四翅滨藜和多枝柽柳对土壤干旱的响应差异

在干旱区防护林建设中,选择抗逆性和适应力强的植物树种是关键。通过模拟不同干旱梯度的盆栽控水试验来比较塔里木盆地引种植物四翅滨藜和乡土植物多枝柽柳对干旱胁迫生态适应性差异。结果表明：（1）随着干旱程度增加,四翅滨藜和多枝柽柳叶片含水量均逐渐降低,保水力、脯氨酸含量、相对电导率逐渐增大。四翅滨藜和多枝柽柳的可溶性糖含量、丙二醛含量分别在轻度、重度干旱下达最大值,多枝柽柳的增幅更大。（2）四翅滨藜和多枝柽柳POD活性逐渐增大,重度干旱下,多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的3倍;在中度干旱下SOD活性最大,多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的5倍。多枝柽柳2种酶活性变化均大于四翅滨藜。（3）四翅滨藜和多枝柽柳叶绿素含量均为:轻度干旱>对照>中度干旱>重度干旱,多枝柽柳的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度均逐渐降低,轻度干旱对四翅滨藜叶绿素和光合能力有略微促进作用。（4）相关性和主成分分析结果显示,干旱胁迫下多枝柽柳各性状间的联系更紧密,四翅滨藜不易改变性状和性状之间的联系,相对保守。四翅滨藜受到干旱胁迫的影响较小,其干旱适应性略强于多枝柽柳。     

疏叶骆驼刺幼苗根系生态学特性对水分处理的响应

通过人工壕沟挖掘法,对疏叶骆驼刺幼苗在不同水分条件下的根系生态学特性的季节变化进行研究.结果表明:①在土壤水分较好的环境中,疏叶骆驼刺幼苗大量拓展水平根,并产生分蘖植株竞争光照资源;而在土壤水分相对缺乏时垂直根系发达,向深层土壤拓展资源空间.根系形态的可塑性是疏叶骆驼刺幼苗获取水分适应干旱环境的重要策略之一.②根冠比随土壤水分的减少而增加,且在生长季后期这种趋势更加明显,增加根冠比是疏叶骆驼刺幼苗适应干旱的策略之一.③幼苗根系的扎根深度和垂直生长速度随着土壤水分的减少而增加.④根系生物量、根系表面积随土壤深度的增加而减小,并在垂直剖面上呈倒金字塔状分布.根系生物量形成过程符合Logistic"慢-快-慢"的S型生长曲线,总生物量随着土壤干旱程度的增加而降低.     

多枝柽柳幼苗根系分布对灌溉量的响应

通过分层分段挖掘法,对塔克拉玛干沙漠腹地不同灌溉量条件下(35 ,24.5,14 kg/株·次)多枝柽柳 (Tamarix ramosissima)幼苗根系分布特征进行了研究.结果表明:随着深度的增加,各灌溉量根系生物量逐渐减少;但随着灌溉量的减少,其深层次根系生物量有增加的趋势.各灌溉量地下生物量的分布与深度呈显著的负对数关系.采用数值拟合方法,对不同灌溉量条件下多枝柽柳根系消弱系数(root extinction coefficient)进行了求解,结果表明:随灌溉量的减少,滴灌条件下多枝柽柳根系消弱系数有增加的趋势.根长和根表面积在垂直方向的变化趋势,随灌溉量的不同而有所不同.灌溉量为35,24.5 kg/株·次的2个处理,根长和根表面积随深度的增加呈指数递减;而灌溉量为14 kg/株·次的处理,根长与根表面积为"单峰型"曲线.     

接种丛枝菌根对玉米生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根真菌对玉米生长及其抗旱性的影响。结果表明:玉米与丛枝菌根可形成良好的共生关系,接种丛枝菌根显著提高了玉米生物量、株高、地径。与未接菌相比,接菌提高了植株水分利用效率,水分胁迫和正常供水条件下,较对照分别提高117%和24.6%。接菌后玉米叶片SPAD值和可溶性蛋白含量增加,叶片过氧化氢酶活性增强。同时,接种菌根显著降低了植株叶片脯氨酸、丙二醛含量,干旱胁迫和正常供水条件下,较未接菌处理分别降低了14.1%、18.9%和59%、69%。由此可见,接种丛枝菌根真菌能够促进玉米的生长,缓解干旱胁迫对玉米生长造成的不利影响,提高了玉米的抗旱性。     

