苜蓿根系酯酶及内源激素变化与根蘖发生的研究

在植物生长发育的不同阶段（5／16、6／25、8／9、9／21）测定了根蘖苜蓿和非根蘖苜蓿植株根组织中的酯酶同工酶及根系不同组织部位中五种内源激素（Z、ZR、IAA、GA3和ABA）含量，并比较、分析根蘖植株与非根蘖植株酯酶和内源激素动态及根蘖植株根蘖芽的形成和生长与激素的关系。研究结果表明，根蘖与非根蘖苜蓿植株根组织酯酶同工酶带数明显不同，根蘖苜蓿植株明显高于非根蘖苜蓿植株2～4条谱带，这说明苜蓿根组织酯酶同工酶可能与苜蓿根蘖性状的基因表达有关。根系中内源激素分析结果表明，根蘖与非根蘖苜蓿植株根颈和根组织中（Z＋ZR）、IAA、GA3含量均在植物生长发育旺盛时期（6／25、8／9）最高。ABA含量随植株生长发育而呈上升趋势。根蘖植株的（Z＋ZR）、IAA、GA3和ABA含量在整个生育期中的变化趋势与非极蘖植株不同，而来源于根蘖型品系中非根蘖植株与当地品种主根植株的变化规律相似。根蘖苜蓿植株根系中IAA／（Z＋ZR）低于非根蘖植株。苜蓿植株根系中内源激素（Z＋ZR）、IAA、GA3含量与苜蓿根蘖芽形成和生长有关。根蘖植株根系内不同组织部位内源激素分布不一致，根蘖苜蓿植株水平根膨大与内源激素GA3含量显著增加有关。     

三峡库区消落带主要草本植物功能性状特征

三峡库区消落带环境的异质性主要体现在不同高程生境经受水淹的时间和深度不同。本研究选取消落带3个典型样地,通过分析37种主要草本植物各器官的功能性状,比较不同生活型和不同科别植物功能性状的差异;通过探讨消落带植物功能性状、性状间权衡关系对不同高程(对应不同的淹水环境)的响应,获取不同高程生境的植物生长及资源利用的适应策略。结果表明,1)不同生活型的植物功能性状中,多年生植物的叶干物质含量(LDMC)和细根组织密度(FRTD)显著高于一、二年生植物(P0.05),不同科别的植物功能性状中,除比叶面积(SLA)外,其余指标均存在显著差异(P0.05);2)随着高程降低,植物的平均SLA和比根长(SRL)先减小后增加,株高(H)和茎干物质含量(SDMC)、LDMC表现出降低的趋势;3)综合考虑各高程的所有物种,SDMC与H、LDMC及FRTD显著正相关(P0.05),SRL和细根的比根表面积(SRA)均与H、SDMC、FRTD显著负相关(P0.05);4)不同高程的植物功能性状间关联表现出趋同性,尤其在中间的两个高程吻合度较大。以上结果说明:消落带草本植物形成不同的性状组合适应环境;在淹水时间较长的低高程生境中,植物表现出"低投入-快速回收"的生长策略,而较高高程生境中的植物则对组织构建有较大的投入;不同生境的植物功能性状间关联的趋同性,体现了消落带草本物种间已表现出趋同适应的特点。     

胡萝卜状根的生物学特性研究综述

胡萝卜状根是莎草科特有的一种横向膨大、具有很多根毛、形状似胡萝卜的根。这种根是由于植物长期生长在养分贫瘠的土壤上而逐步进化形成的一种高效利用养分的特殊根形态结构,能在根基区产生大量的羧酸(如:柠檬酸,苹果酸)、磷酸酶、质子、阳离子、石炭酸和黏液等,这些分泌物能活化土壤中难溶性养分,特别是能促进磷的吸收。随着全球磷资源的耗竭,有必要研究和开发具有从土壤中高效获取和吸收无机磷能力的植物,所以使未来作物具有胡萝卜状根高效吸收利用磷的能力就尤为重要。为此,本研究介绍了胡萝卜状根的概念、形态和结构,总结了胡萝卜状根的生理生态功能。最后,指出了今后对胡萝卜状根深入研究的趋势。     

