遮阴和藜竞争对黄顶菊光合荧光和生长特性的影响

为了防控黄顶菊进一步在国内蔓延,明确黄顶菊的生长机制迫在眉睫.本研究设不同遮阴程度(0、50%和80%)和种植方式(黄顶菊单种、藜单种、两者混种)共9个处理,研究遮阴和种植方式对两种植物出苗率、光合荧光和生长特性的影响.结果表明: 适度遮阴有利于黄顶菊出苗,但是出苗不整齐,这是造成黄顶菊入侵性强的一个重要因素.随着光照强度的增强,两种植物净光合速率(P_n)、光化学猝灭(q_P)、PSⅡ电子传递速率(ETR)、实际量子产量(Y)、非光化学猝灭(q_N)、水分利用效率(WUE)、茎生物量比(SMR)、冠宽(CW)和干物质积累量(DM)都增加,而比叶面积(SLA)降低;黄顶菊叶生物量比(LMR)显著增加,而藜不显著;黄顶菊DM增幅比藜的增幅高.80%遮阴下,藜P_n和DM都高于黄顶菊.自然光下,黄顶菊P_n、q_N、WUE和相对竞争强度(RCI)最高,混种黄顶菊CW、DM和混种藜P_n、Y显著低于相应的单种处理.黄顶菊的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)均比藜高.因此,黄顶菊耐阴能力比藜弱,两种植物都是通过增加SLA和降低LMR来适应弱光;黄顶菊适应强光的能力大于藜,自然光下混种黄顶菊通过增加SMR和降低CW来提高竞争力.     

黄金香柳对水分胁迫的生长与生理响应

以2年生黄金香柳为试材,采用盆栽方式人工模拟土壤干旱条件,设6个水分处理梯度,即土壤含水量分别为饱和持水量的100%(饱和持水量)、80%(正常浇水对照)、60%(轻度干旱)、40%(中度干旱)、20%(重度干旱)、10%(极度干旱),研究不同水分条件下黄金香柳生长和生理指标的变化特征。结果显示:(1)与正常浇水对照相比较,饱和持水量处理对黄金香柳的株高、冠幅、叶面积均无显著影响,轻度干旱胁迫仅对其冠幅产生轻度限制,随着干旱胁迫程度的进一步加剧,黄金香柳各指标的生长均受到显著抑制。(2)不同程度干旱胁迫条件下,黄金香柳叶片干重、干鲜比以及比叶重与对照无明显差异,而其叶形态指数显著降低。(3)随着干旱胁迫水平的加重,黄金香柳叶片可溶性糖(Ss)、游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)的含量显著增加,并随胁迫时间的延长表现为先增大后减小的变化趋势;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均随干旱胁迫时间的延长先升高后降低,但在试验末期与对照无明显差异;叶片叶绿素(Chl a+b)含量随着干旱程度的增强逐渐增加,且明显高于对照。研究表明,黄金香柳的生长在干旱胁迫条件下受到不同程度的抑制,但其能够通过增加叶绿素的含量来保证其光合作用的正常进行,减轻干旱伤害;黄金香柳还能通过减小地上蒸发面积,增加Ss、Pro含量以及SOD、CAT活性适应干旱胁迫环境,即使在极度干旱胁迫[实际含水量(4.42±0.82)%]下也未出现植株死亡的现象,从而表现出较强的干旱忍受能力。     

遮阴对骆驼刺叶性状和水分生理的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带优势种骆驼刺为试验材料,研究正常光照(NL)、中度遮阴(MS)和重度遮阴(SS)3种不同遮阴环境对骆驼刺(Alhagi sparsifoliashap.)叶厚、单叶面积、比叶面积、比叶质量等叶性状参数和相对含水量、水势、失水速率、气孔导度、蒸腾速率以及水分利用效率等水分生理参数的影响。结果显示:随着光照强度的降低,骆驼刺的叶片厚度(LT)、比叶质量(LMA)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)明显降低,而单叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、相对含水量(RWC)、失水速率(RWL)和水势(WP)明显升高;各叶性状参数与水分生理参数之间均有极显著的相关性。说明:骆驼刺在遮阴环境下,其叶性状特征主要通过单叶面积和单叶干物质积累的变化来响应遮阴环境;其水分生理特征主要是牺牲对水分胁迫具有较好抗逆性的水分生理特征并通过气孔调节和更多的水分消耗用于维持一定的光合能力来响应遮阴环境。叶性状与水分生理参数相关性分析表明,遮阴环境下骆驼刺叶性状变化主要通过影响RWL、WP、Tr和WUE进而影响其水分生理特征的变化。因此,建议可利用遮阴措施对极端干旱区荒漠植物骆驼刺进行植被恢复,但其遮光度应设置在70%—80%自然光之间。     

