干旱对高产小麦宁麦9号旗叶光合特性的影响

通过土壤自然干旱法,以共有一亲本但产量较低的宁麦8号为对照,研究了高产小麦宁麦9号旗叶光合特性。结果表明,土壤相对含水量RWCS、叶片相对含水量RWCL、净光合速率Pn、气孔导度gs、蒸腾速率E以及叶肉导度gm在整个自然干旱过程中不断降低;在干旱前8d,胞间CO2浓度Ci降低,水分利用效率WUE增加,而在干旱的8～12d,Ci增加,WUE降低。Pn与gm的变化呈显著的正相关(R2=0.938,P<0.0001),而与gs无明显的相关性。因此,在土壤干旱胁迫下,叶肉导度gm是抑制Pn的主导因素,而gs的影响较小。和宁麦8号相比,宁麦9号具有较高的Pn、gs、gm、WUE和较低的E。因此,较高的光合能力、水分利用效率以及较强的抗旱性可能是宁麦9号高产的生理基础,而其抗旱性强可归结为水分利用效率较高。     

干旱胁迫对塔里木盆地红枣光合特性及水分利用效率的影响

以塔里木盆地滴灌枣园3龄枣树为材料,在红枣的盛果期,利用LI-6400型光合仪对不同水分处理下红枣的光合指标测定与分析。结果表明:不同水分处理下红枣净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的日变化均表现为"单峰"曲线,Pn之间存在极显著差异,而Tr之间差异不显著;不同水分处理下光合有效辐射(PAR)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、田间CO2浓度(Ca)存在极显著差异;水分利用效率(WUE)存在显著差异。从水分胁迫对红枣叶片光合特性、水分利用效率的影响综合分析,红枣对低水环境有较强的忍耐力,适应在干旱环境中生存,适宜生长的滴灌水量为320m3/667m2左右。     

叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_(ssat))、胞间CO_2与空气CO_2浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_(max))以及最大电子传递速率(J_(max)))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_(ssat)的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至0.5时,g_(ssat)、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC0.3时,Pn与g_(ssat)及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC0.3时,g_(ssat)随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_(max)和J_(max)也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_(ssat)的减小降幅明显增大,拟合所获得的气孔导度模型斜率也随之发生改变;当ASWC0.1时,Ci/Ca随ASWC减小呈增大趋势,而Pn随ASWC减小而减小,在该阶段,Ci/Ca与Pn呈相反的变化趋势。根据叶片光合生理参数的变化特征,可将小麦受旱过程划分为4个阶段,即无干旱胁迫或干旱胁迫较轻的阶段、只有气孔因素影响光合生理过程的阶段、非气孔因素和气孔因素同时影响光合生理过程的阶段以及光合器官遭受损坏的阶段。     

NaCl胁迫下银水牛果光响应的研究

以不同浓度NaCl(0、200、400和600mmol·L-1)处理后的银水牛果盆栽幼苗为试验材料,利用Li-6400便携式光合测定系统对其光合生理特性的光响应进行研究。结果表明:不同的光合有效辐射(PAR)强度及土壤盐分浓度会对银水牛果的的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及水分利用效率(WUE)产生不同的影响。(1)随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片Gs、Pn、Tr均有下降趋势,但只有在600mmol·L-1NaCl处理下银水牛果的光合能力、Tr和Ci才显著降低;(2)当PAR为400～2000μmol·m-2·s-1、NaCl浓度低于600mmol·L-1时,银水牛果叶片具有较高的Pn和光能利用能力,且能维持较高的WUE。综上所述,银水牛果具有较强的耐盐性,对光辐射适应范围较广,适合在我国盐碱地和高原地区进行大面积的种植。     

新疆南疆地区绿洲外围混交林中胡杨和新疆杨光合特性比较

利用Licor-6400便携式光合仪对新疆南疆绿洲外围人工营造的混交林中的胡杨和新疆杨的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标进行了测定。结果表明：1）胡杨的净光合速率日变化曲线呈＂单峰型＂曲线,新疆杨的净光合速率日变化曲线呈＂双峰型＂曲线,...     

干旱胁迫对紫穗槐幼苗生理生化特性的影响

为揭示紫穗槐幼苗在干旱胁迫下的生理生态特性和适应性,以盆栽当年生紫穗槐幼苗为材料,通过人为控制土壤含水量,研究干旱胁迫对其生理生化指标的影响.结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)逐渐下降,水分饱和亏缺(WSD)、水分利用效率(WUE)、超氧化物歧化酶(SOD)活...     

