不同供氮水平对蒙古栎幼苗生物量与光合特性的影响

采用盆栽试验方法,从1、4、8、16、32 mmol·L^-1 5个N素处理对蒙古栎幼苗的生物量、相关生理指标以及光合特性等方面的影响进行研究。结果表明,随着供N水平的提高,蒙古栎幼苗根、茎和全株的生物量均在N₁₆供应下达最高,但与N₈、N₃₂处理间差异不显著,叶片生物量在N₃₂水平达最大,与N₁₆的差异不显著。根冠比随着供N水平的提高呈现降低的趋势。蒙古栎幼苗的光合参数（P_n、T_r、G_s、C_i）随供N量的增加呈现出先增加后减小的趋势,均在N₈水平下达最大。除叶绿素b之外,叶绿素a、叶绿素总量、类胡萝卜素以及可溶性蛋白含量与光合参数的变化一致,同样在N₈水平达最大。试验结果表明,增加N素供应可促进蒙古栎幼苗的生物量,或高或低的供N都会影响蒙古栎幼苗的光合作用。     

栓皮栎和侧柏水分利用率与叶片生理对海拔梯度的协同演化

本研究选取了华北土石山区四个海拔梯度（50 m、350 m、650 m和950 m）的栓皮栎和侧柏针阔混交林为研究对象,利用稳定碳同位素技术和叶片生理生态观测,分析针阔混交林水分利用效率和叶片生理生态变化适应海拔梯度变化的协同或权衡关系。研究结果表明：海拔每增加100 m,林地土壤含水量和叶片含水量均增加约1.5%,叶比面积和碳同位素比值分别降低约0.06～0.07 cm²/g和0.76～0.81‰,表明针阔林的水分利用效率随海拔梯度逐渐降低。栓皮栎和侧柏的光合速率随海拔呈先上升后降低趋势,并在650 m海拔处达到最大值,分别为4.57μmol·m^-2·s^-1,和7.73μmol·m^-2·s^-1。栓皮栎和侧柏均能通过调节水分利用效率和改变叶片生理生态协同适应海拔梯度变化,但在海拔梯度下,侧柏的叶片含水量、比叶面积低于栓皮栎,但侧柏的碳同位素比值和光合速率高于栓皮栎,说明栓皮栎对海拔梯度变化的适应更强性。研究结果为我国北方山区森林管护和生态可持续发展和提供理论依据。     

常绿阔叶林米槠叶片功能性状对不同海拔梯度的响应与适应

【目的】植物对温度变化的响应与适应一直是科学家研究的热点问题,不同海拔所带来的温度差异为研究植物对低温环境的适应提供了先决条件。目前,对常绿阔叶林不同海拔下优势种米槠（Castanopsis carlesii）叶片功能性状的种内变异知之甚少,对米槠应对低温环境采取何种生理生态策略的认识非常有限。研究海拔尺度米槠叶片性状的变化,有助于了解植物对环境变化的生存策略,可为预测未来气候变化下植物的空间分布提供科学依据。【方法】以江西省九连山自然保护区不同海拔(低、中、高)的米槠天然林为对象,测定其叶片的形态性状（叶面积、叶长、叶宽、长宽比、比叶重、叶干物质含量）与生理性状（叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、淀粉、可溶性糖、NSC）,揭示不同海拔梯度下米槠叶片性状的变异规律,检验不同海拔梯度下各叶片性状间的差异,探讨米槠对低温环境的适应策略。【结果】（1）叶面积、叶长、叶宽、长宽比、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素随海拔梯度的升高呈下降的趋势,而比叶重、淀粉、可溶性糖、NSC沿海拔梯度的增加呈上升的趋势,叶干物质含量随海拔梯度的增加没有发生明显的变异趋势;（2）叶面积、长宽比、比叶重、叶绿素a、叶绿素、可溶...     

