不同盐度环境下盐地碱蓬幼苗光合生理生态特征

以盐生植物盐地碱蓬（[WTBX]Suaeda salsa[WTBZ]）为实验材料,以NaCl模拟不同盐度环境,采用盆栽实验方法研究不同盐度环境下盐地碱蓬幼苗的光合生理生态特征。结果表明：轻度与中度盐环境下,盐地碱蓬幼苗叶片光合色素含量无显著差异,而高度盐环境下显著下降,且叶绿素的下降是由叶绿素a含量的降低造成的;高光强（[WTBX]PAR[WTBZ]＞1 400 μmol· m-2·s-1）下,随着盐度的增加净光合速率下降,这是由气孔限制因素引起的。在轻度和中度盐环境下,盐地碱蓬幼苗对光具有较强的适应能力;重度盐环境下最大光合速率（[WTBX]A[WTBZ]max）、光饱和点（[WTBX]LSP[WTBZ]）、光补偿点（[WTBX]LCP[WTBZ]）明显降低,暗呼吸速率([WTBX]Rd[WTBZ])明显增大,此时盐地碱蓬幼苗对强光的适应能力降低,而且将能量通过暗呼吸消耗掉。盐地碱蓬经过长期的进化,已经适应轻度与中度盐环境,使其光系统Ⅱ保持较高活性并维持稳定,但当环境中盐度过高时,也会对其光合系统造成伤害。     

根施外源甜菜碱对胡杨幼苗叶片积累甜菜碱与耐盐特性的影响

在不同盐分处理下(0、100、200、300、500 mmol·L~(-1)Na Cl)对土壤进行盆栽实验,研究根施甜菜碱(GB,5 mmol·L~(-1))对1 a生胡杨(Populus euphratica)幼苗叶片甘氨酸甜菜碱(GB)积累特性与不同时间(第7天、第14天)光合作用的影响。结果表明:(1)盐胁迫单独处理下,相比对照(0 mmol·L~(-1)Na Cl,CK)叶片甜菜碱随盐胁迫强度增大积累量显著增多。盐胁迫和外源GB双重处理下,叶片GB含量总体趋势随盐浓度升高表现为先升高后保持平稳。在低盐胁迫处理时(100~300 mmol·L~(-1)Na Cl)外源GB能诱导叶片产生更多GB,较未经GB处理组叶片GB积累量分别提高44.0%、32.5%和35.9%,而高盐胁迫(500 mmol·L~(-1)Na Cl)则转为抑制,叶片GB含量降低了5.1%。(2)随着盐浓度升高,外源GB虽不能持续促进叶片GB含量,但其对光合维持能力却没有丧失。随着胁迫强度增加,外源GB对叶绿素含量、水分利用效率(WUE)、叶片相对含水量(RWC)及相关光合参数的维持作用越明显。(3)不同时间下盐分和外源GB对胡杨光合作用的影响会改变,外源GB先维持胡杨水分传递过程,后维持CO_2同化能力,最终提高其光合作用。总之,根施GB能够促使胡杨叶片GB积累量发生变化并发挥作用,调节盐胁迫下胡杨光合相关生理过程从而提高其耐盐能力。     

胡杨、灰叶胡杨水势对不同地下水位的动态响应

在不同地下水位条件下,采用植物水势仪测定了新疆荒漠区优势树种胡杨与灰叶胡杨1年生小技的水势日、月动态变化.结果表明:不同地下水位胡杨、灰叶胡扬枝水势日、月变化均呈"V"字型曲线,一天中最低值出现在正午14:00,一年中最低值出现在8月.清晨、正午水势月变化呈"V"字型,月份间变幅较大,月平均永势表现为6月＞7月＞9月＞8月.胡杨水势日变幅、正午水势月交幅均小于灰叶胡杨,不同生境胡杨水势平均值均高于灰叶胡杨.方差分析表明两树种水势差异不显著但不同处理间差异显著.胡杨P-V水分参数ψ100、ψ0、ψ100-ψ0、RWC低于灰叶胡杨,而VP/V0、ROWC、AWC高于灰叶胡杨,表明两优势树种在长期适应干旱荒漠环境过程中采取了不同的生理生态对策.地下水位直接影响树木水势,两树种清晨与正午水势均随地下水位的下降而降低.     

干旱对不同抗旱性小麦旗叶光响应特征和产量的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性小麦品种的光响应差异及其对产量的影响,于2013—2014年和2014—2015年,在防雨棚池栽条件下以强抗旱性小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱(W1,50%±5%最大田间持水量(MFC))、开花后干旱(W2,拔节至孕穗期70%±5%MFC、开花后50%±5%MFC)和拔节后适墒(W3,75%±5%MFC)3个水分处理,研究不同处理对小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和瞬时水分利用效率(IWUE)光响应曲线和产量性状的影响。结果表明,灌浆前期和灌浆中期小麦旗叶Pn、Gs、Tr和IWUE的光响应曲线均呈减幅增加甚至出现拐点后略有降低的趋势,Ci呈相反趋势。不同处理间Pn、Gs和IWUE的差异表现为灌浆前期大于灌浆中期,Gs的差异大于Ci。与W3相比,两品种W1和YZ4110品种W2的Pn、Gs、Tr和IWUE光响应曲线降低,Ci光响应曲线提高;JM47品种W2的Pn、Gs和IWUE光响应曲线灌浆前期提高,灌浆中期降低;W1和...     

NaCl胁迫下银水牛果光响应的研究

以不同浓度NaCl(0、200、400和600mmol·L-1)处理后的银水牛果盆栽幼苗为试验材料,利用Li-6400便携式光合测定系统对其光合生理特性的光响应进行研究。结果表明:不同的光合有效辐射(PAR)强度及土壤盐分浓度会对银水牛果的的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及水分利用效率(WUE)产生不同的影响。(1)随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片Gs、Pn、Tr均有下降趋势,但只有在600mmol·L-1NaCl处理下银水牛果的光合能力、Tr和Ci才显著降低;(2)当PAR为400～2000μmol·m-2·s-1、NaCl浓度低于600mmol·L-1时,银水牛果叶片具有较高的Pn和光能利用能力,且能维持较高的WUE。综上所述,银水牛果具有较强的耐盐性,对光辐射适应范围较广,适合在我国盐碱地和高原地区进行大面积的种植。     

NaCl胁迫下外源水杨酸对棉花幼苗叶片光合特性的影响

为研究NaCl胁迫下外源水杨酸(SA)对棉花光合特性的影响,以"中棉所41号"和"中棉所49号"为材料,采用室内盆栽培养法,设置NaCl浓度为0.60%,以SA浸种+叶面喷施复合处理为缓解方式,分别从光合色素、光合气体交换参数以及叶绿素荧光动力学三方面探讨SA的缓解作用。结果表明:SA处理可提高NaCl胁迫下叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素含量,同时调节叶片气孔的闭合程度,改变光合机构,提高光合吸收、耗散以及捕获的能量,使中棉所41号的净光合速率(Pn)提高8.32%~18.76%,中棉所49号提高14.29%~25.19%,其中以0.05 mmol·L-1浸种+0.2 mmol·L-1叶面喷施为最优,可促使Pn提高18.76%~25.19%。     

不同铵硝配比对低温胁迫下棉花幼苗光合及叶绿素荧光参数的影响

为探讨增铵营养提高新疆棉花抗逆能力的内在机制,以新陆早13号为供试棉种,通过在人工气候室内模拟低温逆境,研究不同氮素形态对低温胁迫下棉花幼苗叶绿素含量及部分光合特性的影响。结果表明:两种温度培养下,铵硝混合营养处理的棉苗叶绿素含量均高于纯铵处理,并显著高于纯硝处理(P0.05)。低温逆境(15℃)处理,棉花叶绿素含量显著低于正常(25℃)处理(P0.05)。15℃逆境处理导致棉花幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、电子传递速率(ETR)、光化学量子产量(Yield)、光化学猝灭系数(q P)及非光化学猝灭系数(q N)表现出下降趋势,且差异显著(P0.05)。25℃条件下,棉花幼苗Pn、Gs、Tr随着铵比例增加显著增大(P0.05),在纯铵营养下达到最大。而在15℃下,棉花幼苗ETR、Yield、q P及q N随着铵浓度增加呈现出先增大后减小的趋势。结论:低温胁迫下,增铵营养提高了棉花幼苗叶绿素含量,促进了棉苗生长,维持代谢平衡,同时通过提高Pn、Gs、Tr等光合参数及ETR、Yield、q P、q N等叶绿素荧光参数,减轻了低温胁迫对棉花光合系统的伤害,增强棉花幼苗的抗冷性。     

