土壤水势对水曲柳幼苗水分生态的影响

采用根区渗灌控水技术,将土壤水势长期控制在0～-20kPa(W₁)、-20～-40kPa(W₂)、-40～-60kPa(W₃)、-60～-80kPa(W₄)、-80～-160kPa(W₅)范围内,系统地研究了不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的蒸腾过程、吸水过程、根叶水势日动态过程及SPAC体系的水流阻力.结果表明,在亚饱和土壤水分状态下(W₁),细根水势最高,水分由土壤进入细根的阻力最小,根系吸水速率最高,从而支持了日间强烈的蒸腾作用.在田间持水量土壤水分状态下(W₂),细根吸水阻力成倍增加,吸水速率和蒸腾速率显著下降,但尚未改变蒸腾作用日动态过程的单峰模式.当土壤水分在田间持水量状态以下(W₃～W₅)时,随着土壤水势递降,细根吸水阻力急剧增加至几倍乃至几十倍,根系吸水速率过低,吸水与蒸腾矛盾加剧,叶水势降至很低,气孔关闭,蒸腾作用受到严重抑制,呈现明显的午休低谷.在实验范围内(0～-160kPa),土壤水分对水曲柳幼苗是非等效的,当土壤水分在田间持水量状态以下(<-40kPa)时,水曲柳全光苗发生显著的水分胁迫.     

不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的光合作用特征

 采用根区渗灌控水技术,将土壤水势长期控制在0～-0.02 MPa(W1) 、-0.02～-0.04 MPa(W2)、-0.04～-0.06 MPa(W3)、-0.06～-0.08 MPa(W4)、-0.08～-0.16 MPa(W5)范围内。系统研究了不同土壤水势条件下水曲柳（Fraxinus mandshurica）幼苗叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率和Rubisco羧化活性的日动态。结果表明,在所有土壤水势条件下,苗株皆在早晨达到净光合速率（Pn）最高峰;不同处理间光合午休的程度随所处土壤水势递降而加剧。从W1至W5,叶片的日光合累积比例为100∶96∶64∶60∶52。各处理晨后最初的Pn降低主要是气孔导度下降引起的,W3～W5处理午间强烈的光合抑制则主要源于非气孔因素。各处理的PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和Rubisco初始羧化活性也都表现为不同程度的午间降低,且所处的土壤水势越低,降幅就愈大,其中W3、W4和W5处理的递降趋势尤为明显。苗木叶片光合作用的日均水分利用效率除W1显著较低外,其余处理间无显著差异。从充分供水条件下（W1、W2）Pn仍有晨后降低分析,林外强烈的大气因子（如高温、强光和低大气湿度）已经构成苗木光合作用的胁迫因素,而土壤供水不足则大大加剧了胁迫的程度。     

玉米生育期土壤—植物—大气连续体水流阻力与水势的分布

根据玉米生育期的田间试验资料分析了土壤-植物-大气连续体中水势和水流阻力的分布,结果表明土壤与植物叶片之间的水势差在玉米抽雄期前达0.8—1.0MPa,到抽雄期以后达1.0—1.5MPa,叶片与大气之间的水势差则在抽雄期前后分别达80—120MPa和60—80MPa;连续体内的水流阻力主要在叶片与大气之间。建立了连续体中玉米叶片水势的动态模拟公式,模拟叶水势具有较高的精度。最后,揭示了叶片蒸腾速率与叶-气系统水势差和水流阻力的关系,当叶片与大气之间的水势差达90—100MPa之后,蒸腾速率随叶-气间水势差增加而减小。     