干旱胁迫对霸王水分生理特征及细胞膜透性的影响

以2年生霸王为试验材料,用盆栽人工控制土壤水分,研究不同梯度土壤水分条件对霸王水分生理特征、丙二醛含量和细胞膜相对透性的影响.结果表明,与充足供水对照(土壤重量含水量为23%)相比,在严重干旱胁迫(土壤含水量为3%)20 d和45 d时,霸王叶水势和叶片相对含水量分别显著降低70.87%和45.54%、26.81%和12.66%;相应的叶片MDA含量和细胞膜相对透性分别显著增加33.81%和21.78%、17.51%和14.98%;严重干旱胁迫30 d使得霸王叶片保水力显著下降;同时随着土壤干旱胁迫程度的增强,霸王日蒸腾耗水量持续下降,且严重干旱胁迫处理的蒸腾耗水量日变化为水平直线型,其余处理均为单峰型.研究发现,严重干旱胁迫下随着胁迫时间的延长,霸王叶水势和叶片相对含水量有增加趋势,而叶片MDA含量和细胞膜相对透性则有减小趋势,它能够通过自身的调节机制,逐渐改善叶片水分状况,降低细胞膜伤害程度,从而适应严重干旱环境.     

油松幼苗对干旱胁迫的生理生态响应

在适宜水分(田间持水量为80%)、轻度干旱(60%)、中度干旱(40%)和重度干旱(20%)4种土壤水分条件下研究了油松的生理生态特征,结果显示; 油松各器官(根、茎、叶)的干物质积累量、干物质积累总量、相对生长率、株高和基径均表现为适宜水分＞轻度干旱＞中度干旱＞重度干旱,而根冠比大小顺序与其相反.气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率) 随干旱程度的加剧显著下降,并且净光合速率的下降主要受气孔因素限制.油松的瞬时水分利用效率和长期水分利用效率(稳定碳同位素含量,δ13C)表现适宜水分＜轻度干旱＜中度干旱＜重度干旱,而且中度和重度干旱显著提高油松的水分利用效率.另外,单位干重叶片氮元素含量(N%)随胁迫增加呈下降趋势,而单位干重碳元素含量(C%)却与之相反,从而导致碳氮比随胁迫增加而增加,并且我们的结果显示光合速率与氮含量存在显著正相关. 结果表明,油松可以通过调节自身生长特征、生物量分配模式和叶片营养元素的含量及提高水分利用效率而增强应对干旱胁迫的能力.     

