不同土壤含水量下南荻幼苗的生理生态特征实验研究

为了研究不同土壤含水量条件下南荻(Triarrhena lutarioriparia)幼苗的生理生态特征,在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区中采集南荻根状茎和土壤,在鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室植物阳光房内,育苗并培养,待南荻萌发后,将其移植到装有土壤的培养盆中,土壤含水量分别设置为5%、10%、20%、30%、40%和45%(培养盆中的水面刚好没过土壤表面);于2017年3月10日～4月28日,共进行了50 d实验;在实验的第25天和第50天,分别测定了南荻幼苗叶片的抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量和南荻幼苗的根系活力。研究结果表明,在实验的第25天,随着土壤含水量的增加,南荻幼苗叶片的超氧化物歧化酶活性总体上在降低,过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈单峰型变化,丙二醛和脯氨酸含量逐渐减小,可溶性蛋白含量波动变化;在实验的第50天,随着土壤含水量的增加,南荻幼苗叶片的超氧化物歧化酶活性呈单峰型变化,过氧化物酶活性呈单谷型变化,过氧化氢酶活性升高,丙二醛含量波动变化,可溶性蛋白和脯氨酸含量都比第25天的大;在各种土壤含水量条件下,第50天南荻幼苗的根系活力都比第25天的低很多,且在土壤含水量为40%的条件下,其根系活力最低,为0.19 mg/(g·h)。与土壤含水量为5%、10%、40%和45%的条件相比,土壤含水量为20%～30%的条件更有利于南荻幼苗的生长发育。     

不同粒径纳米氧化锌胁迫下凤眼莲和菖蒲的生长生理特性

为了了解不同粒径纳米氧化锌胁迫下凤眼莲(Eichhornia crassipes)和菖蒲(Acorus calamus)的生长生理特性,在塑料桶中,进行了凤眼莲的水培实验,在垂直潜流人工湿地中,进行了菖蒲栽种实验;在塑料桶和人工湿地中,分别注入由3种不同粒径(15 nm、50nm和90 nm)纳米氧化锌配制的悬浊液,测...     

不同地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片生理参数光响应特性

为探讨地下水位变化对骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)幼苗生长发育的影响,2008年9月在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲外围,利用Li-6400光合作用仪测定了人工控制1,1.5,2.0,2.5 m地下水埋深下骆驼刺幼苗叶片净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),水分利用效率(WUE)等生理参数对有效光辐...     

不同供水条件下梭梭幼苗生长动态的研究

 在自然条件下,以梭梭幼苗为研究对象,设计单次供水10、20、40、60 mm和80 mm 5个水分梯度,模拟不同融雪量对幼苗在生长季节内影响变化的情况。结果表明,供水量显著影响了梭梭的幼苗高、根长、苗干重、根干重、基径。在整个生长季的一些阶段,对苗高、根长、苗干重、根干重、基径生长率影响显著,对其根冠比也有显著的影响。在实验供水范围内,供水越多,越有利于梭梭幼苗存活与生长。梭梭幼苗垂直根长大约是株高的3～5倍,梭梭垂直根长增加的速率明显大于高度增长的速率（一般为2～6倍,最大甚至超过10倍）,因此,在干旱期来临之前,幼苗根系的快速生长对其成活起着决定性作用。     

不同土壤盐浓度和淹水条件对芦苇生长影响的田间试验

在田间条件下,研究了不同土壤和灌溉水盐体积浓度对芦苇生长的影响。结果表明:随着灌溉水盐浓度的增加,土壤盐浓度和养分变化均较大,总的趋势是距河口越远土壤盐浓度越低,土壤氮含量越高,钾含量越低,而磷含量变化不明显;土壤和灌溉水的盐体积浓度越低,芦苇的生长指标越好,叶绿素含量和干物质重越高,根状茎发育量越多,产量越高;早春及时灌溉,可降低土壤盐浓度,有利于芦苇发芽,显著增加芦苇的密度和株高。根据芦苇的耐盐特性和需水习性,应实行灌排结合的技术措施,促进芦苇根系发育和植株生长,提高芦苇产量。     

