不同地理种源红砂幼苗对PEG胁迫的生理响应

以兰州、武威、张掖、酒泉4个地理种源红砂幼苗为试材,研究了不同浓度PEG胁迫对红砂叶片的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质等生理指标的影响。结果表明,不同地理种源红砂的脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖(SS)含量均随胁迫浓度的增加而呈先上升后下降的趋势,武威种源渗透调节物质累积较其他种源的多。丙二醛(MDA)含量和质膜透性均随胁迫浓度的增加呈上升趋势,但武威种源增加幅度最小,说明武威种源红砂的组织受伤害较小,抵御干旱的能力较其他3个种源强。活性氧清除酶类(SOD,POD,CAT)活性均是先升高后降低的趋势,武威种源红砂始终比其他3个种源保持较高的POD和CAT活性。但在胁迫状态下植物体内保护酶对体内活性氧的清除能力有一个阈值,超过此阈值,则保护酶活性下降。相关性结果表明,4个地理种源红砂的细胞膜透性与MDA含量呈正相关,与游离Pro和可溶性糖呈极显著正相关(P＜0.01),与酶活性呈负相关。通过综合分析发现, 4个地理种源红砂的抗旱能力依次为:武威种源>酒泉种源>张掖种源>兰州种源。     

沙地柏抗旱性的研究

对沙地柏（Sabina vulgaris Ant.）的抗旱特性及形态解剖特征进行了研究测试,发现沙地柏叶片小,大部分退化为磷片状,气孔少且凹陷,栅状组织发达,无海绵组织,角质层厚,机械组织强化。且具有束缚水与自由水值高、其子叶内水势低、蒸腾速率低等抗旱性强的特点,是一种优良的固沙树种。     

砂地柏天然林衰退原因探析

通过对影响大保当地区砂地柏天然林衰退的气候与人类活动等因子的分析,结果表明:气候的变化是砂地柏退化的根本原因,而人类活动的强烈干扰是砂地柏退化的强化因素。因此,砂地柏天然林的更新必须辅于人为措施,将其外围枝条进行人工埋压,以促进砂地柏的生长,达到扩大砂地柏天然资源的目的。     

提高沙地柏有性繁殖的主要技术措施研究

通过对沙地柏进行不同播种期、温汤浸种、不同激素、药剂处理以及超声波等处理试验,结果表明:沙地柏人工育苗的播种期应在8月中下旬为宜;种子处理以60~80℃水浸3~5 d效果最好;播种深度以1.0~1.5 cm为宜;以沙子覆盖效果最佳,出苗率达88%;激素、药剂、超声波辐射等处理种子效果均不如温汤浸种处理。     

外源NO对NaCl胁迫下红砂幼苗生长和生理特性的影响

本试验以当年生红砂（Reaumuria soongorica）幼苗为材料,采用盆栽实验,通过研究叶面喷施0.01~1.0 mmol·L^-1不同梯度NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对在300 mmol·L^-1 NaCl胁迫下红砂生长、渗透调节物质和膜脂过氧化程度的影响,以探讨外源NO对红砂耐盐性的生理响应机制。结果表明：300 mmol·L^-1 NaCl处理显著抑制了红砂植株平均株高生长速率和生物量的积累（P<0.05）,降低了可溶性糖（Soluble sugar,SS）、脯氨酸（Proline,Pro）、离子选择向上运输K⁺的系数（ST_K+,Na+）和可溶性蛋白（Soluble protein,SP）含量,提高了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、Na⁺含量和Na⁺/K⁺值。外源NO处理可显著提高红砂在盐胁迫下的SS含量、Na⁺/K⁺值和ST_K+/Na+,降低Pro、SS、MDA含量。高浓度（>1.00 mmol·L^-1 SNP）外源NO未能缓解盐胁迫对红砂的伤害,而低浓度（0.01~1.00 mmol·L^-1 SNP）则有缓解盐胁迫对红砂生长抑制的作用,尤其以0.10 mmol.L^-1的NO供体SNP对盐胁迫的缓解作用最为显著。分析表明：NO主要通过提高植物SS的含量、降低Pro和MDA含量来提高红砂的耐盐性,同时,NO可通过促进Na⁺在红砂体内选择性吸收,提高地下部分K⁺向地上部分的输送能力来提高红砂对盐胁迫环境的适应能力。     