叶面喷施褪黑素对NaHCO3胁迫下番茄幼苗光合特性的影响

采用营养液水培番茄幼苗的方式,研究了叶面喷施不同浓度褪黑素（MT）对NaHCO₃胁迫(50 mmol·L^-1 )下‘里格尔87-5’加工番茄幼苗叶片的光合色素、光合气体交换参数和快速叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明：NaHCO₃胁迫（MT₀处理）导致番茄幼苗供体侧OEC（放氧复合体）和PSII受体侧受到损伤,PSII反应中心活性、电子传递效率和光化学效率均下降,导致Pn、Gs分别降低了66.21%和82.36%。叶面喷施100～400μmol·L^-1 MT可在不同程度上改变NaHCO₃胁迫下的番茄幼苗OJIP曲线形状,降低K与J相趋势。MT₀分别降低了番茄叶片的最大荧光（F_m）、最大量子效率（F_v/F_m）27.28%和18.53%,而100～400μmol·L^-1 MT分别提高了F_m与F_v/F     

干旱-高温交叉胁迫对水稻幼苗光合特性的影响

以水稻品种‘N22’为试材,设置水稻幼苗正常生长（CK）、单一高温处理（H）以及干旱-高温交叉处理（DH）的水培试验,测定其叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数,观察表皮气孔和叶肉细胞形态、叶绿体结构。结果表明,与CK相比,H处理水稻幼苗的叶绿素a、b含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和实际光能转化效率[Y（Ⅱ）]显著降低,下降的幅度分别为82.15%、66.82%、64.83%、8.23%、66.20%和27.51%。DH处理下水稻幼苗叶绿素a、b含量、P_n、G_s、C_i、T_r及Y（Ⅱ）与CK差异不显著,而显著高于H处理,分别是H处理下的4.35、2.67、3.20、1.17、3.46和1.23倍。干旱预处理的水稻幼苗,通过维持正常的叶绿素含量、稳定的叶肉细胞及叶绿体结构和适度的气孔开度,可在一定程度上缓解后期高温胁迫对水稻幼苗光合作用的...     

不同盐分条件下油葵光合日变化特征研究

采用LI-6400型光合仪测定新疆产康地115号油料向日葵在不同盐溃化土壤现蕾期的光合速率日变化及其影响因子。结果表明,3种不同盐分处理其净光合速率日变化曲线均为单峰曲线。0．29％、0．39％盐分含量处理的Pn峰值在上午10：00,而0．68％盐分含量处理在中午12：00。随着盐分胁迫的增加,其光合速率总体呈现下降趋势。相关及路径分析结果表明,光强并不是Pn的主要限制因素,轻度盐分处理Pn的下降受气孔因素的影响,中度盐分处理Pn的下降则是气孔因素、气孔与非气孔因素协同作用的结果,重度盐分处理Pn的下降主要是受非气孔因素和气孔与非气孔因素协同作用的影响。     

牛叠肚幼苗对盐胁迫的离子响应

以牛叠肚(Rubus crataegifolius)1 a生组培苗为试材,采用盆栽土培法研究不同浓度NaCl(0、30 mmol·L-1、60 mmol·L-1、90 mmol·L-1、120 mmol·L-1)处理对牛叠肚幼苗含水量及其体内Na+、K+、Ca2+吸收、运输与分配的影响。结果表明:NaCl胁迫浓度≤90 mmol·L-1范围内,牛叠肚幼苗含水量均高于对照,且维持在较稳定的水平,这将有利于减轻盐胁迫造成的生理干旱。NaCl胁迫处理下,牛叠肚幼苗根、茎、叶中Na+含量较对照显著增加,且茎中Na+含量显著高于根和叶;叶片中K+含量较对照显著降低,而Ca2+含量则较对照显著增加。随着胁迫浓度的升高,各器官中K+/Na+和Ca2+/Na+比值总体呈下降趋势,但叶片中K+/Na+、Ca2+/Na+始终保持相对较高比值,这对于维持叶片正常的生理功能具有重要意义。NaCl胁迫下,牛叠肚根向茎选择性运输Na+能力提高,而茎向叶选择性运输K+和Ca2+能力增强,茎中截留大量Na+,这有利于减缓盐胁迫对叶片和根系的伤害。该研究为深入了解牛叠肚盐碱适应机制提供了理论依据,同时也为牛叠肚的开发利用提供了一条新途径。     

