水淹胁迫对狗牙根光合、生长及营养元素含量的影响

以狗牙根当年生扦插苗为试验材料,采用盆栽控制实验,设置对照组(CK)、表土水淹组(SF)和全淹组(TF),研究水淹对狗牙根光合、生长、生物量和营养元素含量的影响。结果显示,1)与CK相比,SF组的狗牙根净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均显著降低,胞间CO₂浓度显著增加,但水分利用效率与CK组差异不显著。2)SF组分枝数、叶片数、根生物量、叶生物量和根冠比均显著低于CK组,而株高、基径、茎生物量和总生物量与CK组差异不显著;TF组除根冠比与CK组无显著差异外,株高、基径、分枝数、叶片数、根生物量、茎生物量和总生物量均显著低于CK组。3)与CK组相比,SF和TF组根的N、P、K、Fe、Mn含量均呈上升趋势,Cu含量显著降低;叶片中,SF组P、K、Cu含量显著下降,Fe、Mn含量显著升高。研究表明,水淹显著影响了狗牙根光合、生长及营养元素含量。狗牙根通过适度降低叶片P、K、Cu含量及升高Fe、Mn含量促进狗牙根叶片净光合速率的降低。然而狗牙根可通过提高对N、P、K等营养元素的吸收,促进其生长,维持较高的净光合速率,以有效应对水淹环境;其次,全淹环境中,狗牙根叶片衰老、凋落,叶片中N、P等营养元素可直接进入水体,存在增加水体富营养化的潜在风险,因此,应加强对三峡库区消落带狗牙根植被的刈割收获管理,以尽可能减少由此引起的二次污染。     

牛鞭草叶绿素荧光特征对不同水淹和种植密度的响应

为研究不同水淹条件下牛鞭草（Hemarthria altissima（Poir.）Stapf et C. E. Hubb.）最适宜的种植密度,设置4种不同水分条件和4种不同的种植密度,测定其叶绿素含量及荧光参数。结果表明：非全淹条件下牛鞭草光化学反应无明显损害,种植密度不是其光合能力的限制性因子;全淹明显抑制牛鞭草的光合性能,在全淹生境下,建议进行高密度种植。     

不同水分和植株密度处理对牛鞭草生长及形态的影响

为了解常见湿地植物牛鞭草在不同水分和种植密度条件下的生长和形态响应,将4种不同密度的植株(每盆分别种植1,2,4或12株)均置于4种不同水分条件下[对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤水分饱和组(LF)、全淹组(FL)],研究其生长及形态上的变化。结果表明,不同水分及密度处理显著影响牛鞭草的生长及形态特征(P<0.05)。全淹显著抑制牛鞭草的生长(P<0.05)。非全淹条件下,除高密度组外,总生物量、地上生物量和茎生物量均保持较高水平,其中在LF条件下各密度处理间无显著差异(P>0.05)。除单独个体组外,植株的节间长和主茎长均在LF条件下达到最大值。随着水分胁迫和密度的增加,根生物量、叶片数和分枝数逐渐降低。中、高密度组的相对邻体效应值随着水分胁迫的增加而增加,植株间竞争作用逐渐减弱,但未转变为促进作用。牛鞭草在不同的水环境中可以采取不同的策略以应对,适宜在水分多变地区大量种植,在易出现深水淹地区,牛鞭草以高密度种植为佳,在浅水淹或水陆交汇处,建议以中密度方式种植。     

