低温胁迫下红松与西伯利亚红松光合与气孔特性

红松与西伯利亚红松均为寒温带著名的成林树种,具有较强的耐寒性,与红松相比,西伯利亚红松具有更强的耐寒性。为探究低温胁迫下两树种的生理响应机制及抗寒生理机理,本研究以5年生的红松与西伯利亚红松幼苗为材料,对其进行低温处理,3个胁迫温度(0℃、-20℃和-40℃)和3个胁迫时间(6、24和48 h),20℃为对照,研究低温胁迫下红松与西伯利亚红松的光合特性和气孔特性。T检验和方差分析结果表明,各光合指标和气孔密度在红松与西伯利亚红松中的差异显著(P<0.05),低温及低温胁迫时间对红松与西伯利亚红松各光合指标具有极显著影响(P<0.01),低温对红松与西伯利亚红松的气孔开度与气孔面积具有极显著影响(P<0.01)。胁迫前(20℃)和0℃低温胁迫下,红松中的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著高于西伯利亚红松,但在-20℃条件下胁迫6 h,西伯利亚红松各光合测定指标显著高于红松。随着温度的降低与胁迫时间的延长,两树种的各光合指标均呈下降趋势。红松中的气孔密度显著高于西伯利亚红松,胁迫前(20℃),红松与西伯利亚红松的气孔均为椭圆形,随着温度的降低,两树种的气孔开度和气孔面积显著减小。     

模拟贝壳砂水分变化对旱柳光合特性的影响

为探讨贝壳堤岛旱柳叶片光合特性的水分响应规律,以2 a生旱柳苗木为材料,模拟设置贝壳砂生境系列水分梯度,测定分析不同土壤水分条件下旱柳叶片的主要光合生理参数。结果表明:（1）直角双曲线修正模型可较好模拟旱柳叶片净光合速率的光响应过程,维持旱柳较高光合作用的土壤相对含水量（RWC）为50.1%～94.4%,适宜光强为800～1 600 μmol·m^-2·s^-1,水分对光强利用的补偿效应显著。（2）随土壤水分的降低,旱柳叶片净光合速率、光饱和点、表观量子效率及最大净光合速率均表现为先升高后降低;干旱和渍水胁迫条件下,旱柳叶片的光补偿点升高,光饱和点降低,光照生态幅变窄,光能利用效率降低,水分胁迫抑制光能效应明显。（3）随土壤水分的降低,旱柳叶片瞬时和潜在水分利用效率均表现为先升高后降低,分别在RWC为45.7%、40.6%时达到最大值,适度干旱胁迫可显著提高旱柳叶片的水分利用效率。（4）干旱和渍水胁迫均显著降低旱柳叶片的叶绿素含量和叶片水势,随土壤水分降低两者均表现为先升高后降低,叶绿素含量和叶片水势分别在RWC为58.9%、50.1%达到最高值。研究发现,贝壳砂生境旱柳叶片光合生理参数对土壤水分表现出一定的阈值响应,维持旱柳较高光合能力和水分利用效率的适宜土壤水分相对含量为50.1%～77.7%,表现为耐水湿不耐干旱的水分特性。     

酚酸物质对红松种子萌发及苗木生长和生理特性的影响

通过室内模拟试验,阐明阔叶红松林中已测得含量较高的3种酚酸物质（苯甲酸、丁香酸和香草酸）对红松种子萌发及苗木生长的影响,为探索阔叶红松林内化感作用机理及解决红松更新障碍问题提供科学依据。采用培养皿培养法及室内盆栽培养法,以红松种子和3年生红松苗为试验对象,设置不同浓度（2、20、200 mg/L）苯甲酸、丁香酸、香草酸处理液,以蒸馏水为对照（CK）,进行红松种子萌发试验及红松苗木生长试验,研究3种酚酸物质对红松种子发芽、苗木生长、光合色素、抗氧化酶活性、膜脂过氧化作用及渗透调节物质的影响。结果表明,（1）不同浓度3种酚酸均抑制红松种子萌发,但酚酸浓度变化仅对红松种子发芽率影响差异显著。（2）3种酚酸对红松苗木生长及物质积累抑制作用显著。浓度变化对红松苗株高及地径影响不显著,对生物量、根干重和茎干重影响显著。（3）针叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量变化对酚酸处理反应一致,20 mg/L的3种酚酸均显著抑制光合色素产生,而200 mg/L丁香酸溶液及2 mg/L香草酸溶液均显著促进叶绿素a和类胡萝卜素积累。（4）酚酸处理使红松苗针叶中POD、CAT活性降低,SOD活性增加。针叶中MDA含量显著增加,200 mg/L丁香酸溶液处理组针叶MDA含量高于CK处理组70.51%。（5）不同浓度苯甲酸溶液促进可溶性糖增加,抑制可溶性蛋白增加;不同浓度丁香酸溶液促进可溶性蛋白增加,而不同浓度香草酸溶液抑制可溶性蛋白增加,二者对可溶性糖含量影响受浓度变化影响显著。苯甲酸、丁香酸、香草酸影响红松种子萌发,通过对红松苗光合色素、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响导致其生长受抑制、生物量减少,产生膜脂过氧化伤害。因此,解决阔叶红松林内红松更新障碍问题时,凋落物及土壤中酚酸物质的化感作用不容忽视。     

