沙棘与其他水土保持树种光合特征的比较

使用Li-6400Q光合仪对黄土高原水蚀风蚀复合区河北杨、小叶杨、山杏、山桃、柠条、沙棘6树种光合生理生态指标及环境因子进行了测定。结果表明：所测定6种树种光饱和点均较高,较适应当地高光强环境,乔木光补偿点低于灌木,乔木对光能利用率较高。所测定树种净光合速率日变化沙棘呈双峰曲线,其它为单峰型曲线,日进程受自身和环境因素综合或交错控制。气孔导度和胞间CO2浓度日变化规律性明显,乔木的较灌木的高,且日变化相对稳定。所测定树种蒸腾速率日变化节律明显,日平均蒸腾速率沙棘、山杏、山桃较低,而河北杨、小叶杨和柠条的较高。同时测定树种日平均水分利用效率沙棘、山杏、山桃较高,而河北杨、小叶杨和柠条的较低。     

西北旱区制种玉米干物质与氮分配对水氮胁迫的动态响应及模拟

为了量化水氮胁迫对西北旱区制种玉米干物质分配与氮分配的影响,建立水氮胁迫条件下器官间干物质与氮分配模型。本试验设置3种灌水水平,分别是充分灌溉(W1)、轻度水分胁迫(W0.75)和重度水分胁迫(W0.5),并设置3种施氮水平,分别是150 kg/hm~2(N150)、75 kg/hm~2(N75)和0 kg/hm~2(N0)。分析了水氮胁迫对器官间干物质与氮分配系数的影响,构建了干物质与氮分配动态模型。试验结果表明:茎分配系数呈单峰曲线,茎氮分配系数随生育期推进逐渐下降;叶分配系数与叶氮分配系数均呈下降趋势;穗分配系数与穗氮分配系数逐渐增加。总体上,茎分配系数大于茎氮分配系数,叶分配系数小于叶氮分配系数,穗分配系数小于穗氮分配系数。氮胁迫对制种玉米干物质分配与氮分配关系无显著影响。水分胁迫提高茎分配系数与氮分配系数;水分胁迫条件下叶与穗分配系数与叶氮分配系数均显著低于充分灌溉处理。叶分配系数与氮分配系数随着有效积温呈Logistic函数变化;穗干物质分配系数随有效积温呈指数递减变化。模型能够较为准确的模拟整个生育期的分配系数动态变化规律。     

基于Δ13C的不同水氮管理对水稻水分利用效率的影响

为揭示不同水氮管理的水稻叶片水分高效利用机理,基于作物生长发育过程中发生的碳同位素分馏效应对作物的长期水分利用效率的指示特性,研究了不同水氮管理对水稻叶片气体交换参数、叶片瞬时水分利用效率(LWUEins)、内在水分利用效率(LWUEint)和碳同位素分辨率(Δ~(13)C)的影响,分析了不同水氮管理下水稻叶片Δ~(13)C与叶片水分利用效率关系。结果表明:稻作控制灌溉模式下配施适量氮肥可以提高水稻叶片气孔导度(Gs),促进叶片胞间与外界气体交换,提高叶片净光合速率(Pn),维持较高的LWUEins、LWUEint,过量施氮会增加水稻对水分亏缺的敏感性,使水稻Gs降低,不利于叶片尺度水分的高效利用;抽穗开花期控制灌溉模式下施氮量较高时叶片水分利用效率较大,同一施氮量处理控制灌溉水稻LWUEins、LWUEint和WUE均高于淹水灌溉,起到了节水高产的效果。通过统计分析可知,不同水氮管理下抽穗开花期水稻叶片Δ~(13)C与LWUEins、LWUEint和WUE均呈负相关,叶片Δ~(13)C对LWUEint的指示性优于LWUEins,且在控制灌溉下叶片Δ~(13)C与LWUEins、LWUEint的相关性较淹水灌溉更为显著;拔节孕穗期及抽穗开花期水稻叶片Δ~(13)C可以很好地表征水稻WUE。结果表明,通过测定水稻不同时期叶片Δ~(13)C能够为预测不同水氮调控下水稻水分利用效率提供参考。     

