土壤逐渐干旱下玉米幼苗光合速率与蒸腾速率变化的研究

对土壤逐步干旱下玉米幼苗光合速率、蒸腾速率及水分利用效率变化研究表明,土壤逐步干旱初期玉米光合速率、蒸腾速率有所升高,土壤相对含水量为90%时达最大,其后随土壤的继续干旱,玉米光合速率、蒸腾速率开始下降,且降势初期较缓,自70%后几乎呈直线,这是由气孔因子和非气孔因子交替或综合调节所致。叶水势-0.8MPa左右是提高玉米光合速率和水分利用效率的重要阈值之一。     

极端干旱区葡萄SPAC系统水流阻力规律研究

在极端干旱条件下,以成龄无核白葡萄为研究材料,采用滴灌技术研究不同水分处理下气孔阻力连日变化及其与蒸腾速率、土壤水势、叶水势的关系,并分析水流阻力的分布及变化规律。结果表明：各水分处理在灌水后均随着时间的推移,蒸腾速率缓慢下降,其中高水处理的蒸腾速率最大,低水居中,中水最低,气孔阻力与蒸腾速率的变化趋势相反,表现为随灌水时间的延伸而增大;气孔阻力随着叶水势的减小而增大,呈显著负相关关系,且在高水与中水处理中,气孔阻力仅与20cm土层以上土壤水势呈极显著相关,而低水处理气孔阻力与20-30cm土层土壤水势呈极显著相关;在各水流阻力中,叶-气系统水流阻力最大,占该连续体中水流总阻力的98.8%～99.0%,植株体内水流传输阻力次之,占该连续体中水流总阻力的1.0%～1.2%。不同水分处理SPAC系统中的水流阻力变化规律一致,均为叶-气系统水流阻力最大,植株体内水流传输阻力次之,而土壤阻力最小,占该连续体中水流总阻力的比例小到可忽略不计。     

不同环境因子对西洋参蒸腾特性的影响研究

试验研究不同环境因子对西洋参叶片蒸腾特性的影响结果表明 ,环境温度与湿度变化明显影响西洋参叶片蒸腾速率和气孔导度的变化。西洋参植株生长势与叶片蒸腾速率、气孔导度的变化关系密切 ,健壮西洋参植株叶片蒸腾速率与气孔导度及叶片气孔开张度对逆境的适应性和自调控能力均高于纤弱植株。晴天参棚 17.5 %、2 5 .8%和 35 .4 % 3种透光率下西洋参叶片蒸腾速率的日变化不同 ,表现为午前高峰型、午间高峰型和双峰型 ;夏季强光高温条件下气孔导度和气温是影响西洋参叶片蒸腾速率变化的最主要因子。     

臭椿苗木蒸腾速率及其对环境因子的响应

2006年5—10月在山西方山北京林业大学试验基地,采用LI-1600稳态气孔仪,对不同土壤水分条件下盆栽臭椿的生理指标进行了观测,比较分析了不同水势梯度下、不同时间段臭椿蒸腾耗水速率的变化规律。结果表明：蒸腾速率与生理辐射光量子强度成幂函数关系;蒸腾速率、气孔阻力和土壤体积含水量之间存在着密切的关系;蒸腾速率一般随光强的增强和土壤水分的提高而增大,臭椿蒸腾速率与土壤水分含量的决定系数平均可达0．8917。通过研究不同土壤水分条件下臭椿蒸腾速率的差异,得出臭椿水分利用效率的合理供水范围为15％～20％,为干旱半干旱地区提高林木的水分利用效率提供了理论依据。     

干旱季节不同耕作制度下红壤-作物-大气连续体水流阻力变化规律

确定水流阻力不仅有助于定量土壤栕魑飽大气连续体（SPAC）描述的水分传输过程，而且对建立减少水流阻力的节水农业措施，解决红壤区季节性干旱有重要意义。本文研究了不同耕作制度下作物气孔阻力日变化及其与蒸腾速率、土壤基质势、作物叶水势的关系，并分析了水流阻力的分布及其日变化规律。结果表明气孔阻力和蒸腾速率受作物种类和耕作制度影响，气孔阻力随着70cm土层以上土壤基质势的变化而变化；SPAC中叶气系统水流阻力为109～1010S，是作物体水流阻力的1000倍，而后者又是70cm以上土层土壤水流阻力的100倍；作物体水流阻力大小顺序为：大豆＞花生＞玉米＞甘薯，除甘薯外，其它作物体水流阻力有明显的日变化；此外，耕作制度也影响作物体水流阻力。     

环境因素对紫花苜蓿叶水势与蒸腾速率影响的初步研究

植物叶水势及其蒸腾速率除取决于本身的生物学特性外,还受外界环境因子所制约.该文根据有关田间试验资料全面分析了叶水势、蒸腾速率在不同灌溉水平下的日变化规律,并探讨了其与土壤含水率和气象因素(气温、净辐射和饱和差)之间的关系,建立了叶水势和蒸腾速率与气象因素间的定量关系式,对紫花苜蓿的合理灌溉具有指导意义.     

