干旱胁迫对白枪杆幼苗生长生物量及C、N、P化学计量特征的影响

【目的】研究不同干旱胁迫程度对白枪杆幼苗生长、生物量积累与分配,以及不同器官C、N、P积累与分配,探究白枪杆对不同干旱环境的适应性。【方法】以1 a生白枪杆幼苗实生苗为试验材料,研究干旱胁迫处理分别是对照（CK）、轻度干旱胁迫（LS）、中度干旱胁迫（MS）和重度干旱胁迫（SS）对白枪杆幼苗生长、生物量的积累量与分配、根冠比、各器官C、N、P含量及化学计量特征的分析和各器官C、N、P的积累和分配规律等指标测定。【结果】随干旱胁迫程度的上升,白枪杆幼苗的苗高和地径的增长量显著降低（P<0.05）。叶片、茎和根的生物量及总生物量、叶片生物量占比降低,茎和根生物量占比和根冠比降低。白枪杆幼苗C、N和P的积累量随干旱胁迫程度的上升呈下降趋势;与适宜的水分处理相比,白枪杆幼苗各器官的C∶N均呈先下降后上升的趋势,叶片和根的C∶P呈先下降后上升的趋势;白枪杆幼苗各器官N∶P低于14,表明生长主要受N限制。【结论】白枪杆幼苗生长及生物量和C、N、P含量及化学计量特征对不同干旱胁迫程度的响应有差异,主要表现在随干旱胁迫程度的上升,白枪杆幼苗的苗高、地径增长量呈下降趋势,生物量的分配也倾向于地下部分...     

青桐幼苗对水分胁迫的生长及生理响应

青桐观赏效果好,但对其受水分胁迫后的响应机理研究较少,制约了该物种下游产业的发展。为了探究青桐幼苗耐水程度及作用机理,对30%田间持水量（T1）、70%田间持水量（T2）、100%田间持水量（T3）和130%田间持水量（T4）水分胁迫下的青桐幼苗生长指标（株高、茎粗、叶面积）、生物量分配（叶生物量比、茎生物量比、根生物量比）与光合指标（净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度）进行分析。结果表明,随着水分胁迫程度的增加,幼苗的各指标表现为先上升后下降的趋势,当土壤达到T2条件时,幼苗各指标综合表现最佳;T3条件下青桐幼苗净光合速率最高,地上生物量分配较T2条件下高出4%;T2条件下,青桐幼苗叶面积最大,达到196.186 mm²,比叶面积最大,达到512.48,总生物量积累最多,达到17.14 g。当土壤水分达到T2条件时,最适合青桐幼苗生物量积累,可以为幼苗顺利过冬提供充足的储备碳;T4条件下胁迫时间达到10 d,幼苗生长情况出现拐点,胁迫前10 d内幼苗生长较快,但当水分持续性胁迫超过10 d后,幼苗生长趋势减弱,同时萌发出气生根用以响应淹水情况;T1条件下,对青桐幼苗影响极大,最不适合幼苗生长发育。研究结果为青桐幼苗受水分胁迫后的响应机制提供了理论基础。     

控制光照下土庄绣线菊的生理生态响应和适应

本研究以一年生灌木土庄绣线菊(Spiraea pubescens Turcz.)幼苗为研究对象,人工设置相对透光率100%、50%、25%和12.5%四种控制光照水平,测量幼苗存活率以及在生理生态特征上的响应和适应性,从而加深我们对灌木幼苗的生理需求和生态特征的认识。结果表明,土庄绣线菊幼苗的存活率未受控制光照处理影响。遮阴处理导致最大净光合速率和蒸腾速率显著降低,叶绿素a和b含量显著升高,但气孔导度和类胡萝卜素含量未变化。同时,在25%和12.5%相对透光率水平下,土庄绣线菊幼苗的苗高和比叶面积显著高于100%相对透光率下幼苗,而根、茎和总生物量积累在12.5%下受到严重抑制。遮阴处理使得土庄绣线菊幼苗表现出地上生物量分配增大地下减少的一般趋势。以上结果说明土庄绣线菊幼苗对遮阴环境具有一定的生理生态响应和适应性。     

