白刺花(Sophoraviciifolia)适应土壤干旱的生理学机制

用盆栽的方法人工控制土壤干旱条件,研究白刺花天然实生幼苗适应土壤干旱的生理学机制。结果表明:随土壤含水量的减少,白刺花叶水势在胁迫前期下降缓慢,随胁迫时间的延长,水势大幅度下降。白刺花通过在叶片内积累大量渗透保护性物质可溶性糖和K ,增加细胞的保水力,维持细胞生长所需膨压。白刺花游离脯氨酸含量变化与水分关系不大,可溶性蛋白质含量随土壤含水量减少而下降,可能是水分胁迫下受伤害的表现。随土壤水分含量的减少,白刺花SOD的活性明显升高,POD活性不高但随胁迫时间延长其活性较稳定,CAT活性下降但幅度不大,且CAT活性变化趋势与POD活性相反,说明三个保护酶能够相互配合协同作用,降低膜脂过氧化程度,减少水分胁迫造成的伤害,提高质膜稳定性,维持细胞膜的完整性,表现出很强的抗旱适应性。     

铅胁迫下干旱对国槐和紫穗槐幼苗抗氧化酶活性的影响

为了阐明铅胁迫下国槐和紫穗槐对干旱的生理响应机制,进而对比两者在铅胁迫下的抗旱性,为西北矿区耐铅型抗旱植物鉴选提供依据。通过盆栽试验,以1年生的国槐和紫穗槐幼苗为材料,以土壤相对含水量(SRW)100.00%的无铅处理为对照,其余处理外源铅浓度统一设为2 000 mg·kg~(-1),测定不同水分胁迫强度(土壤相对含水量87.84%,70.00%,52.16%,40.00%)国槐和紫穗槐幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性的变化。结果表明:单一铅胁迫(2 000 mg·kg~(-1))下国槐和紫穗槐抗氧化酶活性高于对照;铅和干旱复合胁迫下,SRW 87.84%、SRW 70.00%、SRW 52.16%的处理,随着干旱胁迫强度的升高,国槐幼苗叶片SOD、POD和CAT活性均呈先升高后降低趋势且高于对照,紫穗槐SOD和POD活性呈先升高后降低趋势且高于对照,而CAT活性呈先降低后升高趋势;SRW为40%的处理下,国槐的SOD和CAT活性显著低于对照,POD活性略高于对照;紫穗槐SOD、POD和CAT活性均高于对照。铅胁迫(2 000 mg·kg~(-1))对国槐和紫穗槐的抗氧化酶有激活作用;铅胁迫下,紫穗槐对干旱的抗性强于国槐。     

自然干旱条件下2个石榴品种生长和光合等生理特性的变化

以石榴品种中农红和突尼斯作为研究对象,采用盆栽人工控水法,研究自然干旱条件下2个石榴品种生长量特征参数、光合特性参数、膜脂过氧化程度及其保护酶类活性和渗透调节物质含量等指标变化。结果表明:随着土壤相对含水量的自然下降,2个石榴品种的干物质积累率、叶片细胞相对电导率、丙二醛含量和游离脯氨酸含量均呈现上升趋势,光合速率(Pn)均逐渐减少,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖含量均呈现先升后降的趋势,根冠比、水分利用效率(WUE)、胞间CO2浓度(Ci)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量变化趋势均有所不同。土壤相对含水量从70%自然降到30%期间,2个石榴品种叶片细胞相对电导率均没有显著变化,而Pn分别从17.117μmol·m-2·s-1和15.783μmol·m-2·s-1下降为4.583μmol·m-2·s-1和5. 033μmol·m-2·s-1,此时2个石榴品种可溶性糖含量表现出最高值,分别为7. 052%和7.414 8%。土壤相对含水量从30%继续下降后,2个石榴品种Pn、Tr、WUE、Gs和可溶性糖含量均开始大幅度下降,而干物质积累率、Ci、叶片细胞相对电导率、SOD活性、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均开始上升。总之,自然干旱条件下,2个石榴品种幼苗能保持正常生长的条件是土壤相对含水量≥30%,若土壤相对含水量30%,2个品种均可能会受到严重伤害或不可恢复的损失。     

平茬与间伐对古尔班通古特沙漠人工林土壤水分的影响

以古尔班通古特沙漠免灌溉人工林为研究对象,对选取的样地进行不同强度的平茬与间伐处理,观测地表100 cm内土壤的含水量。结果表明：抚育后人工林对土壤水分的利用规律发生了明显的变化,梭梭林经过间伐后各土层含水量的下降减小了,且间伐强度越大这种趋势越明显,甚至在梭梭的生长季内50～70 cm层和70～100 cm层间伐样地土壤含水量升高了。此外,间伐处理使不同月份土壤含水量的变异趋于平稳;沙拐枣林经过平茬后各土层含水量的下降增大了,且平茬处理使不同月份间土壤含水量的变异增大了。因此,对古尔班通古特沙漠无灌溉人工梭梭林进行间伐抚育,有助于对沙漠土壤100 cm土层内水分的保蓄,而对沙拐枣林进行平茬促进了沙拐枣对沙漠土壤100 cm土层内水分的吸收。     