不同铅浓度下水氮调控对小桐子生长的影响

为研究铅胁迫下水氮调控对小桐子生长的影响,采用2种灌水水平(W1:50%FC;W2:75%FC)、3种施N方式(N0:0;N1:300 mg;N2:600 mg)、5种土壤Pb污染水平(Pb1:0;Pb2:500 mg;Pb3:1 000 mg;Pb4:1 500 mg;Pb5:2 000 mg)交互试验对小桐子的生长进行了分析.试验结果表明:在土壤铅质量比达到Pb4后,铅胁迫占据主导地位,无论灌水量和施氮量如何变化,都显著的抑制小桐子幼树的生长和发育;中度水分胁迫抑制小桐子的生长发育,导致生物量降低,水分利用效率下降;高氮处理促进植物生长的同时,降低土壤的有效铅含量,减小铅对小桐子的抑制作用,水分利用效率增加;处理W2N2的小桐子平均水分利用效率分别比W1N0,W1N1,W1N2,W2N0,W2N1显著提高了54.8%,46.2%,38.4%,27.4%,9.8%.由此可见在土壤铅水平≤Pb4时,W2N2水平较其他水平更能提高小桐子生物量、水分利用效率以及植物修复的效率     

水氮耦合对黑土稻作产量与氮素吸收利用的影响

为探明不同水氮耦合模式下黑土区水稻产量形成和氮素吸收利用的规律,设置常规淹灌（F）、浅湿灌溉（W）和控制灌溉（C）3种灌溉模式,0、85、110、135kg/hm2（N0、N1、N2、N3）4个施氮量水平,共12个处理,研究不同水氮耦合模式对水稻干物质、产量、氮素吸收转运、水氮利用效率的影响。结果表明：常规淹灌和浅湿灌溉模式下,水稻地上部各器官干物质累积量随施氮量的增加而增大,而控制灌溉模式随施氮量的增加先增大后减小;水稻地上部不同器官氮素累积量随施氮量的增加而增大,相同施氮水平,控制灌溉模式的叶、茎鞘和穗氮素累积量较常规淹灌提高了27.80%~43.42%、18.32%~24.97%、13.85%~24.25%,较浅湿灌溉提高了0.96%~13.18%、10.73%~12.86%、10.53%~12.61%;3种灌溉模式下,水稻地上部干物质、氮素累积速率均随施氮量的增加而增大,且控制灌溉模式高于浅湿灌溉和常规淹灌模式,干物质、氮素累积始盛期随施氮量增加而提前;水稻植株平均氮素累积速率达到峰值时间比平均干物质累积速率达到峰值时间提前11.39d;相较于常规淹灌和浅湿灌溉模式,控制灌溉模式更有利于提高水稻产量,其中CN2处理产量最大,为10272.57kg/hm2;控制灌溉模式显著提升氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力;相同灌溉模式下,叶、茎鞘氮素转运率以及穗部氮素转运贡献率随施氮量增加而减小。水稻产量与灌溉水分利用效率、水分生产效率、氮肥农学利用效率、百千克籽粒吸氮量之间呈极显著正相关（P<0.01）,与氮素籽粒生产效率之间呈极显著负相关（P<0.01）。适宜水氮耦合模式可提高水稻产量和氮素吸收利用,综合考虑CN2处理为最佳水氮耦合模式。     

不同提取溶剂与时间对沙棘叶某些成分含量的比较研究

将沙棘叶粉碎,在料液比为1：20,提取温度60℃的相同条件下,分别用水和60%乙醇连续3次提取沙棘叶,每次提取2h。研究了沙棘叶中茶多酚、儿茶素、芦丁、槲皮素和维生素 C的提取量和提取率。结果表明,除茶多酚外,醇提优于水提。连续3次提取优于一次提取。沙棘叶细胞中这5种成分,按极性大小,溶出量和溶出速率是：儿茶素＆gt;茶多酚＆gt;芦丁≈维生素c＆gt;槲皮素。它们在沙棘叶中的含量,茶多酚（包括儿茶素）含量最多,其次是黄酮类（芦丁和槲皮素）和维生素C。茶多酚的含量高于黄酮和维生素C10倍以上。而芦丁的含量又高于槲皮素约4.3~4.5倍。     

