遮阴对3种珍贵乡土阔叶树种幼苗生长及光合作用的影响

探讨3种珍贵乡土阔叶树种幼苗在遮荫条件下的生长及光合作用,为城市绿化乔木树种的引种选择提供理论依据,分别在遮阴处理(50%和80%的遮阴率)与无遮阴(CK)对照条件下,探究桢楠(Phoebe zhennan)、红椿(Toona ciliata)、香樟(Cinnamomum camphora)3个珍贵乡土树种在不同光照条件下形态和生理的响应情况。结果表明,遮荫处理下的地径和苗高大部分均小于对照组,其中香樟最为显著。在各处理间,3种乡土树种的平均叶面积均差异显著(P <0.05),含水率差异均不显著(P>0.05),红椿比叶面积的变化较大,而香樟和桢楠没有明显的变化。香樟幼苗的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素随着光照强度的降低,其含量都增加;桢楠的叶绿素a、总叶绿素含量和红椿的叶绿素b随着遮荫强度的增加而降低,桢楠的叶绿素b含量增加,而红椿的叶绿素a及总叶绿素含量先降低后升高。香樟净光合速率和蒸腾速率均呈现不同程度的升高,气孔导度和胞间CO 2浓度均降低,气孔导度在不同遮阴处理下差异均显著(P <0.05);红椿净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈现不同程度降低,胞间CO 2浓度升高;桢楠净光合速率、气孔导度和胞间CO 2浓度呈现不同程度降低,蒸腾速率升高。香樟和桢楠对遮阴的适应性较强,而红椿则适宜在强光照条件下栽植,这为城市园林绿化乔木树种的选择提供了理论依据。     

红椿幼苗对干旱胁迫及复水生理响应的典型相关分析

【目的】探求干旱胁迫和复水条件下红椿盆栽幼苗叶片生理特性的整体相关性,为深入研究红椿的抗旱性奠定基础。【方法】在人工遮雨棚中对2年生红椿盆栽幼苗进行干旱胁迫及复水试验,测定叶片相对含水量、相对电导率、叶绿素含量、SOD活性、POD活性、MDA含量、游离脯氨酸含量及可溶性蛋白含量8个叶片生理指标,并运用典型相关法对未干旱(干旱胁迫前)、干旱胁迫及复水条件下3组指标两两之间的整体相关性进行分析。【结果】(1)干旱胁迫前与干旱胁迫条件下,红椿盆栽幼苗叶片生理特性之间存在显著相关关系,干旱胁迫前及干旱胁迫下红椿幼苗生理响应典型相关分析的第1对典型变量(U1,V1)的相关系数达到0.996 5,叶片相对电导率可以反映干旱胁迫前的生理特性,叶绿素含量可以反映干旱胁迫的生理特性。(2)干旱胁迫与复水后红椿盆栽幼苗叶片生理特性有显著相关关系,干旱胁迫及复水条件下红椿幼苗生理响应典型相关分析的第1对典型变量(W1,Z1)的相关系数达到0.998 3,反映干旱胁迫和复水后生理特性的典型变量均主要由叶片相对电导率决定。(3)干旱胁迫下叶绿素含量与复水时的POD活性和MDA含量均呈显著正相关关系,说明干旱胁迫下红椿幼苗光合作用的保持能力强,则复水时表现出来的抗氧化酶活性也高。(4)干旱胁迫下可溶性蛋白含量与复水后的POD活性呈极显著正相关关系,相关系数达到0.803,说明复水时红椿幼苗植株叶片生理特性的恢复状况与干旱胁迫时受创的严重程度密切相关。(5)干旱迫胁前与复水后叶片生理指标的相关性表明,复水后红椿幼苗植株的耗水量、抗旱性与正常供水时植株的抗旱潜力直接相关。【结论】干旱胁迫伤害程度不重,则对复水后红椿幼苗植株体内叶绿素含量和POD活性的恢复具有积极作用。适当干旱能促进植株抗逆性的提高,过度缺水则会对植株造成伤害,且修复慢,符合生物节水原理。     