胡杨枝叶功能性状对地下水位梯度的响应与适应

以塔里木荒漠河岸林建群种胡杨为研究对象,测定胡杨叶厚度(LTS)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶组织密度(LTD)与当年生小枝长(TSL)、小枝茎直径(TSD)、叶面积比率(LAR)、叶茎质量比(LSMR)、小枝茎密度(TSWD)、胡伯尔值(HV)等枝叶功能性状,研究地下水位梯度(GWD)上胡杨枝叶性状的变异特征,采用单因素方差分析、Pearson相关与主成分分析,研究胡杨枝叶功能性状间的协调与权衡关系及性状组合,以期从功能性状的角度揭示胡杨适应干旱荒漠环境的生态策略。结果表明:(1)胡杨枝叶性状种内变异较大,变异系数8.61%～59.31%,其中HV变异系数最大(59.31%),LDMC、LAR变异系数较低(8.61%、9.75%),且二者对GWD变化不敏感,保守性较高。(2)方差分析显示,胡杨枝叶功能性状在GWD 1.5 m与4.8 m间差异显著(P0.05),而LTS、LTD、TSL、HV在GWD≤2.4 m和GWD≥3.5 m之间均差异显著(P0.05)。(3)相关与主成分分析表明,LA、SLA、LDMC、LTS、LTD、LAR、TSWD、HV可作为反映胡杨枝叶性状特征的重要指标;28对枝叶性状显著相关(P0.05),其中HV与TSL、TSD分别呈显著负相关、正相关关系(P0.05),与展叶效率(LAR、LSMR)、LA、LM均呈显著负相关关系(P0.05);展叶效率(LAR、LSMR)与LDMC呈极显著负相关关系(P0.01),LA、SLA与TSWD均呈负相关关系,表明干旱区荒漠植物在维持水力-机械安全和碳收益之间存在潜在的权衡机制。研究发现,胡杨采取降低LA、SLA、展叶效率(LAR、LSMR),增大LTS、LDMC、TSWD、HV等一系列有利于减少水分散失、储存资源(养分、水分)和增强抗性的生态策略来适应干旱贫瘠的荒漠环境;植物经济谱同样存在于荒漠生态系统中,随全球变暖与区域水资源短缺,总体上向慢速投资收益的保守型一端转移。     

不同生育时期干旱胁迫对‘迪庆苦荞''和‘黑丰一号''苦荞生长及生理特性的影响

为明确'迪庆苦荞'和'黑丰一号'苦荞的水分敏感时期,及其合理灌溉、稳产栽培、节水生产,该文以'迪庆苦荞'和'黑丰一号'苦荞为试验材料,采用盆栽人工控水试验,研究了苗期、花期、成熟期干旱胁迫(S)对其生长及生理特性的影响。结果表明:(1)干旱胁迫显著影响了这两种苦荞的生长,表现为株高、茎粗、叶面积、茎叶干重、根系体积、根系表面积、根系平均直径、根系干重、根系活力、根系可溶性蛋白含量均显著低于对照(CK);根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量显著高于对照处理,干旱胁迫下'迪庆苦荞'比'黑丰一号'表现更优。(2)不同生育时期干旱胁迫对这两种苦荞各指标的影响程度表现为花期苗期成熟期;花期干旱胁迫对茎叶干重的影响最大,花期干旱胁迫与对照相比,'迪庆苦荞'和'黑丰一号'的茎叶干重分别降低了44.47%、51.04%。综上所述,干旱影响了这两种苦荞的生长,花期干旱胁迫对其影响最大,'迪庆苦荞'在干旱胁迫下生长较好,受到的影响较小,所以,在生产实践中,应注意苦荞花期水分的及时供应。     

河北固城夏玉米比叶面积对水分梯度的响应

基于河北固城农试站2013-2015年夏玉米田间水分控制试验,研究了夏玉米比叶面积(SLA)随发育期的变化趋势,并分主要发育时段探讨了SLA与水分梯度的定量关系。结果表明,从七叶期开始夏玉米SLA随发育进程的推进总体呈下降趋势,七叶期至成熟期SLA变化范围平均为14.6-34.9m~2/kg。尽管干旱胁迫会明显降低夏玉米地上绿叶面积和干重,但却使SLA表现出"补偿性"增大,用于弥补干旱胁迫导致光合产物不足引起的叶片扩张乏力。夏玉米出苗-拔节期、抽雄-成熟期土壤相对湿度(θ)每降低1%,SLA分别上升0.45m~2/kg和0.07m~2/kg,表明出苗-拔节期夏玉米对干旱的"适应"能力更强;而拔节-抽雄期SLA与θ的关系较为复杂,表现为先增大后减小的抛物线型。     

不同气温条件下旱柳(Salix matsudana Koidz)幼苗的水分和构型特征

利用小温棚升高气温,探讨气温升高对半干旱毛乌素沙地乡土沙生乔木如何缓冲气温升高所带来的不利影响。水分饱和亏缺和失水系数均表现出随气温升高而降低的趋势。组织密度的变化趋势恰好相反;气温长高显著影响枝茎截面积比、叶干重茎截面积比、叶面积茎截面积比、叶干重枝截面积比和叶面积枝截面积比;叶死亡率和叶周转随气温升高呈现出降低趋势,而叶出生率和叶面积的变化格局为“钟形”曲线,气温升高促进分枝产生、增加分枝长度和角度,这利于增大植冠郁闭度。     