科尔沁沙地混生小叶锦鸡儿和人工杨树光合特性及其对气候的响应

利用LI-6400光合作用仪野外原位测定混生的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和人工杨树(Populus spp.)的光合特性，通过对比分析这两种天然和人工植物干旱时期与降水后光合特性的差异及其与生理环境因子的关系，揭示其对干旱和降水的适应特性和响应机制。结果表明：① 干旱时期，两种混生植物的净光合速率(P_n)、蒸腾速率([T_r)和气孔导度(G_s)大幅下降，出现明显的“午休”现象，且峰值提前，降水后小叶锦鸡儿“午休”现象消失；② [G_s和光合有效辐射(PAR)是影响小叶锦鸡儿和人工杨树Pn的主要生理和环境因子，干旱时期，小叶锦鸡儿光合特性主要受气孔调节作用的影响，降水后主要受环境因子(PAR)的影响；人工杨树不论在干旱时期还是降水后，其光合生理特性都相对较为稳定，且主要受PAR的影响；③ 小叶锦鸡儿通过保持较低的气孔开放程度，维持较低的Tr和较高的水分利用效率(WUE)，以适应干旱环境，人工杨树则通过较高的P_n、T_r和较低的WUE避免干旱胁迫的影响；降水后，小叶锦鸡儿光合特性的变化较人工杨树显著，对降水的响应更加强烈。混生群落中，小叶锦鸡儿和人工杨树对干旱和降水的适应机制明显不同，小叶锦鸡儿对环境变化的适应性更强。     

水分胁迫对不同品种春小麦的水分利用率及生理指标的影响

通过生育期充足供水(T1)、孕穗期胁迫(T2)和抽穗期胁迫(T3)3种处理,研究了旱地类型(DE)、中间类型(IE)、水地类型(WE)春小麦不同品种水分利用效率(WUE)和生态生理指标的差异.结果表明:水分胁迫明显降低籽粒产量、WUE、光合速率(Pn)、气孔导度(Cd)和蒸腾速率(Tr).T2处理下3种类型的相对产量是DE(70.76%)＞IE(69.59%)＞WE(59.88%),而T3处理3种类型接近(81.00%～88.21%).相对于DE,IE,WE在各处理中均具有较高产量.各处理下,籽粒产量与WUE正相关极显著(r=0.860**～0.965**),与Pn,Cd 和Tr 负相关显著或极显著(r=-0.612*～-0.830**).复水后WE表现出较强的补偿效应.     

春小麦碳同位素分辨率与相关生理性状的遗传相关分析

用17份春小麦品种作为试验材料,在宁夏灌区银川测定碳同位素分辨率(△)、水分利用效率 (WUE)、灰分、比叶重、光合气体交换参数,并在方差分析显著的基础上,进行遗传、表型和环境相关分析和简单相关分析.结果表明:各性状在品种间存在显著或极显著差异 .△Gm与Sm、WUE、maL、 Ci、Gs、Ci/Ca均呈极显著正遗传相关,与开花期Pn及灌浆期Tl呈显著负遗传相关;△S m与WUE、maL、开花期气体交换参数(Ci、Gs、Ci/Ca)的遗传相关性达到极显著正相关水平,与Tl、开花期Pn的遗传相关达到极显著负相关水平,并且它们之间的遗传相关主要受遗传基因的控制,环境条件对其相关性影响较小,maL与△的显著的遗传相关,作为△的替代指标有较大的潜力,认为在灌区适合种植和培育高秆型、高碳同位素分辨率型和低温型小麦.     

清香木叶片光合荧光特性对土壤水分胁迫的响应

采用盆栽控水试验,以清香木苗木为材料,设置6个不同土壤水分处理(W1、W2、W3、W4、W5、W6),用Li-6400便携式光合测定仪测定清香木叶片的光合参数和叶绿素荧光参数,探讨清香木叶片光合荧光特性在不同土壤水分处理下的变化机制及其与土壤水分的定量关系.结果表明:随着土壤重量含水量由高到低(W1-W6),清香木叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光化学最大量子效率(Fv/Fm)、有效荧光产量(Yield)、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)先增大后减小,而非光化学淬灭系数(NPQ)先减小后增大;水分利用效率(WUE)和胞间CO2浓度(Ci)波动频繁.土壤水分含量过高(W1)和极度干旱(W6)时非气孔因素导致清香木叶片光合作用降低;土壤水分较适宜时气孔因素限制清香木叶片光合作用.W6时清香木叶片Pn、Tr、Gs、Yield、ETR、NPQ值显著降低,叶片的光合结构PSⅡ已被损坏.     

