二氧化硫胁迫对园林植物幼苗生理生态特征的影响

为探讨28种广州市常用园林植物抗SO2污染能力,以2～3a生实生苗为材料,通过人工气候室的盆栽实验,测定了5.329mg/m3SO2浓度胁迫处理下其叶片气体交换参数、相对叶绿素含量和相对含水量生理生态指标,并利用隶属函数法及系统聚类分析法对其抗SO2污染能力进行了综合评价。结果表明:与相对清洁区相比,SO2污染胁迫下大多数植物叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、相对叶绿素含量和相对含水量均出现不同程度的下降,下降幅度因植物种类的不同而有较大的差异。综合隶属函数和聚类分析表明,桂花、夹竹桃、小叶榄仁、罗汉松、樟树、乐昌含笑、石栗、糖胶树、竹柏和铁冬青抗SO2污染能力强,黄金榕、海南红豆、红千层、澳洲鸭脚木、幌伞枫抗SO2污染能力较强,洋紫荆、菩提榕、长芒杜英、非洲桃花心和大花五桠果抗SO2污染能力中等,红花银桦、海南蒲桃、木棉、大花紫薇和人面子抗SO2污染能力较弱,而白千层、麻楝和复羽叶栾树抗SO2污染能力弱。研究结果可为火电厂、陶瓷厂、钢铁厂、石化厂等重度酸污染地区植物选择提供参考。     

紫穗槐幼苗叶片对不同干旱梯度胁迫的生理生态响应

研究了长期不同干旱梯度胁迫条件下紫穗槐幼苗叶片各种生理生化指标变化.结果表明:轻度、中度、重度胁迫条件下SOD、POD活性明显高于对照,而且随着胁迫时间的延长而逐渐增高.重度胁迫下SOD、POD活性与轻度、中度差异显著.胁迫前期(1～60 d)SOD、POD活性变化具有波动现象,胁迫后期(60～120 d)SOD活性下降,POD活性上升.轻度、中度、重度胁迫条件下可溶性蛋白质、脯氨酸含量高于对照,而且随着胁迫时间的延长而增高.重度胁迫下可溶性蛋白质、脯氨酸含量与轻度、中度差异显著,轻度、中度胁迫条件下可溶性蛋白质、脯氨酸含量差异不显著;从第80天始脯氨酸含量下降,而可溶性蛋白质含量增高.轻度、中度、重度胁迫条件下,可溶性糖含量差异较小.轻度、中度、重度胁迫条件下MDA含量、细胞膜相对透性高于对照,且逐渐增高,重度与轻度、中度差异显著,细胞膜透性变化与MDA含量变化成明显的正相关,MDA含量变化与SOD活性变化成正相关.     

木麻黄种子萌发对铬胁迫的生理生态响应研究

试验研究不同浓度CrCl3 胁迫对木麻黄种子萌发初期一些生理生态特征的影响结果表明 ,随CrCl3 处理浓度的加大而木麻黄种子萌发率逐渐降低 ,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低 ;脯氨酸、超氧负离子含量先升后降 ,蛋白质含量逐渐升高 ;超氧化物歧化酶活性 (SOD)先升后降 ,过氧化物酶活性 (POD)和过氧化氢酶活性 (CAT)则逐渐增加 ,SOD、POD、CAT活性可作为毒物的敏感指示者。环境胁迫条件下植物体形态特征的响应常滞后于生理特征。     

干旱胁迫条件下加工番茄对喷施甜菜碱的生理响应

以新疆广泛种植的加工番茄屯河8号为材料,通过盆栽和田间试验,测定了加工番茄叶片中叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量以及抗氧化酶 [超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）] 活性和加工番茄产量,研究了干旱胁迫下加工番茄对叶面喷施不同浓度甜菜碱的生理响应。结果表明,干旱胁迫下喷施低浓度甜菜碱对加工番茄抵御干旱有一定的作用。干旱胁迫下喷施甜菜碱后,有效抑制了叶绿素和可溶性蛋白含量的下降,协同增加脯氨酸和可溶性糖的含量,抗氧化酶活性也显著增强,膜脂过氧化程度减弱即丙二醛含量下降,田间试验各生理指标的含量变化与盆栽结果相类似,干旱胁迫下喷施甜菜碱促进了加工番茄产量的增加。     

不同土壤水分条件下栾树光合作用的光响应

采用光合作用光响应直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对栾树在不同土壤水分条件下的光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对栾树的适用性及栾树光合特性对土壤水分和光照强度的响应规律.结果表明:1)3个模型都能较好地拟合栾树的光合光响应过程,其中直角双曲线修正模型能拟合在光抑制条件下的光响应过程,非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型要优于直角双曲线模型;2)栾树对土壤水分和光照强度的适宜范围较广,土壤相对含水量在41.5％ ～93.3％范围内,净光合速率、表观量子效率均相对较高,光合有效辐射强度在600～2 000μmol/( m2·8)范围内,净光合速率和水分利用效率均能获得较高水平.     