外源调节物质对干旱胁迫红椿苗木形态及光合生理的影响

【目的】探明褪黑素（MT）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）3种外源调节物质对干旱胁迫红椿苗木表观形态及光合生理的影响,筛选对红椿干旱损伤缓解效果最好的外源物质。【方法】以2年生红椿幼苗作为试验材料,通过盆栽控水试验,设置土壤湿度为45%,对红椿进行中度干旱胁迫（MD）处理,在此基础上分别外源施加0.1 mmol/L MT（MD+MT）、0.5 mmol/L SA（MD+SA）和0.4 mmol/L MeJA（MD+MeJA）进行3个缓解试验处理,同时设土壤湿度为70%的正常供水对照（CK）,比较各处理红椿幼苗生长指标、表观形态、气孔和叶肉细胞形态、叶绿素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化情况,运用隶属函数法综合评价3种外源物质的干旱缓解效果。【结果】①中度干旱胁迫(MD)会抑制红椿幼苗地径、株高和叶长等的生长,MD+SA处理可显著缓解干旱对地径和株高的抑制,但MD+MeJA处理对地径生长有抑制作用,MD+MT处理对株高生长有抑制作用。②中度干旱胁迫会损害红椿叶片的表观形态、气孔及叶肉细胞形态,MD+SA处理对红椿叶片脱落、叶色、气孔开闭程度及叶肉细胞形态有明显恢复效果,MD+MeJA处理对红椿叶片萎蔫情况和气孔开闭程度的恢复具有明显缓解效果。③中度干旱胁迫会显著抑制红椿的光合作用,MD+SA处理对干旱胁迫下红椿叶绿素含量、气孔参数和叶绿素荧光参数的抑制有缓解作用,MD+MeJA处理对气孔参数和叶绿素荧光参数有一定缓解作用,MD+MT处理仅对叶绿素荧光参数有缓解效果。④抗旱性综合评价结果显示,MD+SA、MD+MeJA和MD+MT处理抗旱性指标的隶属函数均值分别为0.55,0.52和0.45,表明MD+SA处理对红椿干旱损伤的缓解效果最好。【结论】干旱胁迫条件下,红椿表观形态受损,叶绿素含量下降,气体交换参数和PSⅡ反应中心等光合机构受损;MT、SA和MeJA 3种外源调节物质均可以缓解干旱胁迫下红椿的受损情况,且SA的调节效果最好。     

干旱胁迫对桢楠幼树生长及光合特性的影响

【目的】探讨桢楠幼树对干旱胁迫的响应机制,为桢楠幼树栽培的立地条件选择和水分管理提供参考。【方法】以2年生桢楠(Phoebe zhennan S.Lee)幼树为研究对象,采用盆栽控水的方法,对桢楠幼树进行干旱胁迫试验,试验共设7组处理,每隔5d依次对其中1组处理停止浇水,即分别持续干旱0(正常供水,对照),5,10,15,20,25,30d,30d后形成了不同土壤水分梯度,之后测定桢楠幼树在不同干旱胁迫处理下的生长和光合生理指标,并分析其变化规律。【结果】持续干旱0,5,10,15,20,25,30d后,土壤体积含水量(SWC)分别为20.50%,9.26%,7.55%,5.34%,3.86%,2.80%,2.57%。与对照相比,干旱胁迫下,土壤体积含水量显著降低(P0.05)。干旱胁迫程度较轻(处理0～20d)时,桢楠幼树的叶片相对含水量(LRWC)无显著变化;重度干旱胁迫(处理20～30d)时,LRWC显著降低(P0.05)。随着干旱胁迫强度的增加,桢楠幼树的树高生长量和地径生长量均显著降低(P0.05),桢楠幼树叶片的叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。干旱胁迫前期(干旱时间≤15d),桢楠叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间二氧化碳浓度(Ci)均显著降低(P0.05);干旱胁迫后期(干旱时间15d),Pn、Gs和Tr继续降低,而Ci显著升高,光合活性下降。干旱胁迫下桢楠幼树的表观量子效率、光饱和点、RuBP羧化速率、CO2饱和点均减小,对光能和CO2的利用能力减弱。【结论】干旱胁迫显著降低了土壤体积含水量,从而使桢楠幼树叶片的相对含水量减少,导致气孔关闭,阻碍了桢楠叶片光合色素的合成,减弱了其对光能和CO2的利用能力,进而抑制了桢楠幼树树高和地径的生长,当土壤体积含水量降至3.0%以下时,植株处于枯死状态。     