苦竹叶片光合及水分利用率特性

为了给经营管理苦竹者提供较好的科学理论依据,作者采用LI-6400XT便携式光合测定仪,以野生苦竹林为研究对象,测定了其光合及水分利用率。结果表明:(1)苦竹净光合速率和蒸腾速率日变化均为双峰型,存在光合"午休"现象。(2)气孔导度与净光合速率呈极显著的线性关系,而且气孔导度是影响苦竹光合的主要限制因子,所以苦竹光合"午休"主要受气孔因素限制。(3)苦竹的水分利用率比较低,节水抗旱能力比较差。(4)苦竹的光补偿点为8.10μmol/(m2.s),光饱和点为1 198.66μmol/(m2.s),说明苦竹具有较强的耐阴能力,能适应较宽的光照环境。     

光温条件和土壤湿度对栓皮栎幼苗蒸腾潜热和叶温的影响

研究光温条件和土壤湿度对栓皮栎幼苗叶片蒸腾的影响程度,以及太阳辐射、蒸腾和对流换热对叶温形成的贡献.用盆栽遮雨和称量法,控制土壤干旱胁迫水平(体积含水量)为轻度(12.5％ ～ 14.5％)、中度(9.5％～11.5％)和重度(5.5％～7.5％),并分别在自然和人工气候箱(温度控制在25 ～ 43℃)的环境下测定蒸腾速率和气象因子;用热量分析方法,定量确定各因子对叶温差的贡献.结果表明:1)轻度干旱下,蒸腾速率与正常土壤水分下相近,重度干旱胁迫下蒸腾速率降到1.5 mmol/(m2·s)以下;2)晴天的蒸腾速率与太阳辐射关系密切,呈正相关,不同土壤水分胁迫下的斜率不同,表明太阳辐射是蒸腾的主导因子;3)多云天时,蒸腾速率与太阳辐射的线性关系明显下降,说明白天蒸腾一旦开始,蒸腾速率不因短时间的太阳辐射下降而降低;4)在3个土壤干旱水平下,气温都不是蒸腾的主导因子.人工气候箱试验条件下,蒸腾速率虽与气温线性关系明显,但蒸腾速率明显小于晴天自然条件下.同时也说明,轻度干旱不影响栓皮栎蒸腾;在静风条件下,太阳辐射是栓皮栎叶温变化的主导因子,可使叶温变化7℃左右,占叶温变化的50％～70％;蒸腾潜热和对流换热项可使叶温变化1 ～2℃左右,各占叶温变化的10％ ～20％.本研究为构建栓皮栎的WSI,以及用叶气温差诊断栓皮栎土壤水分提供理论依据.     

内蒙古库布齐沙漠四翅滨藜叶水势研究

2006年5-9月.采用PSYPRO露点水势仪和稳态气孔计Li-1600,在库布齐沙漠测定了从美国引种的四翅滨藜的叶水势和蒸腾速率的日、月动态变化,并与同期测定的杨柴、白刺的叶水势进行了比较,旨在为这一优良灌木树种的推广及管理提供理论依据.结果表明:四翅滨藜叶水势在月和9月的较高,生长最旺盛的6-8月较低;一天中,叶水势与气温和太阳辐射强度呈负相关,与大气相对湿度成显著正相关.气温与大气相对湿度的综合作用对叶水势影响显著:在低温高湿时,叶水势最高;在低温低湿和高温高湿时,叶水势均较低;在高温低湿时,叶水势维持在相对较高的水平.在相同条件下,四翅滨藜的叶水势较杨柴和白刺的要低,表明它从干旱土壤中吸收水分的能力比另外两者更强.     

