盐胁迫对柳枝稷种子萌发和幼苗生长的影响

选用NaCl混合盐和Na₂SO₄混合盐2类盐溶液处理柳枝稷(Panicumvirgatum)种子,研究盐胁迫对柳枝稷种子萌发和幼苗生长的影响,以期为柳枝稷耐盐性研究提供科学依据。NaCl混合盐和Na₂SO₄混合盐浓度均分别设0(CK),0.4%,0.8%,1.2%,1.6%,2.0%。结果表明:种子发芽率随着盐浓度的增加逐渐降低,在萌发初期,各浓度的盐溶液都具有抑制作用,随着发芽天数延长,低浓度盐溶液(Na₂SO₄混合盐0.4%,0.8%和1.2%,NaCl混合盐0.4%)抑制作用缓解,处理11 d后,柳枝稷种子的发芽率与对照相比没有显著性差异,表明柳枝稷具有一定的耐盐性。0.4%的Na₂SO₄混合盐和NaCl混合盐处理的柳枝稷种子的发芽率和发芽指数均显著高于对照,有促进柳枝稷发芽的作用。同时,相同盐浓度处理下,NaCl混合盐溶液处理的发芽率和幼苗活力指数、相对幼苗活力指数低于Na₂SO₄混合盐,NaCl混合盐溶液对柳枝稷种子萌发的胁迫高于Na₂SO₄混合液。     

中性盐胁迫对柳枝稷苗期生长和生理特性的影响

为研究柳枝稷(Panicum virgatum)耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理和生长反应,选用2个柳枝稷品种‘Alamo’和‘Pathfinder’,采用3种中性盐(单盐NaCl, Na₂SO₄以及混合中性盐NaCl+Na₂SO₄),设0(CK), 50, 100, 200和300 mmol·L^-15个盐浓度,分别对柳枝稷进行胁迫处理,测定胁迫7 d的叶绿素含量、质膜透性、可溶性糖和可溶性蛋白,以及胁迫30 d的株高、分蘖、总根长、总根表面积、地上部和地下部干重.结果显示:低浓度(100 mmol·L^-1)盐胁迫条件下,2品种柳枝稷均能从生理和生长等方面表现出积极适应胁迫生境的趋势;随着盐浓度的增加,2品种柳枝稷的生长和生理受到显著抑制,但2品种的柳枝稷对不同的盐分表现出的耐盐能力不尽相同.3种中性盐中,Na₂SO₄对柳枝稷的胁迫程度大于NaCl和混合中性盐.     

不同混合盐碱下藜麦幼苗的抗性研究

探究不同混合盐碱下藜麦幼苗的抗性机制，为藜麦品种选育和引种栽培提供参考依据，以期解决西北地区土地盐碱化对藜麦的种植限制。以白藜麦为试验材料，用中性盐NaCl、Na₂SO₄和碱性盐NaHCO₃、Na₂CO₃按不同比例混合成浓度为200 mmol·L^-1的A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)、C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9∶1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂S...     

土壤水分垂直分布对建植当年柳枝稷的影响

为了明确柳枝稷(Panicum virgatum L.cv.Alamo)对土壤水分垂直分布条件的适应性、根系分布规律及生长特点,以便更好地确立根区水分最优调控措施,采用土柱法研究了不同土壤水分垂直分布特征对建植当年柳枝稷地上植株和根系指标的影响。结果表明:与对照相比,0~60 cm和0~120 cm土层土壤体积含水量低于10%时,除地上生物量和籽粒产量差异不显著外,其他指标均有显著差异(P<0.05),其中倒三叶长度分别降低12.5%和22.1%、宽度分别降低5.7%和18.4%、总叶绿素含量分别降低7.5%和10.6%、地下生物量分别降低56.5%和58.6%、根长分别降低41.0%和40.7%、根表面积分别降低45.6%和49.4%、根体积分别降低51.1%和56.0%,但地上生物量的水分利用效率分别提高17.5%和88.5%。表层0~60 cm灌水条件下,柳枝稷的根长、根表面积、地上生物量、籽粒产量和各土层根系生物量与对照差异不显著,但地上生物量的水分利用效率提高了111.0%。随着灌水层深度的增加,根系的生物量重心由62.9 cm(CK)下降至71.2 cm,不同直径的根系表现出了不同的适应情况。     