不同光强下红蓝光配比对樱桃萝卜生长与产量的影响

采用LED光源在室内可控环境下设置3种光照强度（180、240、300μmol·m^-2·s^-1）和2种红蓝光配比（1R:1B、2R:1B）,以研究不同光强和红蓝光配比组合对樱桃萝卜真叶数、叶绿素含量、肉质根形态以及干鲜重的影响。结果表明,光强为180μmol·m^-2·s-1时,2R:1B处理的新叶叶绿素含量略高于1R:1B处理,但地上部鲜重却略低于1R:1B处理,其它生长指标不同光质处理间无显著差异。光强为240μmol·m^-2·s^-1时,相比1R:1B 处理,2R:1B处理显著提高了樱桃萝卜的新叶叶绿素含量、地上部干鲜重、根直径、根体积、肉质根干鲜重以及干鲜根冠比（P＜0.05）。光强300μmol·m^-2·s^-1时,2R:1B处理的新叶叶绿素含量略低于1R:1B处理,但地上部干鲜重显著高于1R:1B处理（P＜0.05）,其它指标无显著差异。相同红蓝光配比下,樱桃萝卜新叶叶绿素含量、根直径、根体积、肉质根干鲜重及根冠比均随着光强的增加而增加。地上部干鲜重随光强增加的变化因光质而异。总之,一定强度的LED红蓝光质是植物工厂樱桃萝卜高产的光环境基础,并且光强高于一定水平时适宜的红蓝光配比对其生长具有显著促进作用。     

不同土壤水分条件下白榆的光响应研究

在黄土半干旱地区,利用LI- 6400便携式光合仪的Li-6400-02B红蓝光源设定从0～2 000 μmol/(m2·s)的光强,通过人工控水的方法取得不同的水分梯度,对白榆的各生理生长参数的光响应规律进行研究,结果表明光辐射强度和土壤含水量对白榆的净光合速率,蒸腾速率和水分利用效率有十分显著的影响.白榆光合速率Pn在土壤含水量为17.68%左右时达到最大,光合利用率在光强为1 200～1 600 μmol/(m2·s)时较高.蒸腾速率Tr在各水分梯度下随光强的增大有增大的趋势,水分利用效率WUE在土壤含水量为14.86%左右达到最大,在光强为800～1 500 μmol/(m2·s)时较高.因此,白榆生长的适宜水分条件为14.86%～17.68%,光强为1 200～1 500 μmol/(m2·s)时,光能和水分利用效率都较高.     

“两优培九”及其亲本苗期对氮素的生理响应

通过水培试验研究了“两优培九”及其亲本在不同氮素水平下的生物学特性及生理指标。结果表明,“两优培九”及其亲本各生物学性状在不同氮素水平下存在显著差异, 且均受氮素水平、品种及品种和氮素水平互作的影响, 表现为品种因素>氮素水平因素>两因素互作; 各生物学性状中除最长根长外, 均随着氮素水平的上升而增加; 地上部和根系的干重、氮素积累量、叶绿素含量、光合速率均随氮素水平的上升而增加; 在各氮素处理中,“两优培九”的株高、根系体积、干重、氮素积累量、叶绿素含量和光合速率均处于最高水平,表现出明显的超亲优势; 随着氮素水平的提高,水稻植株吸氮量相应增加, 但植株体内的氮素利用率呈现下降趋势;“两优培九”及其亲本的各项生理指标对氮素的响应趋势基本一致, 但地上部和地下部对氮素的响应在品种间呈现较大差异。     

盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应

通过研究盐分胁迫下棉花幼苗对外源甜菜碱的生理响应,为盐分胁迫下施用甜菜碱提高棉花幼苗抗逆提供参考。以新疆广泛种植的新陆早18号为试验材料,200 mmol/L氯化钠胁迫,用5、10 mmol/L甜菜碱喷施处理,7 d后测定棉花幼苗体内主要生理指标含量的变化。结果表明非盐胁迫下,甜菜碱处理显著提高脯氨酸和可溶性糖含量,而丙二醛含量和抗氧化酶活性不受甜菜碱影响;盐胁迫下棉花幼苗体内丙二醛含量显著高于对照,并且脯氨酸、可溶性糖含量增加,抗氧化酶活性提高,盐分胁迫下棉花幼苗经过甜菜碱处理后,有效抑制丙二醛的产生,同时脯氨酸、可溶性糖和抗氧化酶含量进一步提高。甜菜碱处理有效缓解盐胁迫对棉花幼苗的伤害,以施用5 mmol/L甜菜碱(glycine betaine/GB)效果较好。     

高氯土壤条件下烤烟对 Cl– 通道抑制剂的生理响应

【目的】在我国部分烟区,土壤氯离子含量高是造成烟叶氯离子含量高的一个主要因素,困扰着当地优质烟草的生产。研究氯离子通道抑制剂对烤烟成熟期叶片生理指标的影响,可为生产中合理降氯提供一定的参考。 【方法】2015 年在河南科技大学采用盆栽土培试验,设置四个处理,分别为 200 μmol/L NFA、200 μmol/L 9-AC、200 μmol/L Zn2+ 和蒸馏水,土壤含氯量为 50 mg/kg。于移栽后 30、45、60、75 d 灌根,每个处理每次每盆灌 1 L,连灌 3 天。测定了成熟期烤烟中部功能叶片中的CLC-Nt2 基因表达强度、光合色素含量、叶绿素荧光参数、相关元素积累量以及烟株生物量。 【结果】1) 与对照相比,施用抑制剂 Zn2+、NFA、9-AC 的烟株叶片中CLC-Nt2 的表达量显著降低,分别为对照的 82.22%、75.39%、72.19%,但 3 组抑制剂处理之间无显著差异。2) Zn2+、NFA、9-AC 处理的叶片叶绿素总含量较对照分别增加 20.15%、29.10%、45.52%,差异达到显著水平。同时,经不同抑制剂处理的叶片叶绿素荧光特性也表现出不同程度的增加,表明抑制剂可以减缓氯含量对烤烟 PSⅡ光合机构的伤害。3) 抑制剂对烤烟叶片中 Cl–、K+、NO₃– 的积累有明显影响。与对照相比,抑制剂处理的 3 组叶片中 Cl– 含量显著降低,降幅在 18.17%～33.48%;K+ 含量和 NO₃– 含量明显提高,增幅分别为 5.28%～10.20% 和 12.19%～25.24%,其中以 9-AC 处理的效果最佳。4) 抑制剂对烤烟生物量的合成有促进作用。与对照相比,施用抑制剂后烟株叶、茎、总干重显著提高,增幅分别为 17.02%～32.45%、10.54%～20.66% 和 13.21%～25.50%;而根干重增加幅度较小,仅为 5.94%～11.43%,根冠比显著降低。抑制剂的作用效果表现为 9-AC > NFA > Zn2+ > CK。 【结论】当植烟土壤中氯离子含量较高时,外施氯离子通道抑制剂能够对烤烟植株生长及体内一系列生理活动产生积极作用,在一定程度上缓解了氯害对烟草的不利影响。在本试验条件下,施用 200 μmol/L 9-AC 的烟株整体表现最优,而施用 200 μmol/L Zn2+ 的处理在基本满足降低叶片氯离子含量的同时降低了生产成本,这为生产中合理降氯提供了一定的参考。     

黄瓜幼苗光合作用对亚适温弱光胁迫的适应性

为探讨黄瓜光合作用对温光逆境的适应机理,研究了弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫处理对津优3号黄瓜幼苗光合作用的影响.结果表明,弱光、亚适温、亚适温弱光胁迫均使黄瓜幼苗的光合速率(Pn)和RuBP羧化酶活性明显降低,Pn的主要限制因素是非气孔因素,但亚适温和亚适温弱光下Pn的降低与气孔限制有一定相关性.弱光和亚适温胁迫同时出现时,温度起主要作用.10 d内弱光及亚适温弱光胁迫可使黄瓜幼苗叶片的光补偿点降低.弱光和亚适温弱光处理的光下实际光化学效率(ΦPSⅡ)和初始荧光(Fo)降低,暗下光化学效率(Fv/Fm)变化不大:亚适温处理的ΦPSⅡ和Fv/Fm均降低,Fo没有明显变化.说明弱光和亚适温弱光处理没有产生明显的光抑制;亚适温胁迫诱导了黄瓜叶片PSⅡ的光抑制,但对PS Ⅱ反应中心的损伤不明显.     