温度对雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度为变量,通过测定营养生长期和生长积温、叶数量与性状、光合色素含量及生物量分配的变化,分析温度对葎草光合物质基础、光合速率和光合效益的影响,研究雌雄株的营养生长持续期、叶性状、光合参数及生物量分配对温度响应的性别差异。结果表明,温度与性别对营养生长持续期和生长积温均有极显著影响(P<0.01),3个温度下雄株花芽分化均显著早于雌株(P<0.05);花芽分化主要受温度影响,生长积温主要受性别影响,20 ℃利于花芽分化,营养生长期长短与积温大小无关;温度对叶性状有显著影响(P<0.05),受影响顺序为叶片数/株>单叶面积>叶宽>叶长,25 ℃时叶片数/株和单叶面积最大;光合色素含量无性别差异(P>0.05),温度显著影响除叶绿素b外的其他色素含量(P<0.05),顺序为类胡萝卜素>叶绿素a+b>叶绿素a/b>叶绿素a>叶绿素b,20 ℃时光合色素含量显著低于其他温度。性别对P_n、G_s和T_r有显著影响(P<0.05),温度对光合参数有显著影响(P<0.05),影响顺序为P_n>C_i>T_r>G_s,P_n、C_i和T_r主要受温度影响,G_s主要受性别影响;雌株生物量及根分配显著大于雄株(P<0.05),温度对生物量累积及分配有极显著影响(P<0.01),随温度下降单株生物量显著下降(P<0.05),温度对生物量分配影响顺序为根>叶>茎,25 ℃时优先向根和茎分配,20 ℃时显著降低了茎分配,15 ℃时显著优先向叶分配。     

铺地木蓝对不同程度淹水胁迫的生理响应

应用于感潮河涌两岸或具有季节性消涨带河道景观绿化的植物必须能耐水淹。本试验以铺地木蓝为对象,研究了不同淹水深度和淹水时间下,铺地木蓝的存活率、叶绿素含量、根系活力和根冠比等指标的变化情况,旨在探索铺地木蓝对淹水生境的响应机制,阐明铺地木蓝耐淹的生理机理,为该植物种用于感潮河涌或有水位变化的河道两岸绿化工程的可行性提供理论依据。结果表明,1)经过21 d淹水胁迫,铺地木蓝的存活率达到100%,虽然其叶绿素含量显著下降,但能够长时间维持在一个比较稳定的水平;2)随着淹水时间的延长,地下根的根系活力显著下降,全淹处理下淹水茎部无不定根形成,而半淹处理下淹水茎部不定根迅速形成且根系活力较强;3)淹水后铺地木蓝的茎叶生物量大幅下降,根冠比增加。     

不同淹水梯度对紫穗槐的营养生长和生理响应

通过对紫穗槐幼苗不同梯度淹水处理的研究,发现紫穗槐在短期内能通过不同的不定根生长方式和特化通气组织来适应不同淹水环境,各处理营养生长无明显差异,半淹不定根分枝发达,近全淹不定根数目最多;淹水能降低叶绿素含量和光合速率,并与正常间有显著差异(P<0.05),影响表面和半淹光合数率降低的主要因素是气孔导度降低,影响近全淹是胞间CO₂浓度升高;表面淹对根活性影响不显著,虽半淹、近全淹与正常相比根活性分别下降了58%和51%,紫穗槐能通过增加不定根来补充根活性的不足;并且淹水胁迫下紫穗槐能积累可溶性糖和脯氨酸来适应环境,并以此来保护脂膜,这也可能是丙二醛含量无明显差异的原因,其中半淹可溶性糖和脯氨酸含量最高,平均分别为22.43 mmol/L和570 μg/g,与正常间有显著差异(P<0.05)。因此紫穗槐具有强的抗涝能力,能适应不同淹水程度。     

骆驼刺幼苗生长和功能性状对不同水氮添加的响应

采用盆栽实验,设计干旱(30%~35%FC)、中水(60%~65%FC)和湿润(80%~85%FC)3个水分梯度以及不施氮、低、中、高4个氮素水平的完全随机组合试验,连续2年研究了不同水分和氮素添加对骆驼刺幼苗生物量、叶片和细根功能性状的影响,并分析了不同功能性状间的相关性。结果表明,骆驼刺幼苗的生物累积、叶片和细根功能性状均受到水氮交互作用的显著影响,但不同生长时期响应格局不同。对于1年生幼苗,总根系生物量在干旱低氮处理下最高,但与中水不施氮处理差异不明显;比叶面积和叶氮含量在干旱中氮处理下均显著高于其他处理,叶片组织密度值却最低;在干旱高氮处理下细根比根长显著高于其他处理,细根组织密度却明显较低。对于2年生幼苗,中水中氮处理的叶片、细根、地上和地下生物量累积均最高;比叶面积在对照处理(干旱不施氮)下最高,叶片组织密度值却最低;干旱低氮处理的细根比根长显著高于其他处理,但细根组织密度明显较低。叶片与细根功能性状间无明显相关性,但叶片与总根系生物量呈极显著正相关。叶氮含量与比叶面积也呈显著正相关,细根比根长与细根组织密度、比叶面积与叶片组织密度均呈显著负相关。这表明叶片与细根功能性状对水氮条件变化的响应并不同步,地上与地下生长的关联主要表现为叶片和根系生物量累积变化的一致性。     