三种药用甘草种子对盐渍环境的萌发响应及其适宜生态种植区

根据西北地区盐碱土的盐分组成特点,选择NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃ 3种单盐,通过盐胁迫下3种药用甘草种子萌发特性、萌发进程、胚生长、种子活力及复水后萌发率的差异分析,比较3种药用甘草种子对不同土壤盐分的萌发响应、耐盐阈值及其适宜盐碱地种植区,为盐碱地种植药用甘草适宜生态区的选择提供理论参考。结果表明,3种单盐胁迫不同程度降低了药用甘草种子的萌发率,延长种子的萌发时间,抑制胚轴伸长生长,盐害强弱顺序为:NaHCO₃＞Na₂SO₄ ＞NaCl。NaCl和Na₂SO₄对药用甘草种子萌发的抑制效应主要为渗透效应,盐胁迫解除复水后种子萌发恢复率为50.6%～78.5%;NaHCO₃ 对药用甘草种子萌发的抑制效应主要为离子毒害,种子萌发恢复率仅为5.1%～21.5%;胀果甘草耐盐性最强,适宜在以氯化物-硫酸盐为主的总盐量为0～1.3%的区域种植,光果甘草耐NaHCO₃最强,可在含小苏打的弃耕低盐地种植,乌拉尔甘草耐盐性最弱,种植地土壤的总盐量范围在0～0.7%为宜。     

氮肥对两种沙性栽培基质中有机碳类物质含量的影响

为研究粗砂土与河沙2种栽培基质中连续施用氮肥对总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)、微生物量碳(SMBC)和水溶性有机碳(WSOC)含量的影响,本研究采用PVC管栽培柳枝稷开展相关的试验研究。结果表明,连续施用不同浓度的氮肥(CK:0.0 mg/kg、N₁:30.0 mg/kg、N₂:90.0 mg/kg、N₃:150.0 mg/kg,N₄:180.0 mg/kg)对不同土层中的柳枝稷根系生物量、TOC、POC、SMBC和WSOC均有显著性影响(P<0.05)。对于2种沙性栽培基质,不同土层中,TOC、POC、SMBC的最大值均出现在N₄梯度下,WSOC含量则随着氮肥浓度的升高而降低,各施氮水平下,2种基质中根系生物量和有机碳的垂直分布趋势一致,各指标最大值均出现在0~60 cm土层。     

盐胁迫对芨芨草种子萌发苗Na+,K+含量与质膜H+-ATPase活性的影响

以芨芨草(Achnatherumsplendens)种子萌发苗为试验材料,分别以不同浓度NaCl和Na₂SO₄进行胁迫,通过对芨芨草叶片和根系中Na⁺,K⁺含量以及质膜H⁺-ATPase活性进行测定,以探讨盐胁迫对芨芨草中Na⁺,K⁺分布以及质膜H⁺-ATPase活性的影响。结果表明:随着NaCl和Na₂SO₄浓度的增加,芨芨草根系和叶片的Na⁺含量增加,K⁺含量下降,K⁺/Na⁺比值下降,根系中质膜H⁺-ATPase活性增加;在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,芨芨草叶片中Na⁺含量显著低于根系,K⁺含量显著高于根系,叶片的K⁺/Na⁺比值均大于1并明显高于根系,根系的质膜H⁺-ATPase活性显著高于叶片;与NaCl相比,Na₂SO₄胁迫下,芨芨草根系向叶片的离子选择性运输系数(TS_K,Na)较高,叶片和根系的质膜H⁺-ATPase活性明显高于相同浓度的NaCl胁迫组。与NaCl胁迫相比,芨芨草对Na₂SO₄胁迫的适应性更强。     

