干旱胁迫对德国补血草气孔特征及生理特性的影响

以德国补血草(Linminoium tataricum L.)为试材,研究干旱胁迫对德国补血草气孔特征及生理特性的影响。结果表明,土壤相对含水量50%(轻度干旱胁迫)时,德国补血草植株表现正常,土壤相对含水量为35%(中度干旱胁迫)和25%(重度干旱胁迫)时,叶片出现萎蔫枯死现象;随着干旱胁迫程度的增加,根系活力呈下降趋势,气孔密度呈上升趋势,气孔开张度则大幅度下降;对照(土壤相对含水量70%~80%)与土壤相对含水量50%处理下的根系活力和丙二醛含量差异不显著,但均极显著高于土壤相对含水量35%和25%的中度、重度干旱胁迫处理。叶片的超氧化物歧化酶活性呈先下降后升高的趋势;复水后,各干旱胁迫处理的植株均能恢复生长,恢复所需时间随着干旱胁迫程度的加重而增加。综合各指标分析认为,德国补血草具有较强的耐旱能力。     

水分胁迫对柑桔光合作用的影响

柑桔植株在土壤失水时,叶片相对含水量(LWC)和叶片水势(ψ_1)随土壤含水量(SWC)的减少而下降,前两者与SWC成对数关系.在SWC大于50％田间持水量时,LWC和ψ_1下降较小.SWC大于55％时植株蒸腾变化不明显.水分胁迫导致柑桔叶片光合(Pn)下降有一ψ_1阈值为-1.70MPa,当ψ_1低于此值时,Pn陡降.与这一ψ_1对应的SWC为42.5％田间持水量.柑桔叶片的叶肉阻力(r_m)比气孔阻力(r_s)大得多,在水分胁迫时更为明显.结果表明柑桔在水分胁迫条件下光合受抑主要来自非气孔性的限制.     

水分胁迫下马铃薯叶片光合特性的变化及其响应机制研究

【目的】研究水分胁迫和复水下马铃薯光合作用的变化及其响应机制,为提高马铃薯抗旱性提供科学依据。【方法】以"克新1号"原种脱毒种薯为材料进行田间试验,设置土壤相对含水量分别为40%(为田间持水率的40%,下同,T1)、55%(T2)、70%(T3)、85%(T4)和100%(T5)5个处理,播种后各处理土壤相对含水量统一控制在75%左右,从马铃薯块茎形成期(7月1日)开始控水,连续处理21d,水分胁迫结束后进行复水处理,保持各处理的土壤含水量均在80%以上直至块茎膨大期结束,淀粉积累期保持土壤含水量在65%以上,测定不同处理马铃薯叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及产量。以"克新1号"原原种脱毒种薯为材料,进行室内盆栽试验,设干旱处理(土壤相对含水量为40%)和对照(保持土壤相对含水量为70%)2个处理,水分胁迫14d后,分别在干旱处理和对照的30个单株上采集马铃薯幼嫩叶片,进行基因表达以及差异基因KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,分析水分胁迫后马铃薯的差异基因及代谢途径变化。【结果】随着水分胁迫时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均下降;随着水分胁迫程度的增加,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci和产量先增加后下降。随着复水时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均增加,但不同水分胁迫处理各指标的恢复速度和恢复程度不同。复水21d后,T3与T4处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均明显高于其他处理,且二者之间无显著差异,说明T3处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均能恢复到与T4处理相当的水平。盆栽试验结果显示,水分胁迫后马铃薯KEGG代谢差异显著的途径有类黄酮合成、二芳基庚和姜辣素的生物合成、甘油酯代谢、糖脂生物合成、光合作用-天线蛋白、维他命B6代谢6条,表明干旱胁迫对光合作用的影响较为显著。在KEEG通路中,水分胁迫对光合作用-天线蛋白通路以及捕光复合体Ⅰ和Ⅱ的叶绿素a/b结合蛋白相关基因的表达影响显著。水分胁迫后,KEEG通路中的植物病原体相互作用通路虽然没有显著性富集,但是环核苷酸门控离子通道相关基因PGSC0003 DMG402017989和钙调素、钙调素类蛋白相关基因PGSC0003 DMG400019527表达显著下调,最终导致气孔关闭。【结论】水分胁迫对马铃薯光合作用影响显著,复水后光合作用均有所恢复,但仍对产量影响显著,其主要原因是马铃薯通过SPAD值、Gs、Ci变化来间接影响叶片Pn和Tr,从而影响光合作用机制,最终反映在产量上。遭受水分胁迫后,马铃薯会通过加强天线蛋白系统和关闭气孔来进行自我保护,从而适应缺水环境。     

