新疆南疆地区绿洲外围混交林中胡杨和新疆杨光合特性比较

利用Licor-6400便携式光合仪对新疆南疆绿洲外围人工营造的混交林中的胡杨和新疆杨的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标进行了测定。结果表明：1）胡杨的净光合速率日变化曲线呈＂单峰型＂曲线,新疆杨的净光合速率日变化曲线呈＂双峰型＂曲线,...     

沙柳稳定碳同位素值的特点及其水分利用效率

通过对沙柳5个种源苗木叶片不同月份稳定碳同位素组成(1δ3C)的测定,研究不同种源沙柳δ13C值的特点,试图找出影响δ13C值季节变化的关键环境因子。结果表明:沙柳碳同位素值在-26.753‰~-29.915‰之间变化,其中,乌审旗和榆林种源1δ3C值较高,表明在该试验条件下具有较高的水分利用效率;叶片与枝条相比,δ13C值在6月和8月差异明显,达到0.930‰~2.469‰;而枝条的碳同位素值差异较小,为0.032‰~0.838‰;沙柳δ13C值在不同月份间有显著性差异,6月δ13C值明显高于8月;在将各环境因子分离开的情况下,主要研究了大气相对湿度对植物的1δ3C值季节变化的影响,结果显示,δ13C值随大气相对湿度的降低而偏重。     

不同间作条件下枣树的光合特性研究

为了解不同间作条件下枣树的光合生理特性,为绿洲枣农复合系统的优化配置提供依据,选择了枣树/玉米和枣树/紫花苜蓿两种有代表性的间作方式,用LI-6400光合作用测定系统测定了不同间作条件下枣树叶片气体交换参数的日变化.结果表明,枣树/玉米间作地(简称玉米地)和枣树/紫花苜蓿间作地(简称苜蓿地)的田间主要气象因子有显著不同;两间作地枣树叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)日变化都呈典型的单峰曲线;苜蓿地枣树的Pn最高值持续时间短暂,全天水分利用效率(WUE)较低,而玉米地枣树WUE较高.以上结果说明,间作枣树的WUE直接受种间关系影响,枣树和深根性的紫花苜蓿间作效果较差,而枣树和玉米间作则具有更高的水分利用效率和光能利用效率.     

高大气CO_2浓度下C3植物叶片水分利用效率升高的研究进展

大气CO2升高不仅造成一系列的气候变化反应,而且对植物的生理、生长等都有显著影响。本文对高大气CO2浓度下C3植物叶片的气孔密度、气孔导度以及植物的光合、蒸腾作用和水分利用效率影响的研究进展进行了论述,认为高大气CO2浓度下,植物叶片气孔密度明显降低,而气孔导度同样也下降了约30%左右。光合速率的增幅一般为50%~100%,不同植物蒸腾速率下降幅度表现极为不一致,约为10%~70%,水分利用效率则呈上升趋势,且氮肥处理充足下的WUE增加幅度比氮肥处理不充足的大。本文对它们之间的相互关系进行了分析,为培育高水分利用效率和节水作物品种提供理论依据。     

玉米苗期调亏灌溉的复水补偿效应

利用盆栽人工控水的方法,在玉米苗期造成不同强度的干旱胁迫,并在拔节期复水至充分供水和轻度胁迫,研究不同程度的水分亏缺对苗期玉米生长发育、水分利用效率和根系活力的影响以及复水后的补偿效应。结果表明,干旱胁迫对玉米苗期的植株生长、干物质累积和分配、气孔导度、光合速率、蒸腾速率以及根系活力产生了不同程度的影响;拔节期复水后,各种指标表现出不同程度的补偿生长效应。     

甘肃河西棉花全生育期不同灌溉量对生长发育的影响及抗旱性评价

以陇棉1号、陇棉2号、陇棉3号、酒棉11号、酒棉15号、酒棉17号、新陆早39、新陆早48、硕丰2号、耕野6号、金垦108号等11个适宜甘肃河西走廊棉区种植的棉花品种为材料,在大田条件下研究了全生育期4 800(I1)、3 600(I2)、2 400(I3)、1 200 m3·hm-2(I4)不同灌溉水平对棉花生长发育的影响,分析了在不同灌溉条件下的棉花产量及灌溉水生产力,并用抗旱性综合评价D值法及抗旱指数法对参试棉花品种(系)进行了抗旱性评价。结果表明:大部分棉花品种的株高、果枝数、单株铃数、铃重、绒长、单株干重及籽棉产量在轻度的水分胁迫下增加,但在重度的水分胁迫下显著降低;所有棉花品种在I3灌溉水平下其灌溉水生产力最高,硕丰2号、新陆早48、酒棉11号、陇棉1号、陇棉3号、陇棉2号的最佳灌溉条件为I3,其产量与灌溉水生产力均达到最高,酒棉15号、新陆早39最佳灌溉条件为I2,耕野6号、金垦108号、酒棉17号在充足灌水条件下籽棉产量最高,但灌溉水生产力低;酒棉17号、陇棉3号为高抗旱品种,硕丰2号、耕野6号为中抗旱品种,新陆早48、陇棉1号、陇棉2号、金垦108号为弱抗旱品种,新陆早39、酒棉11、酒棉15号对干旱较为敏感。     

施氮水平和干旱锻炼后复水程度对小麦水分利用效率的影响

以‘XR4347’冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。设置低氮（N0.5,74 mg ·kg^-1）,中氮（N1.5,223 mg·kg^-1）和高氮（N3,446 mg·kg^-1）3个氮素水平,各氮素水平下设置3种水分处理,分别为W85:干旱锻炼（40%土壤持水量（SWHC））后复水至85% SWHC;W60:干旱锻炼后复水至60% SWHC;W40:干旱锻炼后复旱至40% SWHC,研究氮素水平及干旱锻炼后复水程度对小麦生理特性及水分利用效率的影响。结果表明：干旱锻炼后复水能够改善植株水分状况,但中氮和低氮处理时,复水程度过高降低小麦根水势（RWP）。叶片气孔导度（g_s）受水力信号和脱落酸（ABA）信号的调控,叶片内在水分利用效率（WUE_int）与g_s呈显著负相关关系,因此降低复水程度或增施氮肥通过调控g_s提高WUE_int。干旱锻炼后复水程度高增加小麦叶面积（LA）、地上部干物质量（SDB）和植株耗水量（PWU）,促进氮素吸收,但降低根系生长。与复水程度相比,氮素水平对植株水分利用效率（WUE_p）的影响更显著,高氮处理在保证SDB积累的同时使PWU降低9.1%,WUE_p提高10.1%。植株叶片的碳同位素组成（δ¹³C）随着氮素水平的提高而增加,WUE_p与叶片δ¹³C呈显著正相关关系,表明叶片δ¹³C可以用来表征干旱锻炼条件下WUE_p的高低,增施氮肥通过增强叶片的光合能力或优化调控叶片的气孔开度提高WUE_p。在所有处理中,N3W85和N3W60处理在保证SDB积累的同时提高WUE_p,但N3W60处理的PWU显著降低10.4%且根冠比较高,相比之下更有利于小麦植株的生长且节约灌溉用水,为本试验的最优处理。因此,在干旱缺水地区,增加施氮量或干旱锻炼后适当复水,不仅可以显著降低PWU、节约灌溉用水、维持作物生长和养分吸收,还可以提高叶片和植株的WUE。     

苗期调亏灌溉对大豆生长发育和产量的影响

在盆栽条件下,研究了苗期调亏灌溉对大豆生长发育和产量的影响.结果表明,苗期中度(土壤含水量为16%～18%)、重度(土壤含水量为13 %～16 %)调亏灌溉处理对大豆整个生育期的株高、叶面积均有一定影响,均显著低于对照(土壤含水量为23%～26%);重度调亏灌溉处理下,地上重和根重均显著低于对照;重度调亏处理根冠比在整个生育期大于中度调亏和对照处理;苗期中度调亏对大豆产量影响不显著, 重度调亏处理对产量影响较大,参试大豆品系辽51064和辽51095分别比对照减产6.69 g/株、10.79 g/株;耗水量随着水分胁迫加强而降低,两个参试大豆品系辽510 64和辽51095,在中度调亏灌溉处理下水分利用效率(WUE)最高,分别为1.49 g/ kg、1.38 g/kg.     

不同水分胁迫下转TaEBP基因小麦株系拔节期抗旱性研究

以两个转TaEBP基因小麦株系及相应受体对照品种为材料,采用盆栽控水法研究了水分胁迫对转基因小麦拔节期抗旱相关生理生化指标的影响,并结合隶属函数法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果显示:随着水分胁迫加剧,各参试品种(系)的相对含水量、叶绿素含量、光合速率、气孔导度呈下降趋势,转基因小麦下降幅度较小;胞间CO2、丙...     

干旱胁迫和钾肥对油菜苗期生物量和水分利用特征的影响

以西南地区广泛种植的8个油菜品种为材料,研究不同水分和钾肥处理对油菜苗期生长和水分利用特征的影响。结果表明,与正常水分处理(W2)相比,干旱处理(W1)严重抑制油菜苗期生长,生物量在干旱期和复水期分别降低了43.7%和36.3%;干旱胁迫下提高钾肥水平显著促进了油菜生物量的提高(P0.05),油菜生物量在干旱和复水期较低钾处理分别提高了16.1%和11.9%。与W2处理相比,W1处理的水分利用效率在干旱期和复水期分别下降了8.0%和17.8%,差异达显著水平(P0.05);与低钾水平相比,干旱胁迫下提高钾肥水平可促进水分利用效率的提高,在干旱期和复水期分别提高了14.3%和6.4%,在干旱期差异达显著水平(P0.05)。水分利用效率与蒸腾效率呈极显著正相关,与蒸发/蒸腾比呈极显著负相关(P0.01)。干旱胁迫下,油菜蒸腾效率显著提高,而蒸发蒸腾量显著降低(P0.05),其中蒸腾量在干旱期和复水期分别下降了60.9%和35.3%,蒸发/蒸腾比大幅度提高,大部分的水分通过蒸发散失而非植株利用,导致水分利用效率降低。干旱胁迫下钾肥利用效率降低,钾吸收量减少;提高钾肥的施用水平,钾肥利用效率降低,但钾吸收量提高。对W1处理的各生理指标进行主成分分析,可提取出2个主成分,油研10、油研57和油研817具有较高的综合得分,在干旱胁迫下具有较大生物量、水分利用效率、蒸腾量、钾肥利用效率和钾吸收量,表现出较强的抗旱性。     

高寒沙地不同林龄中间锦鸡儿的水分利用策略

中间锦鸡儿是青海共和盆地高寒沙地的主要造林灌木树种之一。文中利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5a,9a,25a)中间锦鸡儿枝条木质部和土壤各层(10,20,30,50,100,150,200cm)水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分;并通过测定不同林龄中间锦鸡儿叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5a,9a和25a中间锦鸡儿均主要利用源自降雨的土壤浅层10-50cm的水分。3个林龄中间锦鸡儿的水分利用效率差异显著(P<0.05),5a中间锦鸡儿明显高于9a和25a中间锦鸡儿,9a和25a中间锦鸡儿水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明,中间锦鸡儿在发育低龄期,采取提高水分利用效率的方法来应对干旱胁迫。25a中间锦鸡儿未发生明显退化。     

不同灌溉处理下旱稻光合生理特征及水分利用效率

在中国农业大学昌平实验站定点定位测定了充分灌溉、前期胁迫后期充分灌溉、前期充灌后期胁迫、全生育期胁迫4种灌溉处理下旱稻品种HD 297不同生育期内光合蒸腾等农田生理生态特征。结果表明:旱稻的光合速率日变化规律为,在旱稻生长前期,日变化曲线呈现“双峰”趋势,在作物生长后期,曲线呈现“单峰”变化趋势;旱稻的蒸腾速率日变化规律则在全生育期内均呈现“单峰”变化趋势,与温度日变化规律一致;旱稻的水分利用效率日变化规律呈“L”型,6∶00最高,随后急剧下降,到18∶00达到最低值。不同的灌溉处理只影响作物光合、蒸腾和水分利用效率值的大小,不改变其变化趋势。在4个灌溉处理中,前期胁迫后期充分灌水的处理产量水平的水分利用效率最高。     

向日葵种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以226份向日葵种质为材料,采用盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定株高、单株叶面积、SPAD值、叶片相对含水量、根长、根体积、根冠比、根表面积8个指标,计算抗旱系数和综合评价值(D值)及进行相关统计分析,鉴定苗期抗旱性.结果表明:8个指标抗旱系数间均存在显著相关性,且与综合评价值(D值)存在极显著或显著相关...     

干旱胁迫对胡杨和灰叶胡杨光合作用及叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验,研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、轻度干旱胁迫(50%～60%)和重度干旱胁迫(30%～40%)条件下2年生胡杨(Populus euphratica)和灰叶胡杨(P. pruinosa)的光合作用及叶绿素荧光特性.结果表明:在干旱胁迫进程中,轻度和重度干旱胁迫下胡杨、灰叶胡杨的净光合速率经历了急剧下降--缓慢回升--下降3个阶段.在相同的干旱胁迫处理下,光合作用及叶绿素荧光参数Pn,Gs,Ci,WUE,Fv/Fm,Fv/Fo,qP和NPQ胡杨明显高于灰叶胡杨,表明胡杨比灰叶胡杨对干旱胁迫具有更强的适应性.     

Gas exchange of Populus euphratica leaves in a riparian zone

Riparian vegetation belts in arid regions of Central Asia are endangered to lose their ecosystem services due to intensified land use.For the development of sustained land use,management knowledge of plant performance in relation to resource supply is needed.We estimated productivity related functional traits at the edges of the habitat of Populus euphratica Oliv.Specific leaf area(SLA) and carbon/nitrogen(C/N) ratio of P.euphratica leaves growing near a former river bank and close to moving sand dunes in the Ebinur Lake National Nature Reserve in Xinjiang,Northwest China(near Kazakhstan) were determined and daily courses of CO2 net assimilation(PN),transpiration(E),and stomatal conductance(gs) of two consecutive seasons were measured during July-August 2007 and June-July 2008.Groundwater level was high(1.5-2.5 m below ground) throughout the years and no flooding occurred at the two tree stands.SLA was slightly lower near the desert than at the former river bank and leaves contained less N in relation to C.Highest E and g s of P.euphratica were reached in the morning before noon on both stands and a second low maximum occurred in the afternoon despite of the unchanged high levels of air to leaf water vapor pressure deficit(ALVPD).Decline of g s in P.euphratica was followed by decrease of E.Water use efficiency(WUE) of leaves near the desert were higher in the morning and the evening,in contrast to leaves from the former river bank that maintained an almost stable level throughout the day.High light compensation points and high light saturation levels of PN indicated the characteristics of leaves well-adapted to intensive irradiation at both stands.In general,leaves of P.euphratica decreased their g s beyond 20 Pa/kPa ALVPD in order to limit water losses.Decrease of E did not occur in both stands until 40 Pa/kPa ALVPD was reached.Full stomatal closure of P.euphratica was achieved at 60 Pa/kPa ALVPD in both stands.E through the leaf surface amounted up to 30% of the highest E rates,indicating dependence on water recharge from the ground despite of obviously closed stomata.A distinct leaf surface temperature(Tleaf) threshold of around 30℃ also existed before stomata started to close.Generally,the differences in gas exchange between both stands were small,which led to the conclusion that micro-climatic constraints to E and photosynthesis were not the major factors for declining tree density with increasing distance from the river.     

小麦转TaEBP基因株系抗旱特性分析

以2个转TaEBP基因新春9号小麦株系(G9-X1129,G9-X1139)、受体品种新春9号和当地推广品种小偃22为材料,通过PEG-6000人工模拟干旱胁迫处理,调查小麦种子萌发期胚芽鞘、胚根长度和胚根数;采用大田不同水分处理试验,测定转基因小麦不同生育时期的生理生化、形态指标与抗旱指数,以明确其抗旱性。结果表明:(1)在种子萌发期20%(W/V)PEG干旱胁迫条件下,参试材料的胚芽鞘长度、胚根长度和胚根数均比非胁迫时降低,G9-X1129和G9-X1139的降幅较小且均显著高于受体对照新春9号;(2)与受体对照新春9号相比,G9-X1129和G9-X1139具有较高的可溶性蛋白含量和脯氨酸含量;(3)随着干旱胁迫程度的增强参试材料的株高、穗叶距和穗长均有不同程度的降低,但转基因株系株高、穗叶距和穗长降幅显著小于受体对照;(4)G9-X1129和G9-X1139分别比受体对照新春9号增产11.67%和10.19%,其抗旱指数分别为1.18和1.17,两者都属较强抗旱等级,表现出比新春9号更强的抗旱、节水性能;整体上G9-X1129和G9-X1139与小偃22具相对一致的抗旱能力。     

不同灌水量对膜下滴灌冬马铃薯生长及水分利用效率的影响

通过田间试验,设置1350 m3·hm~(-2)、1650 m3·hm~(-2)、1950 m3·hm~(-2)、2250 m3·hm~(-2)4个灌水量和1个常规沟灌为对照,研究膜下滴灌对马铃薯的生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:膜下滴灌马铃薯生长发育快,株高、单株茎叶鲜重、单株结薯数、单株块茎鲜重高于常规沟灌,膜下滴灌较沟灌增产6 416.08 kg·hm~(-2),增产21.29%,水分利用率高79.5 kg·hm~(-2)·mm-1。膜下滴灌下不同灌水量马铃薯水分利用率随灌水量增加呈降低趋势,产量和耗水量随灌水量增加而增加,滴灌1950 m3·hm~(-2)的产量最高,为39 732.0 kg·hm~(-2),当灌水量增加到2250 m3·hm~(-2)时,产量较滴灌1950 m3·hm~(-2)处理的下降6 624.5 kg·hm~(-2),下降16.67%。从产量提高和节水方面考虑,在生育期间有效降雨量在70 mm左右时,灌水量在1650~1950 m3·hm~(-2)较为适宜。