毛乌素沙地南缘赖草蒸腾速率与叶水势关系的初步研究

通过野外观测，利用统计分析对毛乌素沙地南缘的赖草蒸腾速率与叶水势的关系进行了初步的研究。结果表明：赖草蒸腾速率呈现双峰变化；6月份的水势值要明显大于7月份，说明赖草7月份受到的干旱胁迫要大于6月份；通过相关性分析，建立了赖草蒸腾速率与叶水势间的一元回归模型。     

太行山低山丘陵区7种典型植物水分利用特征

 为准确评价植物对环境的适应性,以太行山低山丘陵区的7种典型植物为对象,通过测定植物蒸腾速率、光合速率以及水分利用效率等指标,研究不同植物的水分利用特征。结果表明:1)在所研究的7种植物中,火炬树、侧柏、刺槐、荆条和酸枣5种植物的蒸腾速率日变化都属于单峰型;栓皮栎和黄连木为双峰型,双峰型主要与植物的"午休"现象有关,是植物对高温、干旱环境胁迫的主动适应;2)植物之间的水分利用效率有较大的差异,刺槐具有最高的水分利用效率;水分利用效率日均值排序为刺槐>酸枣>栓皮栎>黄连木>荆条>火炬树>侧柏,蒸腾耗水量排序为栓皮栎>火炬树>侧柏>黄连木>刺槐>荆条>酸枣;3)根据蒸腾耗水量和水分利用效率,测试植物可以分为3种类型,栓皮栎和酸枣属于高蒸腾耗水量和高水分利用效率类型,侧柏属于低蒸腾耗水量和低水分利用效率类型,刺槐则属于低蒸腾耗水量和高水分利用效率类型,具有最大的水分竞争优势。     

黄土半干旱区白榆和侧柏夜间液流动态分析

 利用TDP茎流计研究了黄土半干旱区白榆和侧柏夜间液流的特征,结果表明:与白天相比较,2树种夜间液流通量密度较小;夜间水分补充的时间段主要在前半夜;受干旱胁迫的影响,白榆的夜间水分补充量雨天要远大于晴天;白榆的夜间液流通量密度及其对日蒸腾量的贡献率对环境因子较为敏感,主要影响因素为降雨量;侧柏由于本身极强的保水能力和抗旱性,其夜间液流通量密度及其对日蒸腾量的贡献率受环境因子的影响不显著。在黄土半干旱区侧柏具有比白榆更强的适应能力。     

Effect of drought pretreatment before anthesis and post-anthesis waterlogging on water relation,photosynthesis, and growth of tomatoes

The effect of drought preconditioning before anthesis and post-anthesis waterlogging on water relation, photosynthesis, and growth was studied in tomatoes. Tomatoes were grown in pots and exposed to four treatments, whereby the plants were irrigated to 80% field capacity in T1 (control) and T2, 70% of the control (T3), and 50% of the control (T4). Drought was maintained for 30 days from 14 days after transplanting (DAT), and then the plants under T2, T3, and T4 were subjected to waterlogging at 60 and 80 DAT and lasted for 2 days. The results showed that drought pretreatments induced a decrease in leaf water potential, leaf insertion angle, photosynthetic rate, and transpiration rate. The stomatal closure and epinasty observed in response to drought pretreatment represented adaptive mechanisms to the followed waterlogging. The soil redox potential, photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate of un-pretreatment were dramatically decreased by post-anthesis waterlogging; however, T3 was found to effectively enhance tolerance to a waterlogging event by decreasing leaf insertion angle and increasing photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate. Fruit quality and yield were deteriorated considerably by waterlogging. However, T3 caused less damage to fruit quality and yield by post-anthesis waterlogging compared to T2.     

不同土壤水分下侧柏苗木光合特性和水分利用效率的研究

在黄土半干旱区,采用人工控制土壤水分的方法,使用Li-6400便携式光合作用测定系统,对侧柏苗木净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度及其相应的环境因子进行了测定。结果表明:不同土壤水分状况下侧柏苗木光合速率日变化曲线呈“双峰”型,均有不同程度的“午休”现象,且上午的光合速率明显高于下午;气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化曲线呈凹型;胞间CO2浓度受空气CO2浓度和气孔导度的双重影响,呈现出早晚高,正午低的日变化进程;水分利用效最高值出现在上午较早的时分,且上午的水分利用效率明显高于下午;随着土壤水分的增加,净光合速率和蒸腾速率升高,而水分利用效率降低。根据Farquhar和Sharkey的观点,造成净光合速率下降的原因既有气孔限制又有非气孔限制因素,上午净光合速率下降的主要是由气孔限制因素造成的,午间和下午光合速率的降低则主要归因于叶肉细胞羧化效率的降低。     

