水分梯度对三江平原典型湿地植物小叶章地上生物量的影响

通过野外调查,研究不同水分梯度下三江平原典型湿地植物小叶章个体地上生物量季节动态、干鲜比(DW/FW)及生物量在构件中的分配特征.结果表明,小叶章个体地上生物量在小叶章群落中最大;各水分带小叶章地上生物量的时间动态呈双峰型变化特征,峰值出现时间随积水深度的增加而提前.生长季内,DW/FW随水分的增加而具有波动性,小叶章群落变化最大;灌丛一小叶章群落总体较低;常年积水的3个群落,不同生长期波动变化.小叶章地上生物量分配比:茎>叶>鞘;茎生物量比重,无常年积水群落大于常年积水群落;叶和鞘的生物量比重与茎相反.而水分梯度的直接作用以及各水分梯度下土壤环境条件是不同水分梯度带小叶章生长分异的主要原因.     

开发利用松嫩平原小叶章草场

开发利用松嫩平原小叶章草场张春华，张春芸，孙志敏，孟宪宝（黑龙江省畜牧兽医学校，黑龙江省备牧局）小叶章（Ｄｅｙｅｕｘｉａａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ）属于禾本科根茎型牧草，它主要生于沼泽化草甸、低湿地、河流两岸有季节性积水的地段。小叶章草场在我省分布范围...     

长期水分胁迫对典型湿地植物群落多样性特征的影响

 不同水位梯度下的典型植被多样性特征研究,对湿地保护与恢复工作的开展具有重要借鉴意义。本研究基于为期３年的水分模拟试验,分析了不同水位梯度下,三江平原典型湿草甸、沼泽化草甸及沼泽群落多样性特征动态变化及响应差别。研究发现,沼泽化草甸群落与沼泽群落的３个多样性指数对不同水位梯度的响应较湿草甸群落明显;３个典型群落的Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数和物种丰富度总体均表现为随水位梯度的升高而下降的趋势,且每个群落均以物种丰富度的响应最为明显;而群落均匀度指数随水位梯度的升高以及淹水时间的延长,呈升高趋势;植物群落组成及格局在胁迫早期受水分条件影响最大,但最终格局是各环境及生物因子共同作用的结果。     

水分胁迫和复水对紫花苜蓿幼苗叶绿素荧光特性的影响

利用PEG-6000模拟水分胁迫(ψs=-0.2MPa,胁迫时间:48 h,复水48 h),研究了紫花苜蓿(Medicago sativa L)品种陇东苜蓿和阿尔冈金叶片叶绿素荧光特性和光合色素含量的变化,旨在探讨紫花苜蓿水分胁迫条件下的光合反应机制.结果表明:光化学淬灭系数(qP)和PSII线性电子传递的有效量子产额(YIELD)以及非光化学淬灭系数(qN)和表观光合电子传递效率(ETR)在胁迫前后随光合有效辐射(PAR)的变化规律分别可用公式:Y=aLn(X) b(Y:qP或YIELD,X:PAR,X≠0)和Y=aX2 bX c(Y:qN或ETR,X:PAR)来表示;在受到干旱胁迫后,PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)和光合色素含量均明显低于对照,在任意光强下的qP、YIELD和ETR值也极显著低于对照的相应值,qN值则极显著高于对照的相应值;同时,和对照相比,qN和ETR光响应曲线顶点所对应的光强值在受到胁迫后亦明显下降,表明光抑制初始点的降低和最大光保护能力的减弱,甚至光抑制的提前到来.干旱胁迫使得PSⅡ反应中心结构和功能遭到破坏而部分关闭,光合电子传递受阻,光能利用与光化学转化与能力下降,吸收的光能更多的以热能形式耗散.复水后,虽然有光保护机制的存在,但除陇东苜蓿光合色素含量及阿尔冈金类胡萝卜素外,各参数均未能恢复到对照水平,因此旱后复水不能完全解除干旱对PSII反应中心所带来的伤害.紫花苜蓿幼苗对干旱胁迫较为敏感.供试品种相比,陇东苜蓿耐旱性优于阿尔冈金.     

