内陆河湿地芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应

植物功能性状是连接植物与外界环境的重要桥梁，其在不同环境梯度下的变化表现出了对异质环境的适应机制。本文以敦煌西湖国家级自然保护区克隆植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象，设置了未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个梯度样地，研究环境异质条件下芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应。结果表明：① 各环境梯度下，芦苇叶功能性状特征变化显著（P<0.05），叶长、叶宽、叶面积、叶干重随环境梯度退化呈下降趋势，比叶面积随梯度退化呈上升趋势；② 芦苇各叶功能性状间呈协同变化的特征，叶长、叶宽、叶面积、叶干重之间呈极显著正相关（P<0.01），比叶面积与叶长、叶干重呈显著负相关（P<0.05）；③ 叶长、叶宽、叶面积、叶干重与土壤表层（0~30 cm）、中层（30~60 cm）水分呈显著正相关（P<0.05），而与土壤表层、中层含盐量呈显著负相关（P<0.05），说明土壤表层与中层的水分与盐分是芦苇叶功能性状最主要的驱动力。研究结果对干旱区内陆河湿地的保护、生态恢复及管理具有重要的指导意义。     

沙冬青种子形态和比叶面积沿降水梯度的变化特征

种子形态学性状对种子植物繁衍具有重要的调控作用,比叶面积反映植物截获光能的能力,这二大功能性状反映了植物对环境的适应策略及自身调控机制。以天然沙冬青种群为研究对象,沿270-50mm年降水梯度,测量分析了6个分布区内的标准株的种子和叶片。结果表明:6个自然分布区的沙冬青种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著性差异(P<0.05),而种子长宽比差异不显著(P>0.05)。其中种子体积变异程度最大,且种子多项形态指标的协同作用显著,说明种子通过调节大小和性状间的最优组合来适应环境的变化。不同区域的环境因子中仅年平均降雨量对沙冬青比叶面积的影响显著,且随着雨量的增加,比叶面积呈增大趋势,表现出显著的正相关性(P<0.05)。沙冬青种子各性状与比叶面积之间存在负相关关系,但仅种子长度与比叶面积的相关性显著,说明植物的资源营养生长和种子繁殖生长的时期本身不完全同步,两者间的权衡关系体现了沙冬青对外界环境变化的适应策略。     

伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)个体功能性状对短期禁牧的可塑性响应

为了探讨禁牧对植物个体功能性状的影响,在新疆呼图壁县、玛纳斯县及昌吉市阿什里乡对短期禁牧下蒿类荒漠草地建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)的个体表型特征、构件生物量及其分配比进行了测定。结果表明:伊犁绢蒿个体功能性状对短期禁牧的响应因禁牧地点的差异而有所不同,呼图壁和玛纳斯样地的大多性状如株高、地上生物量、叶片数、叶生物量均呈显著增加(P 0. 05),而昌吉样地多数功能性状虽为增加,但均不显著。总体分析可知,短期禁牧后伊犁绢蒿的株高、地上生物量、叶片数、茎生物量、叶生物量依次显著增加21. 32%、48. 97%、104. 50%、50. 18%、100. 00%(P 0. 05),根颈直径、一级及三级分枝数出现显著下降,而二级分枝数、生殖生物量、各构件生物量分配比变化不显著。伊犁绢蒿个体表型性状与其构件生物量及分配比间均具有显著的联动效应,且短期禁牧可引起其部分个体功能性状间的相关关系发生显著改变。研究表明,短期禁牧促进伊犁绢蒿个体功能性状的恢复,利于退化蒿类荒漠草地的恢复。     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要。以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:Ⅰ(离水域30~110 m,土壤含水量(SMC)58.23%)、Ⅱ(离水域160~240 m, SMC 40.53%)、Ⅲ(离水域290~370 m, SMC 28.36%)3个样地,研究了不同土壤含水量条件下胡杨叶片蒸腾速率(Tr)与叶性状之间的关联性。结果表明:(1)随着土壤含水量的逐渐减小,胡杨林的高度、胸径和郁闭度均逐渐降低,光合有效辐射(PAR)显著增加;(2)胡杨叶片的叶脉密度、叶厚度、净光合速率(Pn)、Tr、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)逐渐增加,而叶脉直径、叶面积和比叶面积逐渐减小;(3)3个样地胡杨Tr与叶脉密度均呈极显著的正相关关系(P<0.01),与叶面积和比叶面积呈极显著负相关关系(P<0.01);(4)在样地Ⅰ和样地Ⅲ,胡杨Tr与叶脉直径呈极显著的负相关关系(P<0.01),在样地Ⅱ二者呈显著负相关关系(P<0.05)。为适应土壤水分的梯度性变化,胡杨种群通过优化叶性状的资源投入以调控叶片蒸腾耗水,实现对土壤水分的有效利用和光合碳同化产物的合理分配,体现了干旱区内陆河湿地植物对特殊生境的生态适应机制。     