四种草本植物生长性状和根性状对磷添加的响应策略

采用盆栽种植方式,对低浓度有机磷(20 mg/kg)、低浓度无机磷(20 mg/kg)和高浓度无机磷(200 mg/kg)水平下石竹、冰草、苜蓿和沙葱的生长、根形态和生理性状指标进行测定,探究内蒙古草原四种草本共存植物的磷适应策略。结果表明：与低磷环境相比,高磷环境下四种植物均具有更高的地上部生物量、氮和磷累积量、根生物量,根冠比(除沙葱外)均较低;细根植物(石竹和冰草)的总根长在低浓度有机磷环境最长,粗根植物(苜蓿和沙葱)则在高浓度无机磷环境最长,四种植物的总根长均在低浓度无机磷环境最短;四种草本植物的比根长均在低浓度有机磷环境最高,在低浓度无机磷环境最低,且细根植物的比根长显著高于粗根植物;四种植物中,沙葱具有最高的根系有机酸含量(比其他三种植物高约39倍)和酸性磷酸酶活性(高约52倍)以及最低的根呼吸速率(低约7倍),苜蓿则具有最高的平均根性状变异度。总体来看,细根植物主要是通过增加比根长和总根长,粗根植物主要通过提高根系有机酸和酸性磷酸酶活性(如沙葱)或增大根性状变异度(如苜蓿)来适应低磷环境。     

紫花苜蓿与3种生活型多年生禾草混播的根系构型差异

【目的】探讨豆禾混播草地牧草根系构型对混播组分和比例的响应。【方法】以紫花苜蓿分别与3种生活型禾草（匍匐茎型草地早熟禾、根茎型无芒雀麦和丛生型苇状羊茅）以豆禾比为7∶3、5∶5和3∶7建植的人工草地为研究对象,以各草种单播为对照,测定不同混播处理下各组分的根系形态和构型特征。【结果】混播改变了牧草根系形态和构型,各草种通过增大总根长、根表面积、根体积和根尖数,减小根直径,优化拓扑结构,增强空间占有能力和提高根系发达程度等生态策略来响应竞争环境,进而使得混播草地增产。但较高比例的紫花苜蓿会阻碍苇状羊茅根系的生长和产量。较单播草地而言,混播草地牧草根系分支结构均有由叉状分支向鱼尾状分支转变的趋势。混播处理下各草种根系性状变异明显,紫花苜蓿根系性状变异主要表现在根尖数,变异系数为51.95%,草地早熟禾匍匐茎型根系性状变异主要表现在拓扑指数,变异系数为81.13%,无芒雀麦根茎型根系和苇状羊茅根系性状变异主要表现在根体积,变异系数分别为52.29%和29.17%。【结论】以紫花苜蓿分别与3生活型禾草3∶7混播时豆科牧草与禾本科牧草根系发育程度和混播草地增产率较高。     

混播牧草根系和根际特征对磷素利用效率的影响

为探究土壤不同供磷水平对燕麦(Avena sativa)+箭筈豌豆(Vicia sativa)混播牧草磷的利用效率、根系形态特征与根际微环境特征，以及牧草根系形态与根际微环境特征与磷素利用效率的关系，本研究利用盆栽试验设土壤低、中、高3个供磷水平，通过测定两种混播牧草植株的磷利用效率、营养竞争比率、土壤磷的富集率、根系形态特征参数以及根际微环境特征等相关指标，分析豆禾混播体系中牧草的磷养分利用优势，明确土壤不同供磷水平对牧草混播体系磷养分的竞争。结果表明：1)土壤高供磷水平处理的混播牧草植株磷含量显著高于中磷和低磷水平处理(P <0.05)，但其磷利用效率较低，而低磷水平处理的牧草磷利用效率较高。2)土壤不同供磷水平下牧草根系形态特征参数具有明显差异，但对根系构型特征影响不显著(P> 0.05)。3)不同供磷水平处理下土壤pH表现为低磷>中磷>高磷水平，低磷水平处理的土壤磷酸酶活性表现最低，高磷和中磷水平处理间无显著差异(P> 0.05)。本研究重点剖析土壤不同供磷水平下豆禾牧草混播体系磷的利用效率，探索磷高效植物与磷低效植物之间磷传递或磷共享可能途径及影...     