NaCl胁迫对''金光''杏梅幼苗生长及其生理指标的影响

以‘金光’杏梅盆栽幼苗为试验材料,研究了NaCl胁迫对‘金光’杏梅幼苗生长和生理指标的影响.结果表明:NaCl胁迫显著抑制了‘金光’杏梅幼苗的生长,随着NaCl浓度的升高,‘金光’杏梅的株高、叶面积、叶鲜重、叶干重、茎干重、根干重、叶绿素含量和净光合速率均呈下降趋势;叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸(Pro)含量以及POD活性显著增加;而SOD活性在低NaCl浓度下上升,在高NaCl浓度下下降.     

四种不同生活型植物幼苗对喀斯特生境干旱的生理生态适应性

喀斯特石漠化是我国西南喀斯特地区最严重的生态环境问题, 生境干旱是限制该地区植物生长的主要因素之一, 掌握喀斯特植被不同演替阶段不同生活型植物对干旱胁迫的适应策略有助于提高植被恢复的成功率。通过人工模拟4种干旱强度, 测定叶片水势、气体交换、叶绿素荧光、光合色素含量、渗透调节物质浓度、抗氧化酶活性以及生物量, 研究了喀斯特地区4种不同生活型植物幼苗对干旱胁迫的适应策略。这4种植物为常绿灌木火棘(Pyracantha fortuneana)、落叶灌木小果蔷薇(Rosa cymosa)、常绿乔木猴樟(Cinnamomum bodinieri)和落叶乔木圆果化香树(Platycarya longipes)。结果表明: 随着干旱程度的加深, 4种植物幼苗的叶片水势、光合能力、叶绿素含量、生物量增长、叶重比(LMR)、叶面积比(LAR)和比叶面积(SLA)逐渐下降, 而热耗散(NPQ)、类胡萝卜素与叶绿素含量比值、丙二醛含量和根重比(RMR)逐渐上升; 圆果化香树和猴樟的水分利用效率(A_n/g_s)、渗透调节物质浓度和抗氧化酶活性呈先升高后降低的趋势, 而火棘和小果蔷薇的A_n/g_s、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性呈上升趋势。严重干旱下, 火棘和小果蔷薇幼苗的叶片水势和叶绿素含量下降较少, 具有较高的光合能力和生物量增长, 这主要是由于它们具有较低的SLA和LAR、较高的NPQ和A_n/g_s以及较高的渗透调节能力和抗氧化保护能力。中度干旱下, 猴樟幼苗叶片水势下降很少, LMR和LAR也较高, 脯氨酸含量和抗氧化酶活性非常高。但在严重干旱下, 其叶片水势、LMR、LAR和生物量增长大幅度下降, 最大光化学效率和光合速率也非常低, 渗透调节能力与抗氧化酶活性大幅度下降至正常水平以下。水分好的条件下, 圆果化香树幼苗具有较高的RMR以吸收充足的水分, 具有较高的LAR和叶绿素含量, 保证了生物量的大量积累。然而, 干旱胁迫致使其生物量大幅度下降, 主要是由于LMR、LAR、气体交换和叶绿素含量的大量下降以减少蒸腾面积、水分散失和对光能的吸收。研究结果表明, 火棘、小果蔷薇和猴樟幼苗主要采用耐旱策略, 其中猴樟抗严重干旱的能力较弱; 圆果化香树幼苗对干旱胁迫更为敏感, 主要采取避旱策略。     

Sex-specific physiological and growth responses to water stress in <Emphasis Type="Italic">Hippophae rhamnoides</Emphasis> L. populations

Dioecious plant species and those occupying diverse habitats may present special analytical problems to determine effects of environmental stress. Here, sex-specific physiological and growth responses of two contrasting sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) populations were recorