增补UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊光合作用和光合色素的影响

强太阳紫外线-B(UV-B)辐射是青藏高原的主要环境胁迫因子,以高山植物美丽风毛菊(Saussurea superba)为材料,在2008和2009年植物生长盛期的7,8月份,采用选择性过滤膜和UV-B荧光灯管组合的方法研究了净光合速率(P_n)、稳态PSⅡ光化学效率、光合色素和紫外线吸收物质对强UV-B辐射的响应,探讨了典型高山植物的UV-B适应特性。结果表明:增补UV-B辐射能引起P_n和气孔导度(G_s)的增加;随处理时间的延长,第11和16天PSⅡ实际量子效率(Φ_PSⅡ)呈下降趋势,说明UV-B辐射对高山植物叶片光合机构仍具有负作用,PSⅡ光化学效率的降低反映了UV-B辐射效应的积累。增补初期光合色素有增加的趋势,但随处理时间的延长最终呈降低趋势,表明UV-B辐射对光合色素的光破坏是本质的,而基于叶片厚度增加导致的光合色素含量升高是一种表象。增补UV-B处理没有引起紫外线吸收物质含量的变化,表明高山植物叶表皮层丰富的黄酮类物质能有效保护光合机构,受环境UV-B辐射波动的影响较少。综上表明:增补UV-B后叶片G_s的增加以及单位叶片面积光合色素增加有利于P_n的提高,但青藏高原强太阳UV-B辐射对高山植物美丽风毛菊的光合生理过程仍具有潜在的负效应。     

干旱和UV-B辐射胁迫及其互作对白沙蒿抗性生理的影响

以白沙蒿为试验材料,在干旱(D)、UV-B辐射(U)和干旱与UV-B辐射复合(D+U)胁迫下,从幼苗生长、膜脂氧化、次生物质类黄酮、脂肪酸代谢及其基因表达等方面研究了干旱和UV-B辐射胁迫及其互作对白沙蒿抗性生理的影响.结果显示,D和U处理下,白沙蒿幼苗叶、茎、根生物量及总生物量积累减少,株高、叶面积和相对含水量(RW...     

遮光及增加UV-B辐射对高寒草甸矮嵩草光合色素以及光合作用的影响

以矮嵩草草甸上天然太阳辐射为背景,建立人工增强太阳UV-B辐射和遮光装置,分别模拟平流层臭氧损耗5%时近地面的太阳UV-B辐射和滤去40%-60%的太阳辐射强度。结果表明,经过40多天的增强UV-B辐射处理降低了矮嵩草光合色素的含量以及Chla/b的比值,而使Chlb/(a b)比值上升。增强UV-B辐射还使矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)下降。遮光处理使得矮嵩草光合色素含量上升,Chla/b和Chlb/(a b)比值基本不变。遮光处理还提高了矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)。     

3种胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱和增强UV-B辐射的响应

以美丽胡枝子(Lespedeza formosa)、二色胡枝子(L.bicolor)和牛枝子(L.potaninii)为材料,采用盆栽试验研究正常生长(CK)、干旱处理(D)、增强UV-B辐射(U)以及二者复合处理(D+U)下其叶片中渗透调节物质和紫外吸收物质含量的响应.结果表明:3种胡枝子叶片中渗透调节物质含量均较对照呈先升后降的趋势,但存在一定的种间差异.复合处理后期美丽胡枝子可溶性蛋白含量均高于单因子处理下的含量;二色胡枝子可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸的含量在各处理下均呈先升后降的趋势,且在后期复合处理诱导的含量逐渐增大;牛枝子叶片中可溶性蛋白在各处理初期合成受到一定程度抑制.3种胡枝子叶片中总酚和类黄酮对干旱无显著响应,而对增强UV-B辐射和复合处理响应显著.各处理下各胡枝子叶片内丙二醛(MDA)含量均有不同程度的升高,但美丽胡枝子MDA含量升高幅度明显小于另外2种.隶属函数法综合评价得出:复合处理下美丽胡枝子和二色胡枝子具有较强的抗氧化能力,牛枝子抗氧化能力较弱.与单因子干旱胁迫和增强UV-B辐射处理相比,复合处理对植物的伤害程度更小.     

达乌里胡枝子抗氧化防御系统对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

以达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究对象,通过对照、中度干旱以及干旱与增强UV-B辐射复合处理,对其超氧阴离子(O2-)、丙二醛(MDA)和抗氧化剂含量及抗氧化酶活性的动态变化进行研究,探讨其抗氧化能力及膜脂过氧化的动态响应.结果表明:与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化物酶(POD)活性升高,其中低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫使SOD活性极显著低于单因子干旱胁迫下的(P＜0.01),POD活性随UV-B辐射强度增加而降低,APX和CAT活性随UV-B辐射强度增加而增加.与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使抗坏血酸(AsA)含量增加,且随UV-B辐射强度的增加先增加后降低;使叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,随UV-B辐射强度增加而降低.低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫前6d花青素含量极显著高于对照(P＜0.01).复合胁迫前期,MDA和O2-含量均比单因子干旱胁迫的低,后期则不同.隶属函数综合评价得出,中度干旱以及复合胁迫均能提高达乌里胡枝子的抗氧化能力,且与干旱胁迫相比,低强度UV B辐射与干旱复合胁迫下其抗氧化能力较高,而高强度UV-B辐射与干旱复合胁迫下则较低.     

UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽光响应的影响

为了确定UV-B辐射增强和温度变化对高寒草甸植物生理过程的影响,以LI-6400便携式光合测定系统控制温度和紫外灯UV-B辐射增强方法,测定分析了UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)叶片光合作用及相关生理参数的影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(E)和水分利用效率(WUE)在对照下较高,UV-B辐射为20W和40W处理下较低;8月,P_n在25℃下比15℃下显著高;9月,对照处理下P_n在25℃下比15℃下高。同时,E在25℃比15℃下高;G_s、WUE和C_i在25℃下比15℃下低。另外,麻花艽叶片P_n在光合有效辐射强度为0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而增加幅度较大,800~2200μmol·m^-2·s^-1时增幅较小;G_s和E随光合有效辐射强度增加而增加;C_i在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现下降趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1变化不大;WUE在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现增加趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1时呈现下降趋势。说明UV-B辐射增强将对高寒草甸植物-麻花艽叶片光合作用及相关参数将产生极大影响,影响与温度变化有一定的关系。     

增强UV-B辐射对念珠藻生长的影响

研究表明,由于氯、氟、烃等的大量使用,导致了平流层臭氧层的减薄,使到达地球表面的UV-B辐射增强。我国上空的臭氧层也有所减薄,青藏高原上空还观测到臭氧低值中心[1],紫外辐射增强被公认为重大的全球环境问题,对人类及全球生态系统产生深远的效应[2]。许多试验结果表明,在增强的UV-B辐射下,植物的生长发育和生物量都有明显的降低,光合作用和呼吸作用受到抑制[3],以致影响到植物的生长发育和作物的产量[4]。环境对植物的生长发育等生命活动产生重要影响,植物体在生命活动的各个时期都受到周围环境中各种信号因素的影响,如光、温度、干旱…     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子（Lespedezas davurica）在不同水分梯度（适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫）,及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明：类黄酮含量在轻度和重度干旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高（P<0.01）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同：游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应北大核心CSCD

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子(Lespedezas davurica)在不同水分梯度(适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫),及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明:类黄酮含量在轻度和重度十旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高(P<0.01),苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同:游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

人工模拟增强UV-B辐射处理对杧果综合性状的影响

为探究增强UV-B辐射对“贵妃”杧果产量、果实品质和光合作用的影响,在田间人工模拟96 kJ·m-2·d-1增强UV-B辐射处理“贵妃”杧果成年树,以自然光为对照,测定了成熟叶片的光合指标、果实成熟批次比率、单位树冠体积果实产量和常规品质。结果表明,处理的果实成熟期明显提前,单果重下降,但单位树冠体积产量效率无显著差异;在第一批果的可溶性糖、可溶性固形物、维生素C含量和糖酸比、固酸比显著高于对照,可滴定酸含量显著低于对照;后两批果除5月7日处理的果实维生素C含量显著高于对照外,处理与对照在其余品质指标上均无显著差异;处理的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等均明显高于对照。可见,96 kJ·m-2·d-1的增强UV-B辐射通过增强叶片光合作用而促使果实提早成熟,导致第一批果实综合营养风味品质优于对照;使平均单果重降低而又不引起单位树冠体积产量效率下降。     

CO2浓度变化下燕麦对干旱胁迫的生理响应

利用步入式CO2生长室模拟研究了CO2浓度变化和土壤含水量的交互作用对燕麦（Avena sativa）的光合、生长及水分利用效率的影响。结果表明,低CO2浓度对燕麦的光合作用和生物量产生极大的抑制作用,而高CO2浓度产生一定的促进作用。在低CO2浓度下,燕麦的净光合速率和水分利用效率随着水分含量的降低没有发生显著变化,生物量和叶氮含量有少量降低,根冠比增加。在高CO2浓度下,燕麦的净光合速率、根冠比、水分利用效率随着水分含量的降低而有升高趋势,叶氮含量变化不显著,但生物量显著下降。研究认为过去低CO2浓度没有加剧干旱对燕麦的负面影响,将来高CO2浓度也未能减缓干旱对燕麦的负面影响。燕麦对过去低CO2浓度的适应可能限制了自身对将来高CO2浓度的响应。     

Effects of ultraviolet-B radiation on immunity and carcass characteristics in quail

An experiment was conducted to evaluate the effects of UV-B radiation on immunity and carcass characteristics in quail. Three hundred Korean quail at 3 d old were weighed and randomly allocated into 5 groups (i.e., 30 males and 30 females per group), including 1 control group and 4 experiment groups (UV-1, UV-2, UV-3, and UV-4). Quail were subjected to UV-B irradiation with different doses: 0 µW/cm² (control), 1.4 µW/cm² (UV-1), 2.8 µW/cm² (UV-2), 5.6 (UV-3), and 8.4 µW/cm² (UV-4) each day. At 38 d of age, 15 males and 15 females in each group were randomly selected to measure immune index concentrations and carcass characteristics. The mean serum IgG, IgA, and alexin C₄ concentrations of UV-1 quail were significantly improved, whereas UV-3 and UV-4 quail had better live weight and carcass characteristics. Taking into account immunity and carcass characteristics together, we conclude that the optimum dose of UV radiation for Korean quail is 1.4 µW/cm² each day. Moreover, female quail had better carcass characteristics than males in most indices of carcass characteristics.     

荒漠草原石生针茅光合特性对渐进式土壤干旱过程的响应及敏感性分析

陆地生态系统碳收支对极端气候变化十分敏感。为探究石生针茅荒漠草原碳收支对土壤极端干旱过程的响应机制,本研究以荒漠草原石生针茅为试验材料,采用遮雨棚人工控水方法模拟土壤的极端干旱过程,测定多项石生针茅碳交换特征参数,分析其变化特征并对比不同参数对干旱的敏感性差异。结果表明：水分利用效率（WUE）与土壤含水量（SWC）呈显著的指数关系,气孔导度（G_s）、最大羧化速率（V_cmax）和磷酸丙糖利用率（TPU）与SWC呈显著的线性关系,其余特征参数与SWC均呈显著的二次曲线关系,且在干旱胁迫下叶片尺度的特征参数最先出现下降响应;饱和光强下叶片净光合速率（A_sat）、蒸腾速率（E）、最大电子传递速率（J_max）、PSⅡ的有效光化学量子产量（F_v′/F_m′）、PSⅡ的实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和生态系统净碳交换（NEE）均存在水分阈值;在干旱过程中,G_s、WUE、V_cmax、TPU、生态系统呼吸速率（R_e）和生态系统总初级生产力（GEP）最先开始下降,E、NEE和J_max的整体变化速率较快;导致石生针茅叶片光合速率下降的主要原因由气孔限制转为非气孔限制时的SWC为14.73%,而石生针茅生态系统由碳汇转变为碳源的SWC为7.85%。可见,石生针茅生态系统的碳交换与土壤含水量密切相关,且土壤极端干旱显著降低了其碳吸收。     

野菊幼苗对自然干旱胁迫的生理响应

用盆栽法对原产于辽宁本溪的野菊（Dendranthema indicum）幼苗在自然干旱胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,渗透调节物可溶性蛋白含量处理期间一直低于对照,后期开始上升并接近对照;可溶性糖与之相反,处理前期急剧上升后期开始下降;丙二醛与相对电导率在处理期间都高于对照,随时间的延长,复水组逐渐接近对照;保护酶系统变化趋势比较一致,都是先上升后下降,最后再上升。本研究认为这种变化前期是植物自我的保护机制,后期的抗氧化酶含量上升可能是植物对环境产生了适应性。综合分析,认为在自然干旱胁迫下野菊有较好的忍耐能力、恢复能力和适应能力,具有较强的抗旱性,可作为良好的园林植物材料应用。     