三江平原草地类型及其利用途径

三江平原主要野生饲用植物为小叶章,草地类型为灌草丛、典型草甸和沼泽化草甸。天然草地的主要特点为草地地势低洼,地表季节性积水或常年积水,草地利用率较低。放牧与刈割相结合是天然草地利用的最佳方式。     

三江平原小叶章湿地种群生物量结构动态与生长速率分析

对三江平原典型草甸小叶章和沼泽化草甸小叶章的生物量结构动态及生长速率进行了研究。结果表明,2种小叶章地上及各器官生物量均呈单峰型变化且峰值出现的时间相差15 d左右,地上及各器官生物量均表现为典型草甸小叶章>沼泽化草甸小叶章,但地下生物量则表现为典型草甸小叶章<沼泽化草甸小叶章;二者地上生物量的组成结构不尽相同,各器官对地上生物量的平均贡献率存在明显差异;2种小叶章地下生物量均具有明显的垂直结构和季节动态,但差异很大;二者各器官生物量生长速率的变化基本一致,但不同阶段生长速率值的大小存在明显差异;模拟结果表明,二者地上及各器官生物量均符合抛物线模型(y=b0 b1t b2t2),地下生物量和总生物量符合“S”型曲线[y=b0/(1 b1e-kt)],其R2大多在0.920以上。     

三江平原不同生境条件下小叶章根解剖结构的研究

对三江平原三种不同生境(典型草甸、沼泽化草甸、沼泽)下生长的小叶章根的解剖结构进行的研究表明:三种不同生境条件下小叶章根的结构组成基本相同,都由表皮、皮层、维管柱构成,未见其它特殊结构.但各结构参数在数量、大小等方面均呈现出显著差异,表明小叶章根的结构对环境变化具有一定的适应性.     

硅对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢和光合参数的影响

为了探讨外源硅提高多年生黑麦草抗盐性的效应,采用水培试验,研究了外源硅对NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧代谢和光合作用的影响.结果表明,硅不仅能显著降低NaCl胁迫下多年生黑麦草幼苗根和叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量及超氧阴离子(O2·)产生速率,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及谷胱甘肽(GSH)含量,还能提高NaCl胁迫下叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素初始荧光(Fo),减缓NaCl胁迫导致的叶片PSII潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递量子效率(ΦPSII)、光化学狡灭系数(qP)和非光化学狡灭系数(NPQ)的下降,表明外源硅能提高盐胁迫下多年生黑麦草幼苗活性氧的清除能力,保护光合机构.改善光合功能,从而增强植株的耐盐性.     

不同光环境下兴安胡枝子叶片光合和叶绿素荧光参数的光响应特点

为了解兴安胡枝子(Lespedeza daurica)对不同森林光环境的适应性,分别测定了林下和林缘兴安胡枝子叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的光响应曲线。结果表明,在低光强下,林下兴安胡枝子叶片的净光合速率(Pn)和表观量子效率(AQY)明显高于林缘,即林下兴安胡枝子叶片对弱光的捕获和利用能力明显高于林缘,但林下兴安胡枝子在相对较强光强下的光合能力明显低于林缘,表现为较低的光饱和点(LSP)和净光合速率(Pmax),随着光强的增加而减少,林下兴安胡枝子叶片的气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)增加幅度也明显低于林缘,但林下兴安胡枝子具有相对较高的水分利用效率。低光强下,林下和林缘兴安胡枝子叶片的实际光化学效率(ФPSⅡ)和电子传递速率(ETR)均无明显差异,但当光强超过400μmol·m~(-2)·s~(-1)后,林缘兴安胡枝子叶片的ФPSⅡ和ETR均明显高于林下,但是林下兴安胡枝子叶片的热耗散能力明显高于林缘。兴安胡枝子叶片的光合特性对不同光环境具有较强的适应能力。     

淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响

通过袋栽试验，研究了淹水对番木瓜光合和叶绿素荧光特性的影响。结果表明，淹水降低番木瓜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PSII有效光化学量子产量（YIELD）、光合电子传递速率 (ETR)和光化学荧光淬灭系数 (qP)，提高其非光化学荧光淬灭(qN)值，同时影响其叶绿素荧光诱导曲线。淹水28 h和52 h后，番木瓜叶片的光合作用明显降低，对照和淹水处理之间的气体交换参数和叶绿素荧光参数差异极显著（P<0.01）。     

温度胁迫对柱花草叶绿素荧光参数和光合速率的影响

为了探讨柱花草对不同温度的适应机制,以播种后40 d的幼苗为试验材料,在光照培养箱内分别用高温(36℃)处理5 d,低温(6℃)处理2 d,并以常温(25℃)处理5 d为对照,测定光合速率及叶绿素荧光参数等相关指标在不同温度胁迫下的变化。结果表明,低温处理2 d,叶绿素荧光参数的最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ电子传递量子效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP) 和非光化学猝灭系数(NPQ)、叶片光合速率、叶片ATP含量及RuBPcase和FBPase活性显著降低;而高温处理5 d对其光合效率没有产生明显的抑制作用。在温度胁迫条件下,足够的ATP供应对保证柱花草的光合能力是有必要的。     

