不同温度条件下沙冬青幼树对土壤失水及复水的生理响应过程

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是我国西北荒漠区重要的防风固沙造林树种,当地高温、少雨的气候条件常会对其生长产生高温和干旱的双重胁迫,文中以沙冬青幼树为试材,通过人工气候箱调控气温(25℃、32℃、39℃和45℃),采用自然失水的方法(停止浇水0、3、6、9、12d),模拟研究荒漠区定植后的沙冬青幼树对夏季高温和干旱双重胁迫的生理及光合的响应过程,以期为该地区沙冬青定植后的水分管理提供理论依据。结果表明：当气温在25-39℃下,随土壤含水量降至10%,沙冬青叶绿素含量、净光合速率、气孔导度等指标小幅升高;土壤含水量小于6%时,沙冬青幼树叶片含水量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率、水分利用效率等指标明显降低;复水后上述指标均呈现恢复趋势。当气温升至45℃,沙冬青幼树叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率随土壤失水逐渐降低;当土壤含水量为6%时,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率接近0;复水后上述指标也未见恢复现象。此时,高温、土壤失水或复合胁迫都使沙冬青幼树无法正常生长。当气温从25℃升高至39℃时,沙冬青的生理及光合指标受水分的胁迫...     

中国西南区野生芒居群表型变异研究

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。芒植株普遍高大、生物质产量高、燃烧品质好,加之其分布广泛、抗逆性强、适宜在广袤的边际土地上种植,成为一种极为理想的生物能源植物。为探明中国西南区野生芒居群的表型多态性及表型变异规律,对37个野生居群材料的9个植物学形态特征及产量性状进行了研究。结果表明,11个表型性状在居群间的差异均达到极显著(P＜0.01)水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为单株产量干重、单株产量鲜重、分蘖数、旗叶长、旗叶宽、叶宽、茎节数、茎节长度、茎粗、株高和叶长。11个性状特征间存在显著的相关性,叶片长而且宽的芒,旗叶长而宽,植株高大,茎秆粗壮,分蘖较少,反之亦然。此外发现分蘖数、株高、叶长3项指标对芒单株产量存在显著正相关(P＜0.01),是评价芒单株产量的3项主要指标。9个植物学形态特征可归成为4个主成分因子,累计贡献率达到82.551%,最大程度上反映了所有材料测定的表型特征。采用欧氏距离系统聚类法将37个芒野生居群依据9个植物学形态特征分为3类:植株高大叶片窄长型、植株高大叶片宽长型和植株低矮叶片窄短型。     

不同种子预处理、培养温度及基质对两种沙棘种子萌发的影响

为解决沙棘育种中种子萌发率较低的问题,以2个沙棘品种(大果沙棘和中国沙棘),通过不同水温(0、40、50℃)和硫酸浓度(0、1.0%、3.0%、5.0%)浸种处理后,分别置于培养皿和土壤中在培养温度为25℃和35℃的培养箱内进行种子萌发实验并测定其种子萌发率、种子活力指数、发芽势和初始发芽天数,以探明不同种子预处理对其种子萌发指标的影响并筛选沙棘种子萌发的最佳预处理方法和培养条件。结果显示：(1)不同水温浸种后,2个沙棘品种在土壤中的发芽率显著高于在培养皿中,而培养皿中的种子活力指数和发芽势显著高于在土壤中且种子的初始发芽天数减少。在土壤中,除了50℃浸种、35℃培养条件外,其余处理随浸种水温的升高,大果沙棘的发芽率显著提高,而中国沙棘则表现出相反的趋势。升高的培养温度对于提高其发芽率效果不明显。当浸种水温度为50℃、培养温度为25℃时,大果沙棘在土壤中的发芽率最高(45%)。(2)大果沙棘品种经由不同浓度的硫酸处理后,在25℃的培养箱内发芽率显著高于35℃,且在培养皿中的发芽率显著高于在土壤中;中国沙棘则呈现出相反的规律。研究结果表明：经由1%的硫酸处理后,在培养皿中25℃培养下的大...     

残塬沟壑区不同果农复合模式对土壤理化性质及水源涵养功能的影响

为研究残塬沟壑区苹果园不同果农复合模式下土壤理化性质和水源涵养功能并筛选出水源涵养功能主导因素。以陕西省马坊塬果-荒(M0)、果-草(M1)、果-蔬(M2)、果-粮(M3)4种果农复合经营模式苹果园为研究对象,对比4种果农复合模式土壤理化特征差异性,并评估果农复合模式对土壤水源涵养功能指数的影响。使用逐步回归分析和通径分析探讨影响土壤水源涵养功能的主导因素。结果表明:生草处理、果蔬间作、果农间作下果园土壤容重、孔隙度、持水能力、养分含量等理化性质优于人工除草样地。其中生草处理、果蔬间作、果农间作土壤容重分比人工除草别降低了15.13%,11.84%,11.18%;有机质含量增加了143.76%,7.14%,120.46%。各果农复合模式下土壤水源涵养功能指数大小依次为M1(0.64)M3(0.59)M2(0.51)M0(0.38)。逐步回归分析表明,总孔隙度、容重和有机质含量是影响土壤水源涵养功能的主要因子,3个土壤因子可解释土壤水源涵养功能指数变异量的95%。通径分析表明,总孔隙度是影响土壤水源涵养功能的主要决策因素,容重是影响土壤水源涵养功能的主要限制因子。研究结果可为残塬沟壑区苹果园可持续土壤管理的选择提供科学依据。     

