退化高寒草地毒杂草黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草的化感作用

为探讨青藏高原退化草地常见毒杂草——黄帚橐吾的化感作用,以同域生长常见的牧草垂穗披碱草为供体,研究黄帚橐吾茎叶和块根水浸液对供试牧草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:黄帚橐吾水浸液对垂穗披碱草牧草种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制作用(P<0.05),随着水浸液浓度加大,化感抑制作用不断加强;同浓度相比,块根水浸液化感效应均比茎叶水浸液要强。同时,垂穗披碱草牧草种子萌发对黄帚橐吾水浸液敏感性强于幼苗生长。     

低温预处理对不同储存时间黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是分布在高寒草甸的一种常见毒害草,研究黄帚橐吾种子萌发的影响因素,对于探索黄帚橐吾在高寒草地上的扩散机制以及有效防除黄帚橐吾具有重要意义。通过对不同年份采集的黄帚橐吾种子进行不同的低温预处理,比较其发芽率、发芽指数、根长和苗长等的变化,探讨低温预处理对黄帚橐吾种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：经过4℃预处理24 h和-20℃预处理2 h,当年采集的黄帚橐吾种子发芽率有明显提高;经过-20℃预处理2 h,黄帚橐吾种子发芽指数无明显变化,4℃处理24 h后发芽指数也无明显变化,但经过48、72 h的4℃低温预处理后,发芽指数显著低于对照;随着4℃处理时间的延长,黄帚橐吾根长和苗长均有降低的趋势,而经过短时间(0.5 h)的-20℃预处理,储存1年后的黄帚橐吾种子苗长显著高于对照,根长无显著变化。综上所述,储存1年的黄帚橐吾种子的萌发活力低于当年采集的种子,但经过低温预处理后二者在发芽指数和苗长上的差距有所减小。因此,低温处理可以改善黄帚橐吾种子经过长期储存而引起的萌发活力降低的现象,但长时间低温处理会对黄帚橐吾幼苗的生长产生一定的抑制。     

不同温度和水分胁迫对高寒草地毒杂草黄帚橐吾种子发芽的影响

黄帚橐吾是高寒草甸分布广泛的毒杂草,研究黄帚橐吾种子发芽和幼苗生长的适宜条件对探索黄帚橐吾在青藏高原的扩散机制具有重要意义。本研究通过设置不同的温度和水分梯度,比较黄帚橐吾种子在不同条件下的发芽情况与幼苗的生长状况,以探讨黄帚橐吾种子和幼苗对温度和水分胁迫的耐受能力。主要研究结果如下:黄帚橐吾种子在30℃条件下发芽率和发芽指数最高,在15℃、20℃和25℃时仍维持相对较高的发芽率和发芽指数;胚根长在20℃时具有最高值,胚芽长则在25℃时具有最高值。随着渗透势的降低,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长均逐渐降低,其中在-0.3MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率和胚根长与对照(0MPa)相比差异不显著,在-1.2MPa条件下,黄帚橐吾的发芽率、发芽指数、胚根长和胚芽长相比-0.9MPa而言均有少量的回升。综上所述,黄帚橐吾的种子发芽和幼苗生长可以耐受较大的温度变化范围(15℃～30℃)以及一定程度的干旱胁迫,这为其种群的维持和更新提供了保证,也部分解释了黄帚橐吾在青藏高原得到快速扩散的原因。     

黄帚橐吾对退化高寒草地植物、土壤养分及微生物量的影响北大核心CSCD

黄帚橐吾作为指示高寒草甸植被退化的重要物种,研究其对草地生态系统植被、土壤以及微生物养分循环的影响,对揭示其入侵机制具有重要意义。本研究以黄帚橐吾危害区为研究对象,用化学药剂去除黄帚橐吾的竞争优势,分析黄帚橐吾危害后植被功能群养分、土壤养分以及土壤微生物量的变化。结果表明:黄帚橐吾危害后,提高了莎草科体内碳(C)含量,禾本科和豆科氮(N)含量显著升高,豆科磷(P)含量显著升高,而莎草科P含量显著降低(P<0。05),且黄帚橐吾体内C含量显著高于其他功能群(P<0。05);各功能群C/N表现为莎草科显著高于豆科和杂类草(P<0。05),C/P为莎草科显著高于其他功能群(P<0。05),同时,植物C含量与N含量、P含量负相关,N含量与P含量正相关。黄帚橐吾危害后土壤全氮含量显著升高,速效氮、全钾和速效钾含量显著降低,C/N显著降低,N/P显著升高(P<0。05)。黄帚橐吾引起土壤微生物量(MBC、MBN和MBP)的升高,使土壤微生物活性上升,MBC/MBN和MBC/MBP在危害区也高于防除区,MBN/MBP略低于防除区,说明黄帚橐吾对N的需求大于对P的需求。植物C、N、P含量及化学计量比与土壤养分和土壤微生物量及化学计量比具有一定的相关性,冗余分析(RDA)结果得到在黄帚橐吾危害区黄帚橐吾C、N、P含量与土壤养分和微生物量具有较大的相关性,且植物的P含量与土壤养分和微生物量显著相关(P<0。05),而在防除对照区内每个功能群植物对养分的需求均匀分布,可见黄帚橐吾危害后影响了草地养分的分配格局。     

