辽宁省野古草野生居群表型性状多样性研究

为揭示野古草野生居群的表型变异规律,采用变异系数、主成分分析和聚类分析方法对采自辽宁省的8个野古草居群的10项形态性状进行多样性分析。结果表明,这10个表型性状在居群间的差异均达到极显著水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为小穗总数(42.01%)旗叶厚度(27.94%)旗叶长度(26.83%)旗叶宽度(20.98%)叶数(19.64%)茎基粗(19.70%)花序长(19.30%)单枝干重(18.62%)株高(10.19%)花序重(8.16%)。10个形态特征可归成为3个主成分因子,累计贡献率达到79.44%,最大程度上反映了所有材料的表型性状特征,不同种群之间的差异主要来源于花序长、花序干重、单枝干重、小穗总数。采用欧氏距离系统聚类法将8个野古草居群依据10个表型性状分为3类:株型高大,旗叶长而宽,生物量大;株高中等,茎基粗壮,旗叶长而窄,小穗数量多,生物量较大;植株矮,叶片短、窄,生物量最小。表型性状与地理因子的相关性分析表明,部分表型性状的变化与地理因子呈显著或极显著相关性。     

Na2CO3胁迫对同德小花碱茅幼苗生长的影响

用不同浓度Na2CO3处理同德小花碱茅幼苗,7d后测定叶片的光合速率（Pn）、气孔导度（Cs）、胞间CO3浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）等生理指标,以研究Na2CO3胁迫对同德小花碱茅幼苗生长的影响。结果表明,低浓度Na2CO3胁迫下,同德小花碱茅幼苗Ci基本保持不变,Pn、Tr有所促进,水分利用率有所增加;随着Na2CO3胁迫浓度的增加,Gs、Tr、Pn、Ci均受到抑制,而WUE增大。同德小花碱茅对Na2CO3耐受的极限浓度为1．2％。     

不同居群白羊草光合特性比较

为了比较不同居群白羊草(Bothriochloa ischaemum)不同生育期的光合特性,筛选出光合特性较好的居群及其最佳利用时期,运用Li-6400光合仪测定了平鲁、平定、代县、太谷4个居群的白羊草在不同生育期的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用率(WUE)等参数。运用灰色关联度法对4个居群在5个时期的光合指标进行综合评价,结果表明,平鲁、平定、代县、太谷4个居群的P_n、T_r、G_s在不同生育期的表现存在显著差异(P<0.05),太谷居群5个生育期的Ci及Gs(除结实期外)均大于其他3个居群,4个居群各个时期P_n、T_r、G_s、C_i、WUE的均值,均以太谷居群最高。除平定居群开花期及4个居群结实期综合光合特性表现较差外(综合排序较低),平定、代县居群以孕穗期各指标综合特性表现最好,太谷居群以开花期综合光合特性最优,平鲁居群整体具中等光合特性,其他时期也表现中等。从生育期看,白羊草以抽穗期光合特性表现良好。     

干旱对假俭草光响应曲线的影响

以假俭草2个品系——Yaan和Common为试验材料,研究了中度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的50%)和重度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的35%)对光响应曲线的影响。结果表明,同一干旱水平下,在一定的光照范围内,净光合效率和气孔导度随着光强的增加而增大;随着干旱程度的加剧则发生显著降低,在Common品系中最大光合速率和光饱和点分别由22.3降到11.2μmol/(m²·s),578降到350μmol/(m²·s),在Yaan品系中则由24.5降到13.0μmol/(m²·s),694降到474μmol/(m²·s)。在同一光强下,Yaan的净光合速率、气孔导度值均大于Common。从光响应曲线来看,Yaan品系受到干旱的影响较小,对光强的利用能力高于Common。     

6个种源红砂幼苗光合作用特性研究

植物对环境的长期适应所形成的遗传特性对其光合作用有重要影响,本研究以6个种源地红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为试验材料,采用LI-6400便携式光合作用系统对所标记的枝条进行净光合速率（Net photosynthesis,P_n）、蒸腾速率（Transpiration rate,T_r）、气孔导度（Stomatal conductance,G_s）的测定,分析其光合特性及其相关性,探究不同种源红砂幼苗光合特性变化规律。结果表明：6个种源红砂幼苗的净光合速率日变化曲线呈单峰或双峰型。在极端干旱生境条件下（酒泉金塔JQJ和酒泉肃州JQS）红砂种源幼苗具有较强的气孔调节能力,通过保持较低的蒸腾耗水而维持较高的水分利用效率（Water use efficiency,WUE）以适应干旱胁迫,表现出较强的光合抗旱性。6个种源红砂幼苗的P_n与T_r和G_s均呈显著正相关,体现了P_n,T_r与G_s3者具有较好的协同效应;WUE与T_r和G_s呈显著负相关,表明T_r,G_s分别作为影响WUE的因子与其有着极其密切的关系。本研究表明不同种源红砂之间的光合特性有一定差异,酒泉种源较其他各种源而言更能够抵御环境胁迫,可作为植被恢复的优良种源在西北干旱、半干旱荒漠区推广应用。     