林隙大小对土沉香人工更新幼树生长发育的影响

【目的】研究林隙大小对土沉香人工更新幼树生长发育的影响,为我国南亚热带地区马尾松林下人工更新提供参考。【方法】以广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心人工马尾松大(83～109 m~2)、中(52～76 m~2)、小(18～43 m~2)林隙以及林冠下栽植的4年生和12年生土沉香幼树为研究对象,采取典型抽样法,对土沉香幼树生长、叶片形态和一级枝条特征进行系统调查,并测定2种年龄幼树的生物量及其分配特征。【结果】随林隙面积的增大,2种年龄土沉香幼树的胸径、树高、冠幅和树冠长度均有一定程度的增长;叶片长度、宽度、平均单叶面积和比叶面积随林隙增大而减小,叶片长宽比则逐渐增加,且均存在显著性差异(P0.05);一级分枝的枝条基径、枝条长度和枝条数量均随林隙面积的增大而增加,分枝角度则逐渐减小;叶片、枝条、根、树干以及全株生物量均随林隙面积增大而增加,表明大林隙有利于促进幼树生长发育,林冠下的光照严重不足,抑制幼树生长而影响生物量积累。【结论】林隙对人工更新苗木的影响长期存在,大林隙有利于土沉香幼树生长和生物量积累,小林隙及林冠下其生长受到严重抑制。     

模拟氮沉降对朝鲜槐幼树光合生理特征的短期影响

为研究模拟氮沉降对朝鲜槐(Maackia amurensis)幼树光合生理特征的短期影响，采用尿素作为氮源分别在对照(CK)、低氮(50 kg·hm^-2)和高氮(100 kg·hm^-2)3个模拟氮沉降梯度下测量了朝鲜槐幼树部分叶片指标、光合-光响应曲线、光合-CO₂响应曲线。结果表明：随着施氮量的增加，朝鲜槐幼树的叶片相对氮质量分数、叶片SPAD值、叶片含水率均增大，平均叶面积表现为先升后降。对朝鲜槐进行光合-光响应曲线测量发现，朝鲜槐的最大净光合速率在高氮处理时为26.33μmol·m^-2·s^-1,显著高于CK和低氮处理(P<0.05),暗呼吸速率和光强利用范围在高氮处理时达到最大，氮添加激发了朝鲜槐幼树的光合潜力。对朝鲜槐进行光合-CO₂响应曲线测量发现，朝鲜槐的最大净光合速率在3种施氮处理时无显著差异，但施氮处理的光呼吸速率显著大于CK,CO₂利用范围和最大净光合速率在CK时达到最大值，但与其他施氮处理无显著差异。随着施氮...     

蒙古栎与辽东栎幼苗生长规律与生物量特征

[目的]研究蒙古栎与辽东栎幼苗年生长规律、生物量特征及种间差异。[方法]通过对同一环境条件下蒙古栎与辽东栎幼苗生长和生物量性状指标的测定、分析,研究2树种幼苗年生长规律、生物量特征及种间差异。[结果]蒙古栎与辽东栎幼苗苗高、地径年生长规律十分相似,幼苗苗高年生长规律总体上呈＂S＂型曲线生长,而地径的年生长过程表现为先快后慢的生长规律;蒙古栎与辽东栎幼苗苗高、地径均以春末夏初生长最快,但前者速生期略晚于后者。蒙古栎与辽东栎幼苗苗高生长量分别为12.23和12.29cm,主根长分别为35.71和34.20cm;蒙古栎与辽东栎幼苗均以侧根数目在＂0～5根＂组别的幼苗比例最大,分别占总苗数的45.45%和58.97%;蒙古栎与辽东栎幼苗在苗高、主根长、苗高/主根长、侧根数、根径粗5个性状间均无显著性差异;蒙古栎幼苗单株生物量均值是辽东栎幼苗的1.47倍;蒙古栎与辽东栎幼苗各器官中生物量均为根部〉叶部〉茎部,2者种间幼苗生物量在各器官中的分布比例无显著性差异。[结论]该研究可为蒙古栎与辽东栎种间遗传分化、苗期抚育管理及过渡区造林树种选择研究提供科学依据。     