黄帚橐吾基株克隆生长对不同光照的响应

为了解青藏高原高寒草甸克隆植物黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)的生活史对策,通过田间盆栽控制试验,模拟青藏高原东部高寒草甸上由于过度放牧产生的裸地和低、矮的退化草甸的光强,研究黄帚槖吾基株的相对克隆生长速度和克隆性状对不同光照的响应,以期填补有关黄帚槖吾克隆生长领域研究的不足,并为该类毒杂草的防治提供理论依据。结果表明,在自然光照条件下,黄帚橐吾根状茎长度与时间无线性关系;在遮阴环境下,黄帚橐吾根状茎长度与时间之间存在显著的线性关系(P0.05),根状茎长度随着时间延长而显著增长。光照不仅可以直接影响单位长度根状茎生物量,还可以通过影响基株大小从而间接影响单位长度根状茎生物量。黄帚橐吾根状茎的长度与单位长度根状茎生物量之间不存在权衡。光照对黄帚橐吾克隆生长相对速率有显著影响(P0.05),遮阴条件下黄帚橐吾克隆相对生长速率显著大于自然光照条件下的生长速率。因此,在遮阴下根状茎主要功能是觅食,自然光照下根状茎主要功能用于贮藏养料、固定作用。     

短期围封和放牧条件下施氮对橐吾型退化草地植被的影响

氮素是植物体内各种物质的重要组成部分，添加氮素能促进植物生长，提高牧草生产力。为研究短期氮素添加对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地群落多样性及草地生产力的影响，本研究在黄帚橐吾严重危害草地的自由放牧区和围封区进行氮素添加处理，分析了2年内物种重要值、植物多样性、黄帚橐吾密度以及植物地上、地下生物量的变化规律。结果表明：添加氮素后禾本科植物重要值明显升高，短期围封和氮素添加对黄帚橐吾型退化草地的多样性无显著影响；围封条件下添加氮素对禾本科地上生物量、总地下生物量以及0～10 cm地下生物量影响显著(P<0.05);处理和年份之间无明显交互作用。通过主成分综合得分得到在放牧草地添加氮素可以有效提高草地得分，该结果可为黄帚橐吾型退化草地的治理恢复提供一定理论依据。     

不同放牧方式下防除黄帚橐吾对高寒草地植物群落的影响

合理的放牧方式是青藏高原高寒草地可持续利用的前提。本研究通过监测牧、自由放牧+药物防除(牧+防,G+C)、牧草生长季禁牧(禁,E)和牧草生长季禁牧+药物防除(禁+防,E+C)4种草地管理措施对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)型退化草地的群落特征和产草量的影响发现：牧+防和禁+防显著降低黄帚橐吾地上生物量和密度(P<0.05);植物群落地上生物量和高度在禁和禁+防处理下显著高于其他处理(P<0.05),且在牧+防和禁+防处理下,植物群落的优势种由黄帚橐吾+垂穗披碱草变为高原早熟禾,而牧和禁处理下,植物优势种在3年内均为黄帚橐吾;只有放牧处理下物种多样性在年份间变化显著(P <0.05);牧+防和禁+防处理下,禾本科地上生物量占比显著增加(P <0.05),而黄帚橐吾地上生物量占比显著减少(P <0.05)。综上所述,牧+防和禁+防均可显著抑制黄帚橐吾生长,而禁+防显著提高禾本科牧草的产量。因此,禁+防是橐吾型退化草地恢复改善的适宜管理措施。     

家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子萌发出苗的影响

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)是青藏高原高寒草甸一种典型的毒杂草。本研究主要分析了无光照条件下温度对黄帚橐吾种子萌发的影响,家系、种子产生部位和土层深度对黄帚橐吾种子出苗的影响。结果表明:温度对黄帚橐吾种子萌发率有显著的影响,随着温度升高萌发率下降,变温18/28℃下黄帚橐吾种子萌发率为87.33%,5/15℃下黄帚橐吾种子萌发率最高,达95.33%。土层深度对黄帚橐吾种子出苗率有显著的影响,土层越深,出苗率越低。土层深度为0 cm时,出苗率最高,达61.66%;土层深度为3 cm时,出苗率锐减;土层深度5 cm时,出苗率为0。家系和种子产生部位对黄帚橐吾种子大小、出苗率均有显著的影响。     

黄帚橐吾叶片气孔特征及对高寒环境的响应

为探讨黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）对高寒环境的适应机制,对青藏高原的优势物种黄帚橐吾的叶表皮气孔特征进行观察,分析其对气候生态因子的响应。结果表明：黄帚橐吾叶片上、下表皮均分布有气孔,气孔分布无规律,随机散生排列,气孔器为无规则型,气孔密度与气孔指数相对较高。地理分异变量对黄帚橐吾叶表皮气孔长度的效应极其显著（P<0.01）。8个温度因子对黄帚橐吾叶片上、下表皮气孔长度效应极其显著（P<0.01）,ABT（年生物温度）、MTWM（最热月温）、MTGS（生长季温度）与WI（温暖指数）对上表皮气孔指数效应显著（0.01 < P < 0.05）;水分因子会影响黄帚橐吾叶片上表皮的气孔密度与气孔指数,而对下表皮气孔密度、气孔指数以及上、下表皮气孔长度无影响。黄帚橐吾叶表皮气孔特征在形态、数量及与环境关系的这些特点,反映了其对高寒极端环境的适应。     

高寒草甸不同黄帚橐吾密度斑块的植物群落结构特征

为了解黄帚橐吾（Ligularia virgaurea）斑块植物群落维持和演替过程,本研究以不同密度黄帚橐吾微斑块为研究对象,根据密度等级设置6个斑块梯度（D0,D1,D2,D3,D4和D5）,分析不同斑块草地群落结构及生产力的变化特征。结果表明：随着黄帚橐吾密度的增加,禾本科和莎草科重要值明显降低,黄帚橐吾逐渐成为建群种;物种多样性指数呈先增加后降低趋势,且在D1~D2之间香农维纳指数、均匀度指数和优势度指数均为最高值;去除黄帚橐吾后的总地上生物量表现为D1显著高于D5（P<0.05）,禾本科、莎草科和豆科植物的地上生物量为D4最高,杂类草生物量为D1显著高于D3~D5（P<0.05）;总地下生物量和0~10 cm土层的地下生物量变化趋势一致,为D1显著高于D4（P<0.05）,10~20 cm土层的地下生物量随密度的增大呈显著增加趋势（P<0.05）。因此,当黄帚橐吾的密度介于D1~D2时,对草地稳定性的维持具有积极作用。     

根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响

为研究根瘤菌共生对紫花苜蓿(Medicago sativa)在低温胁迫下抗寒生理指标变化的影响,对低温胁迫下接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿的地上部分及地下部分的相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等指标进行测定。结果显示:低温胁迫下,根瘤菌共生紫花苜蓿的相对电导率(-6℃,4~6 h)显著低于不接种紫花苜蓿(P < 0.05),且其MDA含量低于不接种紫花苜蓿;根瘤菌共生紫花苜蓿的SOD比活力、CAT活性、POD活性以及脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于不接种根瘤菌紫花苜蓿。根瘤菌共生紫花苜蓿在低温胁迫下具有更强的膜稳定性、活性氧防御以及渗透调节能力,具有更强的抗寒能力。     

暖季型草坪草狗牙根对酸铝胁迫的生理响应

本研究将前期研究筛选出的5份耐铝及5份铝敏感狗牙根[Cynodon dactylon(Linn.)Pers.]种植于酸铝土壤上,通过测定叶绿素、电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、游离脯氨酸、可溶性总糖含量等7个生理指标,研究其对酸铝胁迫的生理响应情况,结果表明:酸铝胁迫引起狗牙根叶绿素和可溶性糖含量降低,铝敏感种质降低幅度较大;电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶及脯氨酸含量增加,耐铝种质增加幅度较大,说明狗牙根可以通过增加抗氧化酶的活性来降低所受酸铝胁迫的危害。     

盐胁迫对新麦草种子萌发及幼苗期生理特性的影响

为研究新麦草种子萌发期及幼苗期的耐盐性,以前期在盐碱地种植的6个不同品种的新麦草为材料,采用0.6%~2.0%的8个浓度梯度NaCl溶液分别处理6种材料,蒸馏水为对照。统计盐胁迫处理下6个品种种子的发芽率、发芽势、根长、芽长等萌发指标。将经1.8%、2.0%高浓度NaCl处理下萌发的幼苗移栽到育苗钵中培育,材料生长到三叶期后,再次进行0.6%浓度NaCl中度盐胁迫,并测定叶片的生长高度,可溶性糖、游离脯氨酸含量,SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性及丙二醛含量和电导率。通过隶属函数和主成分分析对6种新麦草萌发期与苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明,随着盐浓度的增加,新麦草的发芽率、发芽势、活力指数和相对生长速度均呈下降趋势;幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、丙二醛的含量和相对电导率在中度盐胁迫后增加;SOD、POD、CAT的变化在不同材料中表现不一致。主成分分析表明盐胁迫下发芽指标是评价新麦草耐盐性的主要成分,其次是抗氧化酶活性和膜质过氧化性。     

不同氮素水平对小麦旗叶生理特性和产量的影响

为了明确氮素营养对小麦生育后期一些生理特性的影响,提高氮素利用率,本试验以豫麦49-198为材料,在河南科技大学试验农场,通过设置120,180,240和300 kg/hm²四个氮素水平,系统研究了小麦抽穗后旗叶光合速率,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理性状的变化。结果表明,在一定范围内随施氮水平的增加可以显著提高可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质的含量,增加SOD、POD、CAT活性,降低MDA含量,但施氮水平超过一定水平后,各指标增幅(降幅)不明显或呈下降趋势。研究表明,在本试验条件下,施氮水平在240 kg/hm²时,光合速率和可溶性糖含量等生理指标达到最大值,因此,在4个氮素处理水平中,240 kg/hm²氮素处理最有利于小麦的生长发育和产量提高。     

控释氮肥与多效唑互作对运动场草坪草抗寒性生理指标的影响

采用池栽试验的方法,通过测定草坪草叶片的相对电导率(EL)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)等多项生理指标,对各指标进行相关性分析,系统地研究了控释氮肥与多效唑互作对模拟运动场草坪草抗寒性的影响.研究结果表明:相对电导率、丙二醛、游离脯氨酸和可溶性糖含量均随着低温时间的延长而逐渐升高;而保护酶SOD、POD活性先升高后降低,CAT活性则持续降低.高肥及喷施PP333的处理F2P1(N20g/m2、多效唑PP333 600mg/L),其草坪草的细胞膜脂过氧化程度最低,体内渗透调节物质积累最多,保护酶系统活性最强,抗寒性最佳.     

铅梯度胁迫对多年生黑麦草幼苗生理生化特性影响

本试验以盆栽黑麦草幼苗为材料,研究了不同的胁迫时间(7,14,21,28 d),不同的铅浓度(500,1 000,1 500 mg/L)对黑麦草的抗氧化酶(SOD、POD)、细胞膜(MDA、相对电导率)及渗透调节物质(SS、Pro)的影响。结果表明,随着铅浓度的增加,黑麦草叶片中的SOD活性变化整体为先上升后下降,在低浓度(500和1 000 mg/L)和短时间(7和14 d)胁迫下SOD活性明显升高,之后快速降低。POD活性随着胁迫时间及铅浓度增加呈显著的下降趋势,在28 d时,1 500 mg/L浓度下,POD活性最低,为45.9 U/g。随着胁迫时间及铅浓度的增加,MDA含量及相对电导率整体呈上升趋势,且MDA含量与铅浓度呈线性正相关(r²>0.96)。可溶性糖(SS)含量变化复杂,在较高浓度及较长时间作用下趋于减少。脯氨酸(Pro)含量在较低铅浓度胁迫下会明显增加,但浓度过高超过黑麦草忍耐极限,就会有所下降。表明黑麦草在重金属铅胁迫中经历了一个忍耐和逐渐受损的过程。     

荔枝珍稀种质耐寒性鉴定及安全越冬的生理机制

为了探明7个荔枝珍稀种质的耐寒性及其安全越冬的生理机制，研究采用电导法测定不同低温处理条件下7个荔枝种质离体叶片冻害指数及伤害率的变化，拟合Logistic方程求得半致死温度，并分析荔枝在越冬期间叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、丙二醛（MDA）的含量，及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化规律。结果表明，7份试材叶片的冻害指数和伤害率随处理温度的降低而呈不同程度的上升，其中YA1和紫娘喜的耐寒性较强，而马贵荔和无核荔则较低。为了能够安全越冬，各种质通过生理调控来提高其耐寒性。随着气温的下降，叶片总含水量和自由水含量降低，束缚水和束缚水/自由水升高，气温回升后又出现逆转。越冬期间，各试材的可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸和MDA的含量均呈先上升后下降的变化趋势。SOD活性呈上升-下降-再上升的趋势，POD活性呈缓慢上升的趋势，CAT活性则无明显的变化规律。     