凝结水对荒漠区短命植物狭果鹤虱的生态作用

以中国西北干旱荒漠区新疆艾比湖湿地自然保护区为研究区,选取对水分输入响应最敏感的短命植物狭果鹤虱,通过遮盖处理形成不遮盖(T1组)、半遮盖(T2组)与全遮盖(T3组)的3个凝结水梯度;研究凝结水的多少对狭果鹤虱的株高、冠幅、叶面积、叶片厚度、根长、根径、叶片相对含水量、叶片水势以及生物量分配的影响。结果表明:(1)在植株生长季中后期,随着凝结水量增加,植株高度、冠幅面积、叶面积、叶厚度、叶片相对含水率、净光合速率与气孔导度叶片水势均显著增加(P 0. 05);相反地,根长和根径在3个凝结水量上没有显著差别(P0. 05)。(2)茎质比(SMR)在生物量分配中是一个比较稳定的性状,从T1～T3组,变化幅度为3. 0%～13. 5%。个体植株叶质比(LMR)差异显著(P 0. 05),根质比(RMR)均逐渐下降,但并未表现出显著差异。综合可知,干旱区中,狭果鹤虱的叶片可以吸收并利用凝结水,形态性状对水分极度敏感且具有较高变异性,主要通过改变地上性状、不改变地下性状的策略吸收利用大气凝结水。     

苹果正异常开花的植物功能性状比较

针对乌鲁木齐市苹果异常开花现象,对异常(11月)和正常(4月)开花时不同苹果亚种的枝、叶和花的功能性状观测采集,分析正异常开花时植物功能性状的差别,同时结合异常和正常开花时的环境因子数据,探索异常性状与环境因子间的关系。结果表明:1)红白花苹果亚种的花瓣长度、叶柄长度和小枝叶数量均存在显著差异(P<0.05),而小枝叶面积、小枝直径均无显著性差异(P>0.05);2)正常与异常开花时比较,叶柄长度、叶柄直径、雄蕊长度、花瓣长度、单叶面积、小枝单位横截面积上的叶面积、比叶面积、小枝上叶片数量在同亚种苹果间的性状存在差异(P<0.05);3)苹果正异常功能性状与土壤含水率、气温和土壤氮含量存在显著相关(P<0.05),说明土壤含水率、气温和土壤含氮量是造成苹果异常开花现象和其异常性状的最主要因素。     

北京市湿地入侵植物群落与本地植物群落的生物多样性比较

为明确外来入侵植物对本地湿地植物多样性的影响，在北京市湿地选择23个样地共245个样方进行物种多样性调查，并从不同植物性状数据库获取样方中所有植物的株高、叶长、叶宽、叶面积和比叶面积等10个功能性状数据，对比分析入侵群落与本地群落的物种多样性、系统发育多样性和功能多样性特征。结果显示，在北京市湿地共记录到26种外来入侵草本植物，隶属10科19属，其中，菊科外来入侵植物种类最多，有10种。除比叶面积、叶片碳含量和株高的系统发育信号显著外，其余7种植物功能性状的系统发育信号均不显著，表明大多数功能性状未表现出系统发育保守性。入侵群落所有物种的物种多样性指标Shannon-Wiener多样性指数、物种丰富度指数和Simpson优势度指数以及系统发育多样性指标谱系多样性和平均最近谱系发育距离均显著高于本地群落和入侵群落本地物种，而入侵群落本地物种的功能分散指数和Rao''Q二次熵指数均显著高于本地群落，表明外来物种入侵改变了湿地植物的生物多样性，且外来物种入侵后群落谱系多样性趋于发散，说明与本地植物亲缘关系越远的入侵物种越容易在湿地群落中建立种群，符合达尔文归化假说。     

毛乌素沙地不同生境主要植物叶性状研究

叶性状与植物的生长对策及资源利用效率密切相关,能够反映植物对环境的适应策略.文中比较分析了毛乌素沙地不同生境中(固定沙地、半固定沙地和流动沙地)8种植物叶性状的差异及其相关关系.结果 表明:1)8种植物叶性状差异显著,流动沙地沙米(Agriophyllum squarrosum)具有较大的比叶面积(SLA)和较小的单位...     

放牧干扰对荒漠草原优势植物形态可塑性及生物量分配的影响

以宁夏荒漠草原优势植物短花针茅(Stipa breviflora)、蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、牛枝子(Lespedeza potaninii)、牛心朴子(Cynanchum komarovii)和乳浆大戟(Euphorbia esula)为研究对象,探讨了不同放牧强度对植物的高度、叶性状、生物量、根冠比和根生物量比的影响。结果表明:围封区短花针茅、蒙古冰草、甘草、牛枝子和牛心朴子的株高显著高于重度放牧区。随着放牧强度的增加,短花针茅、蒙古冰草和牛枝子的株高呈降低趋势,而甘草、牛心朴子和乳浆大戟呈先升高后降低趋势;短花针茅、蒙古冰草、甘草和牛心朴子的叶面积和叶干重呈先增加后降低趋势,牛枝子的叶面积和叶干重呈显著降低趋势,而乳浆大戟呈显著增加趋势。重度放牧对短花针茅、蒙古冰草、甘草和牛枝子的比叶面积(SLA)影响显著,而中度和轻度放牧没有影响。重度放牧区短花针茅、蒙古冰草、甘草、牛枝子和牛心朴子的个体生物量、根系生物量和地上生物量均显著低于围封区和轻度放牧区。重度放牧区短花针茅、蒙古冰草和甘草的根系生物量分别比围封区降低了66.5%,88.8%和55.5%。说明放牧干扰影响短花针茅、蒙古冰草、牛枝子和牛心朴子生物量在植物地上和地下的分配模式。     

天山北坡4种栽培杨树的功能性状分析

植物功能性状可以用来推断植物生活史策略,反映生态系统功能。为了研究天山北坡4种栽培杨树适应环境的生态策略差异,对其主要功能性状进行比较分析。结果表明,4种杨树的叶片大小、叶片厚度、叶干物质含量、茎皮厚度、木材密度和根、茎、叶全N,P,K含量均差异显著;但4种杨树间比叶面积差异不显著;新疆杨单叶面积和干物质量最大,胡杨叶片厚度和木材密度最大,钻天杨茎皮厚度最大;4种杨树的叶片N含量均显著高于茎和根,茎和根的N和P含量差异均不显著,除胡杨外,其他3种杨树叶片P含量均显著高于茎和根,K含量在4种杨树的根、茎、叶器官中表现不一致;钻天杨根、茎、叶的N,P,K养分含量都相对较高,俄罗斯杨的根、茎、叶的N,P,K养分含量都相对较低。4种杨树功能性状不同反映了植物对环境的适应性差异。     

