模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下落羽杉与池杉幼苗的光合特性比较

模拟三峡库区消落带土壤水分变化特征设置常规生长水分条件(CK组,土壤含水量为田间持水量的60%~63%)、轻度干旱水分胁迫(T1组,土壤含水量为田间持水量的47%~50%)、土壤水饱和(T2组,土壤表面一直处于潮湿状态)以及水淹(T3组,苗木根部淹水超过土壤表面1cm)4个不同处理组,对落羽杉和池杉当年实生幼苗的光合特性以及生理生态适应机制进行对比研究。研究发现在T2和T3组,落羽杉幼苗的光合色素含量显著低于池杉幼苗。在CK组,2树种幼苗净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、水分利用效率WUE、表观光能利用效率LUEapp和表观CO2利用效率CUEapp的平均值均无显著差异。但是在T2组,落羽杉幼苗的Pn、LUEapp和CUEapp平均值显著低于池杉幼苗的平均值,与之在T3组的Gs平均值显著大于池杉幼苗形成鲜明对比。在T1组,2种植物的Pn、LUEapp和CUEapp平均值显著低于其他3种水分条件下的值。池杉幼苗在T1组仍然保持着与CK组一致的Tr和Gs平均值,与落羽杉幼苗在T1组的Tr和Gs平均值显著低于CK组形成对比。研究结果表明,落羽杉和池杉均具有耐水湿性特点,均可考虑列为三峡库区消落带防护林体系建设树种。但池杉树种的耐旱与耐水湿特性优于落羽杉,最适宜于在土壤饱和水环境中生长。     

落羽杉与池杉幼苗对不同土壤水分含量的生理响应(英文)

研究落羽杉与池杉幼苗对常规水分处理(C)、轻度干旱(MD)、土壤潮湿(WS)以及水淹(FL)等不同水分处理的生理响应特性。与对照组相比,2树种幼苗在轻度干旱与水淹处理条件下叶片自由水含量显著提高,而束缚水含量则显著降低。2树种幼苗在潮湿处理组的叶片自由水与束缚水含量均未出现低于对照组的现象。轻度干旱、土壤潮湿与水淹处理均未导致2树种叶片电导率与丙二醛含量的显著变化(池杉水淹条件下叶片的丙二醛含量变化例外)。水淹处理能显著增加2树种幼苗叶片的可溶性糖含量,同时降低其脯氨酸含量。轻度干旱与潮湿处理能显著增加落羽杉而降低池杉幼苗叶片的脯氨酸含量。尽管同属的2树种幼苗表现出较多相似的响应特征,二者对不同水分逆境胁迫条件的响应仍然存在许多差异。     

水分胁迫对枫杨幼苗生长及根系草酸与酒石酸含量的影响

模拟三峡库区消落带土壤水分变化特征,设置常规生长水分条件(C组)、轻度干旱水分胁迫(MD组)、土壤潮湿(WS组)以及水淹(BS组)4个不同处理组.研究枫杨当年实生幼苗对多种水分胁迫的生理生化响应.结果表明:不同水分处理、时间以及水分与时间的交互作用对枫杨幼苗的生长、生物量、根系的草酸与酒石酸含量均产生极显著的影响(P＜0.001或0.01).与C相比,MD,WS和BS均显著降低枫杨幼苗的高生长与生物量积累,却能显著增加枫杨幼苗主根、侧根以及总根的草酸含量.BS也能显著增加枫杨幼苗主根、侧根以及总根的酒石酸含量.WS仅显著增加侧根酒石酸的含量,与MD显著降低侧根的酒石酸含量形成鲜明对照.随着处理时间的延长,枫杨幼苗根系的草酸与酒石酸含量表现出降低的趋势.由结果可知:虽然水淹、干旱的环境条件将会对当年生枫杨幼苗产生一定影响,但这些枫杨幼苗均能较好地存活下来.     

落羽杉与池杉幼苗对多种胁迫环境的响应及其对三峡库区库岸防护林营建的启示

落羽杉与池杉适应和耐受水淹环境已被广泛认可,然而干旱、盐碱、污染与病虫害将很容易影响3年生以下幼苗的生长与发育.在三峡库区库岸带多种胁迫环境条件下,选择3年生或者更大更健壮的落羽杉与池杉营造库岸林较为理想.3年生或者更大更健壮的落羽杉与池杉与年龄偏小的幼苗相比抵抗多种逆境胁迫的能力会更强.在三峡库区盐碱地环境条件下,选择落羽杉与墨西哥落羽杉杂交种中山杉302,以及池杉与墨西哥落羽杉杂交种中山杉401作为造林树种较为适宜.总体来讲,落羽杉与池杉是三峡库区库岸造林的优良候选树种.然而,大量开展落羽杉与池杉对深淹胁迫、多种胁迫因子叠加条件下的生理生态响应研究仍然是必需的.     