水、氮和保水剂对小粒咖啡水氮利用的影响

为探求小粒咖啡幼树的最佳水氮管理及高效利用模式,通过2种灌水水平（中水（WM,65%～80%FC）和低水（WL,50%～65%FC））、3种施氮水平（高氮（NH,0.40g/kg）,低氮（NL,0.20g/kg）和无氮（Nz,0））和2种保水剂水平（有保（SH,1kg/m^3）和无保（SZ,0））的完全处理组合,研究灌水、氮素营养及保水剂对小粒咖啡幼树根区土壤水氮累积、干物质生产和水氮吸收利用的影响.研究表明：和WL相比,WM提高总干物质量、水分利用率、氮素吸收总量和氮素干物质生产效率分别为86.0%,36.4%,73.1%和5.3%.和NZ相比,NL和NH提高水分利用率和氮素吸收总量的效果基本相同.和SZ相比,SH提高土壤硝态氮质量比、总干物质量、水分利用率和氮素吸收总量分别为21.9%～43.0%,78.3%,68.9%和91.2%,而降低氮素干物质生产效率10.0%.在中等供水（65%～80%FC）和低氮（NL,0.20g/kg）条件下,配施保水剂能有效调控土壤水氮供给状况,促进干物质生产和提高水氮利用效率.因此,在本试验条件下,有利于小粒咖啡水氮高效利用的最优试验组合为WM NL SH.     

有机无机肥配施对盐渍土供氮特性与作物水氮利用的影响

为探究有机肥替代化肥比例对不同程度盐渍化玉米农田土壤供氮特性及水氮利用效率的影响，于2018年进行了田间试验。选取轻度（0.460dS/m）和中度（0.951dS/m）2种盐渍化农田，以纯施氮量240kg/hm2为相同施氮总量进行有机无机肥配施，分别设置5个施肥处理（有机肥占施肥比例分别为0、25%、50%、75%、100%）和1个空白对照处理，依次记为U1、U3O1、U1O1、U1O3、O1、CK。结果表明，同一处理中度盐渍土氮素矿化量显著低于轻度盐渍土。轻度盐渍土无机肥施入比例越大，土壤矿质氮释放速度越快，有机无机配施能更好地调节玉米生育期氮素的释放。中度盐渍土各处理下，生育前期土壤矿质氮含量无显著差异，增大有机肥施入比例对于提高作物生育后期土壤矿质氮含量的优势明显。同一处理中度盐渍土玉米产量及水氮利用效率较轻度盐渍土显著降低，产量下降幅度达到30.94%~63.90%（P＜0.05）。适当的有机肥施入比例能显著提高作物水氮利用效率，轻度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率呈先升后降的趋势，中度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率逐渐升高的趋势。轻、中度盐渍土分别以U1O1、O1处理水分利用效率最大，分别较U1处理提高11.84%、27.68%（P＜0.05），同时，产量、植株吸氮量、氮收获指数、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率等指标也较高。综合玉米产量、水氮利用效率及生育期土壤矿质氮变化规律，得到河套灌区玉米适宜的有机无机施肥管理模式为：轻度盐渍土为120kg/hm2有机肥+120kg/hm2化肥，中度盐渍土为240kg/hm2有机肥。     

叶生态特征及其相关性对下垫面热效应的生态权衡

为研究植物叶性状及其相关关系对城市下垫面热效应的响应及其生态权衡策略,以生长在6种典型城市下垫面(沥青、水泥、荷兰砖、大理石、嵌草砖和自然地表)环境中的3种常见绿化树种(洋白蜡、国槐和臭椿)为研究对象,测定其叶功能性状指标。结果表明：比叶面积、叶绿素含量、气孔面积、气孔开度及叶氮磷比均随着环境地表温度的增大总体上呈现先增加、后减小的趋势,城市下垫面从大到小依次为嵌草砖地表、自然地表、大理石地表、水泥地表、荷兰砖地表、沥青地表。而叶干物质含量、叶组织密度、气孔密度及叶脉密度、叶氮含量、叶磷含量则呈相反的变化规律,城市下垫面从大到小依次为沥青地表、荷兰砖地表、水泥地表、大理石地表、自然地表、嵌草砖地表。叶性状间表现了一定的相关关系,其中,比叶面积与叶干物质含量、叶组织密度与气孔密度间呈极显著的负相关关系(P<0.01),与叶氮含量、叶磷含量呈显著的正相关关系(P<0.01)。叶干物质含量与叶组织密度、叶脉密度和叶氮含量存在极显著的正相关关系(P<0.01)。气孔密度与气孔面积、气孔开度间存在显著的负相关关系(P<0.05),而与叶脉密度间存在显著的正相关关系(P<0.05)。气孔面积与叶氮含量间存在显著的正相关关系(P<0.05),与叶组织密度呈极显著的正相关关系(P<0.01)。随着地表温度的升高,植物叶性状间的相关性呈现先增、后减的趋势,小幅度升温总体上有利于加强叶功能性状间的相关性,而温度过高则明显降低其相关关系。城市生态系统中,植物叶片具有低的比叶面积、叶绿素含量、气孔面积、气孔开度和叶氮磷比,高的叶干物质含量、叶组织密度、气孔密度、叶氮含量和叶磷含量,进一步验证了城市生态系统中叶经济谱的存在,并在该谱系中属于“快速投资-收益”型。     