半干旱黄土地区幼龄侧柏叶蒸腾的数学模型

 通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地区侧柏蒸腾速率η_t/(μg·cm^-2·s^-1)与光照强度E/(μmol·m^-2·s^-1)、空气饱和差p_v/kPa、叶水势Ψ/kPa、气温t/℃的关系可以分别表示为:η_t=>αE_b,η_t=αp_vb,η_t=αψ^b,η_t=αt²+bt+c;侧柏的蒸腾速率η_t与气孔阻力R_s/(s·cm^-1)和土壤含水量W/％有密切关系,可以分别表示为:η_t=α+bW+cW₂+dW₃,R_s=α+bW+cW₂+dW₃。用气温、空气饱和差、叶水势3个因素建立了半干旱黄土地区幼龄单株侧柏蒸腾速率的非线性指数预测模型:η_t=0.6950_exp（0.03158t-14.2492/p_v+0.7606/Ψ）,经检验获得了满意的数值模拟结果。     

黄土高原不同土壤类型对桃树水分运转影响的模拟

根据不同土壤的水分特征曲线、气孔导度模型、冠层蒸腾模型和RC模型模拟出黄土高原不同土壤类型下桃树(Prunus persicavar.nectarina Maxim)的水分运转动态。在逐步干旱过程中各类土壤维持桃树蒸腾的时间和桃树散失的水分总量均依次为中壤土>轻壤土>紧砂土>重壤土,中壤土的保水能力最好,重壤土的可利用水最少,中壤土维持蒸腾的时间最长,但中壤土、轻壤土和紧砂土之间的保水能力与维持蒸腾的时间无显著差异。在整个干旱周期过程中气孔导度、叶片水势和组织贮存水均呈波动式减小,其总体趋势与土壤水势相一致。     

Silicon Decreases Transpiration Rate and Conductance from Stomata of Maize Plants

ABSTRACT

To characterize the effect of silicon (Si) on decreasing transpiration rate in maize (Zea mays L.) plants, the transpiration rate and conductance from both leaves and cuticula of maize plants were measured directly. Plants were grown in nutrient solutions with and without Si under both normal water conditions and drought stress [20% polyethylene glycol (PEG) concentration in nutrient solution] treatments. Silicon application of 2 mmol L^?1 significantly decreased transpiration rate and conductance for both adaxial and abaxial leaf surface, but had no effect on transpiration rate and conductance from the cuticle. These results indicate that the role of Si in decreasing transpiration rate must be largely attributed to the reduction in transpiration rate from stomata rather than cuticula. Stomatal structure, element deposition, and stomatal density on both adaxial and abaxial leaf surfaces were observed with scanning electron microscopy (SEM) and a light microscope. Results showed that changes in neither stomatal morphology nor stomatal density could explain the role of Si in decreasing stomatal transpiration of maize plants. Silicon application with H₄SiO₄ significantly increased Si concentration in shoots and roots of maize plants. Silicon concentration in shoots of maize plants was higher than in roots, whether or not Si was applied. Silicon deposits in cell walls of the leaf epidermis were mostly in the form of polymerized SiO₂.     

Water status and stomatal behaviour of cowpea,Vigna unguiculata (L.) Walp,plants inoculated with two Glomus species at low soil moisture levels

The effects of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi on water status and stomatal behaviour of cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp. cv. B89-504, under water-stressed conditions in the greenhouse were studied. The 3 × 2 experimental design included two levels of mycorrhizal colonisation (Glomus mosseae, Glomus versiforme) and non-mycorrhizal control treatment and two soil moisture levels (well-watered pots and pots allowed to dry). Relative water content and leaf water potential values were higher in well-watered mycorrhizal and non-mycorrhizal plants than in water-stressed mycorrhizal and non-mycorrhizal plants. AM species had no significant effect on leaf osmotic potential, stomatal conductance and leaf transpiration in both well watered and water-stressed plants. The values of stomatal conductance and leaf transpiration were high during the vegetative stage and low during the flowering stage. These responses which can be related to the age of the plant suggest that mycorrhizal colonisation did not affect stomatal closure of cowpea plants during water stress. The decrease in plant growth and dry matter production in both mycorrhizal and non-mycorrhizal plants shows that drought resistance in cowpea was unaffected by mycorrhiza in the vegetative phase.