黑果枸杞茎叶生长及其生态化学计量特征对灌水施肥的响应

在石羊河中游田间条件下,通过灌水和施肥调节黑果枸杞生长。测定不同时期黑果枸杞茎、叶生长量及其化学计量学特征变化,分析器官水平生长速率与化学计量学特征的关系,验证生态化学计量学理论"生长速率假说"。灌水施肥显著促进了茎长、基径和叶片长、宽及叶干重的生长(P<0.05),而茎长、基径、叶面积和叶干重的相对生长速率与对照之间无显著差异。各处理下黑果枸杞新梢C含量及C∶N、C∶P随生育期进程呈增加趋势,而N、P及N∶P呈降低趋势;灌水和施肥处理后茎C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,茎N、P含量高于对照。各处理叶片C、N、P含量在生育期内呈降低趋势,而C∶N、C∶P及N∶P呈增加趋势;灌水和施肥后叶片C含量及C∶N、C∶P、N∶P低于对照,叶片N、P含量高于对照。茎C含量及C∶N、C∶P显著高于叶片(P<0.05),而N、P含量及N∶P显著低于叶片(P<0.05)。生长速率假说认为,生物个体的生长速率与体内的N∶P、C∶P具有负相关关系,与N、P含量呈显著的正相关关系。各处理黑果枸杞茎、叶的生长速率与其N、P含量及C∶P、N∶P总体相关性不显著。表明施肥灌水调节下黑果枸杞茎叶生长及化学计量学特征不支持生长速率假说。     

微生物菌剂对二氯喹啉酸土壤残留致烟草药害的修复效应

为烟叶生产中二氯喹啉酸对烟草药害的微生物修复提供科学参考依据。以“云烟87”为供试材料,采用盆栽试验,模拟二氯喹啉酸残留浓度0.02 mg/kg,研究富必来微生物酶制剂、格芙微生物菌剂、仙丰168和腊状芽胞杆菌Bacillus cereus LY05对二氯喹啉酸致害烟株生长情况、生理生化指标、烟叶化学成分和烟叶及其土壤二氯喹啉酸残留降解的影响。结果表明,4种微生物菌剂对烟草二氯喹啉酸药害症状均有一定修复效果,其中以富必来微生物酶制剂（1：500倍液灌根,500 mL菌液量）对药害烟株修复效果最佳,烟苗移栽30和60 d后,对致害烟株叶长、叶宽、株高和茎围有显著促进作用（P<0.05）,显著增加了致害烟株地上和地下部鲜、干重,烟株主根长度最长且显著高出药剂对照41.65%;与药剂对照相比,增加了致害烟叶SOD、CAT、GSH酶活性和可溶性蛋白含量,增幅分别为56.51%、42.42%、24.47%和0.50%;显著降低了致害烟叶MDA含量,并改善了烟叶的化学成分,其两糖比、糖碱比和氮碱比分别为3.39、6.99和1.06,基本恢复至优质烟叶的品质范围;同时烟叶旺长期致害烟叶及其土壤二氯喹啉酸残留最低,分别为0.0356和0.0135 mg/kg,比药剂对照分别下降了63.31%和71.56%。腊状芽胞杆菌LY05对致害烟株有较好的修复作用,加快了二氯喹啉酸降解速率,对致害烟叶叶宽修复效果显著,有效舒缓了烟叶皱缩状,为二氯喹啉酸污染土壤及其致害烟株修复和复合微生物菌剂研制提供了新的方法和菌种资源。     

Photosynthesis,transpiration and plant growth characters of different potato cultivars at various densities of Globodera pallida