土壤盐分及水分含量对落羽杉幼苗生长的影响

One year old Taxodium distichum seedlings were grown in pots with varied soil water and salt (NaC1) levels (alone and in combination) under greenhouse conditions to determine their effects on the growth and biomass allocation of the seedlings. The results showed that there were significant effects of soft salt and water contents on the relative height growth, relative stem diameter growth, biaomass increment and allocation, shoot/root ratio, seedling survival, ratio of branch to stem area, ratio of leaf mass to stem area, and ratio of leaf mass to branch area. According to the biomass increment, relative height growth and relative stem diameter growth, 20 treatments were classified into 3 groups by means of systematic cluster analysis. The first one was the treatments waterlogging, flooding, waterlogging 0.15% NaC1, flooding 0.15% NaC1, and waterlogging 0.3% NaC1, which had a high growth, the second one was the treatments flooding 0.45% NaC1, flooding 0.3% NaCl, 75% of field capacity, and 75% of field capacity 0.15% NaCl, which had a medium growth, and the last onewas the treatments 50% of field capacity, 50% of field capacity 0.15% Nat1, waterlogging 0.45% Nat1,25% of field capacity, 25% of field capacity 0.15% NaC1, 75% of field capacity 0.3% NaC1, 75% of field capacity 0.45% NaC1, 25% of field capacity 0.3% NaC1, 50% of field capacity 0.3% NaC1, 50% of field capacity 0.45% NaC1, and 25% of field capacity 0.45% NaC1, which had a poor growth.     

水曲柳幼苗根系对土壤养分和水分空间异质性的反应

通过沙培试验方法,研究了温室条件下水曲柳幼苗在施肥和浇水区,非施肥和非浇水区中根系生长,生物量分布,地下部分与地上部分关系,细根直径等特征。结果表明,土壤养分和水分的空间异质性对水曲柳幼苗根系生长和分布有明显影响。在施肥区和浇水区根系生长快,密度大,生物量高,而在非施肥和非浇水区根系生长受到抑制,根系密度小,生物量低,与非施肥区相比,施肥区细根直径下降,有利于根系对养分和水分的运输,但是在非浇水区     

氮胁迫对水曲柳幼苗养分吸收、利用和生物量分配的影响

树木受到环境胁迫时发生形态和生理上的改变,以便获取对其生长发育限制最严重的资源．在东北林区凋落物因受温度影响分解速度和有机物矿质化过程缓慢,森林树木常受到氮营养胁迫．通过温室栽培试验,对氮胁迫下水曲柳幼苗生长的生理学和形态学指标进行了研究．结果表明,在氮胁迫下,水曲柳幼苗的净氮吸收速率和净磷吸收速率都会减少,但在生长前期氮利用效率和磷利用效率高于氮供给充足(8mmol·L^-1)和过量(16mmol·L^-1)时的氮利用效率和磷利用效率．当氮供给浓度不足时,叶重比减少,而特定叶面积和根重比增加．相对生长速率随氮供给浓度增加而增加．在氮胁迫下净同化速率下降,导致总生物量下降．在幼苗生长前期,水曲柳幼苗处于氮胁迫时根／茎比显著大于氮供给充足或过量时的根／茎比。而在生长后期。根／茎比没有显著差别．     

土壤有机磷研究进展

土壤有机磷在农业生态系统的物质循环过程中具有重要作用．研究土壤有机磷,对深入了解土壤-植物系统中磷的营养循环特征具有重要意义．结合国内外已有成果和最新研究进展,从土壤有机磷含量及其影响因素、土壤有机磷的形态和测定方法、土壤有机磷的分组和施肥的影响、土壤有机磷的矿化等几个方面综述了国内外土壤有机磷的研究现状,并提出了目前在土壤有机磷研究中存在的一些问题以及今后研究的热点．     

非均匀水势下作物根系吸水模型分析

根据土壤-根系统中水分守恒和水势对水分运输作用的原理, 建立了土壤中非均匀水势作物根系吸水模型。在该模型中, 分别对一次函数和指数函数两种不同的非均匀土壤水势的表达形式建立模型, 并对非均匀水势和均匀水势下模型的解析解之间的关系进行了探讨; 利用该模型讨论根系的吸收阻力和木质部传导阻力的比率对根吸水的影响; 运用阻力比率的合理生理范围确定根生长的优化长度。结果表明: 在特定情况下, 非均匀水势下的根系吸水模型可以用于均匀水势, 对Poiseuille公式进行修正后得到的根的优化长度接近实际值。     