羊草功能性状和地上生物量对氮素添加的响应

植物功能性状对资源变化的适应策略是生态学研究的基本问题之一。本研究在不同氮添加梯度处理下,测定了羊草(Leymus chinensis)的11个功能性状和地上生物量的变化。结果表明,氮添加显著影响羊草的叶片叶绿素a和b含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量和比根长(P0.05),而对叶片磷含量、比叶面积、叶片厚度、比茎重和植株高度没有显著作用(P0.05);叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量、比茎重和比根长之间有显著的相关关系(P0.05),比叶面积、叶片厚度和植株高度与其它功能性状的相关性不显著(P0.05);20 g·m~(-2)的氮添加处理下,羊草地上生物量最高;羊草地上生物量随叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮磷含量、株高的增大而显著升高(P0.05),随叶片干物质含量、比茎重的增大而显著降低(P0.05)。     

降水变化对混生红砂-珍珠生物量及分配的影响

为研究两种植物生物量及分配对生长方式和降水变化的响应,本研究以混生群落优势种单生-混生红砂(Reaumuria soongorica)和珍珠(Salsola passerina)幼苗为研究对象,采用收获法测定不同降水量条件下单生与混生红砂和珍珠各器官生物量。结果表明：生长方式对两种荒漠植物生物量有显著影响(P<0.05),与单生相比,混生红砂与珍珠总生物量及各器官生物均减少;红砂总生物量变化是由根系生物量决定,而珍珠总生物量变化则是由根、茎、叶生物量共同作用。生长方式对红砂根冠比和珍珠源汇比也有显著影响(P<0.05),与单生相比,混生珍珠源汇比平均增长量为24.74%,混生红砂叶根比平均增加了33.19%,而根冠比则有所下降。物种不同生物量在不同器官的分配有所差异,红砂生物量主要分配在根上,而珍珠生物量主要分配在叶上。红砂根生物量和珍珠叶生物量比受降水量显著影响(P<0.05)。     

干旱胁迫对盆栽小黑麦生物学特性及叶绿素含量的影响

通过时盆栽小黑麦在干旱和灌水两种条件下的叶绿素含量、地上生物量、地下生物量、株高、穗长、穗重和茎叶比进行研究,探讨干旱胁迫对叶绿素含量和形态指标的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低小黑麦的地上生物量、地下生物量、植株高度、穗长和穗重,但对茎叶比影响不显著;干旱胁迫条件下,在营养生长期内小黑麦叶绿素A、叶绿素B和叶绿素的含量均表现出明显降低,但当其进入生殖生长阶段,叶绿素A、叶绿素B和叶绿素的含量虽然表现出降低的趋势,但结果不显著.     

去叶对菊芋块茎产量及物质分配规律的相关性研究

通过对菊芋（Helianthus tuberosus）进行不同的去叶处理,探讨营养生长期去叶对菊芋块茎生物产量及物质分配规律的影响,为菊芋的高产栽培提供理论参考。结果表明：营养生长期去下1/3叶和去下1/2叶处理条件下块茎生物量均得到提高,剪去倒数1/3叶处理块茎产量达到最高值;营养生长期去叶提高了块茎生物量,降低了分枝数、花数和叶数;去叶提高了菊芋根比重、茎比重、块茎比重和根冠比,降低了叶比重和花比重;块茎干重与块茎数成极显著正相关（P<0.01）,与二级分枝的数量表现为显著正相关关系（P<0.05）;块茎干重与根干重、叶干重和一级分枝干重之间均呈正相关关系,与茎干重、花干重和二级分枝干重呈负相关。     

华南地区4种禾草的耐阴性比较研究

对露籽草(Ottochloa nodosa)、中间型竹叶草(Oplismenus compositus var.owaterii)、弓果黍(Cyrtococcum patens)、沟叶结缕草(Zoysia matrella)4种林荫禾草持续180 d遮阴(遮阴率为96%),测定他们的株型、生物量、密度、叶片枯黄率、叶绿...     