光辐射强度对侧柏油松幼苗光合特性与水分利用效率的影响

 探讨不同土壤水分条件下光辐射强度对侧柏和油松苗木光合特性与水分利用效率的影响规律,可为林木栽培和管理提供科学依据。在黄土半干旱区,采用人工控制土壤水分的方法,利用模拟光源研究了侧柏和油松苗木的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率和胞间CO2浓度随模拟光辐射增强的变化规律。结果表明:在模拟光辐射为0～2200μmol/（m2.s）的范围内,侧柏和油松叶片的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均随光辐射强度的增强而增大,但光辐射强度进一步增强,侧柏和油松净光合速率和水分利用效率呈下降趋势;在同样土壤水分条件下,侧柏净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率高于油松,侧柏光饱和点高于油松,而侧柏光补偿点低于油松,侧柏光能利用率高于油松;随着土壤水分的增加,侧柏与油松净光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度升高,而水分利用效率降低。在土壤含水量为7.90%、13.00%和19.99%条件下,侧柏光饱和点分别为1275、1 450和1 675μmol/（m2.s）,光补偿点分别为4225和13μmol/（m2.s）,由光饱和点对应最大净光合速率分别为3.04、4.06和5.53μmol/（m2.s）;在土壤含水量为7.83%1、3.04%与20.15%条件下,油松光饱和点分别为11001、325和1500μmol/（m2.s）,光补偿点分别为60.30和23μmol/（m2.s）,由光饱和点对应最大净光合速率分别为1.08、3.35和4.36μmol/（m2.s）。     

控制条件下水肥耦合对黄泥田还田秸秆腐解及土壤碳转化的影响

【目的】研究秸秆还田后不同水温和肥剂管理措施下土壤碳素转化特征。【方法】以华中双季稻区低产水稻土黄泥田为供试材料,模拟早稻和晚稻秸秆还田的田间环境,在实验室控制条件下,开展了两种温度环境中(15℃、35℃)不同水分(40%和100%最大田间持水量,即40%WHC、100%WHC)、配施氮肥类型(尿素、猪粪即U、M)、以及促腐菌剂添加对秸秆腐解效果及其过程中土壤碳素转化影响的研究。对水稻秸秆腐解过程中土壤CO2释放量、以及土壤可溶性有机碳(DOC)和总有机碳(TOC)含量在105天培养周期内变化特征进行动态监测分析。【结果】两种温度环境中整个培养周期内,各处理的CO2释放速率和释放总量通常表现为100%WHC-M100%WHC-U40%WHC-M40%WHC-U,即猪粪优于尿素的规律,而不论配施何种氮肥都存在100%WHC40%WHC(P0.01)的现象,同时40%WHC条件下辅施菌剂可显著提升CO2释放量;与此相反,两种温度环境下DOC含量都表现为40%WHC-M40%WHC-U100%WHC-M100%WHC-U(后两者差异小),即40%WHC条件下DOC含量显著高于100%WHC(P0.05),且配施猪粪处理优于配施尿素处理,但这两种氮肥处理间差异随培养时间延长而减小;以CO2-C释放量计算0 7 d、0 28 d、0 105 d内物料分解率,结果表明,35℃时100%WHC-U的处理中物料分解最快,15℃时40%WHC-M的处理中物料分解最慢。与之对应,105 d内TOC含量和净增量则在35℃时100%WHC-U的处理中最小(P0.01),而在15℃时40%WHC-M的处理中最大(P0.01);TOC的净增量和净损失量在相同温度条件下,尤其试验前期不同水分(P0.01)、氮素(P0.05)间均存在显著差异,且促腐菌剂添加普遍减小TOC含量;培养周期内所有处理的CO2释放速率与DOC含量间存在显著相关(P0.05)。【结论】水分状况对碳素的转化存在极大影响,其次是氮肥类型,且氮肥的影响作用随秸秆还田时间的延长而减弱;高湿条件更利于促进秸秆腐解,但导致土壤DOC含量较低,TOC的固持量也较少,而配施猪粪则可促进土壤DOC含量的提升及TOC的固持;促腐菌剂添加可促进秸秆腐解,但由于40%WHC条件下显著激发了CO2的释放而不利于土壤固碳。因此在华中低产黄泥田双季轮作稻区,早稻还田时由于气温高周期短,建议保持100%WHC、辅施适量尿素、并配合添加秸秆腐解菌剂,侧重秸秆快腐;而晚稻还田时气温低周期长,建议保持40%WHC并辅施缓效猪粪,侧重土壤固碳。