丁香属植物光合机构的热响应特征研究

为研究植物迁地保育的引种适应机制,以丁香属广布种和狭域种4种代表种质为试验材料,研究了丁香属种间叶片光合气体交换、叶绿素荧光的热响应特征。结果显示,引种地旱季37℃高温使4种丁香净光合速率(Pn)呈不同变化趋势,气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均呈上升趋势;与冷凉处理相比,适度高温下4种丁香叶片羧化效率(CE)不同程度下降,而蒸腾速率(Tr)与之相反;高温下,4种丁香光系统II(PSII)的激发能捕获效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭(qP)、实际光化学效率(ΦPSII)和电子传递速率(ETR)与净光合速率变化相一致。与紫丁香和暴马丁香相比,红丁香和羽叶丁香的非光化学淬灭(NPQ)均显著升高。综合分析表明:(1)在适度高温下,非气孔因素是丁香狭域种光合速率下降的主要原因;(2)较高的蒸腾速率和较强的光能利用效率可能是丁香广布种在适度高温下保持光合机构热稳定性的重要原因;(3)紫丁香、暴马丁香较耐热,羽叶丁香的耐热性最差。     

三江平原小叶章枯落物分解及硫素释放动态

利用分解袋法研究了三江平原小叶章湿地枯落物在两个生长季的分解动态和硫素释放规律。结果表明：小叶章枯落物的分解模式为快一慢交替的变化模式。残留率随着时间逐渐降低，分解480d后小叶章典型草甸枯落物的残留率为70．87％，小叶章沼泽化草甸枯落物的残留率为66．28％，其二者相应的分解速率分别为0．0006117d^-1和0．0006745d^-1，二者的质量损失没有显著差异。二者枯落物中硫素的浓度在分解过程中均呈波动变化，并和干物质残留率存在线性关系，硫素释放模式为：淋溶一固持一释放，C：S是决定其释放模式的主要因素，当C：S降至908．59时小叶章典型草甸枯落物中硫素开始迅速释放，而小叶章沼泽化草甸枯落物硫素开始释放的C：S是1451．41。     

模拟SO2湿沉降对桑树幼苗生长和光系统Ⅱ的影响

为探明SO_2湿沉降对桑树(Morus alba)幼苗生长和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,本研究利用Na2SO3和NaHSO3的混合液(浓度比为3∶1)模拟SO_2湿沉降,连续处理两年龄的桑树幼苗28d。结果表明,经浓度为50和100mmol·L~(-1)的混合液处理后,桑树幼苗的叶片出现明显的灼烧伤斑,叶片光合能力显著低于对照(P0.05),株高、分枝数、叶片数也明显比对照低。而20mmol·L~(-1)模拟SO_2湿沉降显著提高了桑树幼苗叶片光合能力(P0.05),增加了株高、分枝数和叶片数(P0.05),促进了桑树的生长。快速叶绿素荧光动力学参数分析表明,50和100mmol·L~(-1)混合液处理桑树幼苗,PSⅡ单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、反应中心消耗的能量(DIo/RC)和反应中心用于还原QA的能量(TRo/RC)与对照差异不显著(P0.05),而反应中心用于电子传递的能量(ETo/RC)、照光2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)值和吸收光能用QA-以后的电子传递的量子产额(φEo)值均较对照略有下降(P0.05),同时非光化学淬灭的最大量子产额(φDo)值则上升(P0.05),说明50和100mmol·L~(-1) SO_2湿沉降并未影响PSⅡ反应中心对光能的吸收,过剩的光能用于非光化学淬灭,光合性能指数PIABS显著下降(P0.05),是因为PSⅡ中电子传递到受到了抑制。本研究结果证明,浓度≤20mmol·L~(-1)SO_2湿沉降有利于PSⅡ功能和活性提高,提高了桑树光合速率,促进了桑树生长。     

青藏高原东部不同草地类型土壤养分的分布规律

调查分析了青藏高原东部高寒草甸、高寒灌丛草甸、亚高寒草甸、沼泽化草甸、荒漠化草原、林间草地、盐渍化沼泽土壤碳氮磷含量垂直分布特征。结果表明,7种草地类型中,土壤有机碳含量大体随着土层的深入而降低,0~15 cm土层土壤有机碳的累积量从高到低依次为林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草甸(P<0.05);随土层深度变化土壤全氮含量与有机碳相似,0～15 cm全氮累积量从高到低依次为沼泽化草甸>林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>荒漠化草原>亚高寒草甸(P<0.05);荒漠化草原、林间草地和土壤全磷含量随土层深度无明显规律性,0～15 cm土层全磷累积量由高到低依次为高寒灌丛草甸>沼泽化草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草原>林间草地(P<0.05);随土层深度的增加不同草地类型养分含量顺序不同。除沼泽化草甸,不同草地类型下土壤有机碳与全氮呈显著正相关。     