比叶重及其与光合能力的关系

白桦、水曲柳、蒙古栎和红松四个树种各自的叶面积与叶干重具有显著的相关关系 ,比叶重存在着明显的季节变化 ,这种变化与其生长节律密切相关 ,同时反映出不同树种之间养分利用及贮藏方式存在着差异。三个阔叶树种及红松当年生叶的比叶重 ,生长季末高于生长初期 ;红松 1年生叶和 2年生叶 ,在生长初期的比叶重高于生长末期。四个树种在生长初期比叶重变化速度的不同 ,反映出树种间叶片发育过程存在差异。生长季树种比叶重平均值的排序为 :红松 >白桦 >水曲柳 >蒙古栎。水曲柳、蒙古栎以及红松 2年生叶的比叶重与光合能力表现出统计上的显著相关关系 ,相关曲线均为二次抛物线型 ,即比叶重过大或过小 ,光合能力都会降低。白桦和红松1年生叶的比叶重与光合能力的相关性很弱。     

蒙古栎次生林垂直结构特征对目标树经营的响应

目的基于单株木的目标树经营技术是实现近自然森林经营的重要途径。为揭示目标树经营对天然次生林垂直结构的影响,以长白山北部蒙古栎次生林为研究对象,探讨各林层林分结构与单木生长对不同目标树抚育间伐强度的响应,为制定科学合理的经营措施提供基础依据。方法2013年8月在吉林省汪清林业局设置16块面积0.09 hm2（30 m × 30 m）的样地开展目标树经营试验。根据间伐强度设置弱度（5%）、轻度（10%）、中度（20%）和对照4种处理,每种处理4个重复,2016年复测样地。采用树冠光竞争高法（CCH）将林分划分为上林层、中林层和下林层3个林层,比较分析不同抚育间伐强度对各林层高度、树种组成、林木竞争和生长的影响。结果（1）各林层树冠光竞争高度分别为上林层15.27 ~ 16.12 m、中林层8.76 ~ 9.65 m、下林层2.95 ~ 3.37 m。间伐提高了上、中林层高度,其中中度间伐下上林层平均高度为15.42 ~ 17.21 m,显著高于其他处理,而下林层高度基本不变。（2）间伐调整了上林层和中林层各树种所占比重,上林层中白桦下降,蒙古栎提高,且蒙古栎比重随着间伐强度的增大而增大;中林层白桦、杂木比重下降,红松比重增加。（3）上林层平均胸径在中度间伐下得到了提高,增幅达到0.57 cm,而在其他处理下有所下降。中林层平均胸径只在轻度间伐下得到提升,下林层平均胸径的变化与上林层呈现相反的趋势。林分中上林层所占蓄积比重增大,弱度、轻度、中度间伐样地上林层蓄积比重分别增加了1.92%、11.52%、13.15%。（4）间伐显著降低了各林层林木竞争指数,其中下林层对目标树抚育间伐响应最为积极,以弱度间伐的降幅最为显著,林木竞争指数由0.634降为0.455。（5）各林层直径定期生长率和材积定期生长率随林层高度的增加而降低,上、中、下林层的直径生长率分别为1.22% ~ 1.96%、1.94% ~ 2.59%、4.02% ~ 8.17%,材积生长率分别为1.74% ~ 4.10%、3.50% ~ 5.14%、10.12% ~ 18.97%。结论目标树经营能够显著影响蒙古栎次生林各林层的生长与结构,但是各林层特征对不同抚育间伐强度的响应不一致。综合来看,中度间伐（间伐强度20%左右）是研究区蒙古栎次生林较为适合的目标树抚育间伐强度,有关具体抚育方式和后续抚育时间还有待林分动态的长期观测。      