土壤水分对大叶黄杨生长量与光合作用的影响

用盆栽试验研究大叶黄杨(Euonymus japonicus)在4个土壤水分梯度下的生长量、叶片脱落与形态变化以及光合作用。结果表明,胁迫过程中,中度胁迫与重度胁迫较对照极显著降低了(P0.01)大叶黄杨生长量,并使叶片显著(P0.01)脱落,影响到大叶黄杨观赏性;不同胁迫对大叶黄杨叶形变化有影响,从叶面积差异来看,随着胁迫梯度的增加,大叶黄杨叶片变小,叶片形状由长条形向卵圆形变化,变化程度依次为重度胁迫(P0.01)中度胁迫(P0.01)轻度胁迫(P0.05)对照;光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率等光合作用指标大体上呈现出相似的变化规律,即随胁迫程度的加强与对照的差异越显著。因此,在园林绿化中应适当减少大叶黄杨的灌水量,有效地控制其生长而又不影响其观赏效果,从而达到园林绿化节约养护用水、减少修剪的栽培目标。     

狗牙根对不同干旱胁迫处理的生理响应

以无土基质培育的狗牙根(Cynodon dactylon)为研究对象,研究了狗牙根对不同干旱胁迫处理的生理响应,以探讨工厂化培育下狗牙根合理的灌溉时间.结果表明,干旱胁迫导致叶片相对含水量降低,游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性增加,在干旱胁迫12 d以前复水的处理,叶片相对含水量和游离脯氨酸含量能恢复到未处理以前,在...     

土壤干旱对黄土高原4个乡土禾草生长及水分利用特性的影响

应用盆栽试验,人工控制土壤水分含量对黄土高原4个乡土禾草长芒草、冰草、无芒隐子草、白羊草的生长及水分利用特性进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各草种耗水量明显减少;不同草种单株耗水量差异明显,表现为:白羊草>冰草>无芒隐子草>长芒草,最高日、旬、月耗水量差异明显,中度和重度水分亏缺下的最高耗水日比适宜水分下的提前10d左右。1d中的最大耗水高峰随着土壤含水量的降低有提前的趋势。4个草种株高生长和单叶叶面积明显受土壤水分含量影响,均表现为:适宜水分>中度干旱>重度干旱,土壤干旱下长芒草和无芒隐子草受抑制程度显著大于冰草和白羊草;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,长芒草和无芒隐子草的叶片组织含水量和叶片相对含水量明显降低,冰草和白羊草则一直能维持较高含水量,且下降幅度小,稳定性好;长芒草和无芒隐子草的水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)随干旱加剧而降低,两者属于低耗水、低WUE草种,冰草和白羊草在中度干旱下WUE最高,相比白羊草,冰草属于低耗水、高WUE草种,白羊草属于高耗水、高WUE草种。     

紫外线辐射与土壤干旱胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质晶体结构及含量的影响

选用紫花苜蓿强抗旱品种敖汉和弱抗旱品种三得利为材料,在紫外线辐射与土壤干旱胁迫下,分析紫花苜蓿叶表皮蜡质含量、晶体结构、叶片水势及紫外线吸光产物等的变化规律。结果表明,敖汉品种叶表皮蜡质含量高于三得利;在紫外线与干旱复合胁迫时敖汉叶表皮蜡质含量和叶片水势均较对照显著增加,而三得利叶水势较对照无显著变化。说明在复合胁迫下,强抗旱品种通过增加叶表皮蜡质的沉积来维持较高的叶水势。复合胁迫和单独紫外线辐射下(0.05 W/m²),紫花苜蓿叶表皮片状蜡质晶体结构发生熔融,扩大了叶表面积的覆盖率,减少角质层蒸腾失水;在0.1 W/m²紫外线辐射下,敖汉叶表皮蜡质晶体结构出现平行于叶表而垂直分布于其他晶体之上的片层结构,提高了紫外线辐射反射率,有效减少强辐射对植株生理的影响。单独土壤干旱处理对紫花苜蓿蜡质晶体结构无显著影响。紫外线辐射对植株紫外线吸光产物含量无显著影响,说明紫花苜蓿叶表皮蜡质晶体结构对紫外线辐射有直接防御作用,这可能部分程度地推迟、替代通过生理代谢途径对紫外线的防御。     

干热胁迫下两种苇状羊茅对不同水肥处理的响应机理

苇状羊茅是我国过渡区常用的四季常绿草坪草种,但在夏季苇状羊茅受到高温和干旱的双重胁迫.通过研究干热胁迫下不同灌溉与施肥管理措施对2种苇状羊茅品种火凤凰和科纳多的内部生理生化指标、外部形态学指标及草坪质量外观指标的影响,目的在于,1)分析灌溉和施肥管理对2个苇状羊毛品种对干热胁迫抗性的调控,2)通过该项实验筛选出适合在干...