干旱胁迫对桢楠幼树生长及光合特性的影响

【目的】探讨桢楠幼树对干旱胁迫的响应机制,为桢楠幼树栽培的立地条件选择和水分管理提供参考。【方法】以2年生桢楠(Phoebe zhennan S.Lee)幼树为研究对象,采用盆栽控水的方法,对桢楠幼树进行干旱胁迫试验,试验共设7组处理,每隔5d依次对其中1组处理停止浇水,即分别持续干旱0(正常供水,对照),5,10,15,20,25,30d,30d后形成了不同土壤水分梯度,之后测定桢楠幼树在不同干旱胁迫处理下的生长和光合生理指标,并分析其变化规律。【结果】持续干旱0,5,10,15,20,25,30d后,土壤体积含水量(SWC)分别为20.50%,9.26%,7.55%,5.34%,3.86%,2.80%,2.57%。与对照相比,干旱胁迫下,土壤体积含水量显著降低(P0.05)。干旱胁迫程度较轻(处理0～20d)时,桢楠幼树的叶片相对含水量(LRWC)无显著变化;重度干旱胁迫(处理20～30d)时,LRWC显著降低(P0.05)。随着干旱胁迫强度的增加,桢楠幼树的树高生长量和地径生长量均显著降低(P0.05),桢楠幼树叶片的叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。干旱胁迫前期(干旱时间≤15d),桢楠叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间二氧化碳浓度(Ci)均显著降低(P0.05);干旱胁迫后期(干旱时间15d),Pn、Gs和Tr继续降低,而Ci显著升高,光合活性下降。干旱胁迫下桢楠幼树的表观量子效率、光饱和点、RuBP羧化速率、CO2饱和点均减小,对光能和CO2的利用能力减弱。【结论】干旱胁迫显著降低了土壤体积含水量,从而使桢楠幼树叶片的相对含水量减少,导致气孔关闭,阻碍了桢楠叶片光合色素的合成,减弱了其对光能和CO2的利用能力,进而抑制了桢楠幼树树高和地径的生长,当土壤体积含水量降至3.0%以下时,植株处于枯死状态。     

遮阴对桢楠幼苗生长和光合生理特性的影响

【目的】了解不同光照条件下桢楠(Phoebe zhennan)幼苗的生长状况和光合生理特性,探讨有利于桢楠幼苗生长发育的最佳光照条件。【方法】采用遮阴方式模拟不同光照强度(即全光照、遮阴率50%、75%和87.5%4个水平),分析桢楠幼苗形态生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数等光合特性的响应规律。【结果】(1)随遮阴程度的增强,桢楠幼苗的株高生长量呈先升后降的趋势,地径生长量逐渐减小;(2)遮阴造成桢楠幼苗叶绿素总量、类胡萝卜素含量增加,叶绿素a/b值降低;净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、表观量子效率AQY、光饱和点LSP、最大净光合速率P_(n max)均随遮阴程度的增强而先升后降,光补偿点LCP、暗呼吸速率R_d、光呼吸速率R_p均逐渐降低;(3)遮阴下PSⅡ潜在活性F_v/F_0、PSⅡ最大光化学量子产量F_v/F_m、PSⅡ有效光化学量子产量F_v′/F_m′、PSⅡ实际光化学量子产量ΦPSⅡ、光化学淬灭系数q_P、光化学耗散比例P均有不同程度提升,非光化学淬灭系数NPQ、天线热耗散比例D下降。轻度遮阴能够提高桢楠幼苗光合性能,促进其生长发育,而重度遮阴下虽然其光捕获能力、光能利用效率较高,但光能的严重缺乏限制了其生长发育。【结论】桢楠幼苗对弱光环境的适应性较强,其最适遮阴率为50%。     

退耕还林造林决策支持系统开发

基于GIS的退耕还林造林决策支持系统采用GIS技术、组件式开发技术与数据库技术,广泛收集退耕还林政策指标、造林模式、造林技术等信息,建立知识库,运用科学的推理方法,实现用计算机对退耕还林工程进行数据管理、可行性分析、辅助决策以及各种查询.本文主要介绍系统设计思路、构成、功能以及关键技术.     