植物功能性状及其叶经济谱对硬化地表的响应

为探究植物叶功能性状及其叶经济谱对城市硬化地表的响应,以北京市典型绿化树种白蜡(Fraxinus chinensis)、国槐(Sophora japonica)和栾树(Koelreuteria paniculata)为研究对象,选择城市环境中典型的3种地表类型:自然地表(CK)、透水硬化地表(T1)和不透水硬化地表(T2),测定其地表温度、土壤含水率及植物叶功能性状等指标。结果表明,硬化地表极显著地升高了城市地表温度(P 0. 01),且由大到小表现为T1、T2、CK,而极显著地降低了土壤含水率(P 0. 01),由大到小表现为CK、T2、T1;城市生态环境中,硬化地表对国槐和栾树的影响主要源于高温胁迫,而对白蜡的影响主要源于T2的干旱胁迫; 3个树种叶功能性状间表现出相对一致的生态对策,以适应城市环境的变化,叶绿素含量与比叶面积呈显著正相关(P 0. 05),且分别与叶干物质含量、叶组织密度呈极显著负相关(P 0. 01),叶干物质含量与叶组织密度呈极显著正相关(P 0. 01)。全球叶经济谱也存在于城市生态系统中,且总体上向快速投资收益型一端偏移,城市生态环境中植物通过减小气孔密度和比叶面积、缩小气孔面积、增加叶干物质含量和叶组织密度等策略,来适应城市生态系统中的高温、干旱等特殊生境。因此,在城市绿化植物的选择及配置上,建议根据其生态权衡规律,选择耐高温、耐旱的树种,同时通过增加降温、灌溉,减少生长季修枝等措施来降低不利影响。     

不同蒸散量下小叶女贞的叶片特性

为了定量研究绿化灌木蒸散量与叶片性状参数的关系,探索评价绿化灌木耗水效率的准则和指标,为绿化灌木节水灌溉制度的制定提供参考。以北方常见绿化灌林-小叶女贞(Ligustrum quihoui Carr)为试材,进行了盆栽试验。结果表明:随着蒸散量的增加,小叶女贞总叶面积、单叶面积、叶长和叶宽均呈先增加后减小的趋势,苗木刚移植第一年(2010年)的变化明显比移植后第二年的变化剧烈。2010年,土壤含水率保持在65%～100%(FC)时4项指标值最大;2011年在55%～100%(FC)时总叶面积最大,65%～75%(FC)时单叶面积、叶长和叶宽最大。2010年比叶面积和水分利用效率(WUE)随蒸散量的增加呈先增加后减小趋势,2011年均呈减小的趋势。叶片失水速率随蒸散量增大而减小,在24h后变化趋于平缓。     

半干旱区生态经济型沙棘育种研究——"蒙×中"沙棘杂交子代优良单株选择及适应性分析

在半干旱区的内蒙古鄂尔多斯市东胜区九成宫基地,从蒙古沙棘亚种和中国沙棘亚种杂交子代雌株群体中选择出3株杂种优势显著的优良单株.它们兼有母本和父本的优良性状:生长适应性强,营养生长和生殖生长明显超过双亲,果实产量高,营养品质好,棘刺较少.以杂雌新品系营造半干旱区生态经济型沙棘林,会获得很高的经济效益和生态效益.     

生态经济型沙棘育种研究--"蒙×中"沙棘F1代雌株变异特性与选优标准的研究

通过对蒙古沙棘亚种优良品种与中国沙棘亚种优良类型杂交F1代雌株的变异特性分析,建立了选择优良单株的表型性状标准,为生态经济型沙棘选优育种提供了科学依据.     

中国沙棘对国外引种乔木幼期生长的促进作用

在黄土高原高塬沟壑区用中国沙棘、多年生香豌豆与从国外引进的刺槐、绒毛白蜡和黑核桃等乔木树种进行不同类型的复合试验,研究结果表明：幼龄期（1-4a）各种复合类型由于植物之间的有益共生,特别是中国沙棘、多年生香豌豆的固氮作用,可以很好地促进主栽乔木树种的高、径生长及生物量的积累;同时用于混交的中国沙棘,自身生长量也较其纯林有所增加.适宜的乔灌混交,可以实现“双赢”的目标.     