不同地下水埋深胡杨与柽柳幼苗的水分利用策略比较

测定了人工模拟不同地下水埋深条件下幼龄胡杨、柽柳叶片的光合生理指标,通过逐步回归等方法分析2个物种在不同条件下净光合速率(P_n)与其生理生态因子的关系。结果表明:1潜地下水条件下,胡杨P_n显著高于无地下水条件,柽柳则差异不显著。2潜地下水条件下,胡杨P_n的主要影响因子依次为蒸腾速率(T_r)、气温(T_a)、大气水汽压亏缺(VPD),其中T_r为主要决策因素,T_a为主要限制因素;柽柳主要受光合有效辐射(PAR)的影响。3无地下水条件下,胡杨P_n的主要影响因子依次为气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(C_i)、T_r,其中Gs为主要决策因素,T_r为限制因素;柽柳主要受T_r的影响。2个物种在水分充足条件下均通过降低水分利用效率(WUE)以增加水分消耗成本,维持高效碳同化水平,在无地下水利用时均通过增加WUE以维持碳同化能力,但柽柳调整能力高于胡杨,表明柽柳在水分利用方面倾向于灵活的策略以适应水分生境波动,胡杨则倾向保守。     

不同灌溉量梯度下胡杨和新疆杨苗期的抗旱性比较

在新疆和田地区墨玉县选取两年生的胡杨和新疆杨实生苗,栽植于苗圃进行不同灌溉水量的处理。不同处理下土壤的含水量分别为田间持水量的85%,70%,47%和24%。测定不同处理水平下胡杨和新疆杨在不同时刻的叶片水势,结果表明:胡杨和新疆杨的水势在一天中的变化趋势呈"V"字型,胡杨的水势日平均值高于新疆杨。利用Licor-6400便携式光合仪对两种杨树的净光合速率和蒸腾速率进行了测定,结果显示相同处理下胡杨的净光合速率和蒸腾速率的日平均值大于新疆杨,胡杨的瞬时水分利用效率高于新疆杨。此外,还测量了两种杨树的叶片的稳定碳同位素比率,结果显示胡杨的δ13C值显著大于新疆杨(p<0.05),表明它的长期水分利用效率较高。运用隶属函数综合各个指标的比较结果来看,胡杨的抗旱性强于新疆杨。     

胡杨叶黄期对气候变化的时空响应与区域差异

利用中国绿洲的41个胡杨分布区地面气象站点近57 a的逐日平均气温资料,运用线性趋势、Arc GIS的反距离加权(IDW)插值法、Morlet小波功率谱、Mann-Kendall检验和相关分析法等方法,分析中国绿洲胡杨叶黄期的时空特征、区域增暖响应与差异。结果表明:近57 a来,中国绿洲胡杨叶黄起止日均明显推迟、叶黄期呈延长的变化趋势,变化倾向率分别为0.72 d·(10a)^-1、1.39 d·(10a)^-1(α≥0.05)和0.66 d·(10a)^-1;胡杨叶黄起止日均呈自西南向东北逐渐提前的变化规律,其中,柴达木绿洲推迟趋势最明显,新疆南部绿洲不明显。除新疆北部外,叶黄期呈自南向北逐渐缩短的变化规律,空间差异十分明显;且分别存在2.2 a、3.0 a和5.2~5.6 a的短周期,与大气环流2~4 a和厄尔尼诺2~7 a的周期相吻合;胡杨叶黄起止日及叶黄期分别在2003年、1990年、1961年发生了突变,各绿洲区突变不尽相同;研究区胡杨叶黄起止日与叶黄期分别与前期(6-8月和7-9月)月平均气温、所在月(9-11月)平均气温呈显著相关,相关系数分别为0.703、0.697和0.715(α≥0.001)。反映了中国绿洲胡杨叶黄期对全球气候变暖的响应既敏感又有区域差异。     

不同配置城市防护绿地中胡杨构型特征

应用枝系构型理论,研究了胡杨在克拉玛依市防护林中的分枝构型的特征,并重点针对3种配置类型:胡杨(Populus euphratica Oliv.)×沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)、胡杨×银白杨(Populus alba L.)和胡杨×白榆(Ulmus pumila L.),分析了胡杨分枝构型在不同配置中的变化。结果表明:防护绿地中胡杨不同部位(树冠)构型格局中,各级分枝长度数值和各级分枝角度数值从上到下均表现为逐渐变大的趋势;不同配置类型对胡杨构型特征(主要表现在分枝角度和分枝长度两个指标)的影响存在显著差异,影响力大小依次为胡杨×银白杨、胡杨×白榆、胡杨×沙枣。     