不同水分条件下池杉幼苗根系的苹果酸、莽草酸含量及生物量

模拟三峡库区消落带土壤淹水变化特征,设置常规生长水分条件(CK)、轻度干旱水分胁迫(T1)、土壤水饱和(T2)以及水淹(T3)4个处理组,研究池杉当年实生幼苗根系的苹果酸、莽草酸含量以及生物量变化(均以干质量计).结果表明:T1、T2和T3这3组池杉幼苗主根的苹果酸、莽草酸含量以及生物量均未与CK组达到显著性差异;T2和T3组侧根苹果酸平均含量分别显著高出CK组1.7和2.2倍,总根苹果酸平均含量显著高于CK组0.8和1.5倍;T1组的侧根、总根苹果酸平均含量与CK组均未达到显著差异;与侧根苹果酸的变化类似,T2和T3组侧根莽草酸平均含量分别高出CK组0.4和1.1倍,这与Tl组低于CK组0.5倍形成鲜明对比;T2和T3组总根莽草酸平均含量虽也分别高出CK组,但并未与之达到显著差异的程度,与T1组总根莽草酸含量显著低于CK组0.3倍形成鲜明对比;T2和T3组主根、侧根和总根生物量分别均未与CK组达到显著差异,但T1组的侧根、总根生物量却显著高于CK组.相关性分析表明:池杉总根苹果酸与莽草酸含量表现出极显著的正相关(P<0.01);总根莽草酸含量与总根生物量之间则表现出显著的负相关性(P<0.05).     

水淹-干旱交替胁迫对湿地松幼苗盆栽土壤营养元素含量的影响

模拟三峡库区消落带水位变化,对1年生湿地松幼苗土壤的营养元素含量进行研究.试验设对照(CK)、连续性水淹(CF)和周期性水淹-干旱(PF)3种不同水分处理,每种水分处理均设置湿地松幼苗土壤与无植物对照土壤.测试的土壤指标包括有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量以及pH值.结果表明:与无植物对照土壤相比,湿地松幼苗实生土壤在PF组的土壤营养元素含量均有显著增加(pH与AK除外);湿地松实生土壤在CK组的AK含量显著低于无植物空白对照组.除pH外,水分对湿地松土壤营养元素含量均有显著影响,湿地松土壤PF组的OM,AN,AP,TK含量显著高于CF与CK组;无植物组的土壤磷、钾含量均不受水分含量的显著影响.相关性分析可知:OM与AN,TN,TP呈极显著正相关,全量N,P,K含量之间为显著或极显著正相关.湿地松在正常的生长条件下需要较多钾元素,并能有效改变不同水分条件下土壤养分含量的变化;水淹条件能促进湿地松土壤P,K的释放,并提高AP含量;这与水淹-干旱交替性变化加速湿地松土壤有机质的积累形成鲜明对照.若将湿地松幼苗种植于三峡水库库岸带,有可能由于土壤N,P营养元素含量的增加而促进水体富营养化问题的产生.     

北京典型绿化树种幼苗对干旱-复水的光合生理响应

为探讨北京地区典型绿化树种刺槐(Robinia pseudoacacia)和油松(Pinus tabuliformis)幼苗对干旱胁迫的光合生理响应与环境适应性机制。通过监测、调控盆栽土壤体积含水量,模拟生长季初期干旱及旱后复水事件,结果发现:土壤逐渐干旱过程中,刺槐盆栽幼苗光合参数均显著低于水分充足条件的刺槐幼苗(对照组,CK)(P<0.05),其中干旱处理下刺槐净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)较CK降幅90%以上,而油松幼苗各光合参数无显著变化。在干旱过程中,刺槐幼苗光合能力受气孔与非气孔限制影响,而油松幼苗则主要受气孔限制作用。经历旱后复水,刺槐幼苗P_n恢复至CK水平的时间(第9天)晚于油松(第6天)。两树种幼苗光合参数均出现复水超补偿效应。两种幼苗光合生理参数对干旱持续时间(D_n)及复水持续时间(W_n)响应程度有所不同。刺槐幼苗P_n、G_s和T_r随D     