不同土壤水分处理对疏叶骆驼刺幼苗光合特性及干物质积累的影响

为探讨土壤含水量变化对疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)幼苗生长发育的影响,于2008年7～10月,在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲外围设置了土壤水分控制下限为田间持水量的80%(T-80,下同)、60%(T-60)和40%(T-40)3种灌溉梯度。结果表明:土壤水分状况对骆驼刺幼苗的光合特性及干物质积累均有显著影响。随着土壤含水量的增加,骆驼刺幼苗气孔导度增大,蒸腾速率也随之增加,同时水分利用效率降低;而净光合速率和叶绿素含量则随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,干物质积累也有相似的变化趋势,与T-60相比,高水分条件(T-80)和低水分条件(T-40)下骆驼刺幼苗叶片的叶绿素含量降低,净光合速率下降,同时干物质积累减少,根冠比和根质比也有不同程度下降。说明适宜的土壤水分有利于骆驼刺幼苗的生长发育,土壤含水量过高和过低都会限制其光合能力,减少生物量积累及地下分配的比例,最终对其生长发育产生不利影响。     

盐处理对多枝柽柳光合作用和渗调物质的影响

通过对人工控制条件下,不同浓度盐水(0,4,12,20,28 g/L)处理55 d后,多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)的气体交换参数、光合色素、脯氨酸和可溶性糖含量变化情况的分析。结果表明:①随盐水浓度的增加,多枝柽柳净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)的日变化曲线均由"双峰"型变为"单峰"型;Pn,Gs、胞间CO_2浓度(Ci)日均值呈先上升后下降趋势,而气孔限制值(Ls)则相反;4 g/L浓度盐水处理促进多枝柽柳光合作用,12～28 g/L浓度盐水处理则使其因气孔因素限制而光合作用下降。②4 g/L浓度盐水处理显著促进多枝柽柳叶绿素a(chla)、叶绿素b(chlb)、总叶绿素(chl)、类胡萝卜素(car)的合成;随盐水浓度的增加,光合色素分解加剧,chla/b比值下降,而其car/chl值上升,且在20 g/L和28 g/L高盐水浓度处理下均达到极显著水平。③盐水处理使多枝柽柳可溶性糖含量增加,脯氨酸含量下降,但差异均不显著;随盐水浓度的增加,两物质含量均上升,并在高浓度盐水处理下达到极显著水平。较低盐水浓度(4 g/L)有利于多枝柽柳的生长,而随盐水浓度的升高均对其产...     

灌溉量对多枝柽柳水分生理及生长的影响

运用热平衡式茎流计和压力室,对塔克拉玛干沙漠腹地不同水分管理条件下多枝柽柳(Tamarix ramosissima)的水分生理及生长特征进行了测定与分析.结果表明:在不同灌溉量条件下,多枝柽柳茎干液流速率的日变化不同,在灌溉量为35 kg/(株·次)和28 kg/(株·次)条件下,茎干液流的日变化曲线呈单峰型,且液流速率较高,变幅较大;但在灌溉量为17.5 kg/(株·次)条件下,其日变化曲线为双峰型,液流速率较低,变幅也较大.随着灌溉量的减少,日平均液流速率逐渐降低,日液流累积量也随之降低,日累积液流量分别为6 643.04 g,5 665.88 g,2 827.81 g.不同灌溉量条件下,多枝柽柳的清晨和午后水势都随着灌溉量的减少而降低,其中灌溉量对清晨水势的影响较大.不同灌溉量条件下,多枝柽柳的基径、新枝长度以及新枝直径都随着灌溉量的减少而减小,其平均生长速率也随着灌溉量的减少而降低.     

干旱胁迫下CoCl2对紫花苜蓿幼苗生长影响初探

通过不同浓度的CoCl2溶液浸种,研究在干旱胁迫下促进紫花苜蓿幼苗生长的最佳浓度。试验结果表明:在干旱胁迫下CoCl2处理的紫花苜蓿幼苗,以0.00025～0.1mmol/L处理的幼苗在株高、分枝数、根系长度、叶面积、地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重都有所增加,浓度为0.005mmol/L时各指标基本表现为最优。研究表明,较低浓度的CoCl2具有保护幼苗的作用,较高浓度时则表现为一定的伤害作用。紫花苜蓿株高(y)与叶面积(x1)、分枝数(x2)、地下部分鲜重(x3)、地上部分干重(x4)、根系长度(x5)、地上部分鲜重(x6)、地下部分干重(x7)之间的多元线性回归方程为:y=2.9153-0.4377x1 0.1227x2-4.9510x3-3.0736x4 226.4584x5 350.9114x6 342.4854x7。     