松嫩平原野古草无性系种群的营养繁殖特征

野古草是典型的无怀系禾草,分蘖节存活时间最多为４ａ。割草场和放牧场野古草无性系种群的分蘖株为增长型的年龄结构;放牧能增加２、３龄分蘖株的形成与存活;野古草无性系种群１龄级分蘖株的生产力明显高于２龄级;割草场和放牧场的野古草无性系潜在种群均于增长的年龄结构。以硌潜在种群的数量估计,割草场将保护翌年群落的优势种地位和作用;放牧场具有向优势和演替的潜在趋势。     

羊草叶片对高CO2浓度和干旱胁迫的响应

本文通过人工模拟试验，观测了羊草叶片对高CO2浓度，干旱胁迫的响应状况，结果表明，CO2浓度升高，叶片光合作用速度增大45％左右，叶片水势下降9％－12％，气孔阻力增大98％，蒸腾速率下降30％，干旱胁迫使叶片水势，气孔阻力增大，蒸腾速率，光合作用速率下降，两者同时发生时，“CO2施肥”效应受干旱胁迫抑制，“施肥”作用明显下降。     

华北山地阳坡中生灌草植被对CO2浓度和温度变化的光合响应

利用便携式光合气体分析系统(LI-6400),从全球变化的角度分析华北山地阳坡灌草植被群落中5种具有代表性的植物光合特征对CO2浓度和温度变化的响应.结果表明:随着温度的升高,狗尾草Setaria viridis和龙牙草Agrimonia pilosa净光合速率呈明显增大趋势,在华北山地阳坡灌草群落中具有较强的竞争力,而达乌里胡枝子Lespedeza davurica的净光合速率对CO2的响应值降低,在环境温度升高的条件下不利于其光合产物的积累.     

高寒地区川草1号老芒麦夏季光合生理生态特性的初步研究

对川草1号老芒麦Elymus sibiricus叶片光合日变化测定结果表明,晴朗天气条件下,川草1号老芒麦叶片净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,其峰值分别出现在11:30和16:30,2个峰值之间有1个低谷,出现在12:30附近;经相关性分析发现,各生理生态因子与Pn的相关性大小顺序为:气孔导度＞叶片温度＞光合有效辐射＞蒸腾速率＞饱和蒸汽压亏差＞水分利用效率＞大气CO2浓度＞空气相对湿度＞胞间CO2浓度,其中,气孔导度、太阳有效辐射与Pn的关系呈极显著正相关,是对川草1号老芒麦光合作用影响最为强烈的因子,而气孔导度下降导致气孔关闭,因此气孔导度是光合午休产生的主要原因.     

4个核桃品种光合特性的日变化

采用LI 6400便携式光合测定仪,分析鲁光、扎343、强特勒、中林5号4个核桃（Juglans regia）品种光合特性的日变化,以期为核桃的优质高产和规范化生产提供理论依据。结果表明,4个不同的核桃品种净光合速率（Pn）日变化均呈现双峰曲线,且在14:00均出现显著的“午休”现象;强特勒、中林5号较鲁光和扎343更早地受到了光抑制。4个核桃品种Pn与光合有效辐射（PAR）均存在显著正相关,相关系数由大到小依次为扎343>强特勒>鲁光>中林5号。     