干旱胁迫对不同种源云南松幼苗生物量与根系形态的影响

通过盆栽控水,采用双因素随机区组设计研究了9个不同地理种源云南松幼苗生物量分配和根系形态对干旱胁迫的响应,比较了干旱胁迫下幼苗生物量及其分配以及根系形态在种源间的差异,并通过隶属函数法对不同种源幼苗干旱适应性进行了初步评价。结果表明:1）干旱胁迫下,各种源云南松幼苗地径下降明显,苗高未发生显著变化,各器官生物量和总生物量多呈下降趋势,干旱胁迫并没有导致幼苗根生物量分配比和根冠比的增加,但根系长、比根长、根表面积和比根面积在干旱胁迫下增加显著。2）不同种源云南松幼苗地径、苗高、生物量及其分配比和根系形态在干旱处理下均存在显著差异,其中地径和苗高分别以西昌和双柏种源最大,各器官生物量和总生物量以双柏、西昌和册亨种源较高,察隅种源各器官和总生物量较低,但该种源具有最大的根生物量分配比和根冠比;会泽种源根长、根表面积、比根长和比根面积均最大。研究发现,在土壤水分限制条件下,云南松幼苗以根系形态变化代替根系生物量增加的策略来适应干旱,各种源云南松幼苗生长对干旱胁迫响应的差异可能是由种源地理气候因子长期影响所形成的不同适应性策略所导致。经平均隶属函数值法初步评价了不同种源云南松幼苗对干旱适应性的强弱,结果显示,西藏察隅、云南会泽和四川西昌种源对土壤干旱的适应性较强,云南双柏、贵州册亨、云南云龙种源居中,而云南新平、永仁和禄丰种源适应性较弱。     

水分胁迫对醉马草生长的影响

【目的】研究并测定水分胁迫下醉马草生长特性指标,分析其抗旱机制。【方法】以醉马草幼苗为材料,在温室条件下采用模拟自然干旱法,测定醉马草有效叶片性状表型(株高、叶面积、各器官生物量鲜干重、根冠比)在正常浇水和持续水分胁迫条件下变化规律。【结果】随着持续水分胁迫时间的延长,醉马草叶片数、有效叶片数减少,枯叶数增加(P<0.05)。早期水分胁迫增加了醉马草叶长、叶宽、叶面积,而水分胁迫 21 d后显著降低(P<0.05)。水分胁迫促进了醉马草株高增长以及地上、地下、植株生物量,但随着水分胁迫延长至21 d又显著降低,而地下生物量分配增加(P<0.05)。复水7 d后,各项指标与对照差异不显著,醉马草生长得到恢复。干旱胁迫下醉马草幼苗生长受阻,但通过减少叶面积降低了水分蒸腾面积,增加地下生物量分配来提高水分利用,并能在水分胁迫消除后迅速恢复正常生长。【结论】醉马草通过增加地下生长,降低地上水分蒸散器官生长来适应水分胁迫。     

不同植物当年生枝叶随时间变化生物量分配和水分含量变动策略

通过连续3个月(6—8月)对9种植物当年生枝叶生物量和水分含量及其相对比例、总叶面积和比叶面积等指标进行比较,分析随时间变化植物当年生枝叶生物量分配和水分含量的变化情况。结果表明,不同植物当年生枝条和叶片形态变化差异显著(P0.05),在枝叶之间生物量分配比和水分含量比表现出枝条越长,植物个体在枝条和叶片上生物量分配和水分含量差距越小的趋势,反之,则表现为枝条越短,相对比例差距越大的趋势;随时间变化,不同植物当年生枝条、叶片在生物量分配、水分含量及相对比例、总叶面积、比叶面积主要分为4种增长类型:6—8月均无显著差异;7月显著增加(P0.05);8月显著增加(P0.05);6—8月逐月显著增加(P0.05)。可以认为,随时间变化不同植物枝条和叶片的生物量投入和水分保持以及枝条与叶片之间的物质分配权衡关系都在不断发生变化,同时表现出一定的规律性。     