干旱胁迫对石漠化地区3种乡土草种光合作用的影响

【目的】研究在不同程度的干旱胁迫下喀斯特石漠化地区乡土草种的光合生理特性变化规律,以期为喀斯特地区生态恢复和石漠化治理工程筛选抗旱性较强的乡土草种。【方法】以喀斯特石漠化地区常见的画眉草(Eragrostis pilosa)、糠稷(Panicum bisulcatum)和荩草(Arthraxon hispidus)为材料,用盆栽称重、控制浇水的实验方法模拟土壤水分环境,进行干旱胁迫实验;测定相对叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度等光合生理指标。【结果】1随着干旱胁迫程度的加剧,3种草种的相对叶绿素含量均呈显著下降趋势;2在重度干旱胁迫下,3种草种的叶绿素含量荩草最高,糠稷次之,画眉草最低;3重度干旱胁迫下3种草种光合速率大小排序为:糠稷画眉荩草;糠稷的蒸腾速率较低,水分利用效率最高,抗旱性最好。【结论】从光合作用的角度来看,糠稷更能适应石漠化地区的干旱环境。     

涝渍胁迫对桢楠幼树生长及光合生理的影响

【目的】探讨不同程度涝渍胁迫对桢楠幼树光合生理及生长的影响,为桢楠苗圃水分管理及造林地的选择提供理论依据。【方法】以3年生桢楠幼树为研究对象,进行盆栽渍水处理,试验共设对照(CK)、轻度渍水(H5)、中度渍水(H10)、重度渍水(H15)和完全渍水(H20)5个处理,在处理第51天(H20处理叶片出现萎蔫)时,测定桢楠幼树的生长和光合生理指标。【结果】(1)渍水胁迫显著抑制了桢楠幼树的生长(P0.05),随着渍水程度的加剧,H5、H10、H15、H20处理桢楠幼树株高净生长量分别较对照降低了30.2%,76.7%,81.4%和90.7%;(2)桢楠幼树光合色素含量随渍水程度的加剧呈降低趋势;(3)随涝渍胁迫的加剧,桢楠幼树净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低(P0.05),但胞间CO2浓度(Ci)则表现为先降后升的趋势;(4)在低光照(光合有效辐射600μmol/(m2·s))或低CO2浓度(CO2浓度600μmol/mol)条件下,轻度渍水对桢楠光合作用有一定的促进作用;(5)在强光照条件下,高温可抑制重度及以上渍水胁迫下桢楠幼树的光合作用。【结论】在桢楠的育苗及造林过程中,应避免在地下水水位过高的立地条件下进行栽植,如果的确需要栽培,则必须采取排水措施。     

干旱胁迫对桢楠幼树生长及光合特性的影响

【目的】探讨桢楠幼树对干旱胁迫的响应机制,为桢楠幼树栽培的立地条件选择和水分管理提供参考。【方法】以2年生桢楠（Phoebe zhennan S. Lee）幼树为研究对象,采用盆栽控水的方法,对桢楠幼树进行干旱胁迫试验,试验共设7组处理,每隔5 d依次对其中1组处理停止浇水,即分别持续干旱0（正常供水,对照）,5,10,15,20,25,30 d,30 d后形成了不同土壤水分梯度,之后测定桢楠幼树在不同干旱胁迫处理下的生长和光合生理指标,并分析其变化规律。【结果】持续干旱0,5,10,15,20,25,30 d后,土壤体积含水量（SWC）分别为20.50%,9.26%,7.55%,5.34%,3.86%,2.80%,2.57%。与对照相比,干旱胁迫下,土壤体积含水量显著降低（Plt;0.05）。干旱胁迫程度较轻（处理0~20 d）时,桢楠幼树的叶片相对含水量（LRWC）无显著变化;重度干旱胁迫（处理20~30 d）时,LRWC显著降低（Plt;0.05）。随着干旱胁迫强度的增加,桢楠幼树的树高生长量和地径生长量均显著降低（Plt;0.05）,桢楠幼树叶片的叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。干旱胁迫前期（干旱时间≤15 d）,桢楠叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和胞间二氧化碳浓度（Ci）均显著降低（Plt;0.05）;干旱胁迫后期（干旱时间gt;15 d）,Pn、Gs和Tr继续降低,而Ci显著升高,光合活性下降。干旱胁迫下桢楠幼树的表观量子效率、光饱和点、RuBP羧化速率、CO2饱和点均减小,对光能和CO2的利用能力减弱。【结论】干旱胁迫显著降低了土壤体积含水量,从而使桢楠幼树叶片的相对含水量减少,导致气孔关闭,阻碍了桢楠叶片光合色素的合成,减弱了其对光能和CO2的利用能力,进而抑制了桢楠幼树树高和地径的生长,当土壤体积含水量降至3.0%以下时,植株处于枯死状态。     