温度、光照和水分对飞扬草种子萌发和幼苗生长的影响

为明确热带常见杂草飞扬草(Euphorbia hirta)的种子萌发特性,本研究运用培养皿滤纸法和盆栽法,分别研究温度、光照和水分条件对飞扬草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,飞扬草种子在20~40℃范围内均可萌发,其中30℃为种子萌发的最适温度(萌发率和萌发指数均最大),25℃时幼苗生长最好(根长/苗长为1.031)。恒温条件(25℃)下,光照8~24h时的种子萌发率无显著差异(平均值94.07%)、光/暗0h/24h时萌发率降至52%(P0.05),萌发指数随光照时间缩短先增大后降低,光/暗16h/8h时最大(93.93),0h/24h最低(30.59);有光照时幼苗的根长均显著大于苗长,无光照时苗长显著大于根长(P0.05)。变温条件(光/暗,35℃/25℃)下,光照时长对飞扬草种子萌发率和幼苗苗长无显著影响(P0.05),随光照时长缩短萌发指数和幼苗根长均显著减低(P0.05)。综合各指标,12~16h光照为飞扬草种子萌发和幼苗生长的最佳光照条件。25℃、光/暗12h/12h条件下,飞扬草在土壤最大持水量60%时的种子出苗率达39%、幼苗根长苗长比为1.10∶1。     

灌浆期虉草不同位叶对光照强度响应能力及光合贡献率

设置10个内置光照强度,测定光照强度对灌浆期虉草(Phalaris arundinacca)1-4位叶光合参数的影响,同时分析自然光下各位叶的光合贡献率与水分消耗率差异。结果表明,虉草能利用≥50μmol·(m~2·s)~(-1)光照进行光合作用;叶片光合参数受光照强度和叶位的影响极显著(P0.01);不同位叶的4个光合参数在500~1 700μmol·(m~2·s)~(-1)光照下均无显著差异(P0.05),当光照强度大于1 400μmol·(m~2·s)~(-1)时则有光抑制现象。水分利用效率在光照800~1 400μmol·(m~2·s)~(-1)时最高。在自然光下,不同位叶单位叶面积的光合速率(Pn)和胞间CO_2浓度(Ci)有显著差异(P0.05),第2、3叶单叶光合速率和贡献率大于其它位叶,且水分利用效率也较高。所以,田间管理时应注意保持第1~3叶的完整与健康,以保证虉草种子发育对营养的需要。     

短时强光处理对金心吊兰光合特性的影响

强光胁迫常常导致植物的叶绿素含量下降,但是叶绿素合成受阻的突变体在光胁迫下会发生怎样的生理生化变化目前未见报道。本研究以金心吊兰为材料,研究了同一叶片的不同区带对短时强光胁迫的生理响应。结果表明,1)在正常的光照下,金心部分PSⅡ的活性显著低于其他部分,但活性氧含量却维持在较高的水平;2)在强光胁迫的6 h内,金心部分的活性氧波动不大,抗氧化酶活性变化也较小,均低于其他部分;3)短时强光胁迫导致吊兰叶片的非光化学淬灭上升,而金心部分上升幅度较少,说明吸收的过多光能在金心部分不是以热耗散的形式消耗,并且金心部分能在较短的时间内恢复到胁迫前的非光化学淬灭水平。     

黄土高原撂荒地植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应

植物群落共存种的环境适应性和相对竞争能力差异是植物群落动态和演替的两个决定性因素,其中光合特性与二者都有紧密关联,因此研究群落共存种光合特性的差异对理解群落演替机理具有重要意义。以黄土丘陵区10种主要的撂荒地植物群落共存种为研究对象,测定其在不同的生长月份(8-10月)和不同水分条件下(适宜水分及中度、重度干旱胁迫)光合速率、蒸腾速率和水分利用效率等的变化,分析植物群落共存种光合特性对土壤水分变化的响应。结果表明:1)3种水分条件下,无芒隐子草、白羊草、小花棘豆和达乌里胡枝子的净光合速率日变化均呈单峰曲线,而冰草和阿尔泰狗娃花的则呈双峰曲线,有光合“午休”现象,10种群落共存种以无芒隐子草的日光合能力峰值最大,冰草的最小;2)除中华隐子草和阿尔泰狗娃花外,多数种的蒸腾速率日变化在3种水分条件下均呈单峰曲线,其中,无芒隐子草的日蒸腾能力峰值最大,小花棘豆的最小;3)日均净光合速率和日均蒸腾速率存在显著种间差异和生长月份差异(P<0.05),其中,无芒隐子草的日均净光合速率和日均蒸腾速率最大,而日均水分利用效率在不同物种和生长月份之间则无显著差异(P>0.05);4)在演替生态位置上,10种群落共存种以演替前期种的日均蒸腾速率和日均水分利用效率相对较低,而演替后期种相对较高,表明演替后期的植物水分利用性能较高。在干旱半干旱的黄土高原丘陵区,伴随演替进程的土壤环境旱化,演替后期序列种凭借其较高的水分利用能力,将在撂荒地群落中占据优势地位,从而逐渐代替演替前期种。     

