钙对低温胁迫下扁穗牛鞭草根保护酶活性的影响

本研究将生长一致的3个扁穗牛鞭草采用不同浓度CaCl_2溶液处理后,对其进行4℃低温胁迫,研究不同浓度外源Ca~(2+)对各材料根保护酶活性的影响。结果表明,在低温胁迫下,扁穗牛鞭草根内SOD、POD、CAT活性变化趋势总体表现为先升高后降低,适宜浓度的Ca~(2+)能提高扁穗牛鞭草根内保护酶的活性,提高其抗寒性,10mmol/L CaCl_2处理能提高材料1和2扁穗牛鞭草根内保护酶活性,15mmol/L CaCl_2处理能显著提高材料3扁穗牛鞭草根内的保护酶活性。     

冷季粤西野生香根草及扁穗牛鞭草对模拟光的生理响应

香根草(Vetiveria zizanioides(L.)Nash)和扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)是广东吴川地区野生香根草群落的建群种和主要伴生种,为从生理生态的角度探讨2种植物的共存及对冷季的适应问题,利用LI-6400光合仪的人工控制系统,于2004年12月下旬,对群落优势种野生香根草和扁穗牛鞭草的光合生理特性进行测定,比较分析两种植物的光合特性和水分利用特性。结果表明:在冷季,野生香根草和扁穗牛鞭草的光补偿点分别为13.37×mol·m^-2·s^-1和12.77×mol·m^-2·s^-1,光饱和点为1100×mol·m^-2·s^-1,均发生光抑制现象,扁穗牛鞭草的光利用能力高于香根草,比香根草耐阴;香根草的气孔调节机制优于扁穗牛鞭草,在一定程度上对水分利用起到了较好的调节作用,提高了水分利用率。2种植物对季节性干旱气候适应对策分别表现为,扁穗牛鞭草以保持较高光合速率来提高水分利用效率,而香根草则通过调节气孔来限制水分的无效散失。     

两种不同生境羊草根际土壤细菌群落多样性与环境因子的研究

本试验以羊草（Leymus chinensis）为优势种的草甸草原为研究对象,旨在探讨两种不同样地（样地1为原生态未扰动处理,样地2为重度退化后人工补播扰动处理）土壤条件下土壤微生物群落结构、微生物多样性及微生物间互作效应的差异。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）这3个门是该地区羊草根际土壤细菌优势群落;速效氮、速效钾对细菌群落结构影响较大;土壤pH在一定阈值范围内与羊草根际土壤细菌多样性极显著相关（P<0.01）;土壤有机质与羊草根际土壤细菌群落相对丰度、多样性、菌间互作显著正相关;土壤交换性钠离子含量与羊草根际土壤细菌群落多样性显著负相关;人工补播后的羊草根际土壤微生物间互作与未干扰生境下相比明显减弱。     

黄土丘陵区不同植被对根际土壤微生物特性的影响

为了解黄土高原植被恢复对根际土壤微生物特性的影响,以黄土丘陵区墩山小流域的6种植被为研究对象,分析了不同植被根际、非根际土壤有机碳、微生物量C、微生物量N、基础呼吸以及酶活性的变化趋势。结果表明:6种植被中,柠条(Caragana korshinskii)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)和茵陈蒿(Artemisia capillaris)根际土壤有机碳高于非根际;沙打旺(Astragalus adsurgens)、柳枝稷(Panicum virgatum)、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际pH值均低于非根际;除沙棘(Hippophae rhamnoides)外,其他植被的根际微生物量N高于非根际;沙棘、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际土壤微生物量C高于非根际;6种植被的根际基础呼吸和过氧化物酶显著高于非根际(P<0.05),多酚氧化酶两者无显著差异,蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶变化趋势不同。根际与非根际土壤有机碳、微生物量C、微生物量N、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶之间呈极显著正相关(P<0.01),过氧化物酶与基础呼吸呈显著正相关(P<0.05),与多酚氧化酶呈极显著负相关(P<0.01)。无论是根际土壤还是非根际土壤,天然草地(阿尔泰狗娃花和茵陈蒿)的有机碳、微生物量C、微生物量N、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及过氧化物酶总体高于人工灌木(柠条和沙棘)和人工草地(沙打旺和茵陈蒿)。     

