土壤水分胁迫对多花黄精光合作用及叶绿素荧光参数的影响

为探讨土壤水分胁迫对多花黄精光合作用及叶绿素荧光参数的影响,通过盆栽控水试验,对多花黄精进行干旱胁迫和水淹胁迫,测定不同处理植株叶片的叶绿素含量、荧光参数以及光合参数。结果表明:1)多花黄精受水淹胁迫的伤害明显,其中重度水淹胁迫下14 d后全部枯死,中度水淹33 d后开始枯死,轻度水淹40 d后变黄。2)多花黄精能忍受一定程度的干旱胁迫,重度干旱胁迫下38 d后部分叶片变黄,但在中度干旱和轻度干旱胁迫下未受到明显伤害。3)随着土壤水分胁迫(水淹、干旱)强度增大,叶绿素a含量、叶绿素b含量、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的有效量子产量(Yield)、光化学淬灭系数(qP)以及净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)均下降,而叶绿素a与b比值、初始荧光(F_0)、非光化学淬灭系数(qN)均上升。研究结果显示,土壤含水量在60%～80%之间时,多花黄精能够正常生长,水淹胁迫对多花黄精产生明显伤害。     

花吊丝竹对干旱胁迫的光合和生理响应

通过盆栽实验,研究了花吊丝竹在自然耗水的干旱胁迫处理下土壤含水量、叶片水势、叶片光合作用参数、叶绿素荧光参数以及相关酶类生理指标的变化。结果表明:(1)干旱胁迫下,土壤含水量与叶片水势显著下降,叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度下降,胞间CO2浓度呈先降后升的趋势,而气孔限制值则呈先升后降的趋势,说明轻度干旱胁迫下,气孔限制是花吊丝竹净光合速率降低的主要因素,重度干旱胁迫下,非气孔限制是净光合速率降低的主要因素。(2)花吊丝竹叶片光系统Ⅱ的实际光化学效率、表观光合电子传递速率和非光化学猝灭系数在胁迫后段(15~30 d)呈显著下降趋势,而叶片初始荧光在后期呈上升趋势,表明随胁迫程度加重,PSⅡ的结构受到较严重的损伤。(3)随干旱时间的延长,脯氨酸和丙二醛的含量均显著上升,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性则先升后降,这表明随胁迫程度加深花吊丝竹细胞结构被破坏。综上所述,干旱胁迫环境下,花吊丝竹叶片光合作用和保护酶类均发生相应的变化,其自身能够提高叶片对光能的捕获能力、提升光能转化效率、增强叶片中的酶活性以及减少热能的耗散等形式,实现对干旱胁迫较强的忍耐性和较好的适应性。     

4种地被植物干旱胁迫下的生理响应及抗旱性评价

为了丰富关中地区园林地被植物种类,让园林企业在合理选择和应用地被植物有可靠的理论依据,以关中地区引种栽培的顶花板凳果、大吴风草、迷迭香和蜘蛛抱蛋4种常绿地被植物2年生盆栽苗为试材,采用人工控水模拟水分胁迫的方法,研究其在不同程度下的植株形态变化,并测定4种植物的萎蔫系数及叶片的游离脯氨酸、MDA、SOD、POD、CAT、可溶性蛋白以及可溶性糖等生理生化指标的变化,由此来综合评价其抗旱性。结果表明:1)从干旱临界值来看,迷迭香的最低,达到3.01%;2)从叶片游离脯氨酸含量变化来看,顶花板凳果、大吴风草及迷迭香随着干旱胁迫程度的增加呈现增长趋势,到了重度干旱胁迫,其含量分别达到对照的7.09倍、11.73倍、18.59倍;3)从MDA含量变化来看,大吴风草和迷迭香叶片中的含量同干旱胁迫程度呈正相关,蜘蛛抱蛋、顶花板凳果则整体呈现缓慢的下降趋势;4)随着干旱胁迫程度的增加,4种植物叶片可溶性蛋白含量变化均有所增加,但差异不显著。可溶性糖的含量只有蜘蛛抱蛋呈现先升后降的趋势,其余3种均呈现显著连续下降趋势;5)从叶片保护酶活性分析,干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT均有所增加。其中顶花板凳果、大吴风草及蜘蛛抱蛋的CAT含量显著增加,增长率分别达159.28%、239.31%和200.97%;6)利用隶属函数分析4种常绿地被植物的抗旱性强弱,其顺序为:迷迭香>顶花板凳果>蜘蛛抱蛋>大吴风草,这一结果与盆栽干旱试验的形态表现一致。     