干旱对中国沙棘人工生态林果实产量的影响

本文以实测资料初步分析了干旱对中国沙棘人工生态林果实产量的影响,提出了中国沙棘资源建设与开发的建议。     

中国沙棘的性状变异与演化趋势

在中国沙棘天然分布区的主轴线上,自西南向东北,选择5个有代表性的地段,用样地调查和统计分析方法.研究了中国沙棘主要性状变异及性状间的组配情况;比较了不同地段的异同;统计了各主要经济性状的变异参数;探索了几个主要性状的演化趋势。认为中国沙棘乃是多态型的种群系统,即存在很大幅度的随机变异,也存在着地理种群间的差异。种群变异的主要特征是各主要性状出现频率随生态——地理条件而递变,但群内变异幅度小,而群间差异显著。     

黄土高原中国沙棘克隆种群高度结构动态

为了解黄土高原中国沙棘种群演替规律,以人工林为材料、以高度替代年龄为手段,采用＂空间差异代替时间变化法＂和＂样地编年序列法＂对种群结构类型及其动态进行分析。结果表明：种群高度结构可划分为增长型、稳定型和衰退型,种群结构动态遵循增长型、稳定型、衰退型、恢复型、增长型的顺序变化过程。上述结果与种群年龄结构动态分析一致,两者都揭示了中国沙棘通过林窗更新恢复种群结构稳定性这一特殊而重要的事实。其中,克隆种群结构由增长型经过稳定型发展到衰退型,这一过程符合阳性树种的普遍演替规律。而在衰退型种群中,中国沙棘通过克隆繁殖调节恢复增长型种群结构则体现了克隆植物的特殊性。同时,克隆种群稳定性恢复的实现与克隆植物独有的＂生理整合＂及＂觅养行为＂等优越性密切相关。     

干旱-复水对不同玉米品种冠层结构与水分利用效率的影响

以抗旱性不同的二个玉米品种('郑单958'和'户单四号')为材料,采用防雨池栽的方式控制土壤水分,研究扬花期干旱-复水对玉米冠层结构、产量、耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,扬花期干旱-复水后二个玉米品种的叶面积指数和株高均出现补偿效应,'郑单958'补偿效应优于'户单四号';'郑单958,的群体透光系数在干旱-复...     

Water use efficiency and associated traits in winter wheat cultivars in the North China Plain

Selecting more water efficient cultivars is an important way to reduce water use in a water-scarce region. The objectives of this study were to measure the grain yield and water use efficiency (WUE) of winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars to understand the genetic gains in yield and WUE and their associated physiological and agronomic traits in Hebei province, North China Plain (NCP). Two groups of winter wheat cultivars were tested. Group 1 included 16 winter wheat cultivars that were released between 1998 and 2002 and were tested during the 2002/2003 and 2003/2004 seasons under two water regimes. Group 2 included 10 cultivars released between 1970 and 2000, and were tested during the 2005/2006 and 2006/2007 seasons under three water regimes. Results showed that WUE increased substantially from 1.0-1.2 kg m⁻³ for cultivars from the early 1970s to 1.4-1.5 kg m⁻³ for recently released cultivars. There was also a variation in yield and WUE of about 20% among Group 1 cultivars. Most of the cultivars in both groups had similar responses to water supply. WUE was greater for less irrigated treatments and maximum grain production was achieved with moderate water deficit. The genetic gains in grain yield were associated with increasing in biomass, harvest index and kernel numbers per spike for cultivars released in different years. Among the Group 1 cultivars, the ones with higher yield generally had higher WUE. No significant correlations were found between WUE and physiological traits such as ash content, chlorophyll content, or relative water content among the cultivars released recently. However, a significant relationship was found between stomatal conductance or ash contents and WUE or grain yield among the Group 2 cultivars. Relationships were apparent between WUE and date of anthesis and harvest index (P < 0.05) in Group 1. Earlier flowering cultivars tended to have higher grain yield. In Group 2, flowering date was advancing by about 4 days over the 30 years of crop breeding. The positive relationship between grain yield and WUE for all the cultivars indicated that using a higher yielding cultivar has the potential to improve WUE and thereby to save water.