水分胁迫对霸王苗期叶水势和生物量的影响

用盆栽试验测定了不同水分胁迫下强旱生植物霸王苗期的叶水势和生物量。结果表明,随着土壤含水量的下降,霸王的叶水势逐渐下降。轻度和中度水分胁迫下,霸王的生物量没有受到抑制,而重度水分胁迫下生物量明显减少(P<0.05)。生物量在个体中的分配比例随着土壤水分亏缺程度的增加呈现有规律的变化,表现为根冠比增大;地上部分为茎的比例增加而叶片的比例减少,黄叶的比例增加而绿叶的比例减少;地下部分为根系直径<2mm/直径>2 mm增加。苗期霸王可通过自身调节在不同水分条件下生长,反映出很强的生态适应能力。     

紫花苜蓿形态和生理指标响应干旱胁迫的品种特异性

为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛（MDA）、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素（δ¹³C）和稳定性N同位素（δ¹⁵N）。结果表明：干旱胁迫显著降低了供试品种地上部分和根系的干重及分枝数（P<0.05）。干旱胁迫显著降低了巨能7的株高（P<0.05）,但增加了巨能7的根冠比,而WL363HQ的结果与之相反,这说明干旱胁迫下供试品种的株高和根冠比具有品种特异性的规律。干旱胁迫增加了WL363HQ和巨能7叶片和根系中MDA和脯氨酸的含量及抗氧化酶物质的活性,且在器官水平也具有品种特异性规律。干旱胁迫下巨能7叶片的MDA含量显著增加（P<0.05）,而在WL363HQ根系中的MDA含量也显著增加（P<0.05）。干旱胁迫下WL363HQ叶片脯氨酸含量、POD和SOD活性,及根系SOD的活性均显著增加（P<0.05）,而巨能7仅叶片SOD活性,根系脯氨酸含量、POD活性显著升高（P<0.05）。尽管干旱胁迫对供试品种叶片和根系C、N含量无显著影响（P>0.05）,但干旱胁迫显著提高了WL363HQ和巨能7紫花苜蓿根系的δ¹³C（P<0.05）,且WL363HQ叶片的δ¹⁵N均显著高于巨能7（P<0.05）。此外,干旱胁迫均显著提高了巨能7叶片和根系的C/N（P<0.05）。干旱胁迫下供试品种C、N代谢参数并没有在叶片和根系中表现出较为明显的品种特异性规律,深层次的机制还有待进一步研究。本研究结果将为进一步掌握紫花苜蓿叶片和根系协同抗旱机制及抗旱丰产紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据。     

坡向对野生荩草构件性状和生物量结构及水分配的影响

以3个坡向退化边坡草坪中入侵的野生荩草(Arthraxon hispidus)为研究对象,通过测定叶、茎、根等数量和质量性状、植株生物量累积和分配比及水分含量,分析坡向对荩草构件性状、生物量结构和水分配比的影响,研究荩草对异质生境的生长策略及应对能力。结果表明:1)坡向对光照强度、土壤含水及土层厚度有显著影响(P<0.05),使荩草种群盖度有显著差异。2)坡向对叶、茎及根性状有显著影响(P<0.05),荩草通过调整叶数、分蘖数及根数,改变叶面积、株高、节间长及根长,形成适应坡向生境的构件组成与形状。3)坡向对生物量累积有显著影响(P<0.05),阳坡单株生物量显著大于阴坡和半阴坡,阳坡生物量优先向茎分配,阴坡则向叶分配,通过调整生物量分配比,增加了荩草的适应性和抗逆性。4)坡向对植株含水量有显著影响(P<0.05),阳坡和阴坡植株含水量大于半阴坡,阳坡水分优先向茎分配,阴坡则优先向根分配。综上,荩草可依坡向生境调整生长策略,在3个坡向上形成生长良好的优势种,适合在边坡草坪建植中推广应用。     