退耕土地宜种植扁穗牛鞭草

随着退耕还草政策力度不断加大,如何让农民退得出,稳得住,逐步致富,种植优良牧草,发展草食家畜养殖是个大方向。综合各方面的情况,结合四川盆地的实际情况,笔者认为,种植扁穗牛鞭草较好,它具有如下优点。1能适应当地的气候条件四川盆地属亚热带气候,温暖湿润,降雨丰沛,年降雨量平均为1200mm左右,十分有利于扁穗牛鞭草的生长。2水土保持效果显著扁穗牛鞭草生长快,茎叶繁茂,株丛密集,可避免暴雨直接打击地面,阻缓径流,拦截泥沙;扁穗牛鞭草根系发达,纵横交织,形成草根网,固持土壤,抵抗侵蚀,并可疏松土(下转第45页)(上接第43页)壤,加大雨水渗透,…     

水分胁迫下扁穗牛鞭草根系保护酶活性变化

在水分胁迫下,以国审扁穗牛鞭草品种广益和重高为材料,研究2种牧草根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量变化情况。结果表明,在水分胁迫期间,广益和重高扁穗牛鞭草根系MDA含量和SOD、POD、CAT活性迅速升高,在14d时达到最大值,之后MDA含量和3种保护酶活性均出现大幅度下降。研究还表明,初期MDA含量上升主要是由水分胁迫引起的,而3种保护酶活性的上升则主要是MDA含量上升所致。14d后MDA含量和3种保护酶活性的下降可能是由于2种扁穗牛鞭草在渡过干旱阈值期后,表现出一定耐受性和适应性。在研究期间,重高扁穗牛鞭草根系MDA含量始终高于广益,综合2种扁穗牛鞭草萎蔫和枯萎状况,表明广益扁穗牛鞭草抗旱能力大于重高扁穗牛鞭草。     

多年生暖季型草地冬季补播互补系统

在扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)草地,秋季补播7种冷季型一年饲用生作物和牧草,建立互补系统。对不同时期补播的小黑麦(Triticale wittmack)进行净光合速率测定,对各处理全年产草量分布和扁穗牛鞭草密度变化进行测定。结果表明:小黑麦的净光合速率显著高于对照;补播小黑麦和黑麦(Secale cereale)的全年产草量与对照间差异显著,分别提高了28.9%和26.0%;其他处理与对照间差异不显著;扁穗牛鞭草密度和产草量与对照之间差异不显著。     

黄河三角洲新生湿地不同植被类型土壤的微生物分布特征

为探明黄河三角洲新生湿地土壤微生物分布特征,选取盐地碱蓬(Suaedasalsa)、柽柳(Tamarix chinensis)、芦苇(Phragmites communis)和拂子茅(Calamagrostis epigeios)4种湿地植被土壤,分春、夏、秋3个季节对其中细菌、真菌和放线菌数量组成和分布特征进行了研究。结果表明:不同植被类型湿地土壤中各类微生物数量差别明显,但总体上均偏少,而且优势种类非常明显,以细菌为主,放线菌居中,真菌最少;不同微生物数量上具有明显的季节分布特征,除拂子茅湿地细菌群落外,其他各群落数量均为夏季高,春、秋低;湿地土壤中微生物总量分布存在明显的根际效应,其中细菌的根际效应最为明显;土壤中氮和磷(总氮、总磷、速效氮、速效磷)含量对细菌的数量影响最明显;真菌分布与氮的含量关系密切,但与磷素关系不大;放线菌分布与氮含量相关性小,与磷素呈负相关;微生物数量与土壤pH值和电导率呈一定程度的负相关。本区土壤微生物分布与植被类型、土壤盐分和养分关系密切,且具有明显的季节动态。     