保水剂用量对冬小麦光合特性及水分利用的影响

研究了冬小麦不同生育期(拔节、孕穗、灌浆)、不同用量保水剂(处理1,0 kg/hm 2;处理2,45.0 kg/hm2;处理3,52.5 kg/hm2;处理 4,60.0 kg/hm2)下冬小麦的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及作物水分生产效率.结果表明:整个生育期内,冬小麦的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)均表现为:孕穗期>灌浆期>拔节期.各生育期内,随保水剂用量的增加,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均增大.收获后,冬小麦水分生产效率各处理均优于对照,45.0、52.5和60.0 kg/hm2的处理分别比对照高:5. 4、5.5和10.4 kg/(mm*hm2).     

柠条秸秆和地膜覆盖措施对玉米生长光合特性和水分利用效率的影响

以甘农118玉米为试验材料,于2013年和2014年在宁夏盐池进行了大田试验,设置单膜平作(single film mulching and flat planting,SFP)、双膜平作(double film mulching and flat planting,DFP)、柠条粉沟覆平作(Caragana intermedia powder ditch mulching and flat planting,CPDP)和裸地(Uncovered and flat planting,CK)4个处理,比较了其对旱地玉米生长、光合特性及水分利用效率的影响。结果表明,在降雨量较多和玉米生长末期,各处理玉米的株高、茎粗和叶面积间无显著差异(P0.05);在降雨量较少时,覆膜处理(SFP和DFP)各生长特性间显著高于CK和CPDP处理(P0.05),而CPDP和CK处理间则无显著差异(P0.05)。在玉米建植后的中后期,覆膜处理(SFP和DFP)光合速率和蒸腾速率高于CPDP和CK处理处理。总体看来,CPDP处理的水分利用效率(叶片水平和产量水平)均低于SFP和DFP处理。因此,不建议在研究区采取CPDP处理措施。     

交配频率对条纹小斑蛾繁殖的影响

测试了25℃下交配频率对条纹小斑蛾成虫产卵量和寿命的影响。结果表明,雌虫在未进行交配的情况下不能产卵,交配2次的雌虫产卵量最高,其次是交配3次和1次的雌虫,但平均每雌总产卵量在处理间没有显著差异。对于雌虫寿命各处理间没有显著差异,但未交配的雌虫寿命显著长于交配一次的雌虫。各处理间雄虫寿命也不存在差异。     

不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的调节作用

采用盆栽试验,以甘薯品种秦薯4号和619为材料,研究了不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的影响.结果表明,土壤水分和施肥方式对甘薯叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及气孔限制值(Ls)有显著或极显著的影响,水肥之间存在明显的互作效应.与土壤湿润( 田间持水量70%～75%)相比,土壤轻旱(田间持水量40%～45%)对甘薯叶片Pn、Tr、WUE 、Gs、Ci以及Ls的影响较小,而重旱(田间持水量30%～35%)下,Pn、Tr、WUE、Gs和Gs 大幅下降,Ci明显上升.施肥有助于促进提高Pn、Tr、Gs以及Ls,降低Ci,而且氮磷配施的效果优于氮肥单施.Ci和Ls 的变化说明在土壤轻旱(40%～45%)条件下,甘薯叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱(30%～35%)主要受非气孔因素限制.施肥通过改善气孔因素对甘薯叶片气体交换产生促进效应.     

甘肃中东部旱区秸秆还田量对土壤水分、玉米生物性状及产量的影响

在甘肃省安定区凤翔镇的旱川地上通过大田试验研究了不同秸秆还田量对玉米关键生育期土壤水分、生物性状及产量的影响。试验设计为三个秸秆还田量水平,分别为100%玉米秸秆(10 500 kg·hm-2)粉碎还田、75%玉米秸秆(7 875 kg·hm-2)粉碎还田、50%玉米秸秆(5 250 kg·hm-2)粉碎还田,对照为秸秆不还田。每个处理设3次重复,随机区组排列,玉米秸秆粉碎后均匀翻埋至0~25 cm的土层。结果表明:播前各还田处理0~200 cm土层土壤含水量均较CK有所提高,秸秆还田量由高到低,土壤含水量平均分别提高2.0%、2.8%和1.9%,但不同还田量之间差异不显著;玉米株高、茎粗和叶面积较对照显著增加(P0.05);100%、75%和50%等三个不同秸秆还田量处理的玉米产量较对照分别提高10.3%、5.7%和3.7%,玉米水分利用效率(WUE)较对照分别提高9.2%、4.9%和3.1%。秸秆还田措施可提高土壤的保墒贮水能力,促进作物生长,增加产量,提高水分利用效率。     