6个优良杉木家系的生长、光合和氮磷养分利用效率差异

【目的】生长监测和光合生理机制研究可为杉木优良家系的早期选择和科学评价提供理论依据。【方法】从国家杉木工程中心引进62个第3代杉木半同胞家系建立子代测定林,以本地的1.5代杉木为对照(CK),以生长优于本地杉木的6个杉木家系为对象,研究它们的生长性状、光合特征及其与氮(N)、磷(P)利用效率的内在关系。【结果】3号家系的株高和地径最大,显著高于CK、26和42号家系(P0.05);家系间的最大光合速率(P_(max))、表观量子效率(Q)、光呼吸速率(R_d)、光饱和点(L_(SP))和补偿点(L_(CP))的差异均不显著(P0.05),但家系间叶绿素a、b及总叶绿素含量的差异显著,26号家系最高,3号家系最低;家系间N、P养分含量及其光合利用效率的差异不显著。相关分析表明,生长性状与P_(max)、Q、叶N含量呈显著负相关;具有较高L_(SP)和较低R_d的家系,生长表现更好。N、P化学计量比特征表明幼龄期杉木的生长主要受N的限制,生长较差的家系采取保守的N、P利用策略。【结论】杉木生长性状不仅与净光合速率有关,更与光合总叶面积紧密相关,生长更好的家系对N、P养分需求量更大。综合来看,3、23和43号家系最为优良,可进一步从中筛选优良单株。     

3种土壤下巨菌草对镉胁迫的生理响应

通过盆栽试验研究了四川盆地3种典型土壤(冲积土、紫色土和黄壤)不同浓度镉(Cd)处理(0、20、50、100 mg·kg~(-1))对巨菌草植株生长的影响以及对抗氧化酶、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素等生理生化指标的影响。结果表明:3种土壤条件下,20 mg·kg~(-1)的Cd处理浓度对巨菌草的生长未造成显著影响,而随着处理浓度的增加,巨菌草的生长受到了显著的抑制作用;巨菌草地上部和地下部生物量随着Cd处理浓度的增加而呈现下降趋势,各部分生物量的降幅表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草地上部与地下部植株Cd含量随着Cd处理浓度的增加而显著增加,且表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均随着Cd浓度的增加呈先升高后降低的趋势;随着Cd处理浓度的增加,可溶性蛋白含量呈下降趋势,而丙二醛(MDA)和可溶性糖的含量则表现出上升趋势。总体来看,巨菌草对Cd污染具有一定的忍耐力和富集吸收作用,3种土壤类型中巨菌草对Cd的生理响应有所差异,但与其他2种土壤相比,冲积土中生长的巨菌草抗氧化酶活性的变化幅度和MDA含量都比较低,可溶性蛋白、叶绿素含量相对较高,表现出较强的耐Cd性。     

激光雷达沙尘参数提取技术研究

对激光雷达沙尘天气监测技术进行了研究,详细分析了Mie散射激光雷达气溶胶和沙尘参数计算方法.分析、设计并用C#言开发了用于处理和分析激光雷达回波信号的大气和沙尘参数反演软件系统.利用后向散射激光雷达(LB-D200)对北京市2006年春季沙尘天气进行监测试验,通过软件计算气溶胶参数,计算结果与其他监测结果相符.结果表明:通过退偏振系数可以计算出大气气溶胶中沙尘含量,后向散射激光雷达在沙尘天气沙尘的垂直分布探测中具有优势.     

镉胁迫下巨桉幼树的生长、养分含量变化及镉富集特性

【目的】探讨Cd胁迫对巨桉幼树生长和营养元素吸收的影响及巨桉对Cd的富集特征。【方法】2018年5-9月,以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽试验,设置5个Cd含量处理,即0 mg/kg（CK）、12.5 mg/kg（T1）、25 mg/kg（T2）、50 mg/kg（T3）、100 mg/kg（T4）,10月测定各处理植株的株高、地径并收获全株,测定各器官（吸收根、运输根、主干、枝条、叶）的生物量以及氮、磷、钾、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数以及不同处理Cd转运系数。【结果】（1）随着Cd含量的增加,巨桉幼树株高、地径净生长量均呈下降趋势,且T2～T4处理与CK差异达到显著水平;各处理总生物量与CK之间均无显著差异。（2）随着Cd含量的增加,巨桉幼树各组织器官内N、P、K元素含量总体呈降低趋势。（3）随着Cd含量的增加,植株各器官中Cd含量总体均呈增加趋势,且在同一Cd处理水平下,各器官Cd含量由大到小的顺序为吸收根＞运输根＞主干＞枝条＞叶。（4）随着Cd含量的增加,吸收根的Cd富集系数总体呈增加趋势,运输根的Cd富集系数呈先增加后降低的趋势,主干、枝条和叶的Cd富集系数无明显变化规律。随着Cd含量的增加,Cd转运系数呈下降趋势。【结论】巨桉幼树对Cd的转运能力有限,但其生长迅速,即使在高含量Cd胁迫下生长并未受到明显抑制,说明巨桉幼树对Cd有较强的适应性,因此可以初步确定巨桉为重金属Cd污染地区土壤修复树种。     

