额济纳绿洲天然胡杨光合速率与其叶水势相关关系研究

以额济纳绿洲天然胡杨为研究对象,选择绿洲内典型天然胡杨林型,针对不同年龄和径级的胡杨,选择固定样木,对其光合速率和叶水势进行了同步测定,对二者的基本规律和相关关系进行了科学分析。结果表明:胡杨的水势由低到高的规律是中径级树>小径级树>大径级树,整个白天内出现一个最低值范围,而光合速率由高到低的规律也同样是中径级树>小径级树>大径级树,但日变化为在中午的前后出现两个高峰期,中午时分存在午休现象;不同年龄和径级的胡杨其光合速率与叶水势的相关关系为显著的负相关。     

土壤水分胁迫对胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应特性的影响

采用盆栽试验研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、中度水分胁迫(50%～60%)和重度水分胁迫(30%～40%)条件下,胡杨和灰叶胡杨2年生幼苗光合作用-光响应特性.结果表明:胡杨、灰叶胡杨光合作用-光响应曲线符合非直角双曲线函数.在正常供水条件下,胡杨、灰叶胡杨的最大光合速率(Pn max)分别为24.59、16.68 μmol CO2· m-2s-1,表观光合量子效率(AQY)分别为0.059、0.036 μmol CO2·μmol-1photons,光饱和点(LSP)分别为603、517 μmol photons·m-2s-1,光补偿点(LCP)分别为42、41 μmol photons·m-2s-1、暗呼吸速率(Rd)分别为2.99、1.45 μmol CO2·m-2s-1.土壤水分胁迫能显著降低胡杨、灰叶胡杨Pn max、AQY、LSP,而对LCP及Rd无显著影响.无论在正常供水还是在土壤水分胁迫条件下,胡杨均表现出更高的光合活性,其Pn、Pn max、LSP、AQY及Rd值均比灰叶胡杨高,而LCP值,二者之间无显著差异.表明生长在同一生境中的胡杨对光照、土壤水分的生态适应能力高于灰叶胡杨.     

胡杨叶功能性状差异及其与树形因子的关系

叶片是植物光合作用的主要场所,其生理变化可反映不同生境下植物适生策略。探究塔里木河下游不同生长阶段的胡杨叶功能性状差异及其与树形因子的关系,以期为荒漠河岸林资源保护提供理论依据。结果表明:筛选的10个叶功能性状指标存在不同程度变异,变异系数介于10.7%～39.6%之间;其中叶干重变异系数最大,叶片厚度变异系数最小。幼树、中树、成树和老树叶功能性状间均存在相关性,即比叶面积与叶干物质含量、叶组织密度、叶面积、叶鲜重、比叶重呈极显著负相关(P<0.01),与叶片厚度呈极显著正相关(P <0.01)。树形因子对叶功能性状变异的共同解释量为79.33%,其中,枝下高、树高和冠幅是叶功能性状变异的主要影响因素,而枝下高对叶功能性状的正效应最为明显。总之,树形因子对胡杨叶功能性状的影响显著,不同生长阶段的胡杨通过叶片多个功能性状的协调和权衡分配来适应荒漠恶劣的生态环境。     

环境因子对胡杨苗木高生长影响的相关分析

1 前言胡杨(Populus diversifolia)广泛分布于干旱荒漠、半荒漠地区河流两岸滩湿洼地和湖盆周围沙地。在欧洲、亚洲及北非的沙漠地区均有天然分布,我国的新疆、甘肃、宁夏、内蒙、河北、山西、陕西及东北     

元宝枫幼苗对不同水分条件的生理生化响应

为揭示不同水分条件下元宝枫幼苗的生理变化,试验选用6对叶龄的元宝枫幼苗作为材料,采用人工控水处理法,研究不同水分条件下元宝枫幼苗的生理响应。结果表明:随着基质含水量的增加,元宝枫幼苗抗氧化酶活性、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均表现为先降低后升高的趋势。随着处理时间的延长,抗氧化酶活性及丙二醛含量均有所降低,说明元宝枫幼苗有较强的适应性,能通过抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量的调整,有效地防止质膜氧化的伤害,适应不同水分环境。元宝枫幼苗适宜生长的水分条件为基质饱和含水量的20%～60%。     