模拟喀斯特生境土壤干旱胁迫对蚬木苗木的影响

为揭示喀斯特土壤干旱环境下植物的生长及形态适应性,模拟构建了喀斯特"土壤层-岩石层-岩溶水层"水分供应装置,以2年生蚬木(Excentrodendron hsienmu)苗木为试验材料,研究了岩溶水层岩溶水分(有/无水分)和土壤水分2个因素对蚬木幼苗生长及形态发育的影响。结果表明:岩溶水分和土壤水分极显著影响蚬木幼苗生长,苗木净生长量随土壤干旱增强显著下降,岩溶水层有水处理下(W)苗木净生长量显著高于无水处理(N)。两者极显著影响着苗木总生物量及茎、叶生物量,岩溶水分极显著影响根生物量;生物量随干旱胁迫增强显著下降,W处理的显著高于N处理。土壤水分极显著影响着根冠比和根、茎生物量比,岩溶水分显著影响茎生物量比,因素间交互作用显著影响根冠比和根生物量比、极显著影响着茎生物量比。中度和重度干旱下根冠比及根生物量比显著高于对照,茎生物量比随干旱增强显著下降,W处理茎生物量比显著高于N处理。两个因素极显著影响苗木地径、株高、根长等,岩溶水分显著影响叶片数和一级分枝数、土壤水分的影响达极显著水平,因素间交互作用对地径产生显著影响、且极显著影响叶面积。蚬木幼苗生长受土壤水分条件影响较大,土壤干旱胁迫下表现为生长下降、生物量分配和形态发育发生改变等适应策略,岩溶水分对苗木的影响与土壤水分条件密切相关。     

土壤基质和水分对珙桐幼苗生长的影响

珙桐是我国的一级濒危保护植物,探讨其迁地保护的生态限制因子尤为重要。以2年生珙桐为研究对象,采用盆栽试验在3种土壤基质下,设置3种水分梯度,分别为田间持水量的80%~90%、60%~70%以及40%~50%。研究珙桐幼苗株高、地径、根系和叶片氮、磷含量对土壤水分的响应,以及在不同土壤水分下珙桐幼苗的生物量分配特征。结果表明,不同水分处理对珙桐幼苗的株高、地径均有影响,干旱处理后期珙桐幼苗的株高及地径增量显著下降;水分胁迫降低了叶片的生物量,增加了根系的生物量和根冠比;随水分含量减少,叶片及根系氮含量呈上升趋势;土壤基质对幼苗的株高、地径增量及净光合速率的影响差异不显著。说明珙桐幼苗对干旱胁迫较为敏感,且耐旱能力较差,土壤基质的适应范围较广。     

异苞滨藜两种异型种子对幼苗生长状况的影响

[目的]研究异型种子对后代生态适应机制的影响.[方法]采用室外仿自然条件培育方法,观察异苞滨藜异型种子萌发物候,以及幼苗早期形态生长特征.[结果]异型种子的萌发物候不同步,异型种子萌生植株子叶存留时间长,且黑色种子萌生幼苗的子叶和褐色种子萌生幼苗的子叶留存时间有差异,褐色种子3月27日萌发,萌生幼苗的子叶持续时间长达39 d;黑色种子4月3日萌发,萌生幼苗的子叶持续30 d;褐色种子萌生幼苗的子叶大小、根长、地上生物量、地下生物量均显著大于黑色种子萌生幼苗(P＜0.05);异型种子萌生幼苗在地上、地下生物量分配方面有差异(P＜0.05),褐色种子萌生幼苗在子叶期的四次测量中其地上、地 ‘下生物量均显著大于黑色种子萌生幼苗,至5月1日最后一次测量,褐色种子萌生幼苗的地上生物量为(2.312±0.183)g,地下生物量为(0.098±0.008)g,黑色种子萌生幼苗的地上生物量为(0.402±0.05)g,地下生物量为(0.043±0.006)g;褐色种子萌生幼苗的根冠比逐渐降低,黑色种子萌生幼苗的根冠比逐渐升高.[结论]源于不同类型种子的幼苗在萌发物候、子叶存留时间、生长特性和根冠比指标参数方面表现出显著差异,这些差异是异苞滨藜长期适应荒漠异质环境而进化产生的生态适应机制,这种生态适应机制是异苞滨藜能够在荒漠异质环境中生存和繁衍的重要保障.     