海藻提取物对干旱胁迫下苹果砧木幼苗抗旱性和养分吸收的影响

以1 a生苹果砧木M9T337幼苗为试材,设置正常供水(CK)、中度干旱(MD)、中度干旱+海藻提取物(MD+SE)、重度干旱(SD)、重度干旱+海藻提取物(SD+SE)5个处理,研究海藻提取物对不同程度干旱胁迫下幼苗的生物量、光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和植株养分含量的影响。结果表明:在中度干旱胁迫条件下,植株总生物量较MD处理提高了15.4%,净光合速率较MD处理提高了12.1%,SOD、POD、CAT和APX活性分别较MD处理提高了4.5%、8.4%、30.6%、9.8%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质较MD处理分别提高了19.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较MD处理分别提高了19.2%、22.7%和40.5%;在重度干旱胁迫下,叶面喷施海藻提取物后总生物量较SD处理提高了13.7%,净光合速率较SD处理提高了10.2%,SOD、POD、CAT和APX活性较SD处理分别提高了16.6%、18.1%、30.2%、8.9%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质含量较SD处理分别提高了14.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较SD处理分别提高了12.4%、21.7%和...     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株,开展盆栽试验,将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢,以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系,镜检侵染率后,采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周,测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数,利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生,但侵染率存在差异;在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间,地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异,基于13个生理指标的主成分分析表明,只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性,并以菌株Am04最优;而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性;且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此,不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响,其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

水分胁迫下氮形态对水稻根系孔隙度及水分吸收的影响

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同氮素形态（NH⁺₄-N、NO^-₃-N）和水分条件（正常水分条件、模拟水分胁迫条件）对籼稻（汕优63、扬稻6号）和粳稻（86优8、武运粳7号）根系孔隙度的影响及根系孔隙度与水分吸收的关系。结果表明：在正常水分条件下,籼稻品种根系伤流在铵态氮和硝态氮处理间均没有显著差异,粳稻品种供硝态氮处理后根系伤流液流速较供铵态氮处理高56%;在水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号伤流量流速仅为供铵态氮品种的46%、29%、38%和77%,比在正常水分条件下分别显著降低了64%、76%、60%、70%。水分胁迫条件下,供铵态氮和供硝态氮品种根系水分吸收能力分别比其在正常水分条件下下降22%~30%和35%~44%。水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系孔隙度分别比其在正常水分条件下增加267%、151%、133%和255%,而对铵态氮处理影响不显著。供硝态氮条件下水稻根系通气组织的发育程度与根系伤流液流速呈显著线性负相关关系,供铵态氮条件下二者之间没有相关性。因此,硝态氮营养条件下水稻根系孔隙度的增加可能是造成根系水分吸收下降的关键因素。     

干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期生理特性的影响

以干旱敏感型芜菁(WJC106)和抗旱型芜菁(WJC129)为试验材料,采用盆栽自然干旱方法,研究干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期丙二醛含量、相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质、光合荧光以及叶片气孔形态特征的影响。结果表明：干旱胁迫显著增加芜菁苗期丙二醛含量和相对电导率,WJC106的增幅分别为59.71%和27.05%,WJC129分别为54.52%和20.06%,其细胞膜受损程度较大。WJC129有较强的调节能力,在干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量显著高于WJC106。干旱胁迫下WJC106和WJC129脯氨酸增幅分别为85.22%和88.97%,可溶性蛋白增幅分别为32.51%和58.26%,脯氨酸和可溶性蛋白起主要渗透调节作用。干旱胁迫除对芜菁有效光量子产量影响不明显之外,对叶绿素含量、光合及荧光参数均造成负面影响,其中WJC106受影响较大,WUE下降了71.5%,而WJC129光合及荧光各项指标相对比较稳定,WUE反而增加了18.2%。干旱胁迫使两个不同抗旱类型的芜菁苗期叶片气孔变小,保卫细胞变薄,气孔开度和气孔张开率显著减小。在干旱胁迫下,抗旱型芜菁的气孔开...     

两种水分条件下真菌接种及氮肥施加对小麦生长、生理及氮磷吸收的影响

为探究不同水分条件下真菌接种和氮肥施加对小麦生长、水分利用效率及营养吸收的影响,以小麦品种Superb为材料,选取丛枝菌根接种（接种和不接种）和氮肥施加（0 kg·hm^-2和180 kg·hm^-2）在两个水分处理（拔节期开始,水分充足95%（WW）和水分胁迫40%田间持水量（WD））的温室条件下进行试验,分析开花期生长及叶片气体交换参数和成熟期产量及籽粒、茎秆氮磷含量的变化,最后对水分利用效率和籽粒、茎秆氮磷含量作了相关性分析。结果显示：两种水分条件下接种丛枝菌根（AMF）均显著提高旗叶的比叶面积（SLA）,其中,水分胁迫处理施氮显著降低叶片SLA,AMF接种显著增大叶片的相对含水量（RWC）;两种水分条件下,菌根接种和氮肥（N）施加均显著提高叶片净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）,其中,水分胁迫处理下,AMF接种对Pn的影响显著,N肥施加和AMF接种后的Pn比CK高31%;两种水分处理下,N肥施加和AMF接种后小麦WUE和瞬时水分利用效率（WUEi）值升高,其中,水分胁迫环境下,AMF接种和N肥施加下小麦WUE分别提高了13.02%和1.17%,且不同处理下叶片稳定性碳同位素分辨率（CID）也有所升高。水分胁迫处理下,施N和AMF接种均显著提高小麦茎和籽粒氮含量、株高、生物量和产量,茎秆和籽粒的磷含量也显著升高。WUE与籽粒、茎秆氮、磷含量呈显著的正相关,CID与籽粒、茎秆氮磷含量呈显著负相关关系。总的来说,N肥施加和AMF接种可显著改善小麦在干旱条件下的生长及生理变化。     

外源亚精胺对干旱胁迫下不同品种番茄幼苗光合作用的影响

以耐旱性不同的2个品种番茄(‘毛粉802’和‘皇冠’)为试材,采用营养液栽培,研究了7.5%聚乙二醇(PEG)模拟的干旱胁迫下喷施外源亚精胺(Spd)对番茄幼苗植株光合作用的影响。结果表明,干旱胁迫下,与对照相比,番茄幼苗叶片的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),蒸腾速率(Tr)都显著下降;在胁迫后期,胞间CO2浓度(Ci)显著高于对照。表明在胁迫前期番茄幼苗叶片净光合速率的降低是由气孔限制所造成,而在胁迫后期则是由非气孔限制所造成。喷施0.1 mMSpd能提高干旱胁迫下番茄幼苗叶片的Pn,Gs和Tr,在胁迫后期能减缓Ci的升高,表明在干旱胁迫下,外源Spd能缓解叶片气孔的关闭,促进植株对CO2的吸收,提高植株的光合能力,外源Spd对不耐旱品种‘皇冠’的效果更显著。     

干旱胁迫对烤烟养分吸收分配及产量品质的影响

采用盆栽试验研究了干旱胁迫对烤烟(N icotiana T abacum L.)养分吸收和分配及烟叶产量品质的影响。结果表明,干旱使烟株体内N素含量升高,P、K、C a、M g、F e、M n含量降低,而对Cu、Zn、B含量影响不大。在干旱胁迫下烤烟对各种养分的吸收量都显著下降,营养元素在根和茎中的分配量增加,在叶中的分配量减少,烟叶产量降低,品质下降。干旱程度越重对烟叶产量和品质的影响越显著,而且以旺长期干旱对烟叶产量的影响较大,成熟期干旱对烟叶品质的影响较为明显。     

生物炭对干旱胁迫下咖啡苗生长及非结构性碳水化合物的影响

为明确在干旱胁迫下施用生物炭对咖啡苗生长及非结构性碳水化合物（NSC）含量的影响，以正常水分处理（W1：土壤水分为最大持水量的65%~70%，不施用生物炭；W2：土壤水分为最大持水量的65%~70%，施用相当于烘干土质量5%的生物炭）为对照，设置不同生物炭处理（D1：不施生物炭；D2：施用量为干土质量的5%）下进行持续干旱与复水的盆栽试验，干旱与复水共设4个处理，分别为持续干旱9 d（DL）、持续干旱13 d（DS）、持续干旱9 d+复水后3 d（DL+R）、持续干旱13 d+复水后3 d（DS+R），分析各器官（根、茎、叶）干物质量、NSC组分含量及其质量的变化。结果表明：与正常水分处理（W1）相比，持续干旱9 d时（DL），D1处理咖啡苗叶的可溶性糖含量、淀粉含量和NSC比率分别下降22.5%、21.1%和21.1%，根的可溶性糖含量和NSC比率分别显著提高8.7%和62.8%，茎的可溶性糖含量和NSC比率分别显著提高22.0%和28.2%。持续干旱13 d时（DS），D1处理较W1处理的根、茎、叶干质量和总干物质量分别下降30.6%、22.2%、34.8%和30.8%，叶的NSC含量和NSC比率分别下降23.7%和16.4%，根的NSC含量和NSC比率分别增加33.8%和57.9%；生物炭处理（D2）较不施生物炭的处理（D1）总干质量增加16.7%，根的NSC含量和茎的NSC比率分别下降18.0%和24.1%，叶的NSC含量和NSC比率分别增加22.8%和15.0%。持续干旱9 d复水后3 d时（DL+R），生物炭处理（D2）对各器官NSC含量恢复作用显著，且与正常水分处理（W1）间无显著差异；干旱13 d复水后3 d时（DS+R），不施生物炭处理（D1）的咖啡苗生长未恢复，而生物炭处理（D2）对咖啡苗恢复作用显著，D2较D1处理的总干质量增加20.3%，叶的NSC含量增加22.7%，根和茎的NSC含量分别下降11.8%和15.3%。可见，施用生物炭是增强咖啡抗旱性和减缓咖啡NSC组分剧烈变化的有效途径。