长白山林线树种岳桦幼树叶功能型性状随海拔梯度的变化

通过研究沿不同海拔岳桦幼树叶功能型性状,揭示其对环境的响应机制.结果表明:①随海拔升高,岳桦叶面积(LA)逐渐降低,比叶重(LMA)增加,但LMA较高的可塑性指数表明其适应更依赖叶片的薄厚变化;②岳桦叶绿素含量随海拔升高而显著下降,但类胡萝卜素Car和Car/Chl显著升高,Chlb和Car/Chl表现出较高的可塑性指数,更倾向于吸收蓝紫光和保护光合器官;③岳桦叶氮含量(Narea和Nmass)在海拔1800-1900m间最低,在低海拔和高海拔均表现较高,但Chl/Nmass却随海拔升高而显著增加,Nmasss比Narea具有较高的可塑性指数,对光能的吸收更依赖Nmass对Chl的贡献,高海拔主要将更多的氮投资于光合器官的保护(1900m以上),低海拔则更倾向于光合生产(1800m以下);④随海拔升高,MDA增加,但随之抗氧化物质DS、Pro和APX活性增加,负责对活性氧的抵御和清除,但APX活性最大的可塑性指数表明活性氧的清除更依赖于酶促系统,但在海拔1900m以上,APX活性差异不显著,生理抗性逐渐下降,限制岳桦继续向高海拔生长;⑤抗氧化物质可塑性指数最高,叶绿素和叶形态次之,叶氮最低,表明随海拔升高,岳桦林以保护自身的生存为最主要的适应策略机制,然后以增加吸收光能的Chlb及LMA指标为主要生长策略.     

阔叶红松林主要树种光合与光谱反射特性及初级生产力研究

目的  从生理角度探究阔叶红松林不同演替阶段的5个主要树种对光胁迫的适应性差异；揭示不同高度和不同冠层方向是否对叶片的光合特性、光谱反射特性以及相关生理功能性状产生影响；对各树种的有机物积累速率进行评估，为东北地区阔叶红松林初级生产力的研究提供参考。 方法  选取了阔叶红松林林冠层的5个乔木树种（春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松）进行研究，测定不同取样位置的叶片光合参数、光谱反射参数、比叶面积、元素含量等生理指标，进行方差分析与均值多重比较，建立各生理参数之间的相关关系，利用异速生长方程估算样地春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的初级生产速率。 结果  （1）光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征的种间差异显著（P < 0.05）。红松的表观量子效率最低，暗呼吸速率和光补偿点均比其他树种高，比叶面积最小，叶片厚度最大，氮元素含量和钾元素含量最低；（2）各树种的光合特性、光谱反射特性、比叶面积、叶片厚度和叶片元素含量等生理特征在不同取样位置无显著差异（P > 0.05）；（3）阔叶树种的暗呼吸速率和光补偿点分别与光化学反射指数存在显著的种间负相关（P < 0.05），线性拟合结果表明R2分别高达0.96和0.94；（4）春榆、紫椴、胡桃楸、蒙古栎和红松种群的最大初级生产速率分别为4.806、1.637、1.981、0.350、0.106 kg/s。 结论  不同树种对光胁迫的适应性差异在光合特性和光谱反射特性上都有所表现，叶片光合特性与群落树种的更替密切相关，群落演替后期处于林冠层的植物对光环境的适应性决定了该群落的冠层物种构成；植物在15 m以下的不同高度和冠层方向的差异不足以引起叶片的光合生理特征产生适应性改变；春榆对群落生产力的贡献的最大，红松最小。      

纳塔栎和南方红栎2年生苗耐水湿性试验

在温室盆栽条件下,研究了纳塔栎(Quercus nuttallii)和南方红栎(Q. falcata)2年生苗木在土壤涝渍(A,土壤水分完全饱和)、土壤淹水(B,淹水深度土表以上20cm)和对照(CK,正常管理,土壤的田间持水量保持在70%左右)3种处理水平,持续75d胁迫下的反应,以耐水性极强的落羽杉(Taxodium distichu)作为参照,测定苗木存活率、高生长量、生物量、净光合速率、气孔导度、根系活力、根系乙醇脱氢酶活性(ADH)等生长与生理指标.结果表明:A处理3个树种成活率均为100%;B处理纳塔栎和落羽杉的成活率为100%,南方红栎在胁迫49d时开始出现死亡,75d成活率仅为20%.A、B处理条件下南方红栎苗高生长量比CK分别减少7.23%和18.81%,生物量积累分别减少19.93%和57.19%,纳塔栎不同处理间生长差异不显著,落羽杉A处理的高生长量和生物量显著超过CK.A和B处理的南方红栎净光合速率和气孔导度明显下降,纳塔栎虽也有所下降,但处理间差异不显著.B处理条件下,南方红栎的根系活力和ADH活性都显著降低,纳塔栎的根系活力显著降低,但ADH活性显著上升.通过比较淹水胁迫下各生长及生理指标综合指数的变化,认为纳塔栎的耐水湿能力与落羽杉相近,而南方红栎的耐水湿性较差.     