干旱胁迫下硅对肥皂草抗氧化系统及膜质稳定性的影响

以盆栽肥皂草为试验材料,通过对每kg干土施0.1,0.2,0.3,0.4 g SiO₂并设置正常水分、轻度胁迫、重度胁迫3种水分梯度,测定并分析胁迫期间肥皂草叶片保护酶活性、抗氧化剂含量、丙二醛含量和相对电导率的变化情况,以期探讨干旱胁迫下硅对抗氧化系统与膜质稳定性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度和天数的增加,肥皂草叶片SOD、POD、CAT活性和GSH、ASA含量呈现先上升后下降趋势,而丙二醛含量与叶片相对电导率呈现增加趋势。与CK相比,施一定量的硅能使干旱条件下肥皂草SOD、POD、CAT活性最高增加30%以上,丙二醛含量和相对电导率降低达25%以上,并稳定了GSH、ASA含量,说明硅能有效缓解干旱对肥皂草细胞膜的破坏,提高肥皂草抗氧化系统的防御能力,保护其正常生理机能不被破坏。随着硅浓度的增加,肥皂草抗旱性逐渐增强并趋于平稳,最适宜硅肥浓度为每kg干土SiO₂含量0.3~0.4 g。     

3种盐胁迫对蓟幼苗生长及生理生化的影响

采用盆栽试验研究不同浓度(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%)的NaCl、Na_2SO_4、Na_2CO_3对蓟(Cirsium japonicum)幼苗苗高、叶片相对含水量、丙二醛(MDA)、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)以及渗透调节物质(可溶性糖、游离脯氨酸)的影响。结果表明,除0.1%NaCl处理蓟苗高和叶片相对含水量高于无盐胁迫(CK)外,其余处理均低于CK,且随盐浓度增加而降低,其中,0.3%NaCl、0.4%Na_2SO_4和0.1%Na_2CO_3处理下苗高依次为CK的62.15%、58.00%和45.77%,而0.5%Na_2CO_3处理幼苗死亡;随盐处理浓度增加和处理时间延长,叶片中丙二醛含量均呈上升趋势;POD、SOD、CAT活性随盐浓度、时间变化的趋势不尽一致,3种酶活性均出现了阈值,POD出现在0.3%NaCl、0.3%Na_2SO_4、0.4%Na_2CO_3胁迫5d,SOD出现在0.3%NaCl处理3d、0.5%Na_2SO_4处理1d、0.4%Na_2CO_3处理3d,CAT出现在0.3%NaCl、0.2%Na_2SO_4、0.1%Na_2CO_3胁迫3d;相同处理时间下,随盐浓度的增加,除NaCl胁迫下游离脯氨酸(Pro)含量先增后减外,Na_2SO_4和Na_2CO_3胁迫下游离脯氨酸含量,以及3种盐胁迫下可溶性糖(SS)含量均逐渐增加。综上认为,蓟对NaCl、Na_2SO_4、Na2CO4这3种盐均具有一定的耐性,可以在低于0.3%NaCl、0.4%Na_2SO_4和0.1%Na_2CO_3条件下生存和生长。     

9个野生早熟禾对低温胁迫的生理响应及苗期抗寒性评价

以甘肃省境内采集的9个野生早熟禾（Poa）为试验材料,设5,0,-5,-10℃共4个温度处理,探讨其对低温胁迫的生理响应和抗寒性,为抗寒早熟禾种质材料筛选和新品种选育提供依据。结果表明：随着温度下降,各材料的叶片相对膜透性逐渐增大,游离脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、丙二醛（MDA）含量逐渐增加,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性逐渐增强。运用隶属函数法综合评价9个材料苗期抗寒性发现,一年生早熟禾（P. annua）抗寒性最强,小药早熟禾（P. micrandra）、草地早熟禾（天祝）（P. pratensis）和草地早熟禾（甘南）抗寒性中等;硬质早熟禾（P. sphondylodes）、波伐早熟禾（P. poophagorum）、草地早熟禾（肃南）、草地早熟禾 （渭源）、草地早熟禾（兴隆山）抗寒性弱。相关性分析表明,SP含量与抗寒综合评价值极显著正相关（P<0.01）,POD活性与抗寒综合评价值显著正相关 （P<0.05）,Pro含量、SS含量、SOD活性、海拔与抗寒综合评价值成正相关,相对膜透性、MDA含量和年均温与抗寒综合评价值成负相关。