水分胁迫对滇润楠和香樟幼苗叶绿素荧光和叶水势的影响

以一年生云南乡土树种滇润楠和引进外来树种香樟幼苗为试验材料,研究不同程度的水分胁迫对二树种幼苗叶绿素荧光和叶水势的影响。干旱初期当植物的叶水势尚无明显变化时,植物的可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/F_0)都有明显下降,而初始荧光(F_0)增加明显,说明此时干旱胁迫已经对二树种幼苗叶绿素荧光产生强烈的抑制作用。随着水分胁迫程度的加剧导致幼苗PSⅡ反应中心受到破坏,二树种幼苗的叶水势以及各种荧光指标发生不同规律性变化。相对而言,香樟幼苗的叶水势下降较快,其叶绿素荧光各个指标变化均大于滇润楠,说明香樟对水分胁迫较敏感,滇润楠的耐旱性较强。     

3种外源物质对干旱胁迫下红椿生理特性的影响

研究红椿幼苗在干旱胁迫及加入不同外源物质后的生理特性变化,探究外源物质对红椿幼苗干旱胁迫的缓解作用,筛选适宜的缓解物质,为红椿的干旱缓解提供理论依据.以盆栽法研究在干旱胁迫及不同外源缓解物质[褪黑素(MT)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)]处理下红椿幼苗的生长增量,叶片相对含水率,叶绿素质量分数,渗透调节物质质量分数(可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、脯氨酸),丙二醛(MDA)质量分数,活性氧质量分数(过氧化氢、超氧阴离子自由基)的变化.结果表明:干旱胁迫下红椿的各部分生长增量,叶片相对含水率,叶绿素、可溶性蛋白、淀粉质量分数下降,而可溶性糖、脯氨酸、 MDA、活性氧质量分数均有不同程度的升高.加入缓解物质后,红椿叶片相对含水率,可溶性蛋白、脯氨酸质量分数上升,而可溶性糖/淀粉、 MDA、活性氧质量分数下降. 3种外源物质中SA和MeJA的缓解效果总体好于MT.因此,干旱条件下红椿生长受到显著抑制,MDA和活性氧质量分数上升,对植株造成胁迫;提高脯氨酸质量分数是红椿调节渗透压的重要途径;3种外源物质中,SA和MeJA的缓解效果好于MT; MDA、活性氧可作为缓解红椿干旱胁迫的关键指标...     

遮阴对桢楠幼苗生长和光合生理特性的影响

【目的】了解不同光照条件下桢楠(Phoebe zhennan)幼苗的生长状况和光合生理特性,探讨有利于桢楠幼苗生长发育的最佳光照条件。【方法】采用遮阴方式模拟不同光照强度(即全光照、遮阴率50%、75%和87.5%4个水平),分析桢楠幼苗形态生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数等光合特性的响应规律。【结果】(1)随遮阴程度的增强,桢楠幼苗的株高生长量呈先升后降的趋势,地径生长量逐渐减小;(2)遮阴造成桢楠幼苗叶绿素总量、类胡萝卜素含量增加,叶绿素a/b值降低;净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、表观量子效率AQY、光饱和点LSP、最大净光合速率P_(n max)均随遮阴程度的增强而先升后降,光补偿点LCP、暗呼吸速率R_d、光呼吸速率R_p均逐渐降低;(3)遮阴下PSⅡ潜在活性F_v/F_0、PSⅡ最大光化学量子产量F_v/F_m、PSⅡ有效光化学量子产量F_v′/F_m′、PSⅡ实际光化学量子产量ΦPSⅡ、光化学淬灭系数q_P、光化学耗散比例P均有不同程度提升,非光化学淬灭系数NPQ、天线热耗散比例D下降。轻度遮阴能够提高桢楠幼苗光合性能,促进其生长发育,而重度遮阴下虽然其光捕获能力、光能利用效率较高,但光能的严重缺乏限制了其生长发育。【结论】桢楠幼苗对弱光环境的适应性较强,其最适遮阴率为50%。