干旱胁迫对油茶叶片内源激素及果实生长的影响

[目的]研究干旱处理中油茶叶片内源激素、果实生长的变化规律以及地表覆盖、土壤翻耕2种措施对缓解干旱胁迫的效果。[方法]以6年生长林4#油茶为试验材料,设置自然状况、干旱胁迫、地表覆盖及土壤翻耕4个处理,采用酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定油茶叶片内源激素,并分析果实的生长状况。[结果]研究表明:(1)干旱胁迫开始两周后,即当土壤含水率低于24.0%~26.8%,油茶叶片内源激素开始启动对干旱的响应机制。(2)干旱胁迫使油茶叶片IAA含量下降,ABA含量上升,GA含量先上升后下降,ZR含量下降并维持在较低水平,ZR/IAA值下降;地表覆盖及土壤翻耕可以有效缓解干旱对叶片IAA、GA、ZR含量的影响,而对叶片ABA含量、ZR/IAA的影响不显著;油茶通过内源激素含量的变化来应对干旱胁迫的影响。(3)干旱胁迫使油茶果实横径减小,果实纵径出现负增长,而地表覆盖及土壤翻耕相对于干旱胁迫使得果实横径生长量分别增加了73.20%、75.58%,可以有效缓解干旱胁迫对油茶果实纵径生长的影响。[结论]生产上通过地表覆盖及土壤翻耕可以有效缓解干旱对油茶果实生长的影响,地表覆盖技术措施可进一步推广应用。     

干旱胁迫下油茶叶片结构特征的变化

[目的]研究不同程度干旱胁迫对油茶叶片结构的影响,了解其干旱适应机理。[方法]以7年生‘长林4号’油茶为试验材料,设置土壤含水率分别为15%20%(重度干旱胁迫)、20%25%(中度干旱胁迫)、25%30%(轻度干旱胁迫)和自然状况(对照),通过制作石蜡切片、临时切片、光学显微镜观察及测定叶片外部形态特征、叶片下表皮气孔特征、叶肉和叶脉显微结构。[结果]表明:干旱胁迫下,油茶单叶鲜质量、单叶干质量和单叶饱和质量均随着胁迫程度的增加呈下降趋势,叶片厚度、叶片大小显著降低;叶片下表皮气孔面积、气孔周长、气孔开度、气孔器大小均显著减小,气孔密度先减小后增大;随着干旱程度的增强,叶片上表皮、下表皮厚度显著减小,上角质层厚度、下角质层厚度显著增加,栅栏组织厚度、栅海比显著降低,海绵组织厚度变化差异不显著;叶片主脉厚度与主脉突起度随着胁迫程度的加强而显著增加,木质部厚度在中度干旱胁迫下及维管束短径在中度干旱胁迫、重度干旱胁迫下显著低于对照,不同干旱处理对韧皮部厚度的影响差异不显著。[结论]油茶叶片结构的变化均是油茶应对干旱胁迫的适应特征,油茶植株能够根据水分亏缺程度调整叶片结构以维持生存和生长,对干旱胁迫具有较强的适应性。     

不同土壤水分管理措施对油茶生长的影响

为给油茶林地土壤水分管理和节水灌溉提供技术支撑,以6年生长林4号油茶林为试验材料,设置自然状况、干旱胁迫、干旱覆盖这3个处理措施,就不同土壤水分管理措施对油茶果实、花苞、叶片解剖结构的影响情况进行了试验研究。结果表明:在自然状况、干旱胁迫、干旱覆盖这3种处理下,油茶果高、果径、花径、花高的生长量间均存在极显著差异;在自然状况及干旱覆盖处理下,油茶叶片各解剖结构参数与不同深度土层的土壤含水率间均呈弱相关;在干旱胁迫处理下,油茶叶片解剖结构中的下表皮及叶片总厚度与不同深度土壤含水率间均呈中度相关(0.5r0.8)。在自然状况下,不同深度土层的土壤含水率与油茶果径、花径、花高生长量间均呈弱相关,而与其果高生长量呈中度负相关(0.5r0.8);在干旱胁迫与干旱覆盖处理下,其花径、花高与4种深度的土壤含水率间均呈高度负相关(0.8r1.0);在干旱覆盖处理下,其果径与4种深度土层的土壤含水率间均呈中度负相关(0.5r0.8);在干旱胁迫处理下,其果高与4种深度土层的土壤含水率间均呈中度正相关(0.5r0.8)。     

