稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用

植物组织中的13C/12C小于空气中的13C/12C,说明在光合过程中植物对13C和12C的分辨率不同.植物对13C和12C分辨率的差别主要是由于光合作用过程中CO2经气孔扩散分差和酶羧化过程引起的.理论上的分析和实际的研究都表明碳同位素分辨率与植物水分利用效率高度相关因而利用碳同位素分辨率来衡量植物水分利用效率必将有广阔的应用前景.本文概述了稳定碳同位素的基本理论,从植物结构性碳、分布、功能群和抗旱节水育种等几个不同方面对稳定碳同位素在植物水分利用效率研究中的应用进行了简要总结,并就存在的主要问题进行了讨论.     

水分胁迫下7个种源辽东冷杉幼苗水分利用效率差异

以来自辽东冷杉天然分布区之一的辽宁省东部山区的7个种源辽东冷杉当年实生幼苗为研究对象,在温室控制条件下研究了辽东冷杉幼苗在充分供水、轻度胁迫、重度胁迫共3个水分处理条件下的长期水分利用效率(WUEL)、瞬时水分利用效率(WUEI)、叶片稳定碳同位素组成(δ13C)及相互关系,以探讨辽东冷杉幼苗水分利用效率的种源间差异及其对水分胁迫的生理响应机制。结果表明,随着水分胁迫的加剧,7个种源辽东冷杉幼苗的WUEL均呈上升趋势,种源间WUEL仅在重度胁迫条件下差异显著(P0.05),在充分供水和轻度胁迫条件下,种源间WUEL的差异并不显著;WUEI和叶片δ13C也均呈上升趋势,种源间WUEI和叶片δ13C在3种水分条件下的差异均极显著(P0.01)。从单个种源在3种水分条件下的表现来看,WUEL在水分处理间均存在显著(P0.05)或极显著差异(P0.01),而WUEI和叶片δ13C在水分处理间均存在极显著差异(P0.01)。辽东冷杉幼苗的叶片δ13C与其WUEL在各水分条件下均有良好的正相关关系,而且随着水分胁迫的加剧,δ13C与WUEL的正相关程度也越来越紧密,所以叶片δ13C可以作为筛选高水分利用效率种源的有效指标。      

长期中度干旱下3种苹果砧木水分利用效率评价

为评价干旱胁迫下不同苹果砧木的水分利用效率和探究产生差异的生理机制,本试验以平邑甜茶为基砧,选取‘13#30’‘M9’和‘10-1’3种苹果砧木为接穗进行芽接。采用盆栽控水法,设置正常供水和中度干旱胁迫2种水分处理,处理时间为60 d。测定了3种苹果砧木在干旱胁迫下的瞬时水分利用效率(WUE_i)和长期水分利用效率(WUE_L)以及相关形态生理指标,并对上述指标进行了相关性分析。结果表明：干旱胁迫后,‘M9’的WUE_i显著提高,‘13#30’和‘10-1’的WUE_i分别显著降低和无显著差异。WUE_L从大到小排序为：M9>13#30>10-1。同时,WUE_i与类胡萝卜素含量和可溶性蛋白含量呈显著正相关(P≤0.05);WUE_L与根冠比、CAT活性和脯氨酸含量呈显著正相关,与P_n呈显著负相关,且与T_r呈极显著负相关(P≤0.01)。本研究对高WUE的苹果砧木品种的选育及推广利用具有重要的...     

碳同位素分辨率在小麦水分利用效率研究中的应用进展

首先介绍了植物中稳定性碳同位素测定的方法,碳同位素比（δ＾１３Ｃ）和碳同位素分辨率（Δ）与细胞内ＣＯ２浓度（Ｃｉ）和水分利用效率（ＷＵＥ）的数量化关系。并介绍了近１５年来稳定性碳同位素在小麦水分利用效率研究中的应用进展。主要有以下几个方面：碳同位素分辨率（Δ）与地上部干物重／耗水量的关系,Δ与生物产量和籽粒产量的关系;Δ与气孔导度（Ｇ）,Δ与细胞内ＣＯ２浓度（Ｃｉ）／外界ＣＯ２浓度（Ｃａ）的关系;     

中亚热带毛竹和杉木的稳定碳同位素组成及其对水分利用效率的指示

测定和分析中亚热带毛竹和杉木植物叶片的δ13C值,结果表明:该区毛竹和杉木叶片的稳定碳同位素组成的变化范围分别为-29.42‰～-26.98‰平均值为(-27.96±0.16)‰和-27.88～-23.78‰平均值为(-26.41±0.18)‰.与我国其它地区植物的δ13C值平均值相比,毛竹除了比我国热带雨林区和亚热带...     