地膜覆盖对旱作玉米农田土壤氮素矿化的影响

【目的】研究地膜覆盖对半干旱区玉米地土壤氮素矿化的影响,为优化田间氮肥管理措施提供理论依据.【方法】采用大田试验和室内试验相结合的方法,在玉米生长发育最旺盛的时期,在田间取样测定土壤微生物量碳、氮和无机氮的含量,采用室内培养的方法测定土壤氮素的矿化量和矿化速率,对比地膜覆盖和裸地土壤氮素矿化的差异.【结果】覆膜不种玉米处理较覆膜种玉米处理显著的增加了土壤含水量和土壤温度;地膜覆盖和种植玉米均增加了土壤微生物量碳和微生物量氮的含量;地膜覆盖、种植玉米和培养时间对土壤氮素的净硝化量和净矿化量均有显著的影响,0～14 d培养期间,覆膜处理(F和MF)较不覆膜处理(CK和M),土壤净矿化量分别增加了21.85%和44.75%,14～28 d培养期间,分别增加了150.55%和194.99%;地膜覆盖和种植玉米显著增加了土壤氮素净矿化速率,从而增加了土壤无机氮的含量.【结论】地膜覆盖改善了土壤的水热条件,增加了土壤微生物活性,从而加快了土壤氮素的矿化速率,增加了土壤氮素的有效性;种植玉米增加了土壤氮素的矿化速率.     

红砂优良种源选择及其地理变异规律

收集我国甘肃、宁夏、内蒙古等红砂天然分布区的23个种源的红砂种子,在武威市林业技术服务中心建立红砂种源试验。以23个种源的2 a、3 a生红砂苗木为研究材料,每个种源选取10个单株,测定叶片中可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)及叶绿素(Chl)相关指标,每个单株重复测3次。分析红砂苗期不同种源选择效果及其地理变异规律。结果表明:可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸及叶绿素相关指标在23个红砂种源间存在丰富的变异,为优良种源的选择创造了条件。通过多重比较筛选出XGG(小甘沟)、ZZG1(扎子沟1)、ZZG2(扎子沟2)、JQGZ(酒泉瓜州)4个优良种源,入选率为17.39%。与其他种源相比较,XGG的可溶性糖含量在2 a和3 a生时都是最大,分别为13.13 mg·g~(-1)和15.54 mg·g~(-1);ZZG1的脯氨酸、叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素(a+b)含量在3 a生时最大,依次为631.82μg·g~(-1)、595.40μg·g~(-1)、161.85μg·g~(-1)、757.25μg·g~(-1);ZZG2的脯氨酸含量在2 a和3 a生时排第2,为529.99μg·g~(-1)和622.87μg·g~(-1),叶绿素a/b值在3 a生时最大,为3.85;JQGZ的可溶性蛋白含量分别在2 a和3 a生时均最大,为9.63 mg·g~(-1)和7.66 mg·g~(-1)。通过相关性分析,发现红砂种源呈西北-东南抗旱性减弱的变异趋势。     

4种金色叶树木对SO2胁迫的生理响应

近年来 SO₂污染比较严重,它对植物有着多方面的影响。因此,越来越多的学者开始关注这方面的问题。彩叶植物在丰富园林景观及降低环境污染方面占用重要的地位,它们也被认为是净化城市空气最有效的途径之一。 旨在阐明4种彩叶树种耐SO₂污染机制,对丰富植物耐SO₂研究的理论、科学评价植物抗SO₂污染能力以及指导园林绿化科学选择树种等具有重要理论和现实意义。研究采用人工模拟熏气的方法对金叶女贞、金叶莸、金叶风箱果和金叶红瑞木4种金色叶树种的2年生苗木进行不同浓度的 SO₂ 胁迫,研究了参试树种的外观受害症状及膜脂过氧化、渗透调节物质、保护酶活性等生理指标对 SO₂ 的反应,并采用模糊数学隶属函数法和灰色关联度法对其抗SO₂能力进行了综合评价。结果表明: 4种金色叶植物对 SO₂ 均具有一定的净化能力,表现为随着 SO₂ 浓度的增加膜透性增大,丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和硫含量增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及过氧化氢酶活性上升,叶绿素含量先增后降,叶液 pH 值下降。但4种金色叶树木对 SO₂ 的净化能力有差别,其中金叶红瑞木的净化能力强最大,金叶女贞和金叶风箱果的净化能力为中等,而金叶莸的净化能力最差。这与其含硫量的顺序一致,却与其对SO₂的抗性大小即金叶女贞> 金叶莸> 金叶红瑞木>金叶风箱果完全不同,说明这四种植物对 SO₂ 的吸收能力与其对该气体的抗性不完全一致。但这不能表明抗性差的树种在兰州地区不能应用,因为,兰州市空气中的SO₂实际污染程度与研究所设置的最低浓度相比仍属安全浓度。在所选的10个指标中,丙二醛含量、细胞膜透性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、脯氨酸、过氧化物酶活性、叶绿素和可溶性糖等指标均可作为金色叶植物对 SO₂ 抗性的重要鉴定指标,而S含量和叶液 pH 值在评价植物对SO₂抗性能力时并不具有重要性。4种植物的受害程度与其SO₂抗性相反,说明受害症状可以作为判断其对SO₂抗性大小依据。     

