P2K1)水平利于氮肥肥效的发挥,这与中氮中磷低钾(N2P2K1)水平下云南蓝果树抗旱性指标最优是一致的。【结论】适当施肥会增强云南蓝果树幼苗的生理生化过程,中氮、中磷、低钾水平处理下表现最好。     

低磷胁迫对赤皮青冈幼苗叶片生理指标的影响

【目的】探究赤皮青冈幼苗对低磷环境的耐受性。【方法】选取1年生和2年生赤皮青冈Cyclobalanopsis gilva实生幼苗,进行室内控制条件下的低磷胁迫试验,分析赤皮青冈幼苗叶片在低磷胁迫条件下的生理响应情况。【结果】低磷胁迫下1年生、2年生赤皮青冈叶片中可溶性蛋白含量随磷元素浓度降低而下降,膜脂过氧化最终产物丙二醛(MDA)含量上升、体现植株面对胁迫时自我调节的主动响应物质过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性明显升高,赤皮青冈内部相应的增加吸收磷能力的酸性磷酸酶(APA)活性升高。特别是POD、SOD和APA含量的变化情况可以间接说明赤皮青冈能通过自身生理调节来适应一定程度的缺磷环境。2年生赤皮青冈幼苗较1年生赤皮青冈幼苗具备更强的抗氧化能力和耐低磷能力,磷利用效率更高。正常情况下,赤皮青冈幼苗低磷耐受浓度为0.01 mmol·L-1,外界环境的有效磷低于该含量就可能会造成幼苗发育不正常或者死亡。【结论】低磷胁迫一方面刺激赤皮青冈叶片产生更多的MDA,进而引起赤皮青冈叶片细胞活性氧自由基代谢失衡;另一方面由于低磷胁迫后赤皮青冈活性氧自由基积聚刺激了保护酶系统的提升,能清除自由基,削弱了膜脂过氧化,进而降低赤皮青冈体内MDA的含量。这两方面形成一种动态平衡是赤皮青冈耐低磷胁迫的主要抗性机制。缺磷的林地进行造林作业时要尽量选取苗龄较大的赤皮青冈幼苗。     

川金丝猴食源地衣长松萝生长、存活与生理学特征对模拟氮沉降的响应

【目的】探讨氮沉降对长松萝生长、存活的影响及其生理响应特征,为理解氮沉降增加背景下神农架地区树生地衣群落的演替趋势、科学管理川金丝猴的地衣食物供应提供理论支撑。【方法】在野外对长松萝个体和繁殖体模拟施加不同强度的氮沉降,测定其个体生长速率和繁殖体存活率;同时开展室内试验,测定地衣体对铵态氮和硝酸盐氮吸收速率、地衣体的氮磷含量及其比值以及氮磷代谢关键酶(谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶)活性等指标,综合分析氮沉降影响长松萝生长、存活的规律及其生理学指标响应机制。【结果】低强度氮沉降(<20.94 kgN ·hm -2 a -1 )能促进长松萝个体生长,高强度氮沉降(>32.99 kgN ·hm -2 a -1 )则对长松萝生长与繁殖体存活均有显著不利影响( P ≤0.05);与硝态氮相比,长松萝偏向于吸收铵态氮,且吸收量随氮沉降强度增加而增加;长松萝地衣体氮磷比、酸性磷酸酶活性与氮沉降强度显著正相关( P ≤0.05);随氮沉降强度增加,长松萝谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶活性呈先增加后降低趋势。【结论】低强度氮沉降(<20.94 kgN ·hm -2 a -1 )促进长松萝生长和存活,而高强度氮沉降(>32.99 kgN ·hm -2 a -1 )抑制长松萝生长和存活。过量氮沉降损伤长松萝地衣健康是多种生理机制综合作用的结果,包括选择性吸收铵态氮导致的长松萝体内铵态氮的积累、铵态氮积累引起谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性下降以及铵态氮积累导致地衣磷限制等方面。     