不同水氮处理对果树幼苗生长和耗水特性的影响

通过盆栽试验,研究了低水(W_1)、中水(W_2)、高水(W_3)三种土壤水分和不施氮(N1)、低氮(N_2)和高氮(N_3)三种施氮量对苹果、梨、桃树幼苗的生长、蒸腾耗水量和水分利用效率的影响.结果表明:三种果树苗耗水量有着明显的差异,在W_2N_1条件下单株耗水量桃树苗最大,在晴天,苹果、梨、桃树日蒸腾量占日总耗水量依次为:22.4%,18%,35.7%,较阴天依次提高了0.5%,8%,22.6%,三种果树苗在晴天夜间的蒸散量依次为:苹果3.26±0.37 g,梨树4.0±1.41 g,桃树4.63±1.8 g左右;在相同的处理下比较三种果树苗蒸腾速率,桃树苗的蒸腾速率相对较大.增施氮肥可以增加果树苗的累积耗水量,提高果树苗水分利用效率.株高、茎粗等生长量的累积幅度上桃树苗最为明显;水分、氮肥对果树干物质的量的影响也都达到了显著水平,干物质量随着土壤含水量、施氮量的增加而增加.在土壤含水量为田间持水量的60%～70%时,既可以保证果树苗正常的生理生长又可以提高水分利用效率.     

Response of stomatal conductance of two tree species to vapor pressure deficit in three climate zones

Stomatal behavior is a central topic of plant ecophysiological research under global environmental change. However, the physiological mechanism controlling the response of stomata to vapor pressure deficit(VPD) or relative humidity(RH) has been inadequately understood till now. In this study, responses of stomatal conductance(gs) to VPD in two species of trees(Fraxinus chinensis Roxb., Populus alba L. var. pyramidalis Bge.) in three different climate zones(Jinan with typical warm humid/semi-humid climate, Urumqi with temperate continental arid climate and Turpan with extreme arid desert climate) were measured. Levels of two phytohormones(abscisic acid, ABA; indole-3-acetic acid, IAA) in the leaves of the two tree species at these three sites were also measured by high performance liquid chromatography. The results showed that the responses of gs to an increasing VPD in these two tree species at the three sites had peak curves which could be fitted with a Log Normal Model(gs=a·exp(–0.5(ln(D/c)/b)2). The VPD/RH values corresponding to the maximum gs can be calculated using the fitting models for the two tree species in the three sites. We found that the calculated gs-max-VPD correlated negatively with relative air humidity in the three sites during the plant growth period(April to October 2010), which showed the values of gs-max-VPD were related to the climate conditions. The prevailing empirical stomatal model(Leuning model) and optimal stomatal behavior model could not properly simulate our measured data. The water use efficiency in the two tree species did not show obvious differences under three very different climatic conditions, but the highest gs, photosynthetic and transpiration rates occurred in P. alba var. of Turpan. The sensitivity in response of gs to VPD in leaves of the two trees showed positive correlations with the concentration of ABA, which implied that ABA level could be used as an indicator of the sensitivity of stomatal response to VPD. Our results confirmed that the prediction of the response of gs to VPD might be incomplete in the two current popular models. Therefore, an improved gs model which is able to integrate the results is needed. Also, the stomatal response mechanism of single peak curves of gs to VPD should be considered.     

干旱胁迫对两种辣椒叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响

试验研究了干旱条件下鸡爪×吉林和正椒13号两种辣撤叶片气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明,干旱处理5 d导致叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、净光合作用(Pn)和暗适应下PSII最大光化学效率(Fv/Fm)下降,其中对鸡爪×吉林影响大于正椒13号.干旱处理下两辣椒品种的气孔导度(Gs)下降,而水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(NPQ)和光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)均明显增加,其中正椒13号上升幅度高于鸡爪×吉林,这可能是正椒13号比鸡爪×吉林更耐旱的原因.