干旱胁迫条件下菊苣的光合响应

研究了3种具有不同抗旱性的菊苣(Cichorium intybus)[航天诱变新品系PA 43、PA 82和亲本普那菊苣]的光合特性及对干旱胁迫的响应。结果表明,3个菊苣品系的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Cond）日变化趋势都是双峰曲线。午间有明显“午休”现象,且导致午休的主要原因是非气孔因素。PA 82的Pn、Tr、Cond值均最高,PA 43的相应值均最小;3个菊苣品系的胞间CO2浓度（Ci）在10:00－12:00时比较低,其变化曲线与Pn相反。水分利用效率（WUE）以PA 82为最高,普那菊苣居中,PA 43为最低。随着干旱胁迫程度的加剧,3个菊苣品系的Pn、Tr、Cond、暗适应下PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、暗适应下PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、光化学猝灭系数（qP）均有一定程度的降低。其中,PA 82下降速度慢、幅度小,PA 43下降速度快、幅度大。Ci、qN值随着胁迫程度的加剧呈上升趋势。其中,PA 82上升速度慢、幅度小,PA 43上升速度快、幅度大。相对于抗旱性弱的菊苣PA 43,抗旱性强的菊苣PA 82、 普那菊苣在受到严重干旱胁迫时,具有较强的抵抗干旱的能力。     

四种偃麦草光合特性日变化分析

用LI-6400型便携式光合测定仪观测4种偃麦草光合特性。结果表明:供试材料净光合、蒸腾作用日变化均为双峰型,有明显的光合“午休”现象,其中中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和偃麦草(E.repes)的“午休”是叶肉细胞光合能力下降所改^[5-7],而长穗偃麦草(E.elongcata)和毛偃麦草(E.trihophora)则因气孔导度下降所致;蒸腾速率“午休”主要由于光辐射强、叶温高、湿度低、叶片缺水和气孔部分关闭所致;长穗偃麦草具有较高的光能利用率和较低水分利用率,因此在灌溉地区可以获得高产;在少水地区偃麦草则是理想的高产草种;通过合理密植毛偃麦草和中间偃麦草也有望获得高产。     

三种草坪草净光合速率和蒸腾速率的日变化特点研究

研究了在晴天的条件下，假俭草、细叶结缕草和地毯草净光合速率和蒸腾整编的日变化特点。结果表明：（1）假俭草和细叶绍缕草的净光合速率的日变化曲线均为双峰型，而地毯草为三峰型，3种草出现峰值的时间不同，均有明显的“午睡”现象，日平均净光全速率的大小顺序为俭草＞地毯草＞细叶结缕草；（2）假俭草和细叶结缕草的蒸腾速率的日变化曲线均为双峰型,而地毯草为单峰型，3种草出现峰值的时间有所判差别，“午睡”现象均不明显，日平均蒸腾速率的大小顺序为细叶绍缕草＞地毯草＞假俭草；（3）不同生态因子与3种草坪草净光合速率、蒸腾速率的相关程度均不相等。同种态因子与不同草坪草的净光合速率、蒸腾速率的相关程度也不一样。     

羊草对不同盐碱胁迫的生理响应

用不同浓度的NaCl(0~700 mmol/L)和Na2CO3(0~200 mmol/L)对羊草进行胁迫处理,通过测定与生长相关的生理指标,从而分析了2种盐对羊草生长的胁迫作用特点。实验结果表明,羊草对NaCl、Na2CO3处理的最高耐受浓度分别是600和175 mmol/L。NaCl、Na2CO3处理不同程度地影响了羊草的营养生长以及物质代谢,具体表现为分蘖率、平均根茎数、相对含水量、相对生长率、叶绿素、氮含量的降低,其中以Na2CO3胁迫处理组尤为明显。NaCl、Na2CO3破坏羊草质膜功能,K 、电解质外渗率随着盐浓度的增加而增加,这一结果表明质膜的透性增大。TTC(红四氮唑)含量水平反映了NaCl、Na2CO3处理对羊草根系活力的影响,2种盐的处理降低了根系活力,特别是在Na2CO3处理组中,当Na 浓度超过200 mmol/L时,植株根系TTC含量几乎为0。以上各生理指标表明:NaCl、Na2CO3不同程度地影响了羊草生长、光合作用以及物质代谢,其中以Na2CO3处理更为严重。