黄土丘陵区不同种植行距下柳枝稷根系分布特征研究

明确旱区作物根系生长与行距的关系可为合理选择种植密度提供依据。以梯田种植第7年的柳枝稷(Pancium virgatum L.)草地为研究对象,采用根钻法于2016年4月和10月对0~150cm土层进行根系取样,比较研究了3种种植行距下(20cm,40cm和60cm)柳枝稷根系生物量和根长密度分布特征。结果表明:柳枝稷根系主要分布在0~40cm土层,20cm和40cm行距下0~20cm土层根系生物量显著高于60cm行距(P0.05);在40~150cm土层,根系生物量和根长密度在20cm行距下最低。行上与行间根系生物量均随种植行距增大而增大,均以40cm行距下根长密度较高。细根(d≤0.5mm)根长密度为40cm行距下显著最高,20cm行距下最低(P0.05)。总体表明,40cm行距下柳枝稷根系生物量较高,平均根长密度与细根根长密度最高。     

生物炭、磷及AMF对Cd胁迫下柳枝稷生长及土壤性质的影响

为探讨添加磷、生物炭和接种丛枝菌根真菌对柳枝稷镉（Cd）耐性的作用，采用盆栽法研究土壤Cd浓度为20 mg·kg^-1时，不同处理［对照（CK）、4.5%生物炭（biochar，B）、60 mg·kg^-1磷（phosphorus，P₆₀）、4.5%生物炭+60 mg·kg^-1磷（B+P₆₀）］结合丛枝菌根真菌（AMF）对柳枝稷生长状况、矿质离子（P、Se）和Cd含量、土壤pH值、速效磷和酸性磷酸酶活性及土壤不同形态Cd含量的影响。结果表明：磷添加可显著提高柳枝稷根系侵染率，P₆₀处理下根系侵染率达到了56.9%。与CK相比，B、P₆₀、B+P₆₀处理对柳枝稷植株高度、叶片SPAD值、生物量无显著影响，各处理结合AMF的植株高度、叶片SPAD值、生物量均显著升高，但接菌后各处理间差异不显著。除了P₆₀处理下地上部Se和Cd含量及B+P₆₀处理下地上部Cd含量高于CK外， B、P₆₀、B+P₆₀处理下P、Se、Cd与CK无显著差异；接种AMF后CK和B处理下地上部Se和Cd含量均高于未接菌处理，且B+AM处理地上部Cd含量显著高于其他处理；但接菌后P₆₀处理地上部Se和Cd含量均低于未接菌处理。此外，无论是否接种AMF，B和B+P₆₀处理根系Cd含量均显著高于CK和P₆₀，土壤速效磷含量高于CK，土壤酸性提取态Cd含量低于CK和P₆₀。接种AMF后CK、B和B+P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量高于CK和对应未接菌处理，但接菌P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量低于未接菌处理。由此可见，B或B+P₆₀处理提高了根系Cd和土壤速效磷含量，降低了土壤酸性提取态Cd含量；二者结合AMF提高了柳枝稷生物量和地上部Se和Cd含量及土壤残渣态Cd含量。因此，AMF结合生物炭或生物炭/磷添加提高了柳枝稷生物量、Cd吸收量，降低了土壤中重金属的生物活性，可以在重度Cd污染土壤中应用。     

外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长的影响

通过将中性盐(NaCl、Na₂SO₄)和碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)按碱性盐比例增加方式模拟出 5种混合盐碱胁迫(pH 7.33~10.39),采用50、100、150、200 μmol·L^-1硝普钠(SNP)为外源NO供体对藜麦种子进行处理,分析外源NO对混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:盐碱胁迫显著抑制藜麦种子的萌发及幼苗的生长发育,且当混合盐碱溶液pH>9时,藜麦种子在萌发的第7天开始腐烂。各浓度SNP均显著促进混合盐碱胁迫下藜麦种子萌发和幼苗生长,其中100和150 μmol·L^-1 SNP处理效果最佳。A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃=1∶2∶1)胁迫下施加SNP,藜麦幼苗根长最大增加了74.08%和70.77%,生物量最高增加了1.72和3.97倍。C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶9∶9: 1)、D(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、E(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1∶1∶9)胁迫下施加SNP阻止种子的腐烂,根长分别是CK的1.03、0.83和0.60倍,生物量分别是CK的1.13、1.13和0.82倍。随SNP浓度增加,盐碱胁迫下幼苗脯氨酸含量及SOD、POD、CAT、APX活性先增加后降低,MDA含量先降低后增加。以上结果说明SNP对藜麦萌发生长的调控具有浓度效应,可通过增加渗透调节和抗氧化酶活性来缓解细胞损伤,从而促进幼苗生长。本研究为SNP提高藜麦耐盐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