水分胁迫对茶树光合作用的影响

以铁观音茶树品种为材料,测定其干旱胁迫过程中叶片光合作用的和脱落酸含量的变化,结果表明：离体叶片,轻度水分胁迫,气孔导率下降是净光合速率,蒸腾速率下降的主要原因：严重水分胁迫,净光合速度下降是由叶肉细胞光合能力下降引起的。土壤自然干旱过程中,茶树叶片的净光合速率,气孔导度和蒸腾速率随着土壤水势下降而逐渐下降,ＡＢＡ含量逐渐提高;在－３８ｋＰａ开始水分胁迫,临时性萎蔫点在－５０ｋＰａ,永久性萎蔫点在     

柑桔对水分胁迫的光合驯化(英文)

在柑桔苗水培液中加入PEG-4000(聚乙二醇,分子量4000)造成根际水分胁迫.处理后,植株水势急剧下降,光合、蒸腾受到严重抑制,气孔导度和叶肉导度也相应下降.随着胁迫的持续,受胁迫最严重的植株3天后全株落叶,其它处理叶水势(ψ_1)仍保持较低值,叶片相对含水量(LWC)回升,光合(Pn)和叶肉导度(Gm)也有所回升,而蒸腾(Tr)和气孔导度(Gs)回升迟于Pn和Gm,且都没有回升到处理前的水平.据此认为柑桔具有对水分胁迫的光合驯化现象.经三轮干旱处理的柑桔叶片光合下降的ψ_1阈值为-2.70MPa,而对照为-1.65MPa,这一结果也支持柑桔具有光合驯化现象的结论.经干旱驯化的柑桔叶片总体初始渗透势(π_O)和初始质壁分离时的总体渗透势(π_P)都下降,叶片脯氨酸含量提高,揭示了柑桔对水分胁迫的光合驯化是通过渗透调节完成的.根际水分胁迫解除后,植株Pn和Tr有恢复过头现象.     

土壤水分对甜椒叶片某些生理特性的影响

以温室盆栽甜椒Capsicum frutescens L.为试验材料,研究了不同土壤水分下叶片的生理特性以及引起光合下降的非气孔限制因子动态特征。结果表明,随着土壤含水量的增加,叶水势(LWP)、叶鲜重含水量(FWC)、气孔导度(Cs)逐渐增加,细胞液浓度(CSC)逐渐减小;在Pn和Tr日变化进程中,最大值均出现在适宜含水量处理(65％-75％θf)上,且Tr表现为典型双峰曲线,而其它处理的Tr和Pn均为单峰曲线。同一时段内,轻度水分胁迫(55％～65％θf)导致光合下降主要是气孔限制引起的,重度水分胁迫(45％～55％θf)的光合下降主要由非气孔限制引起;轻度水分胁迫使光舍下降的非气孔限制出现的时间滞后,而重度水分胁迫和高水分处理(75％～85％θf、85％-95％θf)则使非气孔限制出现的时间提前。     

水分胁迫对茶树光合作用的影响

以铁观音茶树品种为材料,测定其干旱胁迫过程中叶片光合作用和脱落酸（ＡＢＡ）含量的变化．结果表明：离体叶片,轻度水分胁迫,气孔导度下降是净光合速率、蒸腾速率下降的主要原因;严重水分胁迫,净光合速率下降是由叶肉细胞光合能力下降引起的．土壤自然干旱过程中,茶树叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随着土壤水势下降而逐渐下降,ＡＢＡ含量逐渐提高;在－３８ｋＰａ开始水分胁迫,临时性萎蔫点在－５０ｋＰａ,永久性萎蔫点在－５８ｋＰａ;气孔导度与ＡＢＡ含量呈显著的负相关;复胁迫茶树经过抗旱锻炼后,其抗旱能力明显提高．     

干旱胁迫对大豆气孔特征和光合参数的影响

利用盆栽法对大豆进行了不同梯度的水分处理,以研究不同水分胁迫条件对大豆气孔特征和光合特征的影响。试验结果表明：随着水分胁迫强度的增加,大豆叶片的气孔长度、宽度、周长、面积均呈减小趋势,气孔密度呈增加趋势。轻度水分胁迫条件下,大豆叶片的净光合速率（Pn）日均值较高,而在充分灌水条件下,大豆叶片的最大光量子效率值（Fv/Fm）较高,不同水分胁迫处理之间叶绿素含量没有显著差异。不同水分胁迫下大豆的净光合速率与气孔导度间均存在极显著相关关系,而气孔导度与单一气孔特征之间无显著相关关系,表明气孔传导力是大豆光合能力的主要限制因素之一,但同时也存在非气孔限制因素。实验中大豆生长的最适宜土壤相对含水量是60%～65%,此时的光合速率下降是由气孔限制引起。当土壤相对含水量低于60%时,光合作用的非气孔限制因素开始出现。当土壤相对含水量在35%～40%时,非气孔限制逐渐成为大豆叶片光合能力下降主导因子,并可能导致光合器官受到损伤。     