水分胁迫对长白山阔红松林主要树种生长及生物量分配的影响

以长白山阔叶红松林主要树种红松、水曲柳、胡桃楸和椴树为研究对象 ,设置 3个水分处理 ,土壤含水量分别为田间持水量的 85 %～ 10 0 % (对照 )、6 5 %～ 85 % (MW )、4 5 %～ 6 5 %(LW )。对不同树种在不同处理下的生长进行测定 ,结果表明 :土壤水分含量对供试树种的单叶面积、单叶干重、叶片数量、茎干重、根长等生长指标均有显著影响。但各个树种对土壤水分胁迫的响应存在明显差异。在中度水分胁迫下 ,红松和水曲柳在总生物量降低的同时增加了地下生物量的比例 ,地下生物量 /地上生物量值比对照组分别提高了 79 31%和 2 3 91%。而胡桃楸和椴树的地下生物量 /地上生物量分别比对照组降低了 4 2 32 %和 7 92 %。在重度水分胁迫条件下 ,供试树种中只有红松的的地下生物量 /地上生物量比对照组提高了 2 7 5 % ,水曲柳、胡桃楸和椴树均呈下降趋势。由此可见 ,在供试树种中 ,红松对土壤水分胁迫的适应性最强 ,水曲柳仅对中度水分胁迫具有一定的适应性 ,而胡桃楸和椴树均不适宜在干旱的环境中生长。     

几种树木的树皮中绿色组织的光合特性初探

测定10个树种树木上的三年生枝条树皮内绿色组织的叶绿素含量、光合速率和枝干的呼吸速率的结果表明：10个树种树皮内叶绿素含量为0.0649～0.3460mg·g^-1（FW）,叶绿素a/b为1.05～1.91,均低于叶片或针叶;树皮内绿色组织的光合速率为0.21（红松）～2.06（水曲柳）μmol（O2）·m^-2·s^-1,枝干呼吸速率1.76（红松）～3.21（落叶松）μmol（O2）·min^-1·g^-1（FW）。树皮内绿色组织的光补偿点（LCP）、光饱和点（LSP）低于叶片,而表观量子效率（AQY）高于叶片或针叶。据此认为,树皮内绿色组织适应于阴生环境,所以有较强的耐阴能力。     

不同透光环境下红松光合色素含量的季节变动及应对策略

研究了辽东山区天然次生林内3种不同透光环境(强度透光、中度透光和弱度透光)下红松针叶光合色素(叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和叶绿素总量(Chl T))应对光环境季节变动做出的适应性调整。结果表明,随季节的变动(从春季至秋季),林分透光孔隙度逐渐减小。春季,透光度越大,红松叶绿素含量越高,Chl a/b值升高,Car/Chl T值降低;夏季,不同透光条件对红松光合色素含量无影响;秋季,各类透光条件下红松光合色素含量总体表现为升高的趋势,强度透光与中度透光条件红松针叶Chl a/b显著大于弱度透光,3种透光条件下红松Car/Chl T均降低。在春季红松开始生长前进行适当抚育,能提高光合色素含量,增强光合作用能力,促进生长。     