Plants of four potato (Solanum tuberosum L.) cultivars were grown in pots in a greenhouse at five densities ofGlobodera pallida between 0 and 300 eggs per gram of soil. Photosynthesis and transpiration of selected leaves were measured at 30, 37, 49 and 60 days after planting. Stem length was recorded at weekly intervals. Plants were harvested 70 days afteer planting and various plant variables were determined.At 30 days after planting, when second and third stage juveniles were present in roots, both photosynthesis and transpiration rates were severely reduced byG. pallida. In the course of time these effects became less pronounced. Water use efficiency was reduced byG. pallida between 30 and 49 days, but not at 60 days after planting. The results suggest independent effects ofG. pallida on stomatal opening and on photosynthesis reactions. There were no consistent differences among cultivars in the response of leaf gas exchange rates and water use efficiency to nematode infection. Reduction of photosynthesis byG. pallida appeared additive to photosynthesis reduction due to leaf senescence.Total dry weight was reduced by 60% at the highestG. pallida density. Weights of all plant organs were about proportionally affected. Shoot/root ratio was not affected and dry matter content was reduced. Stem length and leaf area were most strongly reduced during early stages of plant-nematode interaction. The number of leaves formed was only slightly reduced byG. pallida, but flowering was delayed or inhibited. Reduction of total dry weight correlated with reduction of both leaf area and photosynthesis rate. Leaf area reduction seems the main cause of reduction of dry matter production. Tolerance differences among cultivars were evident at 100 eggs per gram of soil only, where total dry weight of the intolerant partially resistant cv. Darwina was lower than that of the tolerant partially resistant cv. Elles and of the tolerant susceptible cv. Multa. The tolerance differences were not correlated with leaf photosynthesis and transpiration. Apparently these processes are not part of tolerance of plants.     

Effect of Azospirillum and Azotobacter Species on the Performance of Cherry Tomato under Different Salinity Levels

Abiotic stress has a negative impact on plant physiology, influencing the overall growth and development of plant crops. Saline stress is one of the most serious environmental issues limiting crop plant production. Biofertilizers are reparative elements used in soil to increase tolerance to salinity and drought stress. We investigated the effect of salinity stress on qualitative and quantitative characteristics of cherry tomato plants (Lycopersicon esculentum cerasiforme) with biofertilizer application 0, 15 and 30 days after transplanting in this study. After different days of transplantation, different levels of salinity (0, 50, 100, and 150?mM) were used with biofertilizer (Azospirillum sp. and Azotobacter sp.) application (0, 15 and 30 days). The salinity (150?mM NaCl) significantly affected the studied variables, which were recorded with minimum levels of leaf area (52.42?cm²), root length (6.54?cm), fresh root weight (13.64?g), yield (6.52 tons/ha), leaf chlorophyll content (36.11?mg/m²) and maximum levels of total soluble solids (TSS, 8.87 °Brix). Control samples had higher leaf area (58.35?cm²), root length (15.23?cm), fresh root weight (17.86?g), yield (9.39 tons/ha), leaf chlorophyll content (44.09?mg/m²), and lower TSS (7.93 °Brix). Plants that received biofertilizer (15 days after transplanting) had higher plant height (73.41?cm), stem diameter (0.74?cm), leaf area (61.16?cm²), root length (15.35?cm), fresh root weight (18.38?g), root dry matter (60.41%), yield (10.43?t/ha), leaf chlorophyll content (42.55?mg/m²), fruit dry matter content (10.12?g), pH 4.52, and TSS (9.30 °Brix). The minimum plant height (51.33?cm), stem diameter (0.55?cm), leaf area (49.60?cm²), root length (7.04?cm), fresh root weight (12.76?g), root dry matter (42.16?g), yield (5.15 tons/ha), leaf chlorophyll content (35.18?mg/m²), fruit dry matter content (6.59?g), pH 4.27 and TSS (7.55 °Brix) were recorded in plants with no application of biofertilizer. The present study revealed that most growth and quality variables were negatively affected by salinity except for TSS, which showed positive effect with application of 150?mM of NaCl. Biofertilizer application at 15 days significantly influences the quantitative and qualitative attributes of cherry tomato under different levels of salinity.