滇池不同底泥条件下黑藻和金鱼藻的生长生理特征

为了探讨富营养化湖泊沉水植物恢复的可行性,通过实验,研究了滇池草海和外海3种不同的底泥对黑藻(Hydrilla verticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)生长发育和生理活动的影响。结果表明,草海底泥和混合底泥(外海底泥和草海底泥等质量混合)培养的黑藻和金鱼藻,其株高、节间距、株数和生物量都显著高于外海底泥中黑藻和金鱼藻的相应指标(p0.05);外海底泥中生长的黑藻的根冠比显著高于其他两种底泥中生长的黑藻的根冠比(p0.05)。草海和混合底泥中培养的黑藻和金鱼藻的叶绿素a和过氧化物酶含量显著高于外海底泥中的黑藻和金鱼藻(p0.05);外海底泥中金鱼藻的丙二醛含量显著高于另外两种底泥中金鱼藻的丙二醛含量。有机质和营养盐含量较高的草海底泥和混合底泥更有利于黑藻和金鱼藻的生长,但与黑藻相比,金鱼藻具备更高的耐贫瘠底泥的能力。     

淹水解除后互叶白千层幼苗光合特性的恢复

为了优选用于河岸、库岸等间歇性淹水地区植被恢复的适生树种,研究了30d完全淹水解除后互叶白干层(Melaleuca alternifolia)幼苗气体交换特性、叶绿素荧光特性和质膜透性的恢复情况.在全淹30d及退水后70d的恢复生长过程中,互叶白干层成活率为100％.经过30d的全淹处理,互叶白干层的叶绿素含量、净光合...     

燕麦种子萌发和幼苗抗逆生理特性对不同浓度碱性盐处理的响应

为探讨燕麦新品种‘定莜6号’种子萌发和幼苗生理特性对不同浓度碱性盐处理的响应特征,采用培养皿试验研究了不同浓度Na HCO3(0、50、100、150、200、250 mmol·L~(-1))对种子萌发的影响;采用盆栽砂培法研究不同浓度Na HCO3(0、50、100、150、200 mmol·L~(-1))处理对3叶1心期幼苗生物量、植株含水量、叶片活性氧代谢和渗透调节物质含量的影响。结果表明:随着Na HCO3浓度增大,燕麦种子发芽率、发芽指数和活力指数显著降低(P0.05),降幅分别为26.6%~91.0%、40.0%~95.5%和66.8%~98.6%。Na HCO3处理燕麦幼苗14 d后幼苗干重随处理浓度提高显著下降(P0.05),下降幅度为5.0%~69.4%,而植株含水量却变化不大;处理7 d后幼苗叶片超氧阴离子(O2-)产生速率、H2O2和丙二醛含量及质膜相对透性随处理浓度提高不断增大,增幅分别为74.0%~290.0%、2.6%~107.9%、22.2%~102.9%和46.9%~287.4%;过氧化氢酶活性和游离氨基酸含量呈升高趋势,200 mmol·L~(-1)Na HCO3时分别比对照提高40.4%和129.5%;过氧化物酶活性先降后升,有机酸含量保持稳定后在200 mmol·L~(-1)处理时显著升高(P0.05);抗坏血酸和谷胱甘肽含量呈下降趋势,超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性、总可溶性蛋白、热稳定性蛋白、热不稳定性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量均呈先升后降变化,200 mmol·L~(-1)浓度处理时均低于对照。表明碱性盐对燕麦种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,活性氧代谢失调和积累有机渗透溶质时耗能增加可能是造成碱性盐抑制幼苗生长的重要因素。     

不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物种子萌发和幼苗存活的一个重要因素。砂生槐是西藏特有的沙生植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区。对砂生槐幼苗进行了控制沙埋试验,研究了不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发特性的影响。结果表明,温度和沙埋深度显著影响砂生槐种子的萌发率和出苗率。在15～30 ℃的温度范围内,随着温度的升高,种子萌发率显著下降,15 ℃时,其种子萌发率达到最高值;砂生槐种子能在深度≤10 cm的沙埋中萌发,≤8 cm的沙埋中出苗,在此范围内,随着沙埋深度的增加,砂生槐种子的萌发率和出苗率逐渐降低。沙埋深度在植株高度的33％时,砂生槐幼苗能够存活,且总生物量大于未沙埋幼苗;当沙埋深度增至植株高度的66％时,砂生槐幼苗存活率降至43％,生长受到抑制;而当沙埋深度增至植株高度的100％和133％时,没有砂生槐幼苗存活。可见砂生槐植株在适应沙埋环境方面主要采用调整生物量分配模式的生态对策。     

