干热河谷植被恢复树种光合与水分生理特性的灌溉效应

植物光合与水分生理特征是植物逆境适应能力评价的重要参考指标。通过监测植物叶水势和光合作用,探讨了干热河谷3个主要植被恢复树种的光合与水分生理特性时空变化规律的灌溉效应。结果表明:灌溉能有效地提高供试树种在3月干季和5月干热季时的叶水势,能显著减轻或解除木豆、大叶相思和印楝在干季或干热季节所受到的光合抑制,发现灌溉效应在干热季节更为显著。灌溉有利于干热河谷逆境条件下的植被恢复。     

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。     

干旱胁迫对甘肃地区5种经济林苗木水分利用效率的影响

干旱作为全球最为常见的自然灾害之一,对农林业生产造成了严重的影响。而在干旱地区影响林木成活率的关键因素之一是植物对水分的利用效率的高低。以核桃、枣、枸杞、沙棘和花椒5个甘肃地区的经济林2年生实生苗木为试材,通过盆栽实验,对其在干旱胁迫(对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUE_I)、长期水分利用效率(WUE_L)、生物量以及稳定性碳同位素比率(δ~(13)C)等进行了测定,分析了5种苗木δ~(13)C与长期水分利用效率WUE_L之间的关系。结果表明:干旱胁迫处理下,5个经济林树种的Pn、Tr、Gs在中度和重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而WUE_I则仅花椒、枣和枸杞在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。沙棘因较低的Tr而获得了比其它4个树种高的WUE_I。5个经济林苗木的WUE_L和δ~(13)C在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而生物量则仅花椒、核桃和枣在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。分析发现,枸杞和沙棘δ~(13)C与WUE_L的相关性较其它3个树种高,而枸杞和沙棘在干旱胁迫下的WUE_L也高于其它3个树种,说明干旱条件下高δ~(13)C是评定经济林高WUE的可靠指标。因此,在甘肃地区进行经济林选择时,枸杞和沙棘可在干旱地区种植,而在水分条件较好的地区则可选择其它3个树种。     

基于红外热图像的棉花花铃期CWSI与光合参数关系的研究

在新疆生态气候条件下,采用膜下滴灌植棉技术,利用Fluke红外热像仪获取新陆早13号和新陆早33号两棉花品种在1 050m3/hm2,2 100 m3/hm2,4 200 m3/hm2,5 300 m3/hm24水平水分处理条件下花铃期冠层红外热图像;应用图像处理技术,提取棉花冠层受光叶片温度,将人工参考湿表面(WARS)的温度运用到Jones(1992)定义的水分胁迫指数(CWSI)的经验公式中,计算CWSI;同时,用LI-6400便携式光合仪测得相应叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),研究花铃期棉花冠层不同程度水分CWSI与Pn、Gs和Tr的相关性。结果表明,水分胁迫下随Pn、Gs和Tr的降低,CWSI升高,CWSI的临界值应在0.37~0.40。水分胁迫与非水分胁迫间,棉花冠层CWSI存在显著性的差异(α=0.05),水分胁迫下CWSI值较高;花铃期CWSI分别与Pn、Gs和Tr显著负相关(RCWSI-Pn=-0.8533**,RCWSI-Gs=-0.7771**,RCWSI-Tr=-0.8063**),花铃期CWSI与Pn、Gs和Tr可同步反映棉花冠层的水分状况。     

水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响

以黄色彩椒花仙子幼苗为试材,研究了桶栽称重控水条件下水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:1随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数和叶面积呈上升趋势,但随水分胁迫程度的增强,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、根体积、地上部干鲜重和地下部干鲜重明显降低,而根冠比增大。2随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光(Fo)、暗适应下叶片PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而叶片PSⅡ光合性能指数(PI)和叶绿素含量升高,但随水分胁迫程度的增强,幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、Fv/Fo和PI均明显下降,而Fo明显升高。3隶属函数分析结果显示,与彩椒幼苗受水分胁迫密切相关的生长指标为叶面积、根长、株高、根冠比和根体积;与光合指标密切相关的为Ci和Pn;与叶绿素荧光参数密切相关的指标为Fv/Fm、PI和Fo。轻度(75%的田间持水量)和中轻度(65%)水分胁迫对彩椒幼苗生长发育及光合特性影响较小。综合分析,75%~65%之间的田间持水量可以满足彩椒生长对水分的需求。     

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,...     