外源IAA对马尾松幼苗茎干次生生长的影响

【目的】对2年生马尾松幼苗进行不同浓度IAA喷施处理,结合生理生化、形态解剖结构及转录组水平变化等综合分析,揭示外源IAA对马尾松苗期茎干次生生长的影响机制,为阐明马尾松苗期茎干次生生长的分子调控机制奠定基础,可以为培育速生高产的马尾松新品系提供一定的理论参考。【方法】对2年生马尾松幼苗进行不同浓度IAA(0、1、50、100 mg·L-1)喷施处理,处理160天后进行生长指标、解剖结构、生理生化指标的测定;通过高通量转录组测序鉴定差异表达基因,对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析。【结果】IAA处理对2年生马尾松的地径、细胞生长(木质部、韧皮部厚度以及木质部细胞层数)、木材主要成分(木质素、纤维素及半纤维素含量)及内源激素含量(生长素、赤霉素及油菜素内酯)具有显著的促进作用(P0.05);通过Illumina测序技术对对照组和IAA处理的6个cDNA文库进行测序,最终得到IAA处理后差异表达基因778个(包括482个上调表达基因和296个下调表达基因),GO分析表明这些差异基因主要富集于细胞成分、分子功能和生物过程中共计22个类别,KEGG分析表明它们参与了64种不同的途径,并筛选出与马尾松次生生长相关的差异表达基因(BRL1、GASA6、CAD和CESA2等)。【结论】IAA处理能够改变内源激素含量,促进细胞分裂,增加木质素、纤维素和半纤维素积累,从而促进马尾松茎干的次生生长。     

弱光胁迫对植物生长影响的研究进展

弱光胁迫下植物通过改变自身的植物学性状和生理生化特性等来适应弱光环境,并且保证其能够在弱光条件下正常生长.对国内外近年来有关弱光胁迫下环境生态因子的变化、植物对弱光逆境植物学性状的适应性、光合特性及其相关的生理生化指标等研究进展进行了综述.     

不同磷效率马褂木种源对磷胁迫的生理反应

低磷胁迫条件下,植物将以一系列形态、生理、生化和遗传机制主动适应胁迫环境,包括根系对生长环境中难溶性磷的活化,有效吸收、运转、分配及再利用等.植物通过改变对养分的需求以维持自身代谢和改变根系形态、生理机能来增强自身活化和吸收养分的强度[1].具有较高的磷素吸收能力是植物耐低磷胁迫的基础[2],研究低磷胁迫条件下植物的生理生化特性对揭示耐低磷机理具有重要意义.以往在农作物方面有过一些研究[3～6],但在林木方面研究不多.本试验以不同磷效率的马褂木(Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.)6个种源为材料,试图研究低磷营养胁迫下马褂木种源在膜脂过氧化、可溶性蛋白含量、叶绿素含量及酸性磷酸酶活性等方面的差异及与磷效率的关系,为优良耐低磷马褂木种源的选育提供理论依据.     