两种藤本植物叶片性状及相关性对季节的响应

研究通过对两种藤本植物叶片的叶面积、比叶面积、叶厚度、气孔参数和叶脉密度的测定来分析不同季节下植物叶片的性状差异以及其性状之间的联系,为探讨植物叶片性状对环境适应的可塑性提供理论基础,同时也为藤本植物在园林中的应用提供依据。结果表明:(1)两种藤本植物叶片各性状随着季节变化呈现显著差异(P<0.5),季节变化对五叶地锦的影响大于爬山虎。两种植物的叶面积和叶厚度均夏季为最高;五叶地锦叶片气孔长度和气孔密度随季节变化先减小后增大;爬山虎叶片气孔长度随季节变化逐渐增大,气孔密度先减小后增加,春季气孔密度最大;叶脉密度均为春季最大,夏季和秋季逐渐降低。(2)两种植物叶片各性状之间存在一定的联系,但是显著性因品种和季节变化而不同。     

中国南北样带上栲属树种叶功能性状与环境因子的关系

以南北样带上9种主要栲属树种为研究对象,分析了栲属树种的主要功能性状与环境因子的关系.结果表明:样带上栲属树种的单位面积最大净光合速率与年平均气温成显著负相关(r=-0.413,P＜0.05),与年光合有效辐射呈显著正相关(r=0.457,P＜0.05),与年均降水量相关性不显著.比叶面积与年平均气温和年降水量均成显著的正相关(r=0.418,P＜0.05;r=0.334,P＜0.05).在叶片养分含量方面,栲属树种的叶氮含量、叶磷含量与年平均气温、纬度均无明显的相关性.     

植物功能性状对环境的响应及其应用

综述植物功能性状对环境因子(降水、温度、光照、土壤肥力及大气成分)的响应、植物功能性状之间的关系及其对环境的响应,探讨植物功能性状在全球叶片经济型谱、生态系统结构与功能、干扰响应与恢复、模型模拟、植物功能型/群及系统发育与进化等研究中的应用.提出植物功能性状研究的方向及所面临的问题.     

4种柳树苗木叶的PV水分参数对水分胁迫的响应

在温室内研究了瑞典能源柳C号、2号柳、4号柳和陕北红皮柳苗木的抗旱能力。对其盆栽苗木施行水分轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫及正常(供水)生长4种处理,应用压力室和PV技术测定4种柳树苗木在不同处理状态下的叶组织多项水分参数,以此对其苗木的耐旱能力作综合评定。结果表明,在水分胁迫条件下,2号柳苗木叶吸收水分的能力最强;4种柳树的苗木均有一定的渗透调节和保持膨压能力,4号柳、2号柳、红柳的苗木能通过增加叶束缚水的含量来实现渗透调节,但其依靠改变苗木叶束缚水的含量来实现渗透调节的作用有限,红柳、4号柳苗木在土壤相对含水量降至61%时,2号柳苗木在土壤相对含水量降至46%时,其叶由束缚水含量所引起的渗透调节作用消失;在水分胁迫条件下,红柳、4号柳苗木通过改变叶组织细胞壁的弹性来保持其的膨压,2号柳、能源柳C号的苗木主要靠叶渗透调节来维持其的膨压。水分胁迫能增强红柳、能源柳C号、4号柳苗木保持最大膨压的能力,而降低2号柳苗木维持最大膨压的能力;4号柳能通过提高苗木叶细胞原生质忍耐脱水的能力来适应干旱,能源柳C号、红柳苗木叶细胞原生质耐脱水能力对水分胁迫的适应性差,在水分胁迫条件下其耐脱水能力减弱。通过对4种柳树苗木叶组织渗透调节和维持膨压能力的综合比较,其抗旱能力由强至弱依次为能源柳C号、2号柳、红柳和4号柳。     