水分胁迫对黄连木、清香木幼苗的影响

人为模拟干旱条件下 ,研究了黄连木、清香木幼苗的叶片相对含水量 (RWC)、荧光和光合色素的变化情况 ,同时对胁迫后期两树种幼苗的生存率也进行了调查分析 .结果表明 :①水分胁迫前期 ,两树种幼苗叶片的相对含水量(RWC)、Fv Fm 相对值和F0 相对值变化缓慢 ,水分胁迫后期 ,两树种幼苗叶片的相对含水量、Fv Fm 相对值迅速下降 ,F0 相对值迅速上升 ,但清香木幼苗叶片相对含水量和Fv Fm、F0 相对值指标变化的速率明显慢于黄连木幼苗 .②轻中度水分胁迫对光合色素影响不明显 .严重水分胁迫时 ,黄连木的Chla ,Chl含量显著下降 ,Chla Chlb比值发生明显减小 (P =0 0 5 ) .③水分胁迫后期 ,黄连木幼苗叶片出现萎蔫和枯黄症状要早于清香木 ,萎蔫枯黄总数占实验材料总数的比例也最高 .以上结果揭示清香木幼苗比黄连木幼苗更耐水分胁迫 .     

顶果木的耐旱性评价

为评价顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)的耐旱性,采取模拟自然极度干旱条件方法,利用盆栽方式,研究顶果木在干旱胁迫期间的生长量、植株体水分分布.结果表明,停止供水后第1～16天的土壤含水量降幅较大,顶果木地径和苗高生长增幅出现明显的下降趋势,地茎生长的降幅尤为明显.干旱胁迫出现在第13天之后,干旱胁迫的临界土壤含水量为20％;结合顶果木苗木生长指标分析,第21天的土壤含水量(12.99％)可能已经达到顶果木的萎蔫系数;顶果木的地上部分对外界的水分环境状况响应速度比地下部分快,顶果木叶片和根系的含水量与土壤含水量之间具有显著相关性,相关系数分别达到0.88和0.91,茎含水量与土壤含水量之间的相关系数达到0.97的极显著水平.     

旱后复水对玉米后继新生叶片生理特性的影响

利用盆栽试验研究了不同程度和历时的水分胁迫对玉米叶片光合指标和叶绿素浓度的影响规律.结果表明:胁迫期间新生的叶片,在复水后短期内,其光合速率、蒸腾速率在复水后一段时间内仍然低于对照,且随着胁迫历时和胁迫程度的增加而加强,叶片蒸腾效率亦降低.5 d和10 d轻度胁迫结束后新生叶片,复水后其光合速率高于对照而蒸腾速率略低于对照,叶片水分利用效率提高;10 d重度胁迫处理的光合速率、蒸腾速率均低于对照,但叶片水分利用效率高于对照.直接遭受水分胁迫的叶片,叶绿素质量浓度降低,胁迫程度越重,胁迫历时越长,叶绿素含量下降幅度越大;复水后,后继新生叶片的叶绿素含量均高于对照,且10 d胁迫处理显著高于对照和5 d胁迫处理.上述结果表明,遭受水分胁迫的叶片,其生理性状主要表现为抑制效应,而胁迫后新生叶片则表现为补偿效应.因此早期的水分胁迫对后期补偿生长较为有利.     

干旱对苹果树叶水势变化的影响

水分是影响果树生产的重要的生态因子之一。水分胁迫对植物的生长发育、生理生化过程和作物的产量都有很大的影响。土壤干旱和水分胁迫时果树叶水势下降,并且随着土壤干旱程度的加剧和干旱时间的延长而加剧变化。苹果树叶水势日变化的总趋势和正常供水树基本一致。持续干旱下,不同干旱处理的叶水势均持续下降,不同处理间的差异显著,在复水后,不同处理叶水势恢复能力不同。     

黄土高原半干旱区人工林地土壤水分环境的研究

对黄土高原半干旱丘陵沟壑区主要造林树种林地水分进行了研究。结果表明,该区域不同树种林地土壤含水量很低,接近于凋萎湿度,2002年5月,6 m深土壤平均含水量为5.02%~5.12%,2003年5月为4.65%~6.35%,降水作用仅发生在地表至2 m左右土层内,在1.8~4.0 m有明显的土壤干化现象,含水量保持在凋萎湿度。土壤干层的存在是该区域林地和荒坡土壤水分分布的普遍规律,主要是由特殊的气候条件造成的土壤水分收支长期亏损的积累结果,并非林木生长的必然现象。     