锌胁迫下水培枳幼苗锌分布及矿质营养元素含量变化

为了解锌胁迫下枳体内锌分布及其它矿质营养元素含量变化,以30天枳幼苗为试材,进行锌缺乏（0 μmol ? L-1）、对照（0.7 μmol ? L-1）和锌过量（70 μmol ? L-1）水培处理,70天后分析幼苗锌与其它矿质元素含量变化。结果表明,枳幼苗根、茎和叶中锌含量随处理浓度的升高而显著升高,植株中锌分布为根>茎>叶,缺锌胁迫下植株地上部分的含锌量比例增加。与对照相比,缺锌处理枳叶片K、Mn和Cu含量显著降低,Fe含量显著升高;根系中Mn和Cu分别显著上升和下降,而P、S、Ca和Mg以及茎中元素含量无显著差异。锌过量处理枳叶片P、Ca、Mg和Cu,茎中P、K及根系中Fe和Cu含量显著升高;叶片中K、Fe、Mn,茎中Ca、Fe及根系中K和Mn含量显著降低,S含量无显著差异。相关性分析显示,锌胁迫下Zn和Cu含量呈显著正相关;Zn和Fe含量在叶片和茎中表现明显拮抗效应,在根中则表现协同效应。     

沃柑植株叶片黄化相关因子的初步分析

自田间采集沃柑黄化植株,盆栽在防虫温室中,二个多月后长出的第一批新梢即恢复绿色,但盆栽两年后再次出现黄化植株。选择盆栽的黄化植株和已恢复绿色的健康植株为材料,通过检测柑桔黄龙病菌、盆栽土壤的pH值和营养物质含量及根系的真菌分子种群,分析沃柑叶片黄化的相关因子,为沃柑黄化现象的综合治理提供依据。经PCR检测,盆栽沃柑健康植株和黄化植株均未感染黄龙病菌;健康植株根系发达,黄化植株根系相对较少。取除根尖外的褐色根段,针对真菌的ITS区域进行高通量测序,发现褐色根段中重要真菌种类是腐皮镰孢菌(Fusarium solani),其相对丰度在健康植株(60.347%)和黄化植株(47.069%)的根段间无显著性差异。盆栽土壤中的pH值及有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的含量也无显著性差异。盆栽的黄化植株经重修剪枝条及断根处理后,长出的新梢叶片恢复健康绿色。可见,在没有感染黄龙病和土壤条件基本一致的条件下,沃柑植株的黄化现象主要是根系稀少及老化,影响了根系的吸收功能而引起的,断根处理可促进新根生长,提高吸收功能,进而使黄化植株新梢恢复健康绿色。     

封育对荒漠草原优势植物根系性状特征的影响

研究植物根系特征变化对进一步了解禁牧封育过程中的植被变化具有重要意义。以宁夏荒漠草原不同封育年限(0、3、7和15年)下短花针茅(Stipa breviliora)、沙芦草(Agropyron mongolicum)、牛枝子(Lespedeza potaninii)、甘草(Glycyrrhiza uralensis) 4种优势植物为研究对象，研究了封育对优势植物根性状特征的影响及其与植物地上部和土壤特性的关系。结果表明：1)封育措施下不同植物根性状变化不尽相同，短花针茅根表面积、平均根直径和根总体积封育后显著降低(P <0.05)，比根长、比根面积在封育7年时最高；沙芦草的总根长、根表面积在封育3年时最高；封育对牛枝子、甘草的根系性状影响不显著。2)牛枝子0-40 cm地下生物量以封育3年最高，沙芦草、甘草地下生物量在封育7年最高；封育使深层根系生物量增加，短花针茅和沙芦草的30-40 cm土层和甘草的10-20 cm土层根系生物量在封育7年时最高。3)相关分析表明，荒漠草原植物根系受土壤有机质、碱解氮及土壤容重的影响明显，根系性状与植被盖度和地上生物量显著正相关(P <0...     