不同种源蒙古栎在3种生长条件下的综合评价

试验选用蒙古栎的5个种源,分3种处理,通过形态指标和生理指标的采集,对不同种源的生长和生理特征进行研究。结果表明:5个种源间生物量、地径、叶片数、单叶面积、气孔密度、气孔大小等形态性状差异显著或极显著,Pn、Yield和qN等生理特征差异也达显著水平。各种源中J种源生物量最大,达16.37 g;B种源最小,为11.46 g。处理2最有利于幼苗生长和干物质积累,其生物量比最小值处理3的大22%;但处理3苗高最大,说明光照对蒙古栎生物量的增加影响较大,但弱光可能诱导了幼苗叶片数和苗高的增加。处理间差异表明,蒙古栎生长除了受遗传物质控制之外,与环境条件存在明显的互作。5个种源的综合评价结果为:J>P>S>B>H,总的来说蒙古栎遗传资源丰富,J种源具备较大的推广利用价值。     

丛枝菌根真菌共生对石漠化生境白枪杆生长及光合特性的影响

  目的  探究石漠化生境丛枝菌根真菌共生对白枪杆Fraxinus malacophylla生长及光合特征的影响,为植被恢复选取优势菌种提供参考。  方法  设置摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae+农林生物肥(MN)、幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum+农林生物肥(YN)、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices+农林生物肥(GN)、农林生物肥(ck)共4个处理,测定不同处理下白枪杆生长(树高、胸径、根和叶生物量、叶面积、叶片色素及叶绿素)及光合特征(净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数、蒸腾速率、水分利用效率等)的变化。  结果  ①接种丛枝菌根真菌显著促进了白枪杆的生长与叶、根生物量积累(P＜0.05)。②接种摩西斗管囊霉和根内根孢囊霉显著提高了白枪杆叶绿素a、叶绿素b、叶黄素的相对含量(P＜0.05),提升率达6%~67%。③接种丛枝菌根真菌显著提高了白枪杆的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与水分利用效率(P＜0.05),显著降低了胞间二氧化碳摩尔分数(P＜0.05)。④主成分分析表明:气孔导度、树高、叶黄素是提高净光合速率的主控因子,平均贡献率达45.81%,叶绿素b、生物量和总叶绿素的影响次之。  结论  丛枝菌根真菌共生主要通过促进植株生长、光合色素含量,显著提高白枪杆净光合速率,其中摩西斗管囊霉为最优菌种。图5表2参33     

水稻分蘖期干物质积累对大气CO2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制

【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO₂浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO₂浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九(LY)和南粳9108(NJ)为材料,在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO₂浓度(A-CO₂,400μmol·mol^-1)和CO₂浓度升高(E-CO₂,600μmol·mol^-1)两个CO₂处理,高氮(HN,1.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)和低氮(LN,0.25 mmol·L^-1 NH₄NO₃)两个氮水平。分析CO₂浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素(CTKs)含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。...     