不同坡向梭梭幼苗的生长状况和适应特征

以古尔班通古特沙漠南缘一年生梭梭移栽苗为研究对象,对梭梭幼苗的地上部分生长状况、蒸腾速率日变化趋势以及根系形态进行了调查,探讨不同坡向梭梭幼苗的生长和适应特征。结果表明,平地、阴坡和阳坡表层0~30 cm土壤含水量无显著差异,40~100 cm土壤含水量阳坡<阴坡<平地。梭梭幼苗同化枝生长速率和含水量均表现为阳坡<阴坡<平地,其生长速率和含水量可能与根层土壤含水量高低有关。不同坡向梭梭幼苗蒸腾速率日变化均呈“单峰型”,12:00-16:00阳坡梭梭幼苗蒸腾速率显著高于阴坡与平地。 阳坡梭梭幼苗主根不发达,侧根较多但较短;平地和阴坡梭梭幼苗根系主根发达,以单根为主。这反映出根系对相应生境下土壤水分的适应特征。     

模拟土壤增温对杉木幼苗生长影响研究初报

IPCC第4次评估指出,到21世纪末,全球平均气温将升高1.1-6.4℃,气候变暖将对陆地植物的生长产生重要而深远的影响。研究表明,气候变暖对温带森林物候节律具有诱导作用,使植物生长提前、休眠推迟从而增加生态系统碳吸存,同时也会改变草本植物的群落组成,甚至降低种子的萌芽率。与寒带和温带物种不同,热带和亚热带地区物种生长区域温度季节性变化小、气候条件相对稳定。     

不同种植方式下柽柳光合生理参数光响应特性研究

为选择合适的间套模式,在塔干沙漠南缘绿洲外围利用Li-6400光合作用仪对四种种植模式(行间混交、带状混交、块状混交、块状套作)下多年生多枝柽柳(Tamarix ramasissima ledeb.)的光合水分生理指标对有效光辐射(PAR)的响应进行测定。结果表明:(1)柽柳具有高光饱和点(679~822μmol·m^-2·s^-1)和高光补偿点(50.0~61.1μmol·m^-2·s^-1)。(2)不同的光照强度和种植方式对柽柳净光合速率有明显的影响(p<0.01),当0< PAR< 1500μmol·m^-2·s^-1,除胞间CO₂浓度(Ci)外柽柳的各项生理指标均随光照的增强而增加。(3) PAR>1500μmol·m^-2·s^-1后,块状套作和块状混交气孔导度(Gs)下降,行间混交和带状混交Gs则随光强增加而递增;带状混交下胞间CO₂浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均随光强增加而递增,其他3种种植方式下Ci和Tr均呈递减或平稳趋势。(4) 4种种植方式下柽柳光响应曲线的特征参数存在着差异(P<0.05),带状混交下的光饱和速率、光饱和点、表观量子效率均最高,块状混交的暗呼吸速率最大,水分利用效率(WUE)随着光强的增强而逐步增大,依次表现为带状混交>块状混交>行间混交>块状套作。通过4种种植方式柽柳光响应特征的综合分析可知,带状混交下的柽柳具有高光合和高水分利用效率的特点,对于极端干旱的塔南地区而言,该种植方式下的柽柳生理特征表现出最好的适应性。     

不同防护措施对梭梭幼苗生长和土壤水分的影响

在策勒绿洲-荒漠过渡带流动沙地对种植的梭梭幼苗采取了不同的处理措施（凋落物防护、固沙剂防护、防沙网防护和裸沙地,其中裸沙地作为对照）,研究不同防护措施对梭梭幼苗生长状况及地表100 cm内土壤含水率的影响,对恢复和重建绿洲-荒漠过渡带防护林体系具有重要意义。研究结果表明：（1）初春采用滴灌一次性供水135 L·m^-2,可以确保梭梭幼苗当年的生长需求。（2）不同防护措施下梭梭幼苗的株高、冠幅、基径、新枝长度均表现为：凋落物防护 > 固沙剂防护 > 防沙网防护 > 裸沙地,在生长末期凋落物防护下梭梭的株高、冠幅、基径、新枝长度分别达到115.7 cm、131.8 dm²、22.5 mm、73 cm。（3）不同防护措施对土壤含水率的影响比较明显,土壤含水率表现为：凋落物防护 > 固沙剂防护 > 防沙网防护 > 裸沙地,其中凋落物防护、固沙剂防护土壤含水率分别是裸沙地的1.31倍和1.16倍。因此,在极端干旱的绿洲-荒漠交错带,采用凋落物防护和固沙剂防护措施对提高沙地蓄水保墒能力和促进梭梭幼苗生长均有积极作用。     