小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。      

云锦杜鹃气孔导度和蒸腾速率对水分的响应

为云锦杜鹃的合理开发和引种栽培提供科学依据。以5年生云锦杜鹃苗木为材料,通过盆栽试验,模拟四种不同程度的土壤水分胁迫:对照(最大田间持水量MFA 75%~80%下同)、轻度胁迫(MFA 60%~65%)、中度胁迫(MFA 45%~50%)、重度胁迫(MFA 30%~35%),研究土壤水分胁迫对云锦杜鹃的气孔导度和蒸腾速率的影响。在轻度、中度、重度胁迫下,蒸腾速率和气孔导度与对照相比分别降低了21%和33%、65%和44%、67%和82%,气孔导度的下降幅度比蒸腾速率大,云锦杜鹃蒸腾速率日变化曲线为单峰型,而气孔导度日变化曲线为双峰型。经逐步多元回归得到了不同水分处理下蒸腾速率日变化与生态因子的回归方程。蒸腾速率与气孔导度、土壤含水量和叶片相对含水量关系密切。     

水分胁迫对梨幼树叶水势的影响

采用盆栽1年生苹果梨幼苗作试材,研究水分胁迫对叶水势的影响。结果表明:一天中叶水势值与土壤水分状况密切相关,叶水势与土壤含水量呈正相关,回归方程为变形双曲线;当土壤含水量在9.5％以下时,随土壤含水量的下降叶水势迅速下降;当土壤含水量在9.5％以上时,随土壤含水量的下降叶水势变化不明显。保证梨幼树正常生长的土壤含水量应保持在9,5％以上。     

7个茶树新品种不同供水水平的光合特性比较

在３种土壤水分（高湿、中湿和低湿）条件下，研究了新育成品种浙农１２１、苹云、龙井长叶、浙农１１３、菊花春、碧云及国家级良种福鼎大白茶等７个茶树品种的光合特性。结果表明：①浙农１２１和浙农１１３两个品种在各种供水条件下的净光合速率（Ｐｎ）、蒸腾速率（Ｔｒ）和气孔导度（Ｇｓ）３个参数数值大，光合特性优；高湿条件下，苹云和龙井长叶也表现较优；中湿条件下，苹云与碧云光合特性较优；低湿条件下，福鼎大白茶显示     

不同水氮运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

为了确定小麦高产水肥需求规律,以周麦27为材料,研究不同水[W1(中度水分胁迫:土壤含水量为田间持水量的50%~60%)、W2(适当灌溉:土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、W3(充分灌溉:土壤含水量为田间持水量的70%~80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮:225kg/hm~2)、N3(高施氮:300 kg/hm~2)]运筹对冬小麦光合特性和产量的影响。结果表明,当土壤水分含量相同时,随着施氮量的增加,小麦净光合速率(Pn)总体呈现先增加后趋于平稳的趋势,小麦旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)以及产量总体呈先增加后降低的趋势。当施氮量相同时,花后10 d,随着土壤含水量的增加,SPAD值总体逐渐增加(N1处理除外),Ci总体逐渐降低,Pn、Tr和Gs总体先降低后增加;花后18 d,SPAD值、Pn、Tr以及Gs总体随着土壤含水量的增加而增加,但总体上W2和W3处理间差异不显著(Gs除外);花后26 d,SPAD值随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,Pn总体呈增加的趋势(W2和W3处理间总体差异不显著),Gs总体呈先降低后增加的趋势。当土壤水分含量相同时,与N1处理相比,N2处理小麦产量平均提高11.87%,N3处理提高了7.86%。当施氮量相同时,与W1处理相比,W2处理小麦产量平均提高3.24%,W3处理提高了2.26%。W2N2处理即施氮量为225 kg/hm~2,灌溉后土壤含水量为田间持水量的60%~70%时产量最高。说明适当的水氮运筹有利于提高小麦产量。     

不同土壤水分对茶树光合作用与水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分条件下茶树(铁观音和福鼎大白茶)光合作用及其水分利用效率(WUE)的变化。结果表明,不同土壤水分处理对茶树净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、WUE等生理指标及其日变化均产生明显影响;水分胁迫下茶树的Pn、Tr、Gs都下降,WUE日平均值的降幅比Pn的小。生长在同一生境中的铁观音对土壤水分的生态适应能力高于福鼎大白茶。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响

以海南长蒂槟榔种为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加剧,槟榔幼苗的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gond）下降,胞间cO2浓度（ci）升高,干旱降低槟榔的净光合作用,限制气体交换。槟榔幼苗的水分利用效率和土壤水分含量成负相关,即水分胁迫程度越深,叶片的水分利用效率越高。