持续干旱胁迫对7种绿化树种幼苗的生理影响

[目的]为城市园林绿化的生产实践提供理论依据。[方法]选用一年生丁香、连翘、国槐、水蜡、红叶小檗、金叶莸、金叶女贞的苗木为试验材料,在土壤持续干旱胁迫下,对其叶绿素含量、质膜相对透性和脯氨酸含量进行测定与比较。[结果]随干旱胁迫程度的增加和时间的延续,7树种苗木叶片的叶绿素含量均呈明显下降趋势,下降幅度最大的是水蜡和丁香苗木叶片,下降幅度最小的是国槐和金叶莸苗木;质膜相对透性和脯氨酸含量呈上升趋势,相对透性丁香苗木的增幅最大,国槐最小,脯氨酸含量国槐苗木的增幅最大,其次为红叶小檗,丁香的最小。[结论]7树种苗木的抗旱性由强到弱的顺序依次为：国槐〉红叶小檗〉金叶莸〉金叶女贞〉连翘〉水蜡〉丁香。     

庐山日本柳杉水分利用效率对气候变化的响应

【目的】分析气候变化背景下庐山日本柳杉水分利用效率(WUE)的变化特征以及WUE与主要气候因子之间的关系,为科学评估庐山日本柳杉的碳水耦合关系提供理论支持。【方法】本研究采用树木年轮稳定碳同位素方法计算日本柳杉WUE,并选择平均气温(T)、降水量(W)、平均风速(Ws)、太阳辐射(Rs)、干旱指数(SPEI、SPI、WI)等气候变化相关指标,分析气候变化背景下庐山日本柳杉水分利用效率及其对气候变化的响应。【结果】(1)1969-2018年,庐山日本柳杉树轮δ₁₃C值序列呈现下降趋势,变化区间为-23.09‰～-25.67‰,年平均-24.55‰;庐山日本柳杉WUE的年际值呈现上升趋势,变化区间为91.06～118.89μmol/mol,年平均102.37μmol/mol;(2)相关性分析表明：庐山日本柳杉WUE与上一年的7月、9-11月和当年的2-6月、9-11月的气温呈显著正相关系,与上年7-12月以及当年的1-12月风速均呈极显著负相关关系;而庐山日本柳杉WUE与各月太阳辐射、降水、SPEI、WI以及SPI未产生显著关系;(3)多元回归模型分析表明：庐山日本柳...     

不同生育期干旱胁迫对双季稻产量及水分利用效率的影响

通过盆栽试验,研究了不同生育期干旱对双季稻产量及其水分利用效率的影响,结果表明:所有干旱处理的产量均低于CK,各生育阶段的双季稻产量均随着土壤干旱的加剧而下降严重,而蒸发蒸腾量反之。双季超级稻产量和水分利用效率受干旱影响敏感程度排序表现出相同的变化趋势,早稻:拔节孕穗期>有效分蘖期>抽穗开花期>无效分蘖期>乳熟期,晚稻:拔节孕穗期>抽穗开花期>有效分蘖期>乳熟期>无效分蘖期。     

不同生育期干旱胁迫对双季稻产量及水分利用效率的影响

通过盆栽试验,研究了不同生育期干旱对双季稻产量及其水分利用效率的影响,结果表明:所有干旱处理的产量均低于CK,各生育阶段的双季稻产量均随着土壤干旱的加剧而下降严重,而蒸发蒸腾量反之。双季超级稻产量和水分利用效率受干旱影响敏感程度排序表现出相同的变化趋势,早稻:拔节孕穗期有效分蘖期抽穗开花期无效分蘖期乳熟期,晚稻:拔节孕穗期抽穗开花期有效分蘖期乳熟期无效分蘖期。     

合肥市8种主要园林常绿树种水分利用效率研究

采用Li-6400便携式光合分析仪,研究合肥市8种常见植物女贞、香樟、广玉兰、石楠、桂花、海桐、椤木石楠和大叶黄杨的气孔蒸腾作用及水分利用效率的日变化特征和季节动态。结果表明,8种植物水分利用效率(μmol.mmol-1)的大小为:广玉兰(5.864)>石楠(4.187)>椤木石楠(3.869)>女贞(3.325)>桂花(3.215)>海桐(2.974)>香樟(2.636)>大叶黄杨(2.581)。该结果可为城市园林树种的选择提供参考。     

水分胁迫对北京城市绿化树种水分状况和栓塞的影响

该文选取了北京3个城市绿化树种国槐、小叶黄杨和女贞为研究对象,采用便携式压力室SKYE(SKPM1400)和改良的冲洗法,分别测定了在不同水分状况下3个树种水势和导水率损失的变化规律.结果显示,3个树种忍耐低水势的能力是小叶黄杨>女贞>国槐,不同树种经抗旱锻炼后对水分胁迫的反应产生了差异.同时,不同水分条件下3个树种导水率损失变化情况有差异.     

