黄栌幼苗叶片气体交换对干旱胁迫的短期响应

[目的]本研究探讨不同产地黄栌苗木叶片气体交换特性对土壤水分胁迫的短期响应特点及规律.[方法]采用田间模拟试验,选取北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地的1年生黄栌幼苗为供试材料,设置对照(CK,土壤田间持水量的75％ ～ 80％)、中度胁迫(MS,土壤田间持水量的55％～ 65％)和重度胁迫(SS,土壤田间持水量的35％ ～45％)3个水分梯度,利用LI-6400便携式光合测定系统和SPSS 20.0统计分析软件测定和拟合幼苗成熟叶片的光响应曲线(Pn-PAR)及CO2响应曲线(Pn-Ci),根据非线性最小二乘法的Levenberg-Marquardt迭代原理计算各光合参数.[结果]1)黄栌幼苗的CO2同化能力随干旱胁迫程度的加剧及胁迫时间的增加显著(P＜0.05)下降,主要原因是持续干旱胁迫环境中幼苗叶片CO2传导及光合电子传递受阻、光能利用率下降.受重度胁迫处理幼苗的CO2气孔导度+叶肉导度(gsc+gm)、表观量子产量(AQY)、光饱和点-光补偿点(LSP-LCP)、最大电子传递速率(Jmax)和最大电子传递速率/最大羧化速率(Jmax/Vc,max)分别比对照低50.5％,12.0％,21.0％,37.9％和16.9％,干旱胁迫环境中幼苗的gsc,gm,AQY,LSP-LCP,Jmax/Vc,max在胁迫后期比胁迫中期分别低18.7％,81.0％,19.3％,4.6％,5.5％.2)水分亏缺可在一定程度上刺激黄栌幼苗提高弱光利用效率及CO2羧化速率.3)受中度胁迫处理黄栌苗木的CO2气孔限制值(ls)、叶肉扩散限制值(lm)分别比对照高36.9％和25.3％,而受重度胁迫处理幼苗的ls,lm分别比对照高9.7％和103.0％;干旱胁迫环境中黄栌幼苗的平均ls及平均lm在胁迫中期分别比对照高17.7％和46.0％,在胁迫后期则分别比对照高47.0％和71.1％,说明气孔限制和叶肉扩散限制分别是适度干旱胁迫和严重干旱胁迫环境中导致幼苗净光合速率下降的主要原因.4)重度胁迫环境中,山西产地幼苗光饱和时的最大净光合速率(Pn,max)、CO2饱和时的最大净光合速率(Amax)、Rubisco活性和数量限制的最大净光合速率(Ac,max)、RuBP再生限制的最大净光合速率(Aj,max)、Vc,max、磷酸丙糖利用速率(VTPU)的降幅(相对胁迫处理前)分别比北京产地和山东产地的幼苗高38.0％和50.3％、40.7％和46.3％、45.7％和51.2％、52.4％和54.2％、47.3％和55.8％、55.5％和82.6％,而山西产地受持续干旱胁迫处理幼苗的LCP和暗呼吸速率(Rd)分别比北京产地和山东产地的幼苗低31.2％和47.5％、27.2％和9.2％.[结论]北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地黄栌幼苗对持续干旱胁迫环境反应的敏感性具有显著差异.总体而言,重度胁迫环境中山东泰山幼苗叶片的碳同化能力显著高于北京产地和山西产地,而北京产地幼苗叶片的碳同化能力显著高于山西产地.持续干旱胁迫环境中山西产地幼苗的CO2扩散阻力及光合电子传递阻力显著高于其他两产地,而该产地的LCP及Rd均高于其他两产地,因此,山西产地黄栌幼苗光合参数对水分亏缺的反应较北京产地和山东产地剧烈,但该产地幼苗通过降低光补偿点及暗呼吸代谢水平以保证光合同化产物积累的能力相对较强.     

柳杉人工群体的生长对环境因子的反应

一、引言柳杉(Cryptomeria fortunei)是我国南方重要造林树种,长江以南各省都有成片的人工林。由于林分内外部的综合环境因子的差异,林分生长的好坏有很大差异。不同遗传型的造林对比试验,只能测得试验群体的平均值,它是在试验环境下的表型     

土壤水分对金银花叶片气体交换参数及水分利用效率的影响

利用C IRAS-2型便携式光合作用仪,测定了不同土壤水分条件下3年生金银花叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等生理参数的光响应过程,阐明其气体交换参数及水分利用效率对土壤水分和光合有效辐射的响应规律,探讨了金银花正常生长发育所需的土壤水分和光照条件。结果表明:金银花叶片的Pn、Tr及WUE对土壤水分和光合有效辐射的变化具有明显的阈值响应;金银花叶片正常生长(同时具有较高Pn和WUE)的适宜土壤质量含水量(Wm)为121~206 g.kg-1,适宜的光合有效辐射为600~1 600μmol.m-2.s-1;Wm为172g.kg-1左右为"最佳高产高效水",最佳光合有效辐射为800~1 000μmol.m-2.s-1。以光合生理参数为指标对金银花土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定Wm在62 g.kg-1以下为"无效水";Wm在234 g.kg-1以上和62~90 g.kg-1阈值内属于"低产低效水";在121~145 g.kg-1阈值内为"中产中效水";在172~206 g.kg-1阈值内为"高产高效水"。     