供水量对花榈木苗期耗水、生长和生理的影响及灌溉制度优化

【目的】研究不同供水条件下,花榈木苗期不同生长阶段水分消耗规律及其对花榈木苗木生长及生理影响,以期节约利用水资源、减少养分流失、提高苗木质量,为花榈木容器育苗分阶段按需定量供水提供理论依据。【方法】采用盆栽试验法,人工设置90%,80%,70%,60%,50%和40%6个相对含水量,采用称重补水法控制基质含水量,测定1年生花榈木幼苗单株耗水量动态变化,并对6种不同含水量条件下的花榈木幼苗生长及生理特性。【结果】在6种基质含水量条件下,花榈木幼苗日耗水量变化和月耗水量均表现为生长初期(15~76天)和生长后期(185~231天)耗水量较小,速生期(77~184天)耗水量较大。日耗水量出现2个耗水高峰期,分别为苗龄92~107天和139~169天,最大日耗水量变化范围为10.12~18.84 m L;月耗水量最大值出现在出苗后的第5个月(136~169天),变化范围为307.62~565.26 m L;土壤相对含水量为40%~80%,苗期总耗水量随供水量的增加而增加,当基质相对含水量为80%时苗期总耗水量最大,达3 870.99 m L。花榈木幼苗的生长和生理指标在不同水分梯度下均差异显著(P0.05),其中基质相对含水量为80%时,花榈木苗高、地径、生物量及根系指标均优于其他水分处理,其叶绿素总量最高,丙二醛含量、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量均处于低水平,说明相对含水量过高或过低均能抑制苗木的生长。综合考虑苗木生长生理状况及耗水特性认为:在基质相对含水量为80%时,能够培育出花榈木壮苗,同时又能实现水分的高效利用。【结论】不同供水量对花榈木苗不同生长阶段耗水、生长及生理均有显著影响。在基质相对含水量为80%时最有利于花榈木苗木生长,其苗高、地径、生物量及根系指标均最优,苗木生理质量处于最佳水平。从提高苗木综合质量考虑,以80%相对含水量处理下花榈木水分消耗规律为依据,制定不同阶段的优化灌溉制度,苗龄15~45,46~76,77~107,108~138,139~169,170~200和201~231天的单株月灌水量分别为178.35,232.47,469.98,436.59,565.26,367.35和329.55 m L。     

磷素对杉木幼苗耐铝性的影响机制

【目的】在南方酸性红壤中,低磷和铝毒是制约杉木人工林产量的重要因子。通过研究不同磷水平处理下,铝胁迫对杉木幼苗生理生化指标的影响规律,从而为阐明杉木适应自然环境中低磷富铝土壤机制提供基础数据,为我国酸性土壤杉木人工林的可持续经营和生产管理提供科学依据。【方法】设置0,0.16,0.32 mmol·L-13个浓度梯度的预培养,并在Al3+(0.1 mmol·L-1)和无Al3+(0 mmol·L-1)的环境中进行模拟胁迫试验,分析不同供磷处理下铝胁迫对杉木幼苗的抗氧化酶活性等生理指标、元素吸收、根系各元素亚细胞分布规律以及透射电镜-X-射线能谱(TEM-EDS)下Al在各细胞器的分布的影响机制。【结果】Al3+导致杉木幼苗体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)等生理指标异常,随着供磷程度的增加,上述生理异常现象均得到有效的缓解。此外,随着供磷水平的增加,杉木幼苗根系中Al含量显著降低,而K、Mg、Zn和P的含量明显增加,叶片中Al、Mg、Ca和K的含量显著上升。TEM-EDS分析发现杉木幼苗根系细胞壁是铝聚集的主要场所,磷素能够促使铝向液泡转运,并在液泡当中沉积为黑色不溶颗粒。对根系亚细胞进一步分析发现,Al和P主要分布在杉木幼苗根系的细胞壁组分中,随着供磷水平的增加,根系细胞壁组分中的Al和P比例显著下降,而在可溶组分中显著增加,这说明P与Al同时向液泡转运,此外,K和Mg也出现类似的规律。【结论】铝胁迫对杉木幼苗根系的毒害作用较大,磷素的增加主要通过改变杉木幼苗细胞内抗氧化酶活性以及Ca、K、Mg和Zn的吸收和转运,并增加Al向液泡转运,降低Al在杉木根系细胞壁组分中的富集,以维持根系细胞壁的正常结构和功能,从而缓解Al对杉木幼苗造成的膜脂过氧化作用,降低Al对杉木幼苗的损伤。     