外来克隆植物大米草对模拟潮汐淹水时间的生理响应

为了分析大米草(Spanina anglica)在中国海岸带衰退过程中对潮汐淹没时间的生态适应性,通过人工模拟潮汐控制试验,对不同潮汐淹水时间处理(淹水时间分别为每天2 h,4 h,6 h,8 h和10 h)条件下大米草叶片的脯氨酸含量、可溶性糖含量、叶绿素含量和光合速率等生理指标及总生物量的影响进行研究.结果表明,随着淹水时间的延长,大米草叶片可溶性糖、光合速率及总生物量呈增加趋势,淹水6 h后又呈下降趋势,各指标均在6 h淹水时间处理条件下最大,显著高于其他处理(p<0.05);而叶片脯氨酸含量从淹水4 h后,呈现显著增加趋势,淹水10h时达到最高;淹水处理对叶片叶绿素b及叶绿素c含量影响显著,分别以淹水时间4 h叶绿素b含量和10 h时叶片叶绿素c含量最低,而对叶绿素a及叶绿素a/b值的影响无显著差异.综合分析大米草的生理指标对模拟潮汐淹水时间处理的适应性,推断大米草种群较适宜的潮汐淹水时间为6 h/d左右,而由于大米草在中国沉积型海岸带分布区高程的变化使大米草种群长期不能达到最适淹水时间,是大米草种群自然衰退的主要原因之一.     

不同沙埋深度对当年生柠条锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的影响

在自然条件下设置1、2、3、4、5 cm和6 cm 6个沙埋深度处理,对柠条锦鸡儿种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测,以说明种子成熟当年不同沙埋深度下柠条锦鸡儿种子萌发,幼苗存活情况以阐述实现种群更新的机理。结果表明:柠条锦鸡儿种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1 cm,萌发率为55%,当沙埋深度增加到4~6 cm,萌发率降低到4%~6%;种子萌发天数随着沙埋深度的增加而增加;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,1~4 cm沙埋深度出土幼苗存活率为50%~58%,而6 cm柠条锦鸡儿出土幼苗存活率为100%。对于当年生柠条锦鸡儿种子,1 cm沙埋深度下种子产生的自然更新最大,25%的种子可以萌发并成功产生更新,而随着沙埋深度增加,大部分当年生种子不能萌发而进入土壤种子库,当沙埋深度达到6 cm时,96%的种子进入土壤种子库,这对于种群更新和土壤种子库补给有重要的作用。     

模拟积水深度下若尔盖高原木里薹草叶片的生理生态特征

为了研究不同积水深度下若尔盖高原木里薹草(Carex muliensis)叶片的生理生态特征,于2016年4月23日,在若尔盖县喀哈尔乔县级湿地自然保护区内,将生长着木里薹草的原状土柱移栽至若尔盖湿地国家级自然保护区管理局实验场的木箱内,使木里薹草继续生长;设置3种模拟积水深度,分别为20 cm、10 cm和0 cm(无积水),于2019年6月30日、7月16日和8月1日,测定各积水深度下木里薹草叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标。研究结果表明,随着积水变浅至无积水,3个观测日的木里薹草叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著减小(n=5,p0.05),而胞间CO2浓度显著增大(n=5,p0.05);积水深度变化对木里薹草叶片的最小荧光产量、PSⅡ反应中心最大光化学效率和碳稳定同位素δ13C值无显著影响;随着积水变浅至无积水,木里薹草叶片的光化学猝灭系数和电子传递量子效率也减小,非光化学猝灭系数增大;随着积水变浅至无积水,木里薹草的株高变矮,叶长变短。     