不同质量浓度NAA、IBA对栓皮栎、蒙古栎黄化嫩枝扦插生根的影响

目的以不同质量浓度的NAA、IBA对选育的栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化黄化嫩枝扦插生根的影响,探究何种质量浓度下最有利于其扦插生根,以期选出最合适的质量浓度组合,为今后栓皮栎和蒙古栎的无性选育提供技术支持。方法本研究以选育的栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化黄化嫩枝为材料,采用萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）2种植物生长调节剂,分别设置6个质量浓度（3 000、2 000、1 500、750、600、400 mg/L）,并用清水、未黄化实生苗半木质化嫩枝为对照,调查不同质量浓度NAA、IBA对栓皮栎、蒙古栎黄化嫩枝扦插生根的影响。结果黄化插穗在生根率、生根数、根长和根径方面均明显优于未黄化插穗,2种植物生长调节剂对黄化栓皮栎、蒙古栎嫩枝插穗不定根诱导差异显著。IBA分别为2 000、1 500、750、600、400 mg/L时处理黄化或未黄化栓皮栎、蒙古栎嫩枝的生根效果均优于NAA相对应的5个不同质量浓度处理的生根效果。在生长调节剂各个质量浓度条件下,处理的黄化栓皮栎、蒙古栎插穗,其不定根发生率、生根数等生根指标均明显高于未黄化插穗所对应的指标。当质量浓度为1 500 mg/L时,栓皮栎黄化嫩枝生根率比未黄化栓皮栎嫩枝的还要高20.0%,蒙古栎黄化嫩枝生根率比未黄化蒙古栎嫩枝的还要高14.6%。结论栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化的黄化与未黄化嫩枝扦插繁殖的最佳植物生长调节剂处理剂量均为1 500 mg/L的IBA。其不定根发生率、生根数等生根指标均最大,其中黄化栓皮栎插穗生根率达100%,黄化蒙古栎插穗生根率达84.6%。      

夏季遮光对连香树幼苗形态、光合作用及叶肉细胞超微结构的影响

  目的  光照是影响植物生长发育最重要的生态因子之一,分析遮光处理对连香树Cercidiphyllum japonicum幼苗生长及生理功能的影响,进而为其种苗繁育和拯救保护提供科学依据。  方法  通过人工遮光设置了全光照(L₀)、透光率55% (L₁)、透光率25% (L₂)、透光率10% (L₃) 4种光环境,应用LI-6400光合仪测定了不同光照条件下连香树幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间二氧化碳摩尔分数(C_i)的日变化,并通过野外取样和透射电镜技术观察了遮光条件下幼苗的生长形态及叶肉细胞超微结构的变化。  结果  ①遮光影响叶片含水量及叶片形态。随着遮光强度的加大,叶片含水量、单叶面积增加,比叶重减小,比叶面积增大,并与对照相比呈现显著差异(P＜0.05)。②遮光对幼苗的光合作用产生了显著影响。全光和L₁处理下P_n的变化曲线相似,均呈现不对称的“几”字形变化,未出现“午休”现象,14:00出现峰值,L₂和L₃处理的P_n变化相对缓和,峰值出现在12:00;G_s呈现与P_n类似的变化,而C_i则呈基本一致的凹形变化。P_n、G_s和T_r的日均值从大到小依次为L₀、L₁、L₂、L₃,C_i则呈现相反的序列变化。③ 遮光条件下,叶片叶绿素和类胡萝卜素质量分数均有一定程度增加,且随着遮光强度的加大其质量分数递增,提高了叶片的捕光能力。④全光下,叶肉组织中细胞轮廓可鉴,叶绿体数量少,紧靠细胞壁平行分布,细胞中央形成大的空腔,类囊体排列均匀,淀粉粒和嗜锇颗粒较少;遮光条件下细胞内叶绿体数量有所增加,在整个细胞中占有比例显著增大,叶绿体外形逐渐变为圆球形或椭圆形,淀粉粒数量较多,类囊体片层厚度加大,提高了弱光下的光合效率。⑤强度遮光条件(L₂和L₃)下,连香树苗高(H)和基径(D)依次递减,生物量模型D2H显著下降,幼苗正常的生长发育变缓;但轻度遮光(L₁)与对照相比幼苗的生长指标未出现显著差异。  结论  连香树对遮光具有一定的忍耐性和可塑性,轻度遮光未对幼苗的生长带来抑制性影响;轻度遮光有利于改善林内微环境,但有效辐射光强应达自然光强的55%以上。图3表4参29     