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。     

小叶杨与胡杨杂交种(小×胡)幼苗抗旱性初步研究

采用SKPM-1400压力室、Li-6400光合仪测定了小×胡、胡杨、新疆杨幼苗的水分参数,光合蒸腾日进程,对比分析了小×胡幼苗的抗旱性。结果表明:小×胡ψw、ψ100π、ψ100p、ψ0π、V0、V a、RWD0、εmax分别为-1.80MPa、-1.63MPa、1.33MPa、-1.81MPa、85.14%、14.86%、10.28%、14.00MPa,与胡杨、新疆杨相比具有较低ψ100π、ψ0π和较高εmax,差异显著(P0.05);小×胡Pn、Tr日进程均呈单峰曲线,日均值分别为8.29μmolCO2m-2s-1、4.09mmolH2Om-2s-1,WUE日均值为1.80mmolCO2mol-1H2O,与胡杨、新疆杨相比具有较低的Pn、Tr和较高的WUE,但差异不显著。初步说明小×胡保持最大膨压值的能力及抗失水能力较强,与新疆杨、胡杨相比具有较好的抗旱能力。     

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.     

不同滴灌量对南疆春小麦光合特征和产量的影响

通过设置不同滴灌量的田间试验,研究了南疆春小麦光合特性和产量对水分的响应。结果表明:限量滴灌(轻度亏缺和重度亏缺)造成麦田土壤水分亏缺,单叶光合速率(Pn)和群体光合速率(CAP)降低,在扬花期单叶蒸腾速率(Tr)和群体呼吸速率(CR)也均低于适量灌水处理,同时限量滴灌处理单叶光合速率日变化中的"午休"现象明显,影响了叶片同化功能;过量灌溉造成小麦营养体增长过快,Pn、CAP、CR、叶源量(CLSC)虽然较高,但后期下降快,不利于有效产量形成,生产效率低;适宜滴灌处理(3 750 m3/hm2)的单叶、群体光合性能均处于优化状态,在生育后期(灌浆期)能较长时间保持高的Pn、WUE、CAP、CR和CLSC等,保证了籽粒发育和灌浆的养分需求,产量最高。     

半干旱雨养区小麦光合作用、蒸腾作用及水分利用效率特征

对黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应进行了分析,结果表明:天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有"午休"现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同;蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间;在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都受到多个环境因子的共同影响;不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,有显著的相关关系;空气湿度对光合作用的影响大于温度.受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度.小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰型,上午高于下午,乳熟期日平均WUE比灌浆期低46.2%,且黄土高原半干旱雨养农业区WUE的高低变化与降水量的高低分布相吻合.     

小麦光合特性对二氧化碳浓度升高的响应

通过采用美国便携式光合作用测定系统实地设置不同CO2浓度,分析了CO2浓度升高对小麦产量贡献较强的两个时期(扬花期和灌浆期)净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合特性的影响,预测了未来高二氧化碳浓度条件下小麦水分利用率的变化趋势.结果表明:小麦不同生育期(扬花期和灌浆期)随着CO2浓度增加,净光合速率,叶片胞间CO2浓度,叶片水分利用率总体呈现逐渐上升的趋势,叶片气孔导度和蒸腾速率都呈现先降后升再降的趋势,气孔限制值则呈现逐渐降低的趋势;小麦不同生育期(扬花和灌浆期)CO2浓度与净光合速率,叶片胞间CO2浓度,叶片水分利用率均呈现极显著的正相关,其中与叶片胞间CO2浓度的相关系数最高;与气孔导度和蒸腾速率在扬花期阶段呈现显著正相关,在灌浆期呈现负相关;而与气孔限制值在两个时期均呈现极显著负相关.     