大青山阳坡五种灌木叶片解剖结构及其抗旱性研究

为了研究大青山阳坡几种常见植物叶片结构对树种抗旱性的影响，以内蒙古大青山阳坡优势植物虎榛子（Ostryopsis davidiana）、灌木铁线莲（Clematis fruticosa）、柄扁桃（Amygdalus pedunculata）、小叶鼠李（Rhamnus parvifolia）、黄刺玫（Rosa xanthina）5种旱生灌木为研究对象，通过石蜡切片技术，利用光学显微镜测定不同植物叶片厚度、角质层厚度、上表皮厚度等13个叶片抗旱性解剖结构指标。通过隶属函数法，采用叶片厚度、角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、主脉宽度、木质部面积6个指标对各植物的抗旱性进行分析与评价。结果表明：①灌木铁线莲的叶片厚度（319.30 μm）和小叶鼠李（5.06 μm）的角质层厚度较高。②黄刺玫的海绵组织厚度（45.99 μm）和叶片组织结构疏松度（32.89%）最低。③虎榛子主脉宽度（244.58 μm）和木质部面积（3 662.03 μm2）最高，而灌木铁线莲（9.66 μm）、小叶鼠李（9.24 μm）导管孔径较大。④根据隶属函数值得出5种植物抗旱性排序为：虎榛子（0.64）＞灌木铁线莲（0.56）＞小叶鼠李（0.51）＞柄扁桃（0.46）＞黄刺玫（0.36）。结果可为大青山阳坡植物抗旱机制研究提供解剖学依据。     

干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响

以2种不同耐旱性的鸭茅基因型(敏感型“01998”和耐旱型“宝兴”) 为研究对象,研究干旱胁迫下鸭茅根、叶膜质过氧化作用,渗透调节和保护酶活性的生理变化,探讨鸭茅耐旱机制。结果表明, 随着干旱胁迫时间的延长,2种基因型鸭茅根系及叶片电导率,丙二醛含量逐渐增加,渗透调节物质可溶性糖和游离脯氨酸不断积累,而可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性呈先上升后下降趋势。其中,叶片脂膜过氧化产物MDA累积和膜透性增幅较大,说明在持续的干旱胁迫下叶片所受伤害重于根系。而渗透物质积累方面,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量高于根系,而根系中的游离氨基酸的相对增加量则大于叶片,这可能与叶片是糖的主要产生部位,而根系则可以合成氨基酸有关。研究还表明,干旱胁迫第24天,耐旱型品种“宝兴”根系及叶片APX、POD活性显著高于“01998” 表明重度干旱胁迫并没有降低APX和POD酶清除H₂O₂和单态氧的能力,说明“宝兴”鸭茅在干旱条件下抗氧化清除系统响应更积极、更持久。     

不同藜麦资源的抗旱性评价及渗透调节剂对其抗旱性的影响

为了对藜麦资源进行抗旱性评价并研究渗透调节剂对藜麦幼苗抗旱性的影响,以黑藜(black quinoa)、白藜(white quinoa)、红藜(red quinoa )、蒙藜(mongolian quinoa)为试验材料,对其幼苗进行干旱胁迫（DS）和正常浇水（CK）处理,研究干旱胁迫对不同藜麦幼苗形态及生理指标的影响;同时用水、5%蔗糖和1%磷酸三种渗透调节剂对藜麦种子进行前处理后,对幼苗进行干旱胁迫和正常浇水处理,研究渗透调节剂处理种子对其幼苗的抗旱性指标影响,最后综合评价不同藜麦资源的抗旱性。结果表明： ①随着干旱胁迫时间的延长,藜麦叶片的相对含水量逐渐降低,藜麦幼苗生长受到抑制,生物量积累逐渐减少,而叶绿素含量则呈现先上升后降低的趋势。②渗透调节剂处理过的藜麦种子,其幼苗的抗旱性变化不同,5%蔗糖处理的幼苗抗旱能力较水处理显著高22.22%;而1%磷酸处理的幼苗抗旱能力显著低于水处理,表明5%蔗糖处理可以提高藜麦幼苗抗旱性,而1%磷酸对藜麦抗旱性影响不显著。③隶属函数法评价结果显示,4种藜麦资源的表现为红藜>白藜>蒙藜>黑藜。综上,在干旱半干旱地区种植藜麦,应优选抗旱性强的红藜和白藜,5%蔗糖可以作为提高藜麦抗旱性的渗透调节剂。研究结果为我国北方干旱半干旱地区的藜麦产业发展提供理论基础。