盐胁迫下珍珠猪毛菜根茎叶矿质离子的吸收与分配响应

以珍珠猪毛菜[WTBX](Salsola passerina)[WTBZ]幼苗为材料,在不同盐浓度溶液中（0、100、200、300 mmol?L-1和400 mmol?L-1 NaCl）培养5 d和10 d,研究盐胁迫下珍珠猪毛菜幼苗根茎叶矿质离子的吸收与分配响应。结果表明:盐胁迫5 d和10 d后,随盐浓度增加,珍珠猪毛菜幼苗Na+含量降低,K+含量增加,叶片Na+含量低于根茎,叶片K+/Na+比值增大;盐胁迫10 d的茎叶中Cl-含量比胁迫5 d的趋于降低,Ca2+和Si4+含量趋于增加。通过分析K+和Na+在不同部位(根、茎、叶) 的运输选择性系数变化,发现珍珠猪毛菜的根与茎具有选择性运输K+,抑制Na+进入叶片的作用。     

Competition between Populus euphratica and Tamarix ramosissima seedlings under simulated high groundwater availability

Desert riparian plants experience high variability in water availability due to hydrological fluctuations. How riparian plants can survive with low water availability has been well studied, however, little is known about the effects of high water availability on plant community structuring. We conducted a mesocosm experiment to test whether seedling competition under simulated high groundwater availability can explain the shift of co-dominance of Populus euphratica and Tamarix ramosissima in early communities to P. euphratica dominance in mature ones along the Tarim River in northwestern China. Seedlings of these two plant species were grown in monoculture and mixture pools with high groundwater availability. Results indicated that the above-ground biomass and relative yield of T. ramosissima were higher than those of P. euphratica. The competitive advantages of T. ramosissima included its rapid response in growth to groundwater enrichment and its water spender strategy, as evidenced by the increased leaf biomass proportion and the inert stomatal response to leaf-to-air vapor pressure deficit(VPD). In comparison, P. euphratica showed a conservative strategy in water use, with a sensitive response to leaf-to-air VPD. Result of the short-term competition was inconsistent with the long-term competition in fields, suggesting that competition exclusion is not the mechanism structuring the desert riparian plant communities. Thus, our research highlights the importance of mediation by environmental fluctuations(such as lessening competition induced by disturbance) in structuring plant communities along the Tarim riparian zones.     

黑河下游胡杨林耗水规律研究

2003年5-10月,对黑河下游额济纳绿洲中一块25年生的胡杨林耗水进行了研究,结果表明通过标准木的标准比导率和树木胸径和边材面积的相关模型,可以比较准确地推算出林分的蒸腾耗水量。胡杨林的蒸腾耗水量具有明显的季节差异;胡杨幼林在生长季节耗水量为213.4mm。林分的生长状况主要受地下水位和土壤含水量的影响。     

白梭梭幼苗生长和生物量分配对不同盐分类型和浓度的响应

采用盆栽实验,设置3种盐分类型（NaCl,Na₂SO₄以及两者等摩尔比例混合盐）和6个浓度梯度〔0（CK）,50,100,200,300,500 mmol/L）〕,探讨了白梭梭（Haloxylon persicum Bunge ex Boiss. et Buhse）幼苗生长以及不同生长期地上地下生物量分配,对不同盐分类型及浓度的响应。结果发现：① 不同盐分类型和浓度处理下,白梭梭幼苗同化枝直径和分叉数具有明显差异,幼苗株高、基径和同化枝枝长随盐分浓度增大而减小,适度盐分浓度（300 mmol/L）促进主根生长,高盐分浓度（500 mmol/L）则具有显著抑制作用。② 随处理时间和盐分浓度的增加,白梭梭幼苗生物量积累受到的抑制不断增大,与对照相比,处理后期（第75 d）500 mmol/L浓度的NaCl,Na₂SO₄和混合盐处理下,白梭梭幼苗总生物量分别降低77%,87%和78%,地上生物量分别降低78%,87%和74%,地下生物量分别降低75%,81%和76%。③ 随时间的延长,白梭梭幼苗根冠比在各盐分处理下均呈增大趋势,但随盐浓度增加,根冠比变化趋势随盐分类型和处理时间的不同而有所区别。④ 白梭梭幼苗地上-地下生物量存在明显异速生长关系,且盐分处理未显著改变异速生长指数,均表现为地下生物量累积速率大于地上生物量。研究结果表明,在盐分胁迫下,白梭梭幼苗地上地下生物量分配对Na₂SO₄作出的响应要先于NaCl和混合盐,随处理时间的延长,对3种盐分类型作出的响应趋于一致,即将更多的生物量分配给地下根系,以缓解盐分过多造成的水分短缺等影响,维持植物的存活,符合最优分配理论。