土壤干旱对黄土高原3个常见树种幼苗水分代谢及生长的影响

应用盆栽试验,在人工控制土壤水分条件下对黄土高原3个常见树种丁香(Syringa oblata)、杠柳(Perip-loca sepium)和连翘(Forsythia suspensa)幼苗的生长及水分生理代谢进行了研究.结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各树种耗水量明显减少;不同树种单株耗水量差异明显,表现为:连翘>杠柳>丁香.3树种新生枝条生长和叶面积扩展速率明显受土壤含水量影响,均表现为适宜水分>中度干旱>严重干旱,且在同一胁迫水平下,连翘>杠柳>丁香.随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,丁香、杠柳和连翘叶片的含水量、游离脯氨酸以及叶绿素含量均有不同程度的变化,连翘和杠柳的叶片含水量在3种水分条件下均明显高于丁香,杠柳叶片游离脯氨酸含量明显高于丁香和连翘,连翘体内脯氨酸含量最低,丁香和连翘的叶绿素a/b值随土壤含水量的减少逐渐降低,杠柳则表现出相反趋势.不同树种对土壤干旱和高温的响应机制不同,但它们都具有较强的抗旱能力,适应黄土高原干旱的自然条件.     

珍贵树种西伯利亚红松引进的可行性

西伯利亚红松 (Pinussibirica)主产于俄罗斯的西伯利亚地区 ,广泛分布于欧亚泰加林带 ,种内变异非常丰富 ,存在大量优良种质 .该树种具有极强的耐寒性 ,其水平分布可进入北极圈内 (6 8.5°N) ,垂直分布可达树木上限 ,分布区内绝对低温有 - 6 7℃的记录 (红松约 - 5 0℃ ) ,是寒温带针叶林的著名建群种 .而我国的寒温性森林面积很大 ,自然环境条件与西伯利亚红松分布区基本相似或略好 ,但树种较单一 ,西伯利亚红松仅在我国的北疆高山及生态环境最严酷的大兴安岭满归林业局有极少量分布 ,因此在环境条件更好的其他地区引进是完全可能的 .西伯利亚红松的引进不仅可能在短期内解决我们对良种的需求 ,而且可以开展食用松籽的生产试验 ,使我国一向几乎无农业可言的广大高寒林区 ,逐渐成为新兴的坚果林生产基地 .     

水分胁迫对脂松苗木针叶质膜透性和保护酶活性的影响

以2年生盆栽脂松苗木为材料,研究了不同土壤水分处理（含干旱和水渍胁迫）及解除胁迫后对脂松苗木针叶质膜透性和保护酶活性的影响。结果表明,随着干旱与水渍胁迫时间的延长,脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量均有所上升;过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性逐渐升高;解除胁迫后,各项指标均有不同程度的恢复,其中田间含水量为40%、80%、100%处理（即FC40%、FC80%、FC）恢复较快;干旱处理中FC20%和水渍处理中的水渍胁迫（FL）对苗木的生理影响在解除胁迫后14天尚未完全恢复且表现为水淹处理恢复能力较干旱处理差。综上,FC60%为最适土壤水分含量,综合表现最佳。     

山杜英和黧蒴幼苗对干旱胁迫(PEG)的生理响应

以山杜英(Elaeocarpus sylvestris)和黧蒴(Castanopsis fissa)幼苗为试验材料,利用聚乙二醇6000(PEG-6000)人工模拟水分胁迫环境,设置三个胁迫强度处理(轻度、中度、重度)、三个胁迫持续时间处理(12h、24h、36h),以不加PEG-6000的1/2Hoagland营养液中的苗木作为对照,对2个树种幼苗的叶片相对含水量、相对电导率、脯氨酸含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量进行了测定,研究了水分胁迫对这2种幼苗的影响。结果表明:随着水分胁迫强度的加深及持续时间的延长,2种幼苗叶片相对含水量出现下降趋势,黧蒴的含水量下降更为显著;2种树种幼苗叶片内相对电导率呈波动性上升,黧蒴在轻度胁迫时相对电导率有大幅增加;2种幼苗的脯氨酸含量显著增加,叶绿素含量呈小幅波动,SOD活性先升后降,可溶性糖含量呈现波动性上升;山杜英叶片的MDA含量增加较缓慢,而黧蒴叶片的MDA含量大幅度增加。研究表明幼苗山杜英比黧蒴抗旱性强,叶片相对含水量、相对电导率和MDA含量可作为评价这2种苗木抗旱性的依据。     

木本植物基因组DNA提取及鉴定

采用改良后的CTAB法,对山葡萄、软枣猕猴桃、蒙古栎、核桃楸、西伯利亚红松和偃松基因组DNA进行提取。结果表明,所提基因组DNA分子量与λDNA（48 kb）接近,其紫外吸收比在1.66～1.89之间。第3次和第4次上清提取的DNA质量优于第1次和第2次。从提取产量看,每克鲜重提取DNA量最小为15 μg·g^-1（核桃楸第4次上清）,最高的为272 μg·g^-1（山葡萄第3次上清）。西伯利亚红松和偃松第1次和第2次上清基本未提出DNA,第3次和第4次上清中得到了较高质量的DNA。经酶切鉴定和PCR扩增,所提的基因组DNA可以用于进一步研究。     