土壤干湿交替对青檀幼苗生理及生长的影响

采用盆栽试验人工模拟喀斯特地区常见的干湿交替环境,研究青檀幼苗生理和生长指标的变化以及旱后复水的恢复能力.结果表明,干湿交替环境下幼苗各项生理指标的变化因干湿交替处理次数而异.经过1次干湿交替处理的幼苗叶片水分饱和亏缺,根和茎木质部水势,叶片光合速率、蒸腾速率,叶片质膜透性等指标变化剧烈,2次处理变化相对缓和,而3次处理变化幅度又加大,这反映了幼苗从反应、适应到不适应的过程.干旱复水后,各项指标的恢复度与干湿交替处理次数呈负相关.恢复过程中补偿效应普遍存在,尤其以生长上的补偿效应最明显,这是幼苗对反复干旱-复水环境的一种适应策略.干湿交替处理对生长初期青檀幼苗生理指标的影响大于速生期,对生长指标的影响则相反.因此,速生期幼苗遭遇反复的干旱-复水处理会严重制约其生长潜力的发挥.     

不同土壤水分条件下刺槐幼苗光合日变化研究

采用盆栽试验在正常水分、中度干旱和重度干旱(田间持水量的75%、50%和35%)3种土壤水分条件下,研究了1年生刺槐幼苗的光合日变化特性。结果表明:在不同土壤水分条件下,刺槐叶片同一光合生理参数(净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、气孔限制值Ls、羧化效率CE、胞间CO2浓度Ci、、和水分利用效率WUE)的日变化动态趋势近似一致。Pn日变化呈现双峰曲线的形式,在中午出现明显的午休现象。在全天的七个测定时间点,刺槐叶片的Pn、Gs、Tr、Ls、CE均表现出:正常水分>中度干旱>重度干旱;Ci则表现为:重度干旱>中度干旱>正常水分;而WUE在全天不同时段表现不同,显示刺槐可通过生理调节机制适应外界环境变化,维持高效的水分利用效率。随土壤水分降低,刺槐叶片Pn的降低在8:00-10:00是由非气孔限制引起;而10:00-12:00则由气孔限制引起。     

辽西半干旱地区大扁杏光合特性的研究

以辽西地区种植的大扁杏为研究对象,通过设置不同干旱胁迫梯度,以研究在干旱状态下大扁杏光合指标的变化。结果表明:大扁杏的气孔导度(Cs),净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)随着干旱的加剧而逐渐下降,而水分利用效率(WUE)逐渐上升。各光合指标的日变化除了水分利用效率(WUE)处,其他指标都在对照处理之下。     

Photosynthetic physio-response of Taxodium ascendens seedlings to different soil water gradients

Four different kinds of water treatments were applied to study the photosynthetic eco-physiological characteristics of Taxodium ascendens seedlings in the environment of the Three Gorges hydro-fluctuation belt. The four kinds of water treatments were: normal growth water condition (CK), light drought stress (T1), soil water saturation (T2), and soil submersion (T3). The results showed that different water treatments could effectively influence the content of the photosynthetic pigment, leaf gas exchange and apparent resources use efficiency of T. ascendens seedlings. It was also demonstrated that the T. ascendens seedlings could not only tolerate water submersion and wet conditions but also endure a certain degree of drought. To establish a protection forest system in the hydro-fluctuation belt in the Three Gorges Reservoir Area, the species T. ascendens is suitable for planting in conditions of root submersion or water-saturated soil. In case it is planted in drought conditions, this tree species should be watered appropriately in order to keep its normal net photosynthetic rate. Translated from Forest Research, 2006, 19(1): 54–60 [译自: 林业科学研究]     

Effect of soil water changes on photosynthetic characteristics of Taxodium distichum seedlings in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir area

Four different kinds of water treatment were applied to examine the photosynthetic characteristics of baldcypress (Taxodium distichum) seedlings in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir area. The aim was to shed light on the physio-ecological adaptation of this species to changing water levels for revegetation purposes. The water treatments were normal growth water condition (CK), light drought water stress (T1), growth under soil water saturation (T2) and growth with soil submersion (T3). T3 had the lowest content of photosynthetic pigment; T1 and T2 did not differ from CK in the content of chlorophyll and carotenoid. The ratio of chlorophyll a to b in the four groups ranged from 2.04 to 2.69 and the ratio of chlorophyll to carotenoid from 3.08 to 4.51. In group T1, the seedling of baldcypres had lower apparent light use efficiency, lower apparent CO₂ use efficiency and a lower net photosynthetic rate, with the net photosynthetic rate 24.9% lower than that of group CK. However, T2 and T3 did not differ from CK in apparent light use efficiency, apparent CO₂ use efficiency and net photosynthetic rate. Water use efficiency of the four treatments consistently increased as treatment was prolonged; the average water use efficiency of T3 was the lowest while that of CK was the highest. Correlation analysis showed that the net photosynthetic rate of baldcypress seedlings was positively related to transpiration rate, stomatal conductance, water use efficiency, apparent light use efficiency and apparent CO₂ use efficiency, but highly negatively related to the ratio of chlorophyll a to b. Net photosynthetic rate was not significantly related to the contents of chlorophyll and carotenoid, the ratio of chlorophyll to carotenoid, relative air humidity and intercellular CO₂ concentration. The transpiration rate was positively correlated with stomatal conductance and negatively related to water use efficiency. The results showed that different water treatments could effectively influence the baldcypress seedlings’ content of photosynthetic pigment, leaf gas exchange and apparent resources use efficiency. The results verified that the species T. distichum takes on the features of a water-tolerant and hydrophilic plant, which can be considered as one of the species for the building of a forest protection system for the hydro-fluctuation belt in the Three Gorges Reservoir area. Baldcypress should not be planted in drought-stricken soils. __________ Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(8) [译自:生态学报, 2005, 25(8)]     