白龙江林区人工云杉群体对环境因子的反应

通过多对多数量化回归和双重筛选逐步回归分析，将白龙江林区各种条件下云杉人工群体的生长对环境因子的反应进行定量分析和研究，并对林分平均胸径，平均冠幅，树高，胸径近５年的生长量进行预估，为今后工程化培育云杉人工林提供科学依据。     

养分添加对白桦叶片气孔和气体交换异质性影响研究

以白桦Betula platyplylla当年生播种苗为对象,采用L₂₅(5~6)正交试验设计方法,进行了氮(N-尿素;1.965、1.310、0.764、0.655、0.382 g/株)、磷(P-过磷酸钙;0.847、0.564、0.329、0.282、0.164 g/株)、钾(K-硫酸钾;2.281、1.520、0.887、0.760、0.443 g/株)25种配比的养分添加试验。在生长季(8月上旬),在完全展开叶的不同区域(叶尖、叶中、叶基)测得叶片的气孔密度(SD)和净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s),评价白桦叶片不同区域SD和各项气体交换特征对不同养分配比的响应,并分析二者间关系。结果表明:1)白桦叶片的叶尖各项气体交换特征参数虽然明显大于叶中和叶基,但叶片不同区域SD相差不大;2)养分添加对叶片各区域的P_n和G_s均存在显著影响(P<0.05),并对叶中的SD影响显著(P=0.042);3)N、P以及N、P和K的交互作用(NP、NK、PK、NPK)对叶片各区域的P_n均有显著影响(P<0.05),尤以N处理对P_n影响较大;4)除白桦叶基的T_r受P处理影响显著外(P=0.048),其它各种处理对叶片T_r影响均不显著;5)N、P、K处理对叶片各区域G_s影响均不显著,但N、P和K的交互作用(NP、PK)对叶片各区域G_s影响显著(P<0.05);6)虽然N、P和K的交互作用(NP、NK、PK)对叶片各区域SD影响均不显著(P>0.05),但P、K、NPK处理对叶中SD影响均显著(P<0.05);7)白桦叶片各区域P_n与G_s间均呈极显著正相关关系,而SD与前述各项指标间却均呈不显著相关关系,表明白桦叶片不同区域气体交换特征存在差异可能是由于气孔密度以外的因素引起的;8)上述结果也说明进行叶片气体交换特征研究时应考虑同一叶片不同部位间的差异。     

干热胁迫对杨树叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响

为了探讨干热胁迫对不同品种杨树叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响,以吴屯杨、小青杨和小美旱杨一年生嫩枝为材料,利用人工气候箱和PEG浓度控制生长温度、干旱条件,处理24 h后测定气体交换和叶绿素荧光参数以及光合色素的含量。结果表明:1)随着胁迫程度的增加,3种杨树叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)随着干热胁迫的程度增加均呈先上升后下降的趋势,胞间CO2浓度(Ci)则整体呈下降趋势,吴屯杨和小美旱杨的蒸腾速率(Tr)呈先上升后下降的趋势,而小青杨叶片的蒸腾速率持续增加,在重度干热胁迫时达到最大值;2)3种杨树在重度干热胁迫条件下光系统Ⅱ反应中心及其电子传递链的结构均受到了不同程度的损伤;3)3个杨树品种的类胡萝卜素含量随干热胁迫程度的增加呈稳定上升的趋势,总叶绿素与叶绿素a、b含量总体呈下降趋势。4)综合各项生理指标结果分析,3种杨树中,小青杨和吴屯杨的耐干热能力较强,小美旱杨最弱。     