红松天然林种内和种间竞争关系的研究

基于穆棱林业局3块红松天然林标准地调查数据,采用竞争区域动态半径的概念确定了林分中有效竞争木,并利用Hegyi竞争指数对红松天然林的种内、种间竞争强度进行了定量分析。研究结果表明：红松的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的18.0%和82.0%,说明红松天然林种内竞争小,主要竞争来自种间。色木、云杉、冷杉林木个体高大,数量较多,在群落中占据一定优势,对红松的竞争压力较大。红松对象木胸径与竞争指数之间呈幂函数关系,随着红松胸径的增大,受到的竞争强度逐渐减小。当红松胸径小于25 cm时,所受到的竞争压力较大;当胸径大于25 cm时,竞争指数较小,并维持稳定。     

红皮云杉与嫩江云杉RAPD和ISSR分子标记反应体系优化和特异性检测

以红皮云杉和嫩江云杉为材料,采用现代分子标记技术-RAPD和ISSR标记研究红皮云杉与嫩江云杉间在基因组水平上的遗传差异。通过正交试验设计筛选RAPD和ISSR反应程序和反应体系。从近100个引物中筛选出3个RAPD引物和一个ISSR引物用来区分红皮云杉和嫩江云杉,它们分别是OPN07、OPA17、S25和ISSR67。用这4个引物扩增两种云杉基因组DNA,分别在1 000,950,1 500,2 000 bp处嫩江云杉有特异性谱带而红皮云杉没有。研究表明,采用RAPD和ISSR分子标记可以将红皮云杉和嫩江云杉在分子水平上加以区分,为今后进一步阐明云杉的系统进化,物种鉴定和种间杂交育种提供了理论依据。     

凉水国家自然保护区天然红松种群遗传多样性在时间尺度上变化的cpSSR分析

应用叶绿体微卫星（cpSSR）技术对凉水国家自然保护区天然红松种群的遗传多样性在时间尺度上的变化进行了遗传分析。共选择121个树龄在1 581~1 900年间的红松个体,连续分为6个龄级。从6对叶绿体SSR引物筛选出两对引物,共检测到7个位点,其中多态位点5个,多态位点比率为71.43%。利用POPGENE分析软件计算了红松各龄级内的遗传多样性指数,分析了遗传多样性在红松各龄级间的变化。研究结果表明,凉水保护区内的红松遗传多样性在这320年间没有发生太大的波动,龄级间遗传多样性分化不明显,红松遗传多样性主要存在于龄级内。     

富营养化水体灌溉对高羊茅生理生态特征的影响

通过采用两处不同浓度富营养化水体对高羊茅进行灌溉,研究了高羊茅生理生态特征响应。结果表明：稀释后的富营养化水体能显著促进高羊茅根系生长,当稀释浓度大于50%时,不利于株高的增长。富营养化水体的各个浓度对高羊茅叶绿素各项指标无显著影响。各富营养化水体稀释后灌溉高羊茅,对其游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响与对照相比差异不显著,外环水体能显著促进高羊茅过氧化物酶（POD）活性增加,稀释浓度为75%能使高羊茅过氧化氢酶（CAT）活性显著增加。综上分析表明,富营养化水体稀释后灌溉高羊茅是可行的,且生活区污水更适合用于高羊茅的灌溉。     

山黧豆幼苗对干旱胁迫的生理响应

用PEG6000模拟干旱对山黧豆进行胁迫。结果发现,胁迫初期（0~48 h）,突然的水分亏缺使气孔导度（Sc）和蒸腾速率（Tr）迅速下降,而净光合速率（Pn）和水分有效利用率（WUE）基本维持稳定。胁迫后期（48~108 h）,上述四个光合指标均不同程度地向对照水平恢复;脯氨酸和相对电导率（REC）受胁迫强度影响较小,但与胁迫时间呈明显正相关,分别在48和60 h增幅最大,而且当REC上升至对照的50%左右时,脯氨酸含量已达对照的14倍之多。由此认为,山黧豆可能主要通过迅速减小Sc和Tr以及大量而急剧的积累脯氨酸来减轻干旱所造成的伤害。     