模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响

凋凋落物基质质量是影响凋落物分解速率的决定性因子之一,本研究旨在探究模拟氮沉降对苦竹林凋落物基质质量的影响。2007年11月至2010年12月每月一次连续对华西雨屏区苦竹人工林进行了模拟氮沉降试验,施氮水平分别为：低氮（5 g N?m–2?a–1）,中氮（15 g N?m–2?a–1）和高氮（30 g N?m–2?a–1）。在施氮2 a后,于2010年1月开始收集各样方的凋落物样品,连续收集12个月,分析测定凋落物基质质量。结果表明：施氮显著增加了凋落叶中N、P元素含量,中氮处理显著增加了凋落枝中N元素含量,中氮和高氮处理均显著增加了凋落枝中P元素含量;施氮对凋落物中C元素含量影响很微弱,显著降低了凋落叶中的C/N,中氮处理显著降低了凋落枝中的C/N,对木质素和纤维素含量均未造成显著影响。由于模拟氮沉降增加了苦竹凋落物的N、P含量,降低了其C/N,因此氮沉降可能会促进苦竹凋落物的初期分解速率。     

核桃凋落叶对萝卜种子发芽和幼苗生长的影响

【目的】分析核桃(Juglans regia)凋落叶浸提液和腐解液对萝卜(Raphanus sativus)种子萌发及幼苗生长的影响,探讨核桃凋落叶潜在的化感效应。【方法】采用浸提和腐解(20和40d)两种方式处理核桃凋落叶,得到3种质量浓度(25mg/mL(低)、50mg/mL(中)、100mg/mL(高))核桃凋落叶浸提液和腐解液,以蒸馏水处理为对照(CK),分析不同质量浓度核桃凋落叶浸提液和腐解液处理下萝卜种子萌发、幼苗生长相关生理指标的变化。【结果】与对照相比,核桃凋落叶浸提液和腐解液均降低了萝卜种子的发芽率、发芽指数和发芽势,并对萝卜幼苗的苗高、根长、鲜质量表现出低促高抑的浓度效应;核桃凋落叶浸提液和20,40d腐解液均提高了萝卜种子内可溶性蛋白和可溶性糖含量,并明显增加了萝卜幼苗叶片丙二醛含量,对幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性具有促进作用,对过氧化氢酶(CAT)活性具有抑制作用,而对幼苗氧化物酶(POD)活性表现为低促高抑的浓度效应。幼苗可溶性蛋白和可溶性糖含量均随处理液质量浓度的增加而升高。核桃凋落叶腐解液对萝卜的化感效应强于浸提液,且40d腐解液的化感效应强于20d腐解液。【结论】在一定质量浓度范围内,核桃凋落叶浸提液和腐解液对萝卜种子萌发及幼苗生长具有较明显的抑制作用,且抑制作用随着处理液质量浓度的升高而增强,同时在一定的时间范围内随凋落叶腐解时间的延长而呈增强趋势。     

铅胁迫下杉木幼苗生长与养分含量的变化及铅富集特性

【目的】探讨铅（Pb）胁迫对杉木幼苗生长与营养元素吸收的影响及Pb的富集与转移特性。【方法】以1年生杉木幼苗为试验材料,采用盆栽试验,设置0（CK）、250 mg/kg（T1）、500 mg/kg（T2）、750 mg/kg（T3）、1 000 mg/kg（T4）和1 500 mg/kg（T5））Pb胁迫处理,测定不同处理杉木幼苗的形态（株高、地径）、生物量、叶片光合色素含量及各器官（吸收根、运输根、主干、枝、叶）中氮（N）、磷（P）、钾（K）、Pb含量,计算各器官的Pb富集系数和不同处理的Pb转运系数。【结果】①随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗株高、地径净生长量以及总生物量均呈先升高后下降的趋势,但各处理株高净生长量与CK之间均无显著差异,T4、T5处理地径净生长量和总生物量与CK差异达到显著水平。②随着土壤中Pb含量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的趋势,其中T5处理的叶绿素a和总叶绿素含量显著小于CK,其余各处理与CK无显著差异,各处理间叶绿素b和类胡萝卜素含量无显著差异。③随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官的N、K元素含量均呈先升高后下降的趋势;而地下部分P元素含量总体呈上升趋势,地上部分则呈先上升后下降趋势,吸收根、运输根、枝、叶P元素含量均显著大于CK。④随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官中Pb含量呈上升趋势,且在同一Pb胁迫处理下,各器官Pb含量由大到小依次为吸收根、运输根、主干、叶、枝。⑤随着土壤中Pb含量的增加,杉木幼苗各器官Pb富集系数总体呈先升高后下降的趋势,各处理间Pb转运系数无显著差异。【结论】杉木幼苗对Pb的转运能力有限,但在低含量Pb胁迫环境中生长受到促进,由于杉木生长迅速,因此可将其作为低含量Pb污染地区的造林树种。