10年生杉木人工林叶片和细根功能性状对土壤磷添加的响应

目的 揭示10年生杉木人工林叶片、细根功能性状对土壤磷添加的响应,为提高杉木人工林生产力提供科学依据。 方法 在10年生杉木人工林中设置P0（对照）、P1、P2、P3、P4、P5共6个处理,土壤施磷量分别为0、60、120、180、240、300 kg·hm−2·a−1,进行了3年模拟磷沉降控制试验,分析了叶面积（LA）、比叶面积（SLA）、叶组织密度（LTD）、叶干物质含量（LDMC）、比根长（SRL）、比根表面积（SRA）、根组织密度（RTD）、可塑性指数（PI）的响应及功能性状之间的相关性。 结果 在土壤磷缺乏情况下,随着施磷浓度程度的增加,杉木的LA、SLA、SRL、SRA均先增加后降低,LTD、LDMC、RTD均先减小后增加。在不同施磷处理下,杉木叶片、细根功能性状的PI平均值分别为0.21、0.16,CV的范围为3.9%～15.9%,属于较弱变异。杉木叶功能性状LTD与LA、SLA在P0、P2处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关,LTD与LDMC在P1处理下呈显著正相关（ P < 0.05）;SLA与LA在P0、P3处理下呈显著正相关（ P < 0.05）,SLA与LDMC在P4处理下呈极显著负相关（ P < 0.01）。杉木细根功能性状SRL与SRA在P0、P3、P4、P5处理下呈极显著正相关（ P < 0.01）,SRL与RTD在P3、P4处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关;RTD与SRA在P0、P2、P3、P4、P5处理下呈显著（ P < 0.05）或极显著（ P < 0.01）负相关。 结论 杉木通过协调叶片和细根功能性状的耦合关系响应不同梯度的土壤磷添加,进而形成应对土壤磷含量变化的生存策略。本研究表明,适当的磷添加（P2、P3）有利于10年生杉木人工林的土壤养分吸收和生长。     

Effect of stand age and individual growth on seed germination of <Emphasis Type="Italic">Populus euphratica</Emphasis> in the Ejina Oasis,China

We conducted an investigation into the germination of seeds from individual Populus euphratica trees of different ages     

胡杨蒸腾耗水的单木测定与林分转换研究

利用热脉冲技术,在黑河下游额济纳天然绿洲内测定胡杨单木边材液流在不同位点、方位的变化,结果表明:液流速率随深度的增加而增大,在15 mm处达到最大值,随后随深度增加而减小,越靠近形成层,液流启动越早,减小滞后;在4个方位上,南、西面液流速率远远高于北、东面;南面比西面液流启动较早,下降较快;西面液流速率下降滞后于南面;在北与东面,2个方位液流速率变化不大.在此基础上,采用边材面积作为纯量,对胡杨近熟林耗水量进行了推算.胡杨林边材面积与胸径之间存在较高的相关性,两者之间的关系可以用幂模型很好地拟合.通过实测标准地的胸径分布,推算出林地边材面积的分布,利用热脉冲测定单木液流通量,推算出黑河下游胡杨近熟林年生长期(4-10月)耗水量为3 172 m3·hm-2.     

Plant diversity and its maintenance in <Emphasis Type="Italic">Populus euphratica</Emphasis> riparian forests in the Ejina Oasis,China

The dynamic environments in riparian zones support a variety of life-history strategies, which constitute a fundamental mechanism for development and maintenance of biodiversity in riparian forest ecosystems. To demonstrate the effect of life-history strategies on biodiversity, we investigated community-level diversity and its relationship to environmental variability in the riparian Populus euphratica forests of the Ejina Oasis. Communities were divided into 14 associations on the basis of their species importance values. The Simpson’s index, Shannon-Wiener index, Pielou’s evenness index and the regional Whittaker’s index were applied to calculate community diversity. An ordination of the sample plots was carried out by correspondence analysis (CA). Biodiversity was relatively low across the entire study area, but there was high community diversity (βw = 8.09) due to the spatial heterogeneity of habitats in different plots. In addition, we investigated the relationship between biodiversity and several environmental factors, such as water availability, community components and soil conditions. We conclude that the heterogeneity of soil and water availability drives community diversity patterns in riparian zones and that community-level diversity favors the maintenance of species diversity in the P. euphratica forests in the Ejina Oasis.     