短期干旱对水稻叶水势、光合作用及干物质分配的影响

采用盆栽水分试验,研究了不同生育期短期干旱处理对水稻叶水势、光合作用和干物质分配的影响．结果表明,干旱胁迫后,水稻叶水势低于对照,午后叶水势回升缓慢。凌晨叶水势随土壤含水量的降低而降低,表现为阈值反应。叶片净光合速率与凌晨叶水势密切相关,低于凌晨叶水势临界值,水稻叶片净光合速率急剧下降在水稻抽穗期和灌浆期叶片净光合速率显著下降的凌晨叶水势临界值为-1.04和-1．13MPa,对应的土壤含水量阈值分别为饱和含水量的61.0％和50．9％,土壤水势分别为-0．133和-0．240MPa干旱胁迫下单叶净光合速率的日变化规律表现为：胁迫较轻时,单叶净光合速率在正午附近出现低谷;胁迫严重时,净光合速率全天低于对照,且不及对照的一半。短期干旱后,水稻叶、根、穗的分配指数均降低,茎鞘的分配指数升高。本研究可为水稻节水灌溉管理和水分限制下水稻的生长模拟提供生理基础和理论依据。     

砷对土壤脲酶活性影响的研究

采用模拟方法对As污染土壤脲酶特征进行了研究．结果表明,土壤中As浓度在0～200mg·kg^-1浓度范围内,反应初期脲酶活性变化无明显规律;一年后砷激活土壤脲酶活性,二者达到显著或极显著正相关．随As浓度增加,土壤脲酶Km值基本不变或略有增加,Vmax增大,从机制上揭示出As加速脲酶-尿素复合物的解离．厩肥和无肥土样脲酶对As的反应类似,只是变化幅度有所差异．     

生态系统健康评价方法在退化梭梭群落分析中的应用

健康序列评价指标的确定是健康序列分析的关键.本文运用模糊判别方法对民勤沙区梭梭群落的健康状况进行了判别分析,建立的退化植物群落健康评价指标体系包括了植物的状态指标、病态指标、多样性指标和自然更新能力指标等4个方面,分析结果较好地反映了不同群落的健康状况,且反映了优势种植物和伴生植物与群落健康序列的关系.一般来说,对于多个研究对象的健康状况进行比较排序要比只对一个研究对象的健康状况做出评价容易得多.对于荒漠植物群落应该分别乔木、灌木和草本植物进行一级判别和二级判别,对二级判别则必须进行灵敏度分析.     

不同形态N素对水曲柳幼苗生长的影响

在温室内用砂培的方法研究了ＮＯ＾－３－Ｎ、ＮＨ＾＋４－Ｎ及其不同配比对水曲柳（Ｆｒａｘｉｎｕｓ ｍａｎｄｓｈｕｒｉｃａ）幼苗生长的影响。结果表明，水曲柳幼苗在营养液ＮＯ＾－３－Ｎ：ＮＨ＾＋４－Ｎ为７５：２５时生长最好，营养液中ＮＨ＾＋４－Ｎ比例继续增加则生长下降。过量的ＮＨ＾＋４－Ｎ可抑制水曲柳幼苗根系生长，降低幼苗的地下／地上比。营养液中ＮＨ＾＋４－Ｎ比例增加，水曲柳幼苗的净光合速率下降，体内Ｐ     

微立地土壤水分—物理性质差异及对水曲柳幼林生长的影响

采用较小立地尺度对土壤水分物理性质的变化及与水曲柳生长的关系进行研究。结果表明,除传统尺度立地上土壤水分－物理性质存在较大差异外,该尺度立地内部微立地间亦存在较大的变化,一些指标如非毛管孔隙度、土壤通气度和土壤渗透系数等在微立地间的变化甚至超出立地间的变化,土壤水分－物理性质的差异,使得不同微立地间水曲柳生长存在较大差异,同一立地内不同微立地间林木生长差异明显高于不同立地间的差异,土壤水分－物理性质及林木生长受到局部地段微立地的影响,微立地的研究对进一步实现适地适树具有重要意义。     

模拟水分胁迫对水曲柳光合速率及水分利用效率的影响

经过3年人工模拟水分胁迫,研究了不同水分处理下水曲柳光合特征及其水分利用效率的变化.结果表明,在中度水分胁迫(MW)下,水曲柳的光合速率和水分利用效率比对照组均有所提高,而在重度水分胁迫(LW)下则分别降低了7.26%和1.13%.长期的中度水分胁迫使水曲柳的光合潜力得到充分发挥,其适应性也好于重度水分胁迫.对照组水曲柳的光合速率日变化呈单峰曲线,MW组和LW组则均呈"双峰"曲线;对照组水曲柳水分利用率的日变化呈现双峰曲线,而MW组和LW组则呈现波动趋势,无明显的波峰和波谷.这与水曲柳在不同水分处理下的生理特性和环境因子的日进程密切相关.     