盐分和土壤含水量对营养生长期柳枝稷的影响

为了明确柳枝稷对盐渍化边际土地的适应性,采用再裂区试验设计,分别以北京潮褐土和兰州灰钙土为土壤基质,用盆栽土培法研究了土壤盐分类型、盐分浓度和土壤含水量对营养生长期柳枝稷(Panicum virgatum L. cv. Alamo)生长特性的影响.结果表明:柳枝稷生长对于土壤盐渍化的响应方式受盐分类型、盐分浓度、土壤含水量和土壤类型等多种因素影响.对于以北京潮褐土,柳枝稷对不同盐分类型的适应能力由强到弱依次为:重碳酸盐>硫酸盐>氯盐;对于以兰州灰钙土,由强到弱依次为:硫酸盐>重碳酸盐>氯盐.以柳枝稷生物量为衡量指标,各盐分类型的适宜浓度范围分别为重碳酸盐≤0.4%,硫酸盐≤0.6%,氯化盐≤0.2%.     

人工梭梭林根系的分布特征

采用全株挖掘法对干旱荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron(Mey.)Bunge)人工林进行取样,研究1-3龄梭梭根系生物量、比根长和根长密度的垂直分布格局,为提高造林质量和合理有序地人工接种肉苁蓉提供参考。结果表明:随着树龄增加,土壤层数增加,但细根数占总根比例减少;1龄梭梭的根集中分布在0~20cm土层,根干重占根系总量的82.60%;2龄梭梭根数以20~60cm层中最多,而0~40cm层根重占总根重的73.8%;3龄梭梭根系条数以下层为主,主要集中在40~80cm土层,但生物量多集中于上层;细根的比根长和根长密度最大,则分布细根较多的土层比根长和根长密度值均较大。因此,不同树龄梭梭根系集中区域具有下移趋势,为提高肉苁蓉(Listanche desertiwla Y.C.Ma)的种子萌发和接种机率,人工接种肉苁蓉深度也应下移。     

不同盐胁迫对长穗偃麦草种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3单盐溶液对长穗偃麦草种子进行胁迫处理,测定种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗芽长和根长等指标,研究长穗偃麦草种子在不同盐胁迫条件下的萌发特性。结果表明,与用蒸馏水培养的对照相比,随着NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3单盐浓度的增加,长穗偃麦草种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降趋势。NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3对胚芽长和胚根长的抑制规律一致,表现为随盐浓度升高抑制作用增强,且胚根比胚芽对盐浓度反应更敏感;但是低浓度NaHCO3对胚根生长有一定的促进作用。4种单盐对长穗偃麦草种子萌发的抑制作用总体表现为:二价盐>一价盐。     

不同坪床配比百慕大T-419的生物量和根系分布特征研究

本试验采用9种不同的坪床配比,对热带亚热带运动场常用品种百慕大T-419的生物量和根系分布特征进行了研究。结果表明,各处理的地上与地下生物量变化基本一致,中等含沙量的处理Ⅲ和Ⅶ的地上与地下生物量最高。不同处理的根系分布随土壤深度的增加而减少,集中分布于0~10 cm土层,方差分析表明,0~10 cm土层各处理间根系生物量差异显著,其中处理Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ显著高于处理Ⅰ和对照CK,10~20和20 cm以下的生物量均无显著差异。地下总生物量与总根长相关系数为0.541(P＜0.05),与根系表面积、根系体积相关系数分别为0.651和0.615(P＜0.01);根尖数与总根长、平均直径相关系数分别为0.500和0.695(P＜0.01)。     