地膜覆盖和秸秆还田对半干旱区玉米地土壤氮素矿化的影响

【目的】研究地膜覆盖和秸秆还田对半干旱区玉米地土壤氮素矿化的影响,为探索土壤氮素循环影响机制和优化田间管理措施提供理论依据.【方法】采用大田试验和室内试验相结合的方法,在玉米生长发育最旺盛的时期(开花期),在田间取样测定土壤微生物量碳、氮和无机氮的含量,采用室内培养的方法测定土壤氮素的矿化量和矿化速率,对比地膜覆盖、秸秆还田处理下土壤氮素矿化的差异.【结果】在玉米生长发育的开花期,地膜覆盖结合秸秆还田处理显著降低了土壤温度和土壤含水量;地膜覆盖和秸秆还田均不同程度的增加了土壤微生物量碳和微生物量氮的含量;0～14 d培养期间,地膜覆盖处理较没有地膜覆盖土壤氮素净消化量和净矿化量分别增加了122.17%和112.37%,秸秆还田处理较没有秸秆还田处理土壤氮素净消化量和净矿化量分别增加了22.46%和21.32%;14～28 d培养期间,地膜覆盖处理较没有地膜覆盖土壤氮素净消化量和净矿化量分别增加了83.34%和81.46%,地膜覆盖和秸秆还田显著增加了土壤氮素净矿化速率,从而增加了土壤无机氮的含量.【结论】地膜覆盖改善了土壤的水热条件,秸秆还田为微生物提供营养,二者均增加了土壤微生物活性,从而加快了土壤氮素的矿化速率,增加了土壤氮素的有效性.     

3个地理种群红砂的气体交换特征

【目的】研究3个地理种群红砂的光合蒸腾速率日进程特征,对其水分利用效率特征以及不同地理种群红砂对干旱环境的反应机制进行分析。【方法】在自然条件下,以分布于甘肃兰州九州台(LZJ)、张掖临泽(ZYL)和武威民勤(WWM)3个地理种群的红砂(Reaumuria soongorica)为试材,利用手提式光合测定系统,于2008年在红砂生长季节(7-8月)对其气体交换的特征参数(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs))的日变化进行了测定,并对其水分利用效率(WUE)进行计算。【结果】3个地理种群红砂叶片Pn和Tr日变化均为双峰型,在中午13:00有光合"午休"现象。在水分条件(降雨量和土壤含水率)较低的ZYL和WWM 2个地理种群中,红砂的Pn和Tr均降低,第1峰值均提前1 h,光合"午休"时间延长,但3个地理种群红砂的Pn和Tr均较低,属于低光合、低蒸腾型。3个地理种群红砂Pn的"午休"(09:00(10:00)-13:00)主要决定因素为气孔导度,而Pn在07:00-09:00(10:00)的上升和15:00-18:00的降低主要取决于非气孔因素。红砂水分利用效率(WUE)日变化也为双峰型,且在3个地理种群间红砂WUE的日均值随水分含量的降低而提高。【结论】不同地理种群的红砂气体交换日变化特性虽存在一定的共性,但也有差异;水分条件是导致红砂气体交换特性产生差异的主要因素;红砂是一种通过降低蒸腾而提高水分利用效率来适应极端荒漠生境的旱生植物。