氮添加和水分胁迫对红松、水曲柳幼苗生物量分配的影响

氮沉降和暖干化是我国东北地区面临的主要生态问题,它将对森林生态系统产生怎样的影响一直是生态学研究的热点.本研究以东北温带阔叶红松林中2个关键树种——红松和水曲柳为研究对象,探讨水分胁迫和氮(N)添加对其幼苗短期(55周)生长的影响.结果表明: 红松与水曲柳幼苗生长对N添加和水分胁迫的响应有明显差异.红松对水分胁迫更加敏感,在处理早期(10周)水分胁迫降低了红松幼苗叶生物量,提高了根生物量;N添加只在水分胁迫发生时显著减少了红松根和植株总生物量.水曲柳对N添加的反应更加敏感,氮添加迅速增加了水曲柳茎、根和总生物量;而只有持续的水分胁迫才对水曲柳的茎、根和总生物量有显著影响.红松和水曲柳在持续水分胁迫和N添加处理下,叶、根生物量占比和地上、地下生物量之比都趋于维持一个稳定值,说明两个树种都有很强的自我调节能力.以上结果说明,在未来干旱条件下,红松采取的是“积极”的调整策略,而水曲柳则是“被动”的适应策略,因而相比较而言,红松存活和适应能力可能更强;而在N沉降增加的环境下,水曲柳受益会更大.这些结果可为预测未来东北温带森林群落演替动态提供参考.     

玉米生育期土壤-植物-大气连续体水流阻力与水势的分布

根据玉米生育期的田间试验资料分析了土壤-植物-大气连续体中水势和水流阻力的分布,结果表明土壤与植物叶片之间的水势差在玉米抽雄期前达0.8—1.0MPa,到抽雄期以后达1.0—1.5MPa,叶片与大气之间的水势差则在抽雄期前后分别达80—120MPa和60—80MPa;连续体内的水流阻力主要在叶片与大气之间.建立了连续体中玉米叶片水势的动态模拟公式,模拟叶水势具有较高的精度.最后,揭示了叶片蒸腾速率与叶-气系统水势差和水流阻力的关系,当叶片与大气之间的水势差达90—100MPa之后,蒸腾速率随叶-气间水势差增加而减小.     

降水和温度变化对长白山地区水曲柳幼苗生长和光合参数的影响

以我国温带主要阔叶树种水曲柳幼苗为对象,在长白山自然保护区海拔740 m和1200 m布设两处试验地,分别进行增水30％(+W)、减水30％(-W)和自然降水(CK)处理试验,分析植株生长和叶片光合作用参数、可溶性蛋白和光合色素含量,以及降水和温度变化对水曲柳光合作用的影响.结果表明:温度变化对水曲柳幼苗生长和光合生理指标的影响显著,与海拔1200 m样地相比,海拔740 m样地3个处理水曲柳幼苗的基径、株高、叶片叶绿素含量和可溶性蛋白含量显著增加,胡萝卜素含量降低;叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均显著升高,而胞间CO2浓度和叶片水分利用效率显著降低.水曲柳幼苗光合能力的下降归因于非气孔因素限制.降水变化对水曲柳幼苗生长及光合作用的影响均不显著.     

温度对经层积处理解除休眠的水曲柳种子萌发的影响

经层积处理解除休眠的水曲柳种子于10种不同温度条件下萌发的结果表明:变温条件下的种子萌发比恒温条件的好,最佳的变温条件为15℃/10℃,最佳的恒温条件是10℃,20℃以上的恒温会诱导种子产生二次休眠。