不同光照条件下草地早熟禾根际微生物区系动态研究

研究了草地早熟禾在不同光照条件下其根际与非根际细菌、真菌、放线菌以及氨化细菌、硝化细菌、好气性纤维素分解菌、固氮菌生理类群的区系动态变化,拟从根际土壤微生物数量变化方面来阐述草地早熟禾对不同光照条件的响应规律。结果表明,草地早熟禾根际细菌及四类细菌生理群数量与光照条件呈正相关,随着光照条件的减弱,其数量呈降低趋势;根际放线菌数量随光照的减弱呈先下降后上升的趋势;而真菌数量与光照条件呈负相关,随着光照条件的减弱,根际真菌的数量逐渐增加;草地早熟禾根际土壤由“细菌型”向“真菌型”转化;不同光照条件下,根际各微生物类群都表现出明显的根际效应。     

施氮对苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性及干草产量的影响

为探究不同施氮量对紫花苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性、干草产量的影响,设置4个施氮梯度,施氮量分别为:0kg/hm2(N0)、60kg/hm2(N1)、120kg/hm2(N2)和180kg/hm2(N3),测定紫花苜蓿根际土壤微生物数量、酶活性及干草产量,并进行综合分析.结果表明:紫花苜蓿根际土壤细菌、真菌、放线菌数...     

运用微根管技术研究草地植物细根的进展

微根管(minirhizotron, MR)技术自出现以来,因其方便、简洁、省时省力和能够原位观察的特点而在植物细根(直径<2 mm)研究中发挥重要作用。草地植物细根在土壤养分循环和草地可持续发展中起到关键作用。本研究综述了国内外学者运用微根管技术研究草地植物细根的进展,主要集中在草地植物根系产量、寿命及周转速率对气候变化、草地管理与利用以及土壤生物的响应等方面。多数研究认为CO₂浓度升高和气候变暖会增加植物细根根长、根数量或生物量,降低根系寿命;春季发生的细根寿命相对秋季发生的细根较短。刈割和人工施加氮肥对天然草地植物根系没有显著影响,但会成倍增加草地地上生物量,减少物种丰富度。植物细根寿命与直径呈正相关关系,周转速率与直径呈负相关关系。微根管技术在今后研究的重点可围绕4个方面:1)放牧、草地利用与管理以及土壤生物与草地植物细根的相互关系;2)根系寿命或周转速率对土壤碳库或养分库的影响;3)气候变化或人类活动引起草地植物根系发生变化的机制。通过综述,以期更好地利用微根管技术服务于草地根系研究,促进草地农业生态系统根系研究的发展。     

武功山芒根系垂直分布及其与土壤养分的关系

根系是植被-土壤的媒介,研究根系与土壤关系有助于掌握养分元素的生物化学循环过程,从而为植被恢复提供理论依据。本研究以武功山芒(Miscanthus sinensis)为研究对象,采用土壤养分常规分析法测定土壤养分,采用根系扫描法测定根系参数(根系生物量密度、根长密度和根表面积密度),进一步采用相关分析、回归分析等统计方法对二者之间的相互关系进行研究。结果表明,根系参数随着土壤深度的增加而减少,80%左右的根系主要分布在0-16cm土层;根系参数与土壤深度符合幂函数关系,根系生物量密度、根长密度、根表面积密度与土壤深度的幂函数方程分别为y=238x-1.555 9(R2=0.891 14),y=169.9x-0.882 05(R2=0.408 36),y=22.397x-0.926 14(R2=0.364 57);0-40cm土层范围内,随着土壤深度的增加土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷、土壤有效磷和土壤速效钾含量显著下降(P0.05),土壤全钾、土壤碱解氮含量呈现出轻微的波动趋势;土壤养分与根系参数有不同程度的相关性,其中,与根系参数相关性最强的养分因子是土壤有机质、土壤全氮和土壤全钾(P0.05)。因此,在表层土壤合理施肥有利于芒根系生长发育及其对养分的吸收。     

紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应

为探讨水土保持先锋物种香根草的培肥效应及其与各径级根系指标间的关系,以裸地为对照,定期分010 cm,1020 cm,2030 cm土层采集土壤和根系样品,常规方法测定土壤有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分,WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统分10个径级测定根系参数(根长、根表面积和根体积)。结果表明:香根草的培肥效应主要体现在有机质上,且此效应随香根草定植时间的延长而增强,其次是全氮,而有效磷和速效钾则出现亏损;香根草小区土壤有机质、有效磷、全钾、速效钾均表现出明显的土壤养分表聚现象,在010 cm土层的含量显著大于其他土层的(P<0.05);0.00 mm相似文献   

胡萝卜状根的生物学特性研究综述

胡萝卜状根是莎草科特有的一种横向膨大、具有很多根毛、形状似胡萝卜的根。这种根是由于植物长期生长在养分贫瘠的土壤上而逐步进化形成的一种高效利用养分的特殊根形态结构,能在根基区产生大量的羧酸(如:柠檬酸,苹果酸)、磷酸酶、质子、阳离子、石炭酸和黏液等,这些分泌物能活化土壤中难溶性养分,特别是能促进磷的吸收。随着全球磷资源的耗竭,有必要研究和开发具有从土壤中高效获取和吸收无机磷能力的植物,所以使未来作物具有胡萝卜状根高效吸收利用磷的能力就尤为重要。为此,本研究介绍了胡萝卜状根的概念、形态和结构,总结了胡萝卜状根的生理生态功能。最后,指出了今后对胡萝卜状根深入研究的趋势。     

植物根系吸水模型研究进展

根系吸水是植物水分传输系统的最初端,直接控制着整株植物的水分传输量,进而影响植物的生命活动。对植物根系吸水的研究不仅是土壤-植物-大气连续体(SPAC)中水分运移规律研究的重要内容,同时也是水文、气候、土壤、农业、生态等多学科领域交叉研究的重点。根系吸水模型是定量化研究植物根系吸水的数学模拟工具。建立合适的根系吸水模型是准确估算植物根系吸水量的基础,这有助于弄清植物的需水特性和水分来源。本研究在总结根系吸水模型的基础上,概述了根系吸水的机理、不同研究尺度下的根系吸水模型的分类,并重点分析了实际应用较广泛的宏观根系吸水模型,且对每种模型应用的范围和局限性做出了说明。最后对现有根系吸水模型中存在的问题进行了初步分析,并对其未来研究方向和内容进行展望。     

覆盖对枸杞根系土壤环境和水分利用的影响

耐旱枸杞作为西北干旱地区重要的经济作物,为进一步了解枸杞根系吸水特性,提高对土壤水分利用效率,在甘肃省古浪县农业示范基地(37.30° N,103.29° E)以4年生枸杞‘宁杞1号’植株为材料,设置4个处理:地布FM、地膜PM和秸秆SM,以裸地为对照CK,通过测定不同处理枸杞根系水力学特性和根际土壤含水量、电导率、有机碳以及微生物数量和多样性等土壤理化性质,了解覆盖使枸杞土壤微环境变化对植株根系水分运输利用的影响。覆盖处理使植株比导率均有不同程度的提高,地膜覆盖使冠层和根系比导率最大,达到裸地对照的109.7%和102.8%;地膜覆盖植物水分利用效率最小,秸秆覆盖水分利用效率最大;覆盖处理使土壤含水量均显著升高,其中地膜覆盖土壤含水量最高,在土层0~60 cm处比裸地对照高1.93%;随着土壤含水量升高,根系对土壤水分的利用也逐渐偏向于浅层,深层土壤水分贡献率由裸地对照的81.81%降低到地膜覆盖的47.06%;覆盖处理后土壤平均温度为地膜>地布>对照>秸秆;秸秆覆盖处理土壤有机碳含量、微生物数量和香浓指数分别为14.69 mg·g^-1、618.8×10⁶ CFU·g^-1和3.13(H),均高于其他处理;地膜覆盖使土壤微生物数量和多样性升高,但使总有机碳含量降低到裸地对照的97.98%;土壤温度和土壤含水量与植株导水率和水分利用效率具有显著的相关性,能够直接影响植株水分利用特性。根系水分利用效率与覆盖材料有关,秸秆覆盖较其他覆盖措施对植株生长和改良土壤环境的作用更显著,当前干旱地区农业生产中,可以通过秸秆覆盖提高枸杞根系水分利用效率。     