木粉增强P34HB生物复合材料的制备及其结构性能表征

【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。     

弱光胁迫对西洋杜鹃生理特性和叶片超微结构的影响

【目的】西洋杜鹃属弱光植物,研究其耐受弱光的能力,得到适合其生长的光照强度,可为栽培生产提供理论依据。【方法】以1年生西洋杜鹃为材料,采用盆栽试验研究不同低光照强度(16000,12000,8000,4000和500 lx)处理对其生长状态、生理生化及叶片超微结构的影响。【结果】随着处理天数的增加,不同光照强度处理的西洋杜鹃叶片数、开花数均有所增加,但光照强度越弱,增加数量越少;叶片颜色、形状随光照强度降低而出现失绿变红,叶缘皱缩枯萎等现象,在光强12000 lx下,杜鹃的生长状况最好。当光强高于8000 lx时,叶绿素含量总体呈现上升趋势,而光强低于8000 lx的处理叶绿素含量逐渐降低,处理90天后,光强低于8000 lx的处理其叶绿素含量要显著低于处理前(P＜0.05)。不同光强下叶片光合速率先明显下降后上升,之后又有所下降,至试验结束时,光合速率与光照强度成正比。在500 lx光照下其叶片丙二醛( MDA)的含量增长最快且过氧化氢酶( CAT)、过氧化物酶( POD)以及超氧化物歧化酶( SOD)活性下降幅度最大;在4000～8000 lx光照下,MDA 的含量增长较快但可溶性蛋白,CAT,POD及 SOD活性下降幅度不大;在12000～16000 lx光照下,MDA 的含量增长最慢且可溶性蛋白, CAT,POD以及 SOD活性下降幅度也最小。光照强度减弱对西洋杜鹃叶片超微结构的影响较大：叶绿体数量减少,结构破损缺失现象加重,并逐渐出现空洞现象,细胞器结构遭到破坏。当光强大于8000 lx时其细胞结构正常;光强低于8000 lx时叶绿体数量有所减少,类囊体结构开始模糊,质体小球和淀粉颗粒增大;光强为4000 lx时,叶绿体被膜部分破损缺失,基粒片层模糊不清,质体小球和淀粉颗粒明显增多、增大;而光强为500 lx时,细胞膜开始解体,叶绿体被膜破损缺失严重,基粒片层解体,仅存少量无序的片层结构,空洞化程度严重,部分细胞甚至成为空细胞。【结论】综合各指标变化情况,西洋杜鹃可以耐受4000 lx的低光强,而12000～16000 lx光强的光照条件比较适合西洋杜鹃的生长。     

山东半岛沿海防护林入侵植物美洲商陆及其伴生种生长竞争力的比较

【目的】探索美洲商陆入侵的生理生态机制以及与其伴生种在能量、水分、氮素等资源利用效率方面存在的优势,为美洲商陆的风险评价和综合防控提供参考。【方法】利用TPS-1光合系统测定林缘高光照和林下低光照环境下生长的美洲商陆及其伴生种紫穗槐的光合性能参数,并根据相关参数计算光能利用率和水分利用率。采用Handy-PEA植物效率仪测定其荧光参数;Vario Micro cube元素分析仪测定叶片全氮含量;C2000氧弹热量计测定干质量热值,并由此计算叶片光合氮利用效率和建成成本。【结果】在林缘高光照和林下低光照环境下,美洲商陆的表观光量子效率、最大净光合速率、叶绿素含量、光系统II最大光化学效率(F_v/F_m)和以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)均显著高于其伴生种紫穗槐(P0.05),而光补偿点和叶绿素a/b比值则显著低于紫穗槐(P0.05)。美洲商陆光能利用率和光合氮利用效率也是显著高于紫穗槐(P0.05),水分利用率在高光照条件下美洲商陆低于紫穗槐、在低光照条件下则是美洲商陆高于紫穗槐。在高光照和低光照环境下,美洲商陆的叶片单位质量建成成本(CC_(mass))和单位面积建成成本(CC_(area))均显著低于其伴生种紫穗槐(P0.05)。同时,在林下低光照环境下,美洲商陆和紫穗槐的光合性能指标、资源利用效率指标和叶片建成成本的差异率均大于林缘高光照环境下的差异率。这说明在低光照资源环境下,美洲商陆的光合能力、资源利用效率和物质、能量利用策略更具优势。【结论】美洲商陆与其伴生种相比具有更高的光合能力、更高效的资源利用效率和更低的构建自体的成本(物质和能量)消耗,这使其具有高生长速率和较强竞争力。特别是在光能资源不足的林下低光照环境下,美洲商陆更具竞争优势。     