外源钙离子缓解海水胁迫下菊芋光合能力下降的研究

用不同浓度Ca2 对处在30%海水胁迫处理下的菊芋幼苗进行化学调控,研究了Ca2 对海水胁迫下菊芋叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和荧光参数的影响,以探索外源Ca2 对缓解植物海水胁迫下光合作用下降的作用机制。结果表明,在30%海水胁迫下,菊芋的正常生理代谢明显受到抑制;当施入钙离子后,盐对菊芋幼苗的胁迫不同程度降低,其中以10 mmol/L Ca2 效果最好,可有效防护胁迫所致的氧化损伤,从而维持较高的SOD活性,抑制脂质过氧化作用,使叶片在盐胁迫条件下,维持较高的PSⅡ的电子传递强度(Fm/F0)、PSII光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、Pn、Gs和较低的非光化学淬灭系数(qNP)。这说明外源的Ca2 一定程度上弥补了盐胁迫导致的Ca2 亏缺,可有效缓解海水胁迫所致的氧化损伤,使植物维持较正常的生理活动,稳定细胞膜结构,维持体内离子吸收平衡,维持较高的光合速率,保护光合机构。     

利用叶绿素荧光参数和净光合速率评价引进禾本科牧草的抗旱性

进行了水分胁迫下不同牧草品种的叶绿素荧光参数和净光合速率的变化与叶绿素、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量变化的对比研究,以探讨快速准确地评价引进的禾本科牧草品种的生理指标.研究结果表明,叶片的叶绿素荧光参数PSII原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、光合量子产额(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和净光合速率(Photo)值随水分胁迫强度增强而呈下降的趋势;而非光化学淬灭系数(qN)值是一个反映光能保护机制的参数,受胁迫时表现上升.上述参数的变化幅度因品种抗旱性强弱而异,这种差异可以作为简便的评价引进的禾本科牧草抗旱性强弱的诊断指标.     

NyPa宽叶草抗盐生理特性的初步研究

NyPa宽叶草为盐草属植物,是一种最近从国外引进的具有优良抗性的牧草和草坪兼用型多年生草本植物,填补了国内没有该属耐盐和盐生植物的空白,具有很高的开发潜力。为了了解NyPa宽叶草的抗盐特性,以耐盐牧草高羊茅为对照,对比研究了盐胁迫对NyPa宽叶草和高羊茅叶片的光合作用、光系统II（PSII）光化学效率、叶片的水分特征以及细胞膜透性的影响。结果表明：虽然在正常条件下高羊茅叶片的光合速率、气孔导度明显高于NyPa宽叶草,但是经过外加400 mmol/L的NaCl胁迫后,高羊茅叶片的水势、叶片相对含水量、光合速率、气孔导度、光系统II的实际光化学效率（ФPSII）等急剧下降,细胞膜透性和PSII反应中心关闭程度（1-qP）显著增加;而同样的NaCl胁迫却没有导致NyPa宽叶草这些指标的明显变化。研究结果表明,NyPa宽叶草比高羊茅抗盐性更强,是一种可以用来开发和改良盐碱、滩涂的抗盐牧草。     

乌兰布和沙漠油蒿叶片PSⅡ叶绿素荧光动力学参数及其光响应曲线动态

本研究以内蒙古磴口原生油蒿(Artemisia ordosica)为对象,分析了7–9月生长期油蒿比叶面积、叶片氮含量、叶片PSⅡ荧光动力学参数及快速光响应曲线光合生理指标动态变化。结果表明,油蒿比叶面积(specific leaf area,SLA)在8月达到最大值,9月显著降低(P 0.05),叶氮含量(N_(mass))呈现相反的变化趋势;油蒿的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)以及最大光化学效率(F_v/F_m)在保持相对稳定;光下最小荧光产量(F_o′)和最大荧光产量(F_m′)以8月最高,9月显著下降(P 0.05);光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)及光化学猝灭(qP)随着光强的增加而降低,非光化学猝灭(NPQ)和光合电子传递速率(ETR)随光强的增加而增加;同光强作用下,油蒿叶片ETR和NPQ以9月最高,而8月最低。表明油蒿叶片具有相对较高的光能捕获和光抑制自我保护能力。     

短期施水对长期干旱铁杆蒿光合作用和叶绿素荧光特征的影响

模拟长期干旱条件下的突然降雨,研究短期施水对长期干旱条件下铁杆蒿(Artemisia sacrorum)光合特性的影响。结果表明,施水后,铁杆蒿的叶水势得到恢复,表观量子效率、羧化速率和最大光合能力明显增加,限制光合作用的气孔因素和非气孔因素得到缓解;铁杆蒿的光化学活性(Fv/Fm)在施水后完全恢复,实际光量子产量(PhiPSII))增加,PSII的还原比例和非化学猝灭(NPQ)降低;不同水分条件下,铁杆蒿叶片的叶绿素荧光光诱导过程存在较大的差异;施水后叶片光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和PhiPSII上升速率明显加快,而非化学猝灭(NPQ)启动速度和最大值相对较小。