惠州市绿化树种的调查与分析

调查了惠州市绿化树种,发现绿化植物种类较为丰富,有52科104种植物,其中乔木、灌木应用较多,而藤本植物应用较少。在此基础上,分析了其绿化树种的组成及特点,指出其存在的问题,并提出其绿化树种选择与配置的建议。     

绿化树种对大气SO_2的净化作用

该文研究了北京市房山区 3 2种主要绿化树种对大气SO2 的吸收、累积特点及其指示与净化作用 .结果表明 :树木对SO2 有吸收累积的作用 ,但不同树种之间差异较大 ,其中绦柳净化SO2 的能力最强 ,刺槐、国槐、构树、连翘、栾树、柿树、紫穗槐等树种也是优良的净化SO2 污染的树种 .从总体上看 ,树木吸收、积累SO2 的能力表现为落叶乔木 >灌木 >常绿针叶树     

合肥市城市绿化乡土乔木树种的调查研究

在对合肥市城市绿化树种系统调查的基础上,经统计分析得出:合肥市城市绿化乔木树种共174种,其中乡土树种72种,占乔木树种总数的41.38%。72种乡土树种,隶属32科、58属,其中裸子植物6种,被子植物66种,分别占8.33%和91.67%。根据合肥市园林绿化乡土树种应用现状,提出了合肥今后园林绿化必须坚持"以乡土树种为主,外来树种为辅"的原则,大力调整乡土树种与外来树种应用的比例,为合肥创建国家生态园林城市创造条件。     

成都市沙河主要绿化树种固碳释氧和降温增湿效益

以成都市沙河植物廊道广泛应用的8种绿化植物为材料,利用LI-6400XT便携式光合测定系统进行了光合生理生态指标的测定,并对其固碳释氧与降温增湿效应进行了量化研究.结果表明:整个生长季节同类植物各季节的单位叶面积固碳释氧和 降温增湿能力表现出夏季＞秋季＞春季.日固碳释氧能力由强到弱为桂花、垂柳、香樟、黄葛树、山杜英、银杏、天竺桂、水杉,年固碳释氧能力由强到弱为垂柳、香樟、黄葛树、银杏、桂花、天竺桂、水杉、山杜英,日降温增湿效果由强到弱为垂柳、山杜英、水杉、天竺桂、黄葛树、香樟、银杏、桂花.据估算,整个沙河植物群落中乔木树种年总固碳量约为5.87×104 t,总释氧量约为4.27×104 t.根据对主要树种固碳释氧和降温增湿能力的分析表明,在树种配置时,垂柳、桂花、山杜英、香樟为优选乔木树种,而银杏的固碳释氧和降温增湿能力较弱,可作为长寿树种和观赏树种适量引种,不宜大面积绿化.     

7种园林树种光合参数及水分利用效率的研究

用LI-6400光合系统分析仪,测定了7种园林树种的生理生态指标的日变化。结果为:水分利用效率就日平均值而言,依次为欧洲丁香(8.74)>棣棠(8.20)>紫藤(6.76)>玉兰(6.39)>小花溲疏(4.62)>连翘(3.46)>山桃(2.51)。结果表明,前3种园林树种相对于其他树木的水分利用效率较高。这些数据有助于在园林生产实践中进行树种的选择和作为制定水分管理措施的依据。     

几种生根促进剂对绿化树种嫩枝扦插的影响

采用5种不同的生根促进剂,处理4种绿化树种的插穗,进行嫩枝扦插效果对比试验,结果表明:不同药剂处理后的几种树种的嫩枝插穗的生根效果有差异,国光和生根粉(ABT)对几种树种的插穗生根率、生根量、根长促进作用最大,根宝和萘乙酸(NAA)的生根率次之.4种树种的插穗经几种药剂处理后连翘和金叶莸的生根率和生根量较高,处理后红瑞木的根长较长,药剂处理对金叶复叶槭嫩枝扦插的促进作用最差.     

北京地区主要乔木树种的抗火性分析

以北京地区的17种主要乔木树种为研究对象,利用主成分分析法对影响树种抗火性的4项理化性质指标(绝对含水率、热值、灰分含量、抽提物含量)和9项生物学及生态学指标(物候期、树冠浓密度、叶子特征、树皮状况、萌芽力、幼年生长速度、自然整枝度、地被物结构和林分卫生状况)进行了分析,并对各树种抗火性进行了综合评价。结果表明:17种乔木的抗火性能由强到弱依次是榆树、栾树、暴马丁香、柳树、核桃楸、刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴、山杏、元宝枫、辽东栎、白梨、华山松、华北落叶松、油松。其中,榆树、栾树、暴马丁香、柳树和核桃楸的抗火性较强;油松、华北落叶松、华山松、白梨、辽东栎和元宝枫的抗火性较弱;而刺槐、杨树、糠椴、黑桦、小叶朴和山杏的抗火性居中。