香樟胚性与非胚性愈伤组织间的差异研究

【目的】通过组织细胞学观察、扫描电镜观察、生理生化指标测定三种方法为香樟胚性和非胚性愈伤组织的区分提供了可靠的判断依据,建立起愈伤组织的胚性发生能力与生化代谢间的关系,以此为基础可以提高香樟体胚诱导率、优化体胚发生体系。【方法】以长沙7月初采摘的香樟Cinnamomum camphora L.的未成熟合子胚为材料,诱导出四种不同类型的愈伤组织,对其进行组织细胞学观察以及生理生化测定。【结果】研究结果表明:胚性愈伤组织多为白色,表面散布淡黄色颗粒,细胞壁厚质浓、细胞体积较小,排列紧密,在电镜下表面细胞成团分布,大小近似,细胞核大核仁明显,细胞器丰富。而非胚性愈伤组织多为灰色、白色或深黄色,细胞壁薄,内含物少,空泡化明显,细胞多数衰老、破碎,在电镜下非胚性愈伤表面细胞不饱满大部分死亡破裂,且表面存在附着物,内部几乎没有细胞器。且胚性愈伤组织的适应性、抗逆性强于非胚性愈伤组织。对于胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织发生的位置来说,非胚性愈伤组织先发生在两片子叶的中间向外部扩增。胚性愈伤组织的发生位置有三种:一种是发生在胚根端,第二种发生在已形成的愈伤组织的外侧,第三种褐化的愈伤组织边缘。【结论】四类愈伤组织中有三类为非胚性愈伤组织,一类为胚性愈伤组织。     

北美地区温带针阔叶混交林5个常绿树种叶片呼吸特性

【目的】探讨不同树种叶片的呼吸作用特性及其影响因素,通过呼吸作用的差异量化叶片碳通量估计的影响,以期揭示不同树种叶片呼吸作用的差异以及光对暗呼吸产生的抑制作用。【方法】选取北美地区温带针阔混交林中的尖叶扁柏、刚松、脂松、乔松和铁杉5个常绿树种叶片为试验材料,测量叶片的光响应CO_2响应和呼吸温度响应曲线及叶片结构和生化指标;采用线性回归分析叶片呼吸特性同结构、生化及生理指标间的关系,并运用气孔-光合作用耦合模型和测量得到的参数模拟试验期间叶片碳同化速率。【结果】1)不同树种间叶片比叶面积(SLA)和单位面积氮含量(N_(area))呈显著差异,但单位质量氮含量(N_(mass))差异不显著。叶片单位面积呼吸速率(R_(area))呈现明显种间差异,但同样受到叶片结构性状的调控;2)叶片呼吸同叶片氮含量、净碳同化速率(A)以及SLA间存在显著正相关关系;3)光对5个树种叶片暗呼吸作用均表现出一定的抑制作用,光下线粒体呼吸速率(R_L)同暗呼吸速率(R_n)的比值在0.39~0.90之间。R_L/R_n同Rubisco酶的最大氧化速率(v_(o1500))和最大羧化速率(v_(c1500))均呈显著正相关。此外R_L还和R_n之间具有较强的相关性;4)物种间呼吸作用的Q_(10)为1.44~2.24,不同树种间呼吸作用的总活化能(E_0)虽有差异,但变化幅度较小;5)使用固定的Q_(10)(2.0)并假定R_L=R_n对5个树种叶片碳同化量的模拟均造成一定影响,但影响的方向和大小在物种间各不相同。而此种简化对叶片碳同化量之和造成的影响较小。【结论】不同树种的呼吸生理特性存在种间差异。呼吸速率的种间差异不仅和叶片氮含量有关,同时还和叶片结构形状关系密切。光对暗呼吸的抑制作用受到Rubisco酶羧化和氧化的调控,反映出叶片光合生理和呼吸生理的内在联系。忽视叶片呼吸特性的种间差异及光对暗呼吸的抑制作用将可能导致错误的估计叶片的碳通量,此类误差将会在冠层、生态系统及全球尺度上增大。     