     

反枝苋对烤烟农艺性状及产值的影响

为了明确烟田主要杂草反枝苋对贵州烤烟农艺性状、产量、产值的影响,反枝苋按0~25株/m~2的密度栽种,共设置13个处理,在烤烟成熟期记录株高、茎粗、叶片数、叶长、叶宽、叶鲜质量、地上植株鲜质量、茎秆鲜质量、叶干质量、产值等一系列指标参数,通过11种曲线方程进行拟合、回归分析。结果发现三次方程(y=b_0+b_1×x+b_2×x~2+b_3×x~3)具有最高的拟合度和实用性,建议生产上可以用该三次方程预测反枝苋对烟草农艺性状、产量、产值的影响。     

银川平原草甸湿地土壤养分特征与植物响应

为探究草甸湿地土壤养分特征,阐明草甸湿地土壤养分对植物养分的影响,在银川平原选取3种生境的草甸湿地(沼泽草甸、典型草甸和盐生草甸)作为研究对象,通过野外调查、实验室分析,结合经典统计学方法对土壤养分及植物养分进行分析。结果表明:①水平梯度上,除全磷(TP)外,3种草甸湿地之间土壤养分含量在土层020cm变化显著(P<0.05)。②在垂直梯度上,全氮(TN)、碱解氮(AN)在盐生草甸中垂直变化不显著(P>0.05),但在典型草甸与沼泽草甸垂直方向上波动幅度较大;TP在草甸湿地土壤中垂直变化不显著(P>0.05);速效磷(AP)与速效钾(AK)在草甸湿地表层具有一定程度的富集效应,并且在不同草甸湿地土层垂直方向上变化显著(P<0.05)。③土壤中C、N和P含量的变化趋势一致;AK与土壤P具有显著的相关性(P<0.05)。④草甸湿地植物养分均表现为N限制,其中C∶N、C∶P与土壤养分呈负相关,植物N∶P受土壤有机碳(SOC)、AN影响较为显著。     

印度梨形孢真菌诱导提高花生抗旱性研究初报

将印度梨形孢真菌(Piriformospora indica)接种于受不同干旱胁迫花生幼苗根部,研究接种该真菌对花生抗旱性的影响.试验设置3个处理,分别是:接菌+干旱胁迫处理、未接菌+干旱胁迫处理、未接菌+未干旱胁迫处理(CK).试验结果表明:接菌+干旱处理后的花生主根长、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、叶鲜重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等农艺性状表现分别为14.96 cm、0.64g、0.08 g、1.48 g、0.20 g、1.61 g、0.29 g、42.63.与未接菌+干旱处理相比均显著增加,增幅分别为26.8％、25.50％、60％、15.63％、17.65％、15.59％、26.09％、7.43％.与对照相比,在主根长、根鲜重、根干重、茎干重、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)等性状方面均没有显著性变化.以上结果说明:在干旱胁迫条件下,接种印度梨形孢真菌能够维持花生正常生长,使得花生从植株外部形态上表现出较强的抗旱性.     

不同耕作方式对夏大豆干物质生产及土壤水分的影响

为探究北疆伊犁河谷滴灌条件下不同耕作方式对复播大豆干物质生产及土壤水分的影响,于2013、2014年连续两年进行了复播大豆翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、旋耕(RT)和免耕(NT)4种不同耕作方式的田间试验。结果表明:不同耕作方式对复播大豆土壤含水量、叶面积指数(LAI)和各组织(茎、叶、叶柄、荚、粒)干物质积累量、产量均有显著影响,且两年各处理平均值基本表现为TPTRTNT。其中,TP处理土壤含水量均值达18.64%,比T、RT、NT处理高出5.39%、7.67%、12.31%;LAI及干物质积累量均随生育进程推进表现出先升后降的变化趋势,且TP处理两年的全生育期LAI与单株干物质积累量的均值分别高出NT处理55.68%和58.67%,均达显著差异水平(P0.05)。此外,TP处理单株荚数、单株粒数、百粒重两年平均值也分别高于NT处理的50.28%、48.10%、11.77%,其产量最高达2 082.69 kg·hm~(-2),比产量最低的NT处理增产20.82%。在滴灌条件下,与T、RT和NT处理相比,TP可增大复播大豆群体叶面积指数,促进植株光合产物的积累,提高各器官干物质积累量,进而增大单株干物质积累量,达到增产。因此,滴灌条件下翻耕覆膜方式是较为适宜北疆伊犁河谷复播大豆的高产耕作方式。