喀斯特地区适生树种复羽叶栾树幼苗对干旱胁迫下异质生境的生长和光合响应

干旱缺水和水分异质性是影响喀斯特地区植物生长、分布及繁殖的主要因素.采用盆栽控制实验,研究了喀斯特地区适生树种复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch.)幼苗在两种水分条件(对照和轻度干旱)及两种生境下(同质和异质)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、水分利用效率(WUE)及生物量积累和分配.结果表明:不管在对照还是干旱条件下,复羽叶栾树幼苗的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在异质生境下均高于同质生境,但气孔导度(Cs)和蒸腾速率(Tr)在异质和同质生境下差异无统计学意义.复羽叶栾树幼苗的总生物量、地上生物量以及根系生物量在异质生境与同质生境中差异无统计学意义,但根生物量比在对照条件下对异质生境的响应显著低于同质生境,而在干旱时,对异质生境的响应则显著高于同质生境.可见,复羽叶栾树通过提高水分利用效率和降低对根系资源的投资来提高净光合速率以适应异质生境,但并未提高异质生境中植物生物量的积累.     

刺槐幼苗形态、生物量分配和光合特性对水分胁迫的响应

采用人工控水设置4个水分梯度,研究1年生刺槐幼苗形态结构、光合特性、生物量积累及其分配对水分胁迫的可塑性响应。结果表明:随干旱胁迫程度的增强,形态指标均逐渐降低;结合异速生长曲线的分析,说明植物能根据干旱胁迫的强度和持续时间采取不同的适应策略。叶片水分饱和亏缺逐渐增加的同时,净光合速率和蒸腾速率逐渐减少,光合限制因素由气孔限制为主逐渐转变为非气孔限制为主。光能利用效率降低,同时光系统的保护机制减弱,造成光抑制程度的加剧。土壤干旱降低了各器官的生物量积累,光合产物向地下部分尤其是侧根迁移,使根生物量比增加;而这种分配方式是以降低叶生物量比为代价的,因此造成根冠比的增大、叶面积比率和比叶面积的减少。可塑性指数分析表明:刺槐幼苗主要通过调节形态和光合能力来适应水分环境的变化,生物量积累和分配的差异可能存在异速生长的影响。     

氮、水处理对刨花楠一年生扦插苗光合特性 和生物量分配的影响

采用棚内盆栽控水与添氮方法,以1a生刨花楠扦插苗为研究对象,通过设置不同的氮、水复合处理试验,研究氮、水对刨花楠幼苗光合特性和生物量分配的影响。结果表明:(1)干旱胁迫会显著降低幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)、总生物量和叶重比,增加茎重比,但对胞间CO2浓度、根重比和根冠比影响不显著;(2)低氮添加后幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均大于对照,而高氮添加反而会抑制幼苗的光合作用;氮添加(低氮和高氮)后幼苗的总生物量均大于对照,但氮添加后对幼苗生物量在不同器官间的分配趋势影响不明显;(3)水分与施氮交互作用对幼苗光合特性和生物量分配均无显著影响。因此,在幼苗生长过程中一定要保证其充足的供水。     