不同水深下异龙湖苦草的生长特性

为了恢复异龙湖的原生沉水植物群落的优势物种苦草(Vallisneria natans),在异龙湖0.5 m、1.0 m、1.5 m和2.0 m深度水中,开展苦草生长实验;监测苦草的株高、叶片数、鲜质量、根长、日相对生长率和叶片中的过氧化氢(H2O2)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量等生理生化指标,研究在水中不同深度的苦草的生长特性。研究结果表明,0.5 m和1.0 m深度水层的苦草生长良好,未出现代谢失衡,未出现明显的生长被抑制现象;受水中溶解氧含量低的影响,1.5 m深度水层的苦草出现了生物质膜氧化现象,生长受到抑制;2.0 m深度水层的苦草出现负增长,叶片中丙二醛积累过量,细胞质膜破坏严重。因此,在异龙湖水环境现状下,深度小于1.5 m的水层适合苦草生长,在深度小于1.0 m的水层内恢复苦草,可以取得较高的成活率。     

原生地和入侵地旱雀麦(Bromus tectorum)幼苗生理特性比较

以来自中国准噶尔盆地(原生地)和美国大盆地(入侵地)的一年生禾本科植物旱雀麦(Bromus tectorum)为研究对象,对比分析了不同来源地之间旱雀麦幼苗生理特性的差异.结果表明:(1)来自大盆地旱雀麦的主要光合作用指标均极显著地高于准噶尔盆地旱雀麦,具体表现为:净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、瞬时水分利用效率及最大净光合速率均存在显著性差异(p＜0.01),而胞间CO2浓度及其他光合作用参数的差异不显著(p＞0.05);(2)叶绿素荧光参数方面,调节性能量耗散量子产量、非调节性能量耗散量子产量以及非光化学淬灭系数表现出显著差异(p＜0.05),其他荧光参数的差异不显著(p＞0.05);(3)来自大盆地旱雀麦幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量以及叶片含氮量均高于准噶尔盆地旱雀麦,但差异并不显著(p＞0.05).总体来说,来自大盆地旱雀麦幼苗在生理特性方面要比准噶尔盆地旱雀麦具有一定的优势.     

碱胁迫下NO和Ca~(2+)对裸燕麦(Avenanuda)幼苗生理特性的影响

为了探讨NO对碱胁迫下裸燕麦(Avena nuda)生理响应的调节作用,采用营养液培养,研究Ca~(2+)对外源NO供体硝普钠(SNP)所诱导的NaHCO_3胁迫下裸燕麦品种"定莜6号"幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:25μmol·L-1SNP或6.5mmol·L-1 CaCl_2能够缓解75mmol·L-1 NaHCO_3胁迫对幼苗生长的抑制作用,叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和质膜H+-ATP酶活性较单独NaHCO3胁迫处理明显增强,O·-2、H_2O_2、丙二醛含量显著下降,抗坏血酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量和K+/Na+显著提高;添加SNP的同时增添Ca~(2+)通道抑制剂~La(3+)或Ca~(2+)螯合剂EGTA抑制了SNP的这些作用。Ca~(2+)在NO诱导的碱胁迫下裸燕麦活性氧清除能力和渗透溶质含量提高、维持离子平衡中起重要作用,NO的作用可能依赖于胞浆Ca~(2+)的浓度。     

基于树轮生理模型的雪岭云杉径向生长的模拟研究

雪岭云杉(Picea schrenkiana)是天山山区重要的造林树种,为了解天山山区森林上限树木径向生长对气候环境的响应机制,运用树轮气候学方法,通过采自天山东部巴里坤山雪岭云杉林上限的树芯样本建立的树轮宽度标准化年表,采用VS-oscilloscope模型,模拟雪岭云杉的径向生长过程并揭示了过去55 a以来该过程与环境因子的关系。结果表明:(1)模拟得到的树轮宽度指数与实际树轮宽度指数相关系数为0.645(P<0.01)。两者变化趋势具有较好的一致性,表明模型取得了较好的模拟效果。(2)树木径向生长主要限制因子是4～5月和7～8月的土壤湿度,温度是决定树木生长季开始的主要影响因子,而温度决定的生长速率在宽窄轮的形成上并不明显。(3)模拟的树轮宽度指数与生长结束日期的相关系数是-0.413(P<0.01),说明生长季节的结束日期对树轮宽度的增长有一定的影响。(4)自1984年以来,随着区域气温的逐渐上升,树木生长季的长度有延长的趋势,而树木径向生长却发生衰退现象,1984年以来气温的升高可能是树木生长衰退的主要原因。因而研究从生理角度揭示天山东部森林上限树木径向生长过程中...