水曲柳促生蜡样芽胞杆菌SQL0164的分离鉴定及其根表定殖分析

【目的】以水曲柳促生细菌(蜡样芽胞杆菌SQL0164)为研究对象,揭示菌株SQL0164在水曲柳根部定殖的动态变化规律,明确其与定殖相关的生物学性状。【方法】梯度稀释法分离纯化细菌菌株;灌根接种细菌分离物至苗期水曲柳植株,筛选促生效果显著的菌株;通过16S rRNA基因序列系统发育分析与生理生化反应鉴定促生菌株SQL0164的分类学地位;采用平板菌落计数与扫描电镜确定菌株SQL0164在水曲柳根表的定殖量与定殖位点;在不同培养基中观测菌株SQL0164形成的生物膜形态,采用结晶紫染色法对生物膜进行定量;离体条件下,检测菌株SQL0164的运动性。【结果】筛选出对水曲柳促生效果显著的菌株SQL0164,与对照相比,经菌株SQL0164处理21 d的水曲柳幼苗的鲜质量和株高分别增加了51.2%与15.4%;经鉴定,菌株SQL0164为蜡样芽胞杆菌;菌株SQL0164能够通过形成微菌落定殖于水曲柳根表皮细胞表面,且在水曲柳根表的定殖量随着寄主的生长呈现逐渐增加的趋势;菌株SQL0164在0.1×TSB、0.1×LB、MSGG以及0.5×NB培养基中能够形成致密的漂浮型生物膜,在LBGM培养基中培养72 h后,菌株SQL0164形成的潜底型生物膜的生物量最高;菌株SQL0164的菌落分别于接种后8.5 h和24 h遍布整个swimming与swarmming平板,显示出该菌株具有显著的运动能力。【结论】蜡样芽胞杆菌SQL0164能够显著促进苗期水曲柳植株的生长,该菌株能够通过形成微菌落稳定定殖于水曲柳根表皮细胞表面,且其定殖量随着寄主的生长呈现逐渐增加的趋势,离体条件下,菌株SQL0164表现出显著的生物膜形成能力与运动能力。     

金沙江流域不同海拔处云南松生态弹性及生长衰退过程

【目的】研究影响金沙江流域云南松生长的关键气候因子及不同海拔处云南松的生态弹性和生长衰退历史,为预测未来极端干扰事件对云南松生长动态的影响提供依据,为该区森林保护提供理论支撑。【方法】用生长锥钻取金沙江流域永仁县不同海拔处云南松树轮样芯,建立不同海拔树轮年表。利用树木径向生长变化百分率研究云南松生长衰退历史,用抵抗力和恢复力指标判断云南松的生态弹性,用响应分析和冗余分析方法研究不同海拔云南松生长与气候因子的关系。【结果】限制云南松径向生长的主要气候因子在低海拔区(1 845 m)和中海拔区(2 340 m)为生长季初期3—5月的月平均气温、降水量、干旱强度以及生长旺季的降水量及干旱强度,在高海拔区(2 740 m)为生长季初期的干旱强度及生长旺季7月的平均气温;过去近150年中,研究区域云南松在1884—1886、1897—1900、1903—1906、1947—1949和2009—2011年间发生了生长衰退;相同时段的径向生长衰退现象在低海拔区域最明显,高海拔区次之,中海拔区较弱;不同海拔的云南松对相同年份极端干旱事件的生态弹性不同,抵抗力表现为中海拔高海拔低海拔,恢复力表现为低海拔高海拔中海拔;随年份后延,低海拔区云南松应对极端干旱事件的抵抗力在增强,恢复力在下降,中海拔区云南松的抵抗力稳定,恢复力在2012年极端干旱事件时增强,高海拔区云南松的抵抗力和恢复力在研究期内稳定。【结论】接近云南松林分布气候界限环境的树木更易发生径向生长衰退,位于水热条件适宜环境下的云南松抵抗极端事件干扰的能力更强,接近云南松林生长极限环境的树木受极端事件干扰后的恢复能力更强。     