水氮耦合对荒漠草原植物物种多样性及生物量的影响

为了研究大气氮沉降和降水变化对荒漠草原物种多样性及地上、地下生物量的影响,设置自然降雨(CK)、增雨30%(W)和减雨30%(R)3个水分处理及0(N0)、30(N30)、50(N50)和100 kg·(hm2·a)-1(N100)4个氮素(NH4NO3)水平(其中不包括大气氮沉降),进行水氮交互试验。结果表明,1)CK×N和R×N处理下荒漠草原物种多样性随着施氮量增加,整体呈现先上升后下降的趋势,N30水平达到最大,W×N处理下随着施氮量增加物种多样性显著降低(P0.05)。2)对比W×N0处理,CK×N0和R×N0处理地上生物量显著增加(P0.05)。水氮交互作用下,随着施氮量增加,CK×N和W×N处理有助于地上生物量显著增加(P0.05),R×N处理地上生物量有增加的趋势。水氮交互作用对一、二年生植物有显著影响(P0.05),地上生物量整体呈现(W×N)(CK×N)(R×N)。3)不同水氮交互作用下,地下生物量随土层增加逐渐减少,主要集中在0-30 cm土层,W×N处理可促进根系向深层土壤生长。在CK×N和R×N处理下,随着施氮量增加,荒漠草原物种地下生物量整体呈现先上升后下降的趋势,W×N处理随着施氮量增加地下总生物量显著增加(P0.05)。4)CK×N30和R×N30处理下,根冠比显著降低(P0.05)。以上结果说明,荒漠草原植物物种多样性及生物量与水分及养分有密切关系。     

云雾山本氏针茅群落根系分布特征

为揭示本氏针茅(Stipa bungeana Trin.)群落的生理生态适应机制,采用根系取样器(φ=9 cm)对宁夏云雾山本氏针茅群落根系分布特征和土壤含水量进行研究.结果表明:本氏针茅群落地下生物量、根长密度、根表面积、比根长均随土壤深度增加而减少,均表现出向表层(0~20 cm)集聚的趋势,且集中分布于0~40 cm土层,最大值均分布在0~20 cm土层,而底层(80~100 cm)最小;所有主要根系分布参数在0~20 cm和20~40 cm土层之间差异显著,以下各层差异不显著;土壤含水量与根生物量和比根长相关性达显著水平(P<0.05),与根表面积、根长密度均呈成正相关;根表面积、根生物量、根长密度和比根长间相关性均达极显著水平(P<0.01).     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期生长特性的影响

以甘农三号紫花苜蓿为试验材料,NaCl和NaHCO3按摩尔比1∶1混合模拟典型混合盐碱胁迫,研究不同盐浓度对苜蓿苗期生长特性的影响。结果表明,随着盐浓度的升高及胁迫时间的延长,生长速度受到明显的抑制,根、茎、叶鲜重均低于对照,差异均达到显著水平(P<0.05);短期低浓度胁迫促使叶面积增大,但差异不显著;随着盐碱浓度的增加,苜蓿地上部干重都呈现逐渐降低的趋势,且在浓度达到150mmol/L时差异达到显著水平;根冠比呈现先增大后减小的趋势,表明盐碱胁迫促使紫花苜蓿光合产物向根系分配,以增加根系对无机养分的吸收,用以维持细胞内渗透压及光合同化作用的需要。     

坪床基质对兰引Ⅲ号结缕草根系生长及分布的影响

坪床结构对草坪草根系和草坪使用质量的影响很大。为探讨5种坪床基质对兰引Ⅲ号结缕草（Zoysia japonica ‘LanyinNo. III’）根系生长的影响,试验设计5种坪床基质：100% 纯砂（A）,砂：泥炭（85%：15%）（B）,砂：土（85%：15%）（C）,砂：土：泥炭（85%：7.5%：7.5%）（D）,100% 纯土（E）。结果表明：根长密度、根表面积密度随坪床深度的加深而减小,纯土坪床的上述根系指标显著小于砂基坪床;一级根在0～5 cm的根层中分布最多l而二级根在5～10 cm根层分布最多;3种砂质混合基质中,砂+泥炭混合基质好于砂+土和砂+土+泥炭2种混合基质。在土壤各层深度中,砂基坪床的根平均直径显著大于纯土坪床。纯砂坪床的地下生物量最大,而纯土坪床0～5 cm根层内根系生物量所占比例最大。综合分析认为,砂基坪床适合做运动场草坪,其中以砂与泥炭混合基质最好,纯土坪床则排水不良,不适宜做运动场草坪。