AM真菌对紫花苜蓿应答蚜虫胁迫的影响

紫花苜蓿是优质的多年生豆科牧草,广泛种植于世界各地。豌豆蚜是紫花苜蓿的主要害虫之一,其不仅可危害植物生长,还会传播多种植物病害,从而降低牧草产量和品质,造成巨大的经济损失。丛枝菌根(AM)真菌可与80%的陆生植物根系共生形成互惠共生的菌根结构,其可促进植物对矿物营养的吸收,增强植株抗逆性。以紫花苜蓿为材料,探究AM真菌对植物应答豌豆蚜胁迫的生化机理。结果表明,AM真菌可以通过促进植物生长和养分吸收,改变植株防御性酶活性以及植物激素信号物质含量来调控植物自身对蚜虫的响应。2种AM真菌根内球囊霉和幼套球囊霉均显著提高了紫花苜蓿生物量、分枝数和植株N、P含量(P0.05)。此外,根内球囊霉显著提高了植物过氧化物酶(POD)活性,且蚜虫处理下,较不接菌处理,根内球囊霉植株的POD、过氧化氢酶(CAT)活性以及激素信号物质水杨酸(SA)含量均显著增加(P0.05)。在蚜虫处理下,相比不接菌处理,幼套球囊霉显著增强了植株POD活性(P0.05)。蚜虫取食显著提高了植株SA含量,降低了超氧化物歧化酶(SOD)活性(P0.05);且接种AM真菌后,蚜虫处理下的根系POD活性和SA含量提升程度更大,表明AM真菌可抑制蚜虫对植株造成的负效应。     

放牧对贵南县4种退化指示植物叶片性状的影响

本研究以青海省贵南县高寒草甸4种退化指示植物为研究对象,分析放牧干扰对叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征、叶干物质含量和比叶面积的影响,探讨高寒草甸生态系统中退化植物对环境变化的响应和适应策略。结果表明,4种植物叶片碳、氮、磷含量及化学计量比随放牧强度增加表现为碳含量不变,氮、磷含量上升、化学计量比(C/N、C/P及N/P)下降的变化趋势,且重度放牧后,植物生长受氮元素限制。放牧强度改变显著影响4种植物叶片性状(P<0.01),且对叶片磷含量的影响最大(P<0.001);物种对比叶面积影响最大(P<0.001),且在不同植物间表现出物种差异性。即放牧强度增加时,4种植物叶片均表现出养分储存增加,但植物比叶面积的变化更多表现出物种特异性。     

基于同质园实验的两种典型荒漠植物叶片功能性状变异研究

植物叶功能性状的变异及影响因素对了解植物利用资源和适应环境具有重要意义。本研究以同质园中不同地理种源白刺(Nitraria tangutorum)和红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,测定叶片形态性状和化学计量指标,并对其进行单因素方差分析、相关性分析和冗余分析。结果表明：同质园中各地理种源白刺叶片肉质化程度、含水量、组织密度、氮含量、氮磷比有显著差异(P<0.05),表明白刺叶功能性状表现出的种间差异可能与遗传分化有关;白刺和红砂的比叶面积和组织密度呈极显著负相关关系(P<0.01),氮含量与氮磷比呈显著正相关关系(P<0.05),而红砂叶片碳氮比与碳磷比呈极显著正相关关系(P<0.01),表明两种植物对环境的适应策略有所差别,红砂叶片具有较高的碳同化能力;白刺叶片肉质化程度、含水量、组织密度和红砂叶片比叶面积和磷含量受海拔显著影响(P<0.05),表明海拔是影响两种植物生长的主导环境因子。     