白桦幼苗对不同光环境的形态适应性响应

[目的]森林光环境是影响森林树种生长发育和完成正常更新过程的重要因子。为了探求光照变化对白桦幼苗的影响,本研究选择林下和林外2种森林光环境。[方法]通过测定白桦幼苗植株的高、地径、地径比、比叶面积、叶面积比、生物量和生物量分配,调查白桦幼苗在形态特征上的光适应性,为白桦林更新、维护和恢复提供依据。[结果]结果表明林外环境的白桦幼苗较之林下环境的幼苗,其植株比叶面积,叶重比减小,但植株高度,地径,根生物量,茎生物量,叶生物量及总生物量显著增加。经过两个生长季,处于林内的白桦幼苗植株根重比下降,茎重比升高,冠根比增大,而林外的白桦幼苗无明显的变化。[结论]白桦幼苗的形态响应和生物量分配响应较强,对不同的森林光环境有较强的适应能力,在幼苗期喜光兼性耐阴,加之与辽东栎类似的光适应特征,白桦也可广泛用于华北山地林下更新造林作业。     

名山白毫对干旱胁迫的生理生态响应

本文通过对名山白毫茶苗进行干旱处理并分析其生理生态响应机制.结果表明:①茶苗对干旱胁迫的形态响应机制为:生长速率的调整,即株高和基径生长速率显著减小,生物量的生产降低,且胁迫程度越重以及时间越长,下降幅度越大;植株构件的生物量显著降低,生物量分配格局改变,即根冠比提高.叶片结构特征具有向着耐旱演化的趋势,即叶片、角质层、栅栏组织均增厚;初步筛选出影响茶苗抗旱性的主要形态指标有:基径绝对生长量、株高绝对生长量、生物量生产、根冠比.②茶树幼苗对干旱胁迫的生理生化响应机制为:保护性的渗透调节物质含量和保护性酶活性的增加.初步筛选出茶苗的生理生化指标有:叶片含水量、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖.     

风箱果幼苗对遮阴的形态适应性

以1年生濒危植物风箱果幼苗为材料,采用人工遮阴方式设置CK(全光)、轻度遮阴(L_1,60%全光)和重度遮阴(L_2,20%全光)3种光环境,测定不同光环境下风箱果幼苗的生长表现、树冠结构、生物量积累和分配等,分析风箱果幼苗对不同遮阴环境的形态适应性。结果表明:L_1促进了苗高的生长,L_2抑制了苗高的生长,遮阴显著增大了冠幅(P0.05),显著减少了地径和叶片数量(P0.05);遮阴对1级侧枝直径影响显著(P0.05),对1级侧枝长、1级侧枝密度、1级侧枝分枝角度、2级侧枝长、2级侧枝密度等树冠结构指标影响不显著(P0.05);遮阴显著减少了根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量(P0.05),特别是L_2时,分别比CK减少了80.6%、61.1%、70.3%和71.8%。     

适度水分胁迫下基因型与土壤水分互作对甘蔗生物量的影响

【目的】研究甘蔗基因型与土壤水分条件对甘蔗生物量的影响与互作效应,为甘蔗抗旱育种等相关研究提供依据。【方法】在适度水分胁迫条件下,对9份不同基因型甘蔗种质开展水分梯度胁迫桶栽试验,测定并分析生物量、水分利用效率(WUE)、叶片叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积、根冠比等指标。【结果】甘蔗生物量与用水量呈极显著正相关,相关系数达0.947,不同基因型甘蔗种质间的生物量及WUE均达到极显著水平(P0.001);友巴受旱后生物量降幅最大,达59.8%;2份割手密种质表现出较高的WUE,分别达6.97和6.84 g/L;水分胁迫下的根冠比显著高于灌溉(P=0.042);SPAD值与生物量呈极显著正相关,相关系数为0.476,随着水分胁迫程度的逐渐加剧,其均值由46.4显著降至33.9。从S2阶段开始,灌溉和水分胁迫(土壤体积含水量≤80%)下,SPAD值广义遗传率均大于0.5。【结论】甘蔗在水分胁迫下其生物量分配发生改变,光合产物的积累由地上部分向地下部分转移,通过改变根冠比以适应水分胁迫;基因型与水分处理对甘蔗生物量和水分利用效率的互作效应均不显著(P值分别为0.088和0.410),生物量和WUE的变异主要来源于基因型差异;不同基因型对水分胁迫的响应趋于一致,受到水分胁迫后,生物量普遍降低,WUE则无显著差异;SPAD可作为耐旱评价指标应用于早期选择育种实践及种质资源筛选。     