不同放牧强度对糙隐子草功能性状的影响

以典型草原退化群落优势种糙隐子草为研究对象,探究其植株茎秆、叶片、根系等形态特征及生物量等功能性状指标对不同放牧强度的响应,结果表明:(1)轻度放牧和适度放牧对糙隐子草茎叶功能性状指标均无显著影响,重度放牧和极重度放牧使糙隐子草的株高较对照显著降低20.24%和21.09%,使糙隐子草的叶长较对照显著降低23.50%和23.24%,而重度放牧使糙隐子草的茎粗较对照显著增加35.00%。(2)糙隐子草根系总根长、表面积、体积等性状指标均随放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,在重度放牧处理下最低,极重牧处理下有所升高。(3)糙隐子草茎秆和根系生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先减小后增大的趋势,叶片生物量性状指标随着放牧强度的增加呈现先增大后减小再增大的趋势,其值均在重牧处理最低。(4)Pearson相关分析发现糙隐子草的株高、叶长、分蘖数与地上生物量均呈显著相关关系;根系生物量与总根长、表面积、体积、根尖数均呈极显著相关关系;地上生物量与根系物量之间呈极显著相关关系。研究表明,糙隐子草是通过改变茎秆、叶片、根系功能性状,调整其生存策略适应放牧环境变化,以保证在典型草原放牧生态系统中的存在比率。     

现蕾期氮添加对菊芋生物量及物质分配规律的影响

本研究通过对现蕾期菊芋（Helianthus tuberosus L.）进行氮添加处理，测定其根系、茎秆、叶片、花、块茎等器官生物量，计算茎叶比、根冠比等相关指标，探讨现蕾期氮添加对菊芋各器官生物量及物质分配规律的影响，以期为科尔沁沙地菊芋氮肥管理提供参考。结果表明：随着施氮量的增加，地上生物量呈现先升高-降低-升高-降低的变化趋势，地下生物量和总生物量均呈现先降低-升高-降低的变化趋势，菊芋地上生物量、总生物量、茎生物量和叶生物量的最大值均出现在添加量为78.75 Kg·N·hm^-2处理下，值分别为368.6633 g·plant^-1，503.0667 g·plant^-1，158.64 g·plant^-1，208.84 g·plant^-1；随着施氮量的增加菊芋根比重、花比重、块茎比重、根冠比均有显著差异，而茎比重、叶比重、茎叶比差异不显著；在不施氮条件下菊芋的根系、块茎产量达到最高，根冠比最大，根比重最大。综合来看，科尔沁沙地菊芋饲草利用最佳施氮肥量是78.75 Kg·N·hm^-2。     

水分和磷肥对达乌里胡枝子不同叶位叶绿素荧光参数特征的影响

采用盆栽控制试验,研究了达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)在3种水分水平[分别为土壤田间持水量的80%(HW)、60%(MW)、40%(LW)]与2种肥料处理（P处理：纯P 0.1 g·kg-1干土;对照：不施肥）下不同叶位叶绿素荧光参数特征。结果表明,P处理中,MW下旗叶F0和Fv/Fm值显著低于中叶,Fm值差异不显著,说明在轻度水分胁迫下旗叶PSⅡ反应中心受到的损伤较小,虽然旗叶和中叶电子传递没有差异,但旗叶光能转换效率比中叶高。另外,P处理显著降低了达乌里胡枝子叶片NPQ值,同时显著提高了MW下新叶和旗叶Fv/Fm值,说明施用P肥能够有效减少叶片对光能的热耗散,并提高其在一定水分胁迫下的光能利用能力,增强达乌里胡枝子对黄土丘陵区的适应能力。