额济纳绿洲不同树龄胡杨狭叶和阔叶耐旱特征

应用压力室技术对胡杨幼苗、幼树和成熟胡杨的狭叶和阔叶测定,绘制PV曲线并利用相关公式计算不同树龄胡杨狭叶和阔叶的水分参数,同时结合角质层蒸腾和气孔蒸腾测定结果研究胡杨狭叶和阔叶耐旱特征。研究结果表明：胡杨阔叶的耐早性强于狭叶,二者的耐旱方式存在差异,阔叶渗透物质含量高,忍耐低渗透势的能力强;狭叶主要通过高弹性的细胞壁维持膨压,其忍耐低渗透势的能力不及阔叶。成熟胡杨无论狭叶还是阔叶主要的水分散失形式是气孔蒸腾,体内的水分平衡主要通过气孔进行调节。     

初始盐胁迫下ABA与CaM对胡杨叶片气体交换的调控

以典型的耐盐树木胡杨(Populus euphratica)为试验材料,研究叶片气体交换对初始盐胁迫的响应机制.在初始盐胁迫下,胡杨叶片ABA和CaM水平提高,叶片气孔导度、蒸腾速率和净光合速率相应迅速下降,表明ABA和Ca2 ·CaM参与了胡杨盐诱导的气孔关闭.5mmol·L-1钨酸钠(ABA合成抑制剂)、10mmol·L-1EGTA(胞外Ca2 螯合剂)和5 mmol·L-1LaCl3(Ca2 通道抑制剂)处理胡杨根部,对照苗木叶片的EVAP、Gs和Pn未受到影响,却提高了盐处理苗木(50 mmol·L-1NaCl,4h)的气体交换.结果显示,盐诱导内源ABA和CaM水平的提高导致了胡杨叶片的气孔关闭,这是因为:1)钨酸钠处理降低了盐处理苗木的ABA水平,增加了CaM的含量;2)EGTA或LaCl3处理显著降低了胡杨叶片的CaM水平,但ABA水平显著升高.此外,通过茎导入ABA来模拟盐诱导内源ABA水平的提高,发现茎部导入的ABA(10 μmol稬-1)能使胡杨叶片ABA和CaM水平迅速升高,叶片Gs、EVAP和Pn相应迅速下降,而先于ABA导入的5 mmol·L-1 LaCl3或5 mmol·L-1EGTA虽然提高了ABA的水平,但却显著降低了CaM水平,ABA诱导胡杨的气孔关闭也受到明显抑制.研究结果显示,钨酸钠、EGTA和LaCl3的使用,都能抑制盐诱导胡杨的气孔关闭,因此,在初始盐胁迫诱导胡杨气孔关闭的过程中,ABA和CaM很可能是共同作用:诱导胞质Ca2 水平升高,激活外向的K 通道和Cl-通道,诱导气孔关闭,从而降低经由蒸腾流进行的根冠盐离子运输.     

不同水源距离对胡杨林群落特征的影响

2009年在塔里木河下游从河岸500 m处开始不等间距设置12块标准地对胡杨林群落进行植物种类、高度、冠幅、株数、盖度等因子的调查,分析了水源的远近对胡杨林群落特征的影响。结果表明:离水源不同距离的胡杨林群落存在明显差异,随着离水源距离的增加土壤含水率及胡杨密度越来越低;近熟林和中龄林中胡杨的优势地位低于成熟林,中龄林的胡杨林群落稳定性高于成熟林和近熟林;成熟林和中龄林中,胡杨林群落的郁闭度、盖度等都随着离河床距离的增加而急剧降低。     

竹类植物光合特性与叶片功能性状研究

光合作用指标作为植物重要生理特性指标,受植物自身遗传特性与周围环境因素影响。植物叶片功能性状反映植物遗传特性以及植物适应周围环境变化的响应对策。因此,研究植物叶片功能性状指标与光合特性参数之间的相关性,具有重要的生理意义和应用价值。竹类植物作为地球陆地生态系统重要组成部分,对竹类植物光合特性与叶片功能性状的研究可为竹子经济栽培、经营管理、合理利用提供理论依据。文中总结了竹种光合特性已有研究成果,归纳影响竹子光合作用的影响因子,评述竹类植物叶片功能性状的研究内容及其对周围环境的响应,探讨竹类植物光合特性与叶片功能性状之间的相关性,并在此基础上提出了竹类植物光合特性与叶片功能性状研究展望。