水分和温度处理对紫茎泽兰幼苗生长的影响

比较研究了2个水分和3个温度梯度条件下,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Sprengel)中国种群、墨西哥种群的形态、生物量分配和光合色素的可塑性反应,探讨2种群在幼苗阶段的生长特点及入侵潜力。结果表明:①各温度水分处理下墨西哥种群的株高、叶片数、总叶面积、总生物量、叶生物量比、叶根比、总叶绿素均较高,中国种群的根长、根生物量、根冠比较高。分析认为,墨西哥种群在适宜的环境条件下比中国种群有更高的资源捕获能力,而中国种群对干旱和低温条件有更高的适应能力。②紫茎泽兰2种群对水分响应显著,100%水分下总叶面积、平均叶面积、总生物量、叶生物量比、叶面积比、叶根比、总叶绿素均高于50%水分条件下的相应值。2种群对温度响应显著,尤其20℃时,中国种群根长,墨西哥种群总叶面积,100%水分下平均叶面积、总生物量、叶生物量比、叶根比,50%水分下根生物量比,均达最高值。2种群喜湿润的环境,温度20℃时生长较好。     

臭椿根部土壤浸提液对白蜡和刺槐幼苗生长的影响

采用不同配比的臭椿根部土壤浸提液对白蜡和刺槐幼苗进行浇灌处理,通过对白蜡和刺槐幼苗的生长指标、生物量指标、生理指标进行测定,探讨不同配比的臭椿根部土壤浸提液对白蜡和刺槐幼苗生长的影响。结果表明:不同配比的臭椿根部土壤提取液对白蜡和刺槐幼苗的生长指标、生物量指标、生理指标均有不同程度的抑制作用,对白蜡幼苗根生物量的抑制作用最大,单株叶片数量的抑制作用最小;对刺槐幼苗净光合速率的抑制作用最大,单株单叶面积干质量的抑制作用最小;处理①的臭椿根部土壤浸提液对白蜡和刺槐幼苗生长指标、生物量指标、生理指标抑制作用最强。     

石灰岩地区土壤水分对木豆表型可塑性的影响

研究了土壤相对含水量分别为27.65%,19.47%,12.14%和7.66%水分条件下木豆(Cajannus cajan)幼苗生长和形态的表型可塑性.结果表明:木豆幼苗的根、叶、茎生物量以及株高、冠幅直径都在土壤相对含水量为12.14%的条件下最高;随着土壤含水量的增加,分配到枝和根的生物量随之增加,分配到叶的生物量减少;当土壤相对含水量从7.66%升到12.14%时,须根数目增加,土壤相对含水量再提高时,情况则相反.这些结果说明木豆幼苗的适宜水分生态位是较干旱的土壤环境,木豆幼苗通过器官生物量分配和形态结构调整来适应干旱胁迫.     

干旱胁迫对日本荚蒾幼苗生理生化特性的影响

为了探讨日本荚蒾(Viburnum japonicum)幼苗对干旱胁迫的适应能力和对策,采用盆栽控水方法,设置正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4个水分梯度,测定了叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶(SOD、POD)活性、生物量分配等指标。结果表明,随着土壤含水量的减少,日本荚蒾幼苗叶片RWC逐渐降低,MDA含量逐渐升高,重度干旱下质膜损伤最为严重。正常供水、轻度、中度干旱下可溶性蛋白、可溶性糖含量,SOD、POD活性均随土壤含水量的减少逐渐上升,但重度干旱处理可溶性蛋白、可溶性糖含量在胁迫60d比中度干旱有多降低,SOD活性从胁迫30d起逐渐下降,POD活性在胁迫30、45d大幅升高,60d又显著(P0.05)降低。总生物量积累随胁迫加重逐渐降低,根冠比、根生物量比则逐渐上升,轻度干旱处理叶生物量比有明显(P0.05)上升。说明日本荚蒾幼苗对轻中度干旱条件有一定的抗逆性和适应性,但长期重度干旱下叶片失水严重,代谢紊乱,导致植物枯萎死亡。