初始盐胁迫下ABA与CaM对胡杨叶片气体交换的调控

以典型的耐盐树木胡杨(Populus euphratica)为试验材料,研究叶片气体交换对初始盐胁迫的响应机制.在初始盐胁迫下,胡杨叶片ABA和CaM水平提高,叶片气孔导度、蒸腾速率和净光合速率相应迅速下降,表明ABA和Ca2 ·CaM参与了胡杨盐诱导的气孔关闭.5mmol·L-1钨酸钠(ABA合成抑制剂)、10mmol·L-1EGTA(胞外Ca2 螯合剂)和5 mmol·L-1LaCl3(Ca2 通道抑制剂)处理胡杨根部,对照苗木叶片的EVAP、Gs和Pn未受到影响,却提高了盐处理苗木(50 mmol·L-1NaCl,4h)的气体交换.结果显示,盐诱导内源ABA和CaM水平的提高导致了胡杨叶片的气孔关闭,这是因为:1)钨酸钠处理降低了盐处理苗木的ABA水平,增加了CaM的含量;2)EGTA或LaCl3处理显著降低了胡杨叶片的CaM水平,但ABA水平显著升高.此外,通过茎导入ABA来模拟盐诱导内源ABA水平的提高,发现茎部导入的ABA(10 μmol稬-1)能使胡杨叶片ABA和CaM水平迅速升高,叶片Gs、EVAP和Pn相应迅速下降,而先于ABA导入的5 mmol·L-1 LaCl3或5 mmol·L-1EGTA虽然提高了ABA的水平,但却显著降低了CaM水平,ABA诱导胡杨的气孔关闭也受到明显抑制.研究结果显示,钨酸钠、EGTA和LaCl3的使用,都能抑制盐诱导胡杨的气孔关闭,因此,在初始盐胁迫诱导胡杨气孔关闭的过程中,ABA和CaM很可能是共同作用:诱导胞质Ca2 水平升高,激活外向的K 通道和Cl-通道,诱导气孔关闭,从而降低经由蒸腾流进行的根冠盐离子运输.     

某些周围环境因子对松林幼树生长发育的影响

在罹病植物的整个生理过程中,致病的复菌表现有重要作用,其结果是引起受害植物生物量降低,树高和直径生长减缓。寄生在植物叶子和针叶上的真菌能严重的破坏有机物的合成和积累,明显的影响植物生和发育。 现已查明,由于长囊菌纲引起的灰色松落针病对15年生天然松树新干茎的连年生长量产生的     

油茶叶片某些光合性能的研究

实际观测表明,油茶在年生长周期中,不同叶龄叶片存在着一个功能转换的过程。两年生叶片是主要的功能叶,其叶绿素含量和光合速率保持较高水平。三年生叶片的叶绿素含量和光合速率逐渐降低。油茶不同年龄叶片能在年生长的各个阶段起作用。从油茶叶片光台速率的日变化情况给我们启示,油茶是一种耐阴树种。     

紫茎泽兰叶片气体交换的气孔调节特性:对其入侵能力的意义

紫茎泽兰是一个典型的外来入侵植物.利用便携式光合测定系统,对分布于四川省凉山州德昌市郊(27°28′36"N,102°12′28″E)的紫茎泽兰的气体交换特性进行测定,并与本地8个伴生种和其他12个分布于我国不同地区和日本的入侵种和本地种进行比较.目的是探讨气孔调节在日变化过程和长期干旱与湿润生境上的差异及其对紫茎泽兰入侵能力的影响.研究发现紫茎泽兰光合午休现象明显,气孔调节和非气孔调节共同控制了紫茎泽兰的光合日进程模式,而以气孔调节最为重要.非气孔调节主要是通过羧化效率的降低,从而影响表观量子效率或其他光合过程来实现的,而气孔调节主要是通过降低胞间CO2浓度,提高气孔限制值来实现的,这与其他种的差异不大.经过长期的野外不同湿度环境适应后,气孔调节出现了一定的弹性变化.在气孔导度相差不大的情况下,土壤有机质、土壤pH值和土壤有效氮含量差异不明显,湿生生境的光合速率和蒸腾速率显著高于干生生境,并导致了叶片含氮量显著提高.气孔在调节紫茎泽兰水分利用效率方面有别于所测定的其他20种植物,在湿生生境下随气孔导度下降,水分利用效率下降,而在干生生境下则显著升高.因此,紫茎泽兰同时兼有"省水"植物和"费水"植物的双重特点,这一灵活水分利用特点保证了它在不利环境中的生存和有利环境中的扩展,对于其在侵入区的生长发育有一定的意义.     

城市林木对环境因子的影响

城市绿地能改善小气候,缓解城市热岛效应。依据《地面气象观测规范》的要求,于2013年6月至2014年1月,对天津市水上公园林内、林外气象因子进行了连续同步测定,定量研究了林分调节城市小气候的生态效应。结果表明:1)太阳辐射量在8月份达到最大值,林外比林内高出近3倍。2)降雨量在7月份达到最大值,林内占林外降雨量的67%。3)冬季风速一般高于夏季,林内相比于林外可消减风速27%~73%,主导风向为西南风和北风。4)林内与林外相比,在夏季,林分起到降温保湿的作用;在秋冬季,林分起到保温降湿的作用。5)土壤温度与气温变化基本一致。研究结果可为林分改善城市小气候提供数据支持。     

环境因子对樟子松生长发育的影响

通过查阅文献资料和实地调查,从樟子松新技术造林试验和存在的问题以及环境因子等几个方面分析了樟子松的生长发育情况,以期为樟子松在榆林沙区大面积推广和进一步深入研究提供科学依据。     