黑龙江省东部地区红松人工中幼龄林生物量研究

运用非线性联立方程组建模理论建立红松立木相容性生物量模型,然后利用模型计算出人工红松各个样地林木各器官和样地总生物量。以林分年龄、林分平均胸径、林分密度等因素为制约条件,讨论分析林分生物量在林木各器官之间的分配规律,并且探究林分年龄、林木大小和林分密度的变化对林分生物量的影响。结果表明:幼龄红松人工林林分生物量与平均胸径成正相关关系;林分密度对林分生物量影响较大,并且随着密度的增大而增大,且最适合的林分密度范围是1 000~1 400株·ha-1;红松人工幼、中龄林林分生物量各器官分配规律相同,表现为树干树根树枝树叶,地上生物量占林分生物量79%左右;林分地上和地下生物量大概呈3.8∶1的比例。     

乌鲁木齐周边3种野生灌木对干旱胁迫的响应

木本猪毛菜（Salsola arbucula）、刺旋花（Convolvulos tragacanthoides）和刺木蓼（Atraphaxis spinosa）为乌鲁木齐周边植被组成的重要种,在维持荒漠生态系统的稳定中发挥着重要作用,是植被恢复过程中潜在的候选植物种。该文以盆栽控水法,分析比较了3种野生灌木在不同干旱胁迫下的生理生长特征的差异。结果表明,干旱胁迫下3种灌木均表现出良好的耐旱能力。在生长方面,刺旋花生长受到的影响最小,重度胁迫下其生物量与适宜水分处理相比仅减少9.7%,根系极发达,根冠比大。木本猪毛菜受抑制严重,重度干旱时株高和基茎增量为适宜水分处理的17.85%和21.63%。生理方面,刺旋花叶片叶绿素含量最高,膜系统受破坏较小,渗透调节可以通过可溶性糖的积累来实现。木本猪毛菜膜系统受破坏较小,脯氨酸的积累对渗透调节起重要作用。刺木蓼的脯氨酸和可溶性糖两种渗透调节物质均起重要作用。总之,木本猪毛菜和刺木蓼在轻度干旱下表现良好,刺旋花则能够在重度干旱下保持植物体正常的生理代谢功能,表现出对干旱环境较强的适应能力。     

中国杏属一新种

描述了中国杏属一新种,华仁杏(Armeniaca cathayanaD.L.Fu,B.R.Li et J.H.Li,sp.nov.)。该新种与杏(Armeniaca vulgarisLam.)和山杏(A.sibirica(L.)Lam.)相似,但又有其独特特征,主要区别如下:叶两面疏被短柔毛,边缘具单锯齿和重锯齿,基部全缘;叶柄无腺体;单花或2~3朵花簇生;子房密被白色长柔毛;果核三角状卵球形,腹缝线具5~7条锐纵棱,背缝线具1条浅纵沟;种子大,两侧压扁,种仁质脆,无苦味。该新种由傅大立于2008年7月11日在河北省涿鹿县发现并采集,模式标本存于中国林业科学研究院(CAF),标本号:No.2008071101。     

酸枣叶对土壤水分的生理生化响应

酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)分布广、适应性强、极耐旱,是研究植物响应干旱气候的优良试验材料。通过覆膜技术控制酸枣根系附近土壤水分含量,研究了不同土壤水分条件对酸枣叶片组织含水量、叶绿素含量、丙二醛、可溶性糖含量等生理生化指标的影响,以期探明酸枣适应干旱的生理机制。结果显示：随着土壤含水量的降低,处理组酸枣叶片的相对含水量与绝对含水量均降低,但都保持在较高水平,与对照相比,差异显著（p<0.05）;自然饱和亏呈下降趋势且维持在较低水平,较对照差异均显著（p<0.05）;随着土壤水分的减少,处理组酸枣叶片较对照组组织水势和渗透势减小（p<0.05）,较对照差异显著（p<0.05）,吸水能力提高;处理组酸枣叶片的叶绿体色素含量随土壤干旱程度的加深,均表现为低于对照且逐渐减少（p<0.05）;随着处理时间的延长,处理组与对照组相比,电导率随之增大,MDA含量也随之升高,质膜受到损伤;处理组酸枣叶片中渗透调节物质可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均有不同程度的增加,平均增幅为1.29、1.5倍。结果表明,酸枣叶片在不同的土壤水分条件下,具有积极的生理响应方式,适应性强,具有较强的抗旱耐旱能力。