外源氮素添加对高寒草甸植物-土壤养分月际变化的影响

为了探究氮素添加下植物及土壤养分随月际变化的关系。本研究以玉树州称多县高寒草甸为研究对象,设置0(N0),15 g·Nm^-2(N1),30 g·Nm^-2(N2),45 g·N m^-2(N3),60 g·Nm^-2(N4)5个氮素添加水平,测定土壤及植物中铵态氮、硝态氮、速效氮、有机碳、全氮、全钾、全磷等指标。结果表明：在氮素添加下随月际变化植物地上部分全钾含量、根系全磷、土壤有机碳含量呈增加的趋势;根系硝态氮、速效氮含量,土壤速效氮含量呈先增加后降低的趋势;根系全氮含量,土壤铵态氮、全氮含量呈先降低后增加的趋势;植物地上部分速效氮和全氮含量、根系铵态氮和有机碳含量呈降低的趋势。植物与土壤养分间存在显著正相关及负相关性(P<0.05),但随月际变化规律并不一致。以上结果说明氮素添加下植物养分利用策略及土壤养分供给能力会受到月际变化的影响,且在不同月份变化下植物及土壤养分间的关联性是不同的。     

放牧强度对草甸草原植物群落主要功能群碳氮磷贮量的影响

本试验以呼伦贝尔草甸草原中禾本科、杂类草和灌木这3种功能型植物为研究对象,开展放牧强度对不同功能型植物碳、氮、磷含量,化学计量特征以及贮量的影响研究.结果表明:禾本科有机碳含量在各放牧强度下均最高;氮磷含量杂类草最高;3种功能群的有机碳含量均在适度放牧时最高,过度放牧时降低;轻度放牧使得禾本科、灌木的碳氮比、碳磷比升高...     

黄帚橐吾对退化高寒草地植物、土壤养分及微生物量的影响北大核心CSCD

黄帚橐吾作为指示高寒草甸植被退化的重要物种,研究其对草地生态系统植被、土壤以及微生物养分循环的影响,对揭示其入侵机制具有重要意义。本研究以黄帚橐吾危害区为研究对象,用化学药剂去除黄帚橐吾的竞争优势,分析黄帚橐吾危害后植被功能群养分、土壤养分以及土壤微生物量的变化。结果表明:黄帚橐吾危害后,提高了莎草科体内碳(C)含量,禾本科和豆科氮(N)含量显著升高,豆科磷(P)含量显著升高,而莎草科P含量显著降低(P<0。05),且黄帚橐吾体内C含量显著高于其他功能群(P<0。05);各功能群C/N表现为莎草科显著高于豆科和杂类草(P<0。05),C/P为莎草科显著高于其他功能群(P<0。05),同时,植物C含量与N含量、P含量负相关,N含量与P含量正相关。黄帚橐吾危害后土壤全氮含量显著升高,速效氮、全钾和速效钾含量显著降低,C/N显著降低,N/P显著升高(P<0。05)。黄帚橐吾引起土壤微生物量(MBC、MBN和MBP)的升高,使土壤微生物活性上升,MBC/MBN和MBC/MBP在危害区也高于防除区,MBN/MBP略低于防除区,说明黄帚橐吾对N的需求大于对P的需求。植物C、N、P含量及化学计量比与土壤养分和土壤微生物量及化学计量比具有一定的相关性,冗余分析(RDA)结果得到在黄帚橐吾危害区黄帚橐吾C、N、P含量与土壤养分和微生物量具有较大的相关性,且植物的P含量与土壤养分和微生物量显著相关(P<0。05),而在防除对照区内每个功能群植物对养分的需求均匀分布,可见黄帚橐吾危害后影响了草地养分的分配格局。     

不同放牧方式对高寒草地功能群生态化学计量特征的影响

本研究基于青藏高原东北部高寒草甸化草原设置的控制放牧试验，测定牦牛单牧(YG)、藏羊单牧(SG)、牦牛藏羊1∶6混牧(MG1∶6)、牦牛藏羊1∶4混牧(MG1∶4)、牦牛藏羊1∶2混牧(MG1∶2)和禁牧对照(NG)下禾本科、莎草科、豆科和杂类草的C，N，P含量并计算分析其计量特征。结果表明：各放牧处理增加了禾本科和莎草科的N含量，降低了杂类草的C含量，此外仅YG处理增加了莎草科的P含量；各放牧处理降低了禾本科和莎草科牧草的C∶N，除YG降低了莎草科的C∶P和N∶P以外，其他放牧处理增加了C∶P和N∶P；不同放牧方式下各功能群C∶N，C∶P，N∶P与N，P具有显著的负相关性(P<0.05)。依据中度放牧干扰下植物超补偿性生长的机制和植被生长速率假说，YG促进了莎草科物种的生长，同时也表明N、P在促进植被更新方面起到了重要的作用，是高寒草地植被生长重要的限制性元素。     