我国叶片最长的树——南椰

世界上叶子最长的植物,据说应推生长在南美洲的亚马孙竹椰子,其叶长达十九米以上,光是叶柄便长约四米,但笔者未尝亲见。我所见过的叶子最长的树是生长在海南岛热带原始森林中的南椰。 南椰(Arenga Westerhortii Griff),为棕榈科桄榔属乔木,我国主产于海南岛的原始森林中,广西、云南南部的森林亦有分布,近年来在一些植物园和公园内有少量引种。南     

干旱胁迫对5树种叶片中脯氨酸含量的影响

采用盆栽法，测定了银杏、柿树、石榴、李子和酸枣５ 个树种在干旱胁迫下以及复水后叶片中游离脯氨酸含量的变化。结果表明，在干旱胁迫程度较轻时，不同树种叶片中游离脯氨酸含量及其变化率增减不一；但在严重干旱胁迫（ 土壤相对含水量＜ ２５ ％ ） 下，脯氨酸含量及其变化率均急剧增加，即使在干旱胁迫解除后，脯氨酸含量仍增加剧烈。脯氨酸的累积更近乎是严重干旱胁迫下的一种反应特征；在严重干旱胁迫下， 抗旱性强的树种， 脯氨酸的累积量及其变化率高。     

五种木本园林植物叶片对镉污染胁迫的反应

文章研究了五种木本园林植物叶片对镉污染胁迫的反应,试验结果表明：在镉污染胁迫下,五种树木叶片的叶绿素总量、质膜透性、过氧化氢酶活性、游离脯氨酸含量及铅的富积量等生理生化特性均发生明显的变化,但变幅不尽一致。其中海桐抗镉污染胁迫的能力优于女贞、银杏、香樟和鹅掌楸。     

五种木本园林植物叶片对镉污染胁迫的反应

文章探讨五种木本园林植物叶片对镉污染胁迫的反应。有关试验结果表明：在镉污染胁迫下,五种树木叶片的叶绿素总量、质膜透性、过氧化氢酶活性、游离脯氨酸含量及铅的富积量等生理生化特性均发生明显变化,但变幅不尽一致;其中海桐抗镉污染胁迫的能力优于女贞、银杏、香樟和鹅掌楸。     

新疆额河流域两种野生杨树萌蘖苗叶片的气体交换特性

选择额河流域天然林内苦杨(Populus laurifolia)和银白杨(P.alba)的3个年龄的自然萌蘖更新苗,于2006年的6-8月间利用LI-6400便携式光合仪,测定并分析了2种杨树的光合及相关气体交换特性(光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(La)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等).结果表明:6-8月间,2种树木叶片的Gs随月份的变化呈下降趋势.不同年龄的2种杨树苗叶片Gs的日变化基本上表现出单峰和双峰型的趋势.其中,苦杨在6月的Gs日变化为双峰型,7、8月份为单峰型,且均在11:00时左右出现最大Gs值;银白杨在6和7月Gs的日变化均为双峰型,最大Gs值出现在11:00时和13:00时.选择最大气孔限制时段内15:00时的La值进一步比较2种杨树光合生理特性,其中,Tr在6,7月均受La的限制,且对苦杨的蒸腾限制性要高于银白杨;而Pn和WUE均不受La的影响.到8月,当苦杨的La大于0.3时,其叶片的Pn就受到明显的抑制,而银白杨的叶片由于不耐干旱均已脱落.总体上,苦杨自然萌蘖更新苗要比银白杨对自然干旱的适应性强,这可能是苦杨在额河流域比银白杨自然分布范围广的原因之一.未来气候或人为截流引起进一步干旱后,苦杨可能会比银白杨有更好的适应性.     

环境因子对毛白杨插条生根的影响

一、温度对插条生根的影响根据山西夏县、河南郑州和陕西武功等地的经验,适当提早扦插时间(如从3月中旬提到2月下旬或3月初)能提高成活率。为了分析毛白杨插条的适期,了解越冬埋藏的适温以及春短、气温回升较快对毛白杨生根成活的影响等问题,有必要研究温度对毛白杨生根的影响。试验是用一年生留根苗种条第四、五段插穗,每个处理50株,在灯光温箱中培养,并以加杨为对照。     

环境因子对青杨锈病发生的影响

为摸清不同环境因子对青杨锈病发生的影响及中林46杨的感病情况,进行了此项调查。结果表明:青杨锈病的发生除受降雨的影响外,其发生程度与发生范围与2km内有无转主寄主的存在及栽植密度有直接关系。距离转主寄主越近,发病越重;栽植密度越大,发病越重。因此成片栽植密度应在840株/hm2以下,而且要尽量远离转主寄主。