空气温湿度对不同结构的红松松针床层含水率动态变化影响的室内模拟研究

【目的】空气温度和相对湿度是对地表细小死可燃物含水率动态变化影响最显著的气象因子,对含水率预测模型中关键指标平衡含水率和时滞起重要作用,但由于对其研究的不全面性,至今温湿度对不同床层结构含水率的影响,特别是关键指标的影响还未达成共识。为了搞清空气温湿度对不同床层结构含水率动态变化和关键指标的影响。【方法】以红松地表细小死可燃物为研究对象,设置与自然状态接近的床层密实度梯度,置于恒温恒湿箱中,在不同温湿度配比下用自动称量天平记录含水率变化情况,分析密实度和温湿度对平衡含水率和时滞的影响,并建立相应的预测模型。【结果】不论温湿度和密实度如何改变,松针床层含水率呈指数下降;空气温度和相对湿度对平衡含水率有极显著影响,对于红松松针床层,Simard法预测平衡含水率效果要优于Nelson法,其误差均在可接受范围内;建立了形如τ=ae~(-bT)的不同密实度和湿度时的时滞预测模型,误差也在可接受范围内。【结论】揭示了不同温湿度条件下不同红松松针床层含水率动态变化过程,搞清其对平衡含水率和时滞的影响,对于可燃物含水率预测模型研究具有重要意义。     

低磷胁迫对不同种源马尾松幼苗的影响

对不同种源马尾松在低磷胁迫下形态和生理生化方面的变化进行研究的结果表明:各种源幼苗的苗高、地径的净增量变化趋势一致,P3>P2>P4>P1。随磷浓度的降低根冠比增加,极低磷处理条件下各种源根冠比均最大。低磷逆境下,马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD、CAT),以及游离脯氨酸含量均增加,这些指标的变化是马尾松适应低磷胁迫的主要生理影响机制之一。磷浓度为5～10 mg/L时,3个种源幼苗生长最佳。其中,贵州孟关种源较湖南汝城和广西古蓬种源更耐低磷胁迫。     

不同类型黑莓品种的生理生化特性分析与评价

【目的】对引种栽培于南京的不同类型的9个黑莓品种的生理生化特性进行观察测定和综合分析评价,旨在为其生产实践提供理论指导。【方法】以直立类型品种‘纳瓦荷’‘乔克多’‘萨尼’和半直立类型品种‘赫尔’‘三冠王’‘卡伊娃’‘宁植4号’及蔓生类型品种‘黑布特’‘宝森’为研究对象,测定其叶片叶绿素含量、果实品质、相关抗氧化酶活性以及抗氧化物质含量等生理生化指标,并进行综合分析与评价。【结果】直立类型品种叶片叶绿素含量尤其是叶绿素b含量显著高于半直立类型和蔓生类型;直立类型品种叶片总蛋白含量高于其他2个类型;各品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的差异均不显著;直立和半直立类型品种的抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量均较高,均显著高于蔓生品种,与自由基变化一致;直立类型品种果实的总糖含量最高,其中葡萄糖、果糖含量均较高,半直立类型中的‘宁植4号’‘三冠王’和蔓生类型品种中的‘黑布特’排在其次,与可溶性固形物含量情况基本一致;相比于蔓生品种,直立和半直立类型品种果实中花色苷和多酚的含量更高。【结论】黑莓直立和半直立类型栽培品种在南京地区生长表现良好,其叶片光合能力、果实抗氧化能力强,其中‘纳瓦荷’‘乔克多’‘宁植4号’品种的综合表现最佳。