青藏高原高寒草原生态系统植被磷含量分布特征及其影响因素

采用野外调查与室内分析相结合的研究方法,对高寒草原生态系统植被磷含量的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：青藏高原高寒草原19个草地型植物叶片磷含量的平均值为1.8489±0.6411 g·kg^-1,变异系数为34.67%,植物根系磷含量的平均值为1.4130±0.3524 g·kg^-1,变异系数为24.94%,植被磷含量总体呈现出东西部高而中间低的态势和斑块状交错分布格局;影响植物叶片磷含量的关键环境因子为：土壤有机质含量> 土壤总有机碳含量> 全氮> 年均气温> 最冷月均气温> 10~20 cm土壤容重> 20~30 cm土壤容重> 土壤水溶性碳含量> 土壤全磷含量> 土壤pH值> 植被高度> 土壤HCO₃^-含量> 6—9月降水率> 土壤速效钾含量> 土壤速效氮含量;影响植物根系磷含量的关键环境因子则为：年均相对湿度> 年均降水量> 10~20 cm土壤容重> 0~10 cm土壤容重> 10~20 cm土壤含水量> 最冷月均气温> 最暖月均气温> 20~30 cm地下生物量> 土壤pH值。     

多梯度氮磷添加对高寒草甸植物群落生物量与氮磷含量的影响

为研究不同梯度氮、磷单独及混合添加对高寒草甸植物群落生物量、植物养分含量及化学计量比的影响,本实验分析了青海省门源县典型高寒草甸植物群落地上总生物量,功能群水平地上生物量,植物全氮、全磷含量及氮磷比对多梯度氮、磷添加的响应情况。结果表明：氮、磷添加均对群落地上生物量影响极显著(P<0.001);氮添加对禾草类和豆科生物量影响极显著(P<0.001);磷添加对禾草类和莎草类生物量影响极显著(P<0.001);氮磷交互作用对豆科和莎草类生物量影响显著(P<0.05)。群落水平上,氮添加显著提高了植物全氮含量,对植物氮磷比(N∶P)有正效应,磷添加显著提高了植物全磷含量,对植物N∶P有负效应,植物全磷对N∶P的负效应大于全氮对N∶P的正效应。本研究表明氮、磷添加可能会使高寒草甸植物群落组成和植物养分含量发生改变,植物群落逐渐向禾草类发展;此外,高寒草甸植物生长趋向于受氮磷共同限制。     

10年禁牧未改变藏西北高寒荒漠植物水氮利用效率

在气候变化和过度放牧影响下,高寒草地退化日趋严重。当前,围栏封育作为退化草地生态恢复的主要措施之一,其对植物功能性状和生理过程影响的研究相对较少。以藏西北荒漠草原植物为对象,选取植物叶片碳(LCC)和氮含量(LNC)及稳定同位素组成(δ¹³C和δ¹⁵N)来表征植物水分利用效率(WUE)和氮素利用效率(NUE),以期探明围栏封育对高寒荒漠草原植物WUE和NUE的相对影响。结果表明:1)高寒荒漠草原不同功能群植物间LCC、LNC、δ¹³C和δ¹⁵N存在差异;2)在植物群落和功能群水平上,围栏封育对LCC、LNC、δ¹³C和δ¹⁵N均无显著影响;3)土壤含水量和pH值是影响荒漠植物叶片δ¹³C的主要因子,表明植物内在WUE主要受土壤因素的调控。生长季气温是影响叶片δ¹⁵N的主导因子,表明气候条件是影响藏西北荒漠草原生态系统氮循环的主导因素;4)荒漠草原植物WUE和NUE之间无明显权衡关系。综上所述,短期围栏封育并不会显...