秋旱对地被竹生理指标的影响

以铺地竹、黄条金刚竹、菲白竹、鹅毛竹4种地被观赏竹为试验材料,通过人为控水干旱胁迫及自然失水胁迫处理,测定了秋季干旱胁迫下4种地被观赏竹的质膜透性、叶绿素含量、光合作用等生理生化指标的变化,分析了4种地被竹对干旱胁迫的响应情况。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,叶片的细胞质膜透性呈上升趋势,但竹种间上升幅度不同,其中鹅毛竹的上升幅度最小。各竹种叶片中叶绿素含量随着干旱胁迫时间的延长逐渐下降,其中铺地竹下降幅度最大,为68.98%。     

盐胁迫对3种四照花属植物生理特性的影响

在塑料大棚中采用盆栽浇灌盐(NaCl)溶液方法对四照花属植物3年生实生苗进行盐胁迫实验,研究不同盐分浓度(0%、0.2%、0.4%、0.6%)对苗木的膜保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)含量、叶绿素以及根部活力(TTC)等各项生理指标的影响。结果表明:(1)随着盐分浓度的增加,植株外在表现呈现不同程度的盐害状态。(2)过氧化物酶(POD)活性与超氧化物歧化酶(SOD)活性胁迫前期呈先下降后上升趋势。(3)随着胁迫时间延长,丙二醛(MDA)含量不断增加;植物的叶绿素含量随盐浓度增加而下降,过高的盐浓度会破坏叶绿素的合成。(4)根系TTC活力整体呈下降趋势。研究发现,3种四照花属植物的耐盐能力依次为香港四照花﹥东京四照花﹥中国四照花。     

4种地被观赏竹的抗旱性研究

以黄条金刚竹、菲白竹、铺地竹、菲黄竹4种地被观赏竹为试验材料,通过人为控水干旱胁迫,以正常浇水组为对照,测定了干旱胁迫下4种地被观赏竹的质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量等生理生化指标,分析了4竹种对干旱胁迫的响应情况。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,叶片的细胞质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量均呈上升趋势,可溶性糖含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等保护酶则表现为先升后降的趋势。采用隶属函数方法综合分析生理生化指标,评价各竹种的抗旱性依次为黄条金刚竹>菲白竹>菲黄竹>铺地竹,与4种地被观赏竹干旱胁迫下的形态表现一致。     

干旱胁迫对不同油茶品种叶片解剖结构的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同油茶品种苗期叶片解剖结构的影响,为抗旱性油茶品种的筛选提供理论依据和技术支持。【方法】以2年生油茶扦插苗为研究对象,设置4个土壤水分梯度:充分供水处理,田间持水量的39%～73%(W1);轻度干旱胁迫处理,田间持水量的23%～37%(W2);中度干旱胁迫处理,田间持水量的17%～23%(W3);重度干旱胁迫处理,田间持水量的12%～17%(W4),通过盆栽控水试验,采取叶片电镜扫描法对4个油茶品种不同水分处理的叶片组织细胞结构进行观察,研究不同土壤含水量对同一油茶品种叶片解剖结构的影响,并对比研究相同水分梯度下不同油茶品种间叶片解剖结构等的差异。【结果】干旱胁迫对4个油茶品种的气孔均造成了不同程度的影响,中度和重度干旱胁迫下叶片厚度均显著降低,尤其是重度干旱胁迫下叶片气孔部分关闭并出现下陷,表皮细胞干瘪。干旱胁迫对4个油茶品种的叶片相对含水量均有显著影响,即随着干旱胁迫程度的加剧,叶片相对含水量均呈下降趋势;干旱胁迫下,‘无2’的叶片相对含水量均高于其他3个油茶品种。随着干旱胁迫程度的加剧,4个油茶品种叶片上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均呈减小趋势。相关性分析表明,4个油茶品种的叶片气孔开度、叶片气孔开张宽度均与土壤含水量呈显著正相关关系。重度干旱胁迫下,‘无2’的气孔密度、气孔开度、气孔开张率、叶片厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均大于其他3个油茶品种。【结论】通过对各油茶品种叶片解剖特征和叶片相对含水量等进行比较,得出‘无2’在整体上表现出较强的抗旱性。