三峡库区水土保持树种选择研究

为给三峡库区植被恢复树种选择提供科学依据,笔者针对三峡库区的自然、社会和生态条件,构建了该区水土保持树种选择综合评价指标体系,并运用层次分析法确定各指标权重,提出了研究区水土保持树种选择数量化评价模型。应用该评价模型对48个初选树种进行了综合评价,并依据最优分割法将参选树种划分成3个等级。结果表明：马尾松、青冈栎和杉木...     

三峡库区消落带香根草水土保持功能研究

三峡库区消落带水土流失是制约库区可持续发展的重要生态问题,通过试验小区对库区消落带香根草水土保持效应进行研究,结果表明:1)栽植有香根草的试验小区土壤物理性质要好于裸地,而2 a生香根草试验小区的土壤涵养水源功能要好于1 a生香根草;2)裸地存在严重的水土流失,土壤流失量为0.3383 t,随着植被覆盖的增加,土壤侵蚀深度和土壤侵蚀量都有显著的下降;3)2 a生香根草过滤、沉积土壤流失量0.1986 t;4)香根草具有较强的固土能力,2 a生单株香根草固土量为3.12 kg,其固土量与地下生物量关系可用Y(固土量)=-23.139X2+25.85X-3.1344方程拟合。     

三峡水库巫山-秭归段典型消落带植被空间分异研究

消落带植被是三峡水库生态系统的重要组成部分,对于确保水库安全和库岸社会经济发展起着重要作用。消落带植被的空间分布及优势植物组成是消落带治理植物材料选择的重要依据。本研究基于三峡水库干流巫山-秭归段典型消落带的植被调查,研究消落带植被的物种多样性、植物生活型、优势植物的空间分布特征及其变化规律。结果表明:随着海拔的下降,消落带植被的物种多样性减少;１年生草本植物在群落中所占比例增加,多年生草本植物所占比例因地而异(巫山消落带为增加,秭归消落带为减少),木本植物所占比例减少。淹水较深区段消落带植被的优势植物主要是莎草科的莎草和禾本科的狗牙根、毛马唐、狗尾草及菊科的鬼针草等;淹水较浅区段的优势植物种类有所增加,但处于优势的仍然是莎草科、禾本科和菊科植物。能够在淹水区段存活的植物大多具有发达的通气组织、特殊的繁殖特性及对淹水和干旱环境有较强的适应能力。     

池杉在海岸带滨海草甸盐渍土中的生长表现

对新会市海岸带复合农林业试验区的池杉林带进行了生长调查。结果表明：池杉在pH值为8．15，盐分含量为0．515％的海岸带滨海草甸盐渍土中生长良好，5年生林带平均树高达5．9m以上，胸径达10．7锄以上，已开始起到防护作用；13年生时树高达11．2m，胸径达17．9cm，年平均树高、胸径分别为0．86m和1．38cm，生长较为迅速，可作为我省海岸带复合农林业防护林带的主要树种。地下水位对池杉的树高和胸径生长有一定的影响，在海岸带营造池杉林带时，宜选择地下水位低于50cm的立地。     

三峡库区岸生植物秋华柳对镉胁迫的光合响应

镉是一种植物非必需元素,以毒性强、在土壤-植物系统中移动性大等特点受到广泛关注,它在生物圈中通常给生物带来有害的生态效应。土壤中过量的镉会引起植物的许多胁迫症状,研究表明:叶镉浓度超过5～10mg·kg-1(干质量)时对大多数植物都是有害的(Whiteetal.,2010);镉能抑制叶绿素的生物合成并导致叶绿素含量的下降和不同色素