植物根系氨吸收过程的研究进展

氮对植物的生长发育有着重要的作用,氮素也是植物根系从土壤中吸收最多的元素之一。因此,了解根系吸收氮素的机理和过程对检测生态系统的结构与功能有着重要的意义。土壤中的氮大体上可分为无机态和有机态两大类,植物能够吸收的有机态氮主要是氨基酸,而植物能够吸收利用的无机态氮主要是NO3-和NH4+。本研究较全面地总结了植物根系对氮的吸收和调控的机理,并在此基础上对该方面的研究进行了展望。     

关帝山亚高山华北落叶松林下植被根系生物量的时空变化

通过对关帝山亚高山华北落叶松人工纯林林下植被根系生物量、空间分布、季节动态的研究,结果表明,亚高山华北落叶松林下灌丛草本植物群落根系生物量全年平均值为127.16 g/m2,变化范围94.79～215.57 g/m2,季节动态变化显著(P＜0.05);林下植被根系生物量在0～10 cm土层分布最大,占植被根系总生物量的65%,之后随土层深度的增加,草本根系生物量迅速减少,10～20和20～30 cm分别占根系总生物量的25%和10%;在0～10、10～20和20～30 cm不同土层中根系生物量的季节变化差异显著(P＜0.05).林下植被根系生物量的水平变化为距离树干20和100cm处根系分布较多,而50 cm处根系分布较少.本研究旨在深入了解华北落叶松林潜在的地下生态学过程,以及地下生产力特征,研究结果可为进一步精确评估森林生态系统生物量和生产力提供基础依据.     

裸果木幼苗根系形态和生理特征对水分胁迫的响应

裸果木起源于地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要价值.本研究以一年生裸果木实生苗为对象,于2018年开展盆栽试验,设置4个水分处理,包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的45％～50％、30％～35％、15％～20％和5％～10％,通过称重法控制水...     

棉花、苜蓿细根生长和死亡的季节变化

以棉花和紫花苜蓿为研究对象,以现存量、生长速率(G, cm/cm³·d)、死亡速率(M, cm/cm³·d)和生死之比(R)为基本参数,采用微根管技术对棉花和苜蓿细根的生长、死亡以及周转进行动态研究。结果表明,在生长季内,棉花平均细根现存生物量为8.025 mm/cm³,2011年苜蓿为14.830 mm/cm³,高于2012年苜蓿(8.026 mm/cm³),棉花细根G和M分别为0.056和0.011 mm/(cm³·d),2011年苜蓿分别为0.026和0.007 mm/(cm³·d),2012年分别为0.041和0.028 mm/(cm³·d)。棉花G变化趋势为5月底-7月中旬迅速下降,7月中旬到9月初上升,此后下降,2011和2012年苜蓿G变化趋势一致,分别在6月中旬-7月中旬和8月初-9月初形成峰值。棉花和苜蓿M相似,均是在6月中旬到7月中旬降低,此后开始增加,在生长季末达到最大。R在生长季呈逐渐减少的趋势,但棉花在生长季末R>1,苜蓿则是R<1。用最大细根现存量和平均细根现存量估算得到细根周转率不同,以平均细根现存量得到细根周转率比以最大细根现存量增加了22%。通过对棉花和苜蓿细根比较研究,棉花和苜蓿在不同季节细根现存生物量和生长动态不同,棉花呈单峰曲线,苜蓿呈双峰曲线,而棉花和苜蓿死亡动态则是随着季节变化持续升高,同时棉花以较高的周转速率满足了植物对水分和养分的需求。