干旱胁迫下蚕豆叶片抗氧化酶活性的变化

抗氧化防御系统在植物抗旱中发挥着极大的作用.本试验采用PEG胁迫和叶片35℃烘干处理的方法,研究了模拟干旱胁迫条件下蚕豆叶片SOD、POD、CAT活性变化.结果表明,三种抗氧化酶随胁迫时间的延长活性升高;随胁迫程度增加SOD活性活性降低,POD和CAT活性变化规律性不明显.总体而言,SOD活性对胁迫的耐受性更强.     

不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究

随着苜蓿种植年限的延长,土壤质量发生一系列变化。为了揭示不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化,以毗邻种植的1～5年生苜蓿为研究对象,对土壤水分、养分及微生物的变化进行研究,分析比较不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化。结果表明：在苜蓿生长季节内,不同种植年限苜蓿的土壤含水量的时空变化均呈先增加后降低的变化趋势;随种植年限的延长,土壤有机质、全氮、碱解氮含量呈递增趋势,速效钾的含量呈先增加后降低的趋势;各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势,且细菌和放线菌的数量随种植年限的延长呈递增趋势,真菌变化规律不明显,此外4年生苜蓿地微生物总数最大,是其它各种植年限的1.04～2.60倍。说明种植年限对苜蓿草地土壤质量有一定程度的影响,且因种植年限的长短,影响程度也各异。     

艾比湖湿地不同盐碱环境土壤微生物群落特征分析

新疆艾比湖湿地盐碱化土壤广泛分布,不同的土壤盐碱环境对土壤微生物的生长特征的影响有所不同,微生物的生存状况反过来又反映了其生存的土壤健康状况。文中初步分析了艾比湖湿地不同盐碱地土壤微生物群落分布变化的特征,讨论了土壤盐碱化程度对微生物数量的影响。试验表明:5种不同样地土壤的pH值、含水量和总盐含量状况、各层微生物数量组成存在极大差别,表明该地区0~50 cm深度土壤微环境异质性较高;5个样地中总数最多的是放线菌,其次是细菌,最少的是真菌,三类微生物数量在各层土壤中的分布随土壤总盐含量的升高而减少;总的微生物数量较少,最多的是4号样地各层总和:313.30×102个.g-1,说明该地区土壤的结构、通气性、水分状况、养分状况等不利于微生物的生存和繁殖。总体来看,在这一地区影响微生物生长的主要因素是土壤总盐含量。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

若尔盖高寒退化草地土壤水解酶活性和微生物群落数量特征分析

以若尔盖花湖湿地国家级自然保护区高寒草甸-高寒草原逆向演替为研究对象,结合草地利用现状及微地形分布,遴选5个高寒退化草地区域进行植被概况、害鼠密度、土壤理化性状和三种水解酶活性、微生物群落数量调查并进行相关性分析。结果表明:土壤表层(0~10 cm)土壤脲酶、土壤转化酶及土壤磷酸酶活性的变化范围分别是0.89~1.60mg·g~(-1)·d~(-1)、89.86~134.31mg·g~(-1)·d~(-1)、3.43~4.63mg·g~(-1)·d~(-1),且平地区显著大于坡地区(P<0.01);土壤微生物群落中细菌数量占绝对优势,显著高于放线菌和真菌数量(P<0.01),样地间表现为样地Ⅱ(阴坡)>样地Ⅰ(山顶)>样地Ⅴ(临近湿地)>样地Ⅳ(平地)>样地Ⅲ(阳坡)的趋势,且土壤酶活性和微生物数量均随土壤剖面加深而递减,且各土层间差异明显(P<0.05)。若尔盖花湖退化草地土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶均保持较高的活性;土壤酶活性、微生物及理化性质在平地区与坡地区差异明显,随土层剖面变化显著;土壤养分与土壤放线菌、土壤酶活性关系密切,鼠类洞穴密度、土壤含水量和磷酸酶活性与土壤微生物关系密切。研究结果将为本地区草地营养循环、退化草地修复及草原旅游承载力提供理论依据。     

干旱胁迫对野生及栽培大豆幼苗生理特性及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了干旱胁迫对野生及栽培大豆生理特性及抗氧化酶活性的影响。即用相对含水量分别为80%、70%、60%、50%、40%、30%的土壤分别栽种野生大豆和栽培大豆,测定其根系活力、细胞膜透性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛（MDA）含量。结果表明：在同样的土壤相对含水量以及干旱胁迫程度下,相对于栽培大豆,野生大豆表现出高根系活力和抗氧化酶活性以及低细胞膜透性和丙二醛含量。由此可以说明野生大豆的抗干旱能力高于栽培大豆。