碱性盐胁迫对宁夏枸杞生长、结构及光合参数的影响

采用盆栽试验,对碱性盐(NaHCO_3)胁迫下枸杞生长、叶片解剖结构、超微结构以及光合参数进行了研究。结果显示:随着NaHCO_3胁迫浓度的增加,净生长量呈先增加后降低的趋势,地上部干重、地下部干重和整株干重总体呈下降趋势,根冠比呈上升趋势;叶肉栅栏组织在低浓度NaHCO_3处理(150 mmol·L-1)时排列比较紧密,随着胁迫浓度增加,栅栏组织的细胞层数逐级减少,细胞结构紧密度逐渐降低,叶片厚度、上下表皮厚度及晶体数呈现先增后降的趋势;超微结构显示,随着胁迫浓度的升高,叶肉细胞形状变的不规则,叶绿体结构变形,基粒片层排列紊乱,淀粉粒增多;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和气孔导度(Gs)随NaHCO_3浓度的升高呈下降趋势,胞间CO_2浓度(Ci)呈升高趋势,水分利用效率(WUE)呈先升后降的趋势;相关分析显示,盐胁迫强度与净生长量、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值呈负相关关系,与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著负相关关系(P0.05)。由此说明,碱性盐胁迫改变了叶片的功能性状,促使枸杞光合作用下降,直接影响干物质积累及株高的生长。     

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.     

准噶尔盆地沙漠增温效应对棉花光合速率、蒸腾速率的影响

沙漠增温效应导致了绿洲不同区域热量资源的分异[1],为了进一步了解沙漠增温效应对绿洲不同区域作物的影响,本文通过在准噶尔盆地沙漠区、距沙漠20 km、70 km区域进行试验,从棉花生理生态的角度分析了准噶尔盆地不同区域的农田小气候、棉花净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的差异。结果表明:(1)准噶尔盆地三个区域之间的光合作用有效辐射差异不大;(2)不同区域的大气温度均呈单峰曲线,距沙漠越近的区域温度越高;(3)不同区域的相对湿度都呈现不断下降的趋势;(4)影响区域间Pn、Tr差异的主要因素是气温的差异。     

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).     

黄土源区施加磷肥对小麦光合性能、水分利用效率及茎流速率的影响

通过陕西长武黄土塬区的田间试验,对3个磷肥施用水平(0,90、180 kg/hm2,即F0、F1和F2)下小麦的光合性能、瞬时水分利用效率及开花期植株茎流速率的变化进行了研究,分析了不同施磷水平下小麦产量的差异,对叶片蒸腾速率和植株茎流速率做了回归分析.结果显示:不同磷肥处理下叶片净光合速率日变化均为双峰曲线,上午9时...     

黄土丘陵沟壑区森林土壤水文行为及其对河川径流的影响

通过比较瓦窖沟小流域林地、农田、撂荒地3种主要土地利用方式下的降雨入渗、产流特性及林区与非林区流域径流的季节变化,系统地分析了黄土高原林地水文行为及森林对河川径流的调节作用,主要表现为林地土壤高入渗率、低产流率和强烈的蒸腾耗水作用形成的土壤干层以及森林对河川径流季节分配的均化作用。土壤干层的出现使土壤水库对干旱调节功能丧失,影响林木的持续生长;还将削弱入渗降雨转化为地下水的比例,减少地下水资源的数量,使森林对流域枯季径流的补偿效应受到制约。森林均化径流分配的作用通过削减汛期径流和补充非汛期流水来实现。林区河川径流年内季节分配较非林区均匀,汛期削洪效能明显,并有效地补充了9～11月和3～5月的非汛期流水,补枯效果达4～10个百分点。     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要。以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:Ⅰ(离水域30~110 m,土壤含水量(SMC)58.23%)、Ⅱ(离水域160~240 m, SMC 40.53%)、Ⅲ(离水域290~370 m, SMC 28.36%)3个样地,研究了不同土壤含水量条件下胡杨叶片蒸腾速率(Tr)与叶性状之间的关联性。结果表明:(1)随着土壤含水量的逐渐减小,胡杨林的高度、胸径和郁闭度均逐渐降低,光合有效辐射(PAR)显著增加;(2)胡杨叶片的叶脉密度、叶厚度、净光合速率(Pn)、Tr、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)逐渐增加,而叶脉直径、叶面积和比叶面积逐渐减小;(3)3个样地胡杨Tr与叶脉密度均呈极显著的正相关关系(P<0.01),与叶面积和比叶面积呈极显著负相关关系(P<0.01);(4)在样地Ⅰ和样地Ⅲ,胡杨Tr与叶脉直径呈极显著的负相关关系(P<0.01),在样地Ⅱ二者呈显著负相关关系(P<0.05)。为适应土壤水分的梯度性变化,胡杨种群通过优化叶性状的资源投入以调控叶片蒸腾耗水,实现对土壤水分的有效利用和光合碳同化产物的合理分配,体现了干旱区内陆河湿地植物对特殊生境的生态适应机制。