盐胁迫对砂糖橘幼树生长、生物量积累及光合生理的影响

【目的】明确砂糖橘对不同种类和水平的盐胁迫的适应性,为砂糖橘引种栽培和果园土壤管理提供科学支撑。【方法】分别以CaCO₃、NaHCO₃和NaCl模拟石灰质土壤、碱土和盐土的主要胁迫成分,并设0.3%和0.7%2种含盐量水平,以基质中不加盐为对照,栽培90 d后,测试分析盐胁迫对植株生长和生物量分配的影响及其基础生理响应。【结果】盐胁迫下砂糖橘单株落叶量较对照大1.85~17.66倍,盐分含量越高落叶量越大,NaCl胁迫下落叶量显著大于CaCO₃和NaHCO₃胁迫(P<0.05,下同)。盐胁迫对株高生长的抑制明显大于对地径和冠幅生长的抑制,对植株生物量积累的影响以对叶生物量的影响最明显,其次是对根生物量积累的抑制;2种含盐量水平的NaHCO₃、NaCl胁迫下各自植株根和叶生物量均较对照显著降低。不同种类和水平的盐胁迫均可导致砂糖橘叶片叶绿素含量降低,但0.7%CaCO₃胁迫与0.3%NaHCO₃胁迫、0.7%NaHCO₃胁迫与0.3%NaCl胁迫的效应相当。砂糖橘叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度对盐胁迫敏感,盐分含量越高3项光合生理指标的降低幅度越大;同种性质、2种水平的胁迫间植株叶片水分饱和亏缺均有显著差异,含盐量达0.3%即可使叶片丙二醛含量显著升高、细胞质膜透性显著增大。【结论】砂糖橘对CaCO₃含量较高的土壤具较强适应性,对NaCl为主的盐土及NaHCO₃为主的碱土适应性很差;对砂糖橘叶片叶绿素的破坏、光合生理的抑制及伴随的水分亏缺和膜脂过氧化是不同种类盐胁迫共同的作用特性。     

典型温带树种固碳速率研究

  目的  森林是陆地生态系统的主体,在陆地碳循环中起着关键作用,因此在碳中和背景下,如何持续增加森林碳库储量以及提高森林碳汇功能,已成为各方关注的热点。合理的树种配置是提升森林质量和碳汇能力的基础。  方法  以长白山阔叶红松林25 hm2固定样地连续15年（2004—2019年）4次群落调查数据为基础,分析了主要树种对地上生物量碳库储量贡献,比较不同树种固碳速率差异及在时间上的相关性。  结果  （1）2019年阔叶红松林地上生物量为（282.5 ± 102.8） Mg/hm2,过去15年间年均净固碳速率约为1.0 Mg/hm2,在3个监测周期（2004—2009年、2009—2014年和2014—2019年）内的固碳速率分别为1.54、0.73和0.76 Mg/（hm2·a）;（2）样地内地上生物量最高的7个树种（紫椴、红松、蒙古栎、水曲柳、春榆、色木槭和大青杨）累计贡献量占整个群落总地上生物量的96.2%,其中紫椴、水曲柳和蒙古栎3个树种贡献了73.6%;（3）紫椴、水曲柳、蒙古栎、红松和春榆5个树种种群数量持续下降,而其平均胸径和地上生物量均呈现增加趋势,表明其大径级个体的固碳作用持续增强;（4）主要树种固碳速率存在明显差异（?0.97% ~ 0.77%）,其中具有复叶结构的水曲柳是地上生物量积累速率最快的树种,年均增速约为0.77%,其后依次是紫椴（0.60%）、春榆（0.54%）、蒙古栎（0.38%）、红松（0.09%）、色木槭（?0.46%）和大青杨（?0.97%）;（5）7个种群在3个监测周期内表现出不同的增长动态,其中紫椴和色木槭、蒙古栎和红松、水曲柳和春榆之间表现出较高的正向波动关系,大青杨和春榆呈负向关系。因此,固碳速率在树种间存在时间上的异步性。  结论  该研究揭示的典型温带树种固碳规律、树种间固碳速率在时间上的异步性特点可为本地区植树造林实践中树种选择及配置提供一定的参考。      

干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO₂交换和H₂O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照。使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标（光合作用、叶绿素荧光、SPAD值）及生理指标（质膜透性和叶片相对含水率等）,并分析各指标间的相关性。【结果】环境变化影响甘蔗叶片的CO₂和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率和H₂O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率。干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂和水分交换受到抑制。干旱5 d时,2个参试品种的CO₂交换率和H₂O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO₂和水分交换过程接近停滞。与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低（P<0.05,下同）,云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159。干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著（P<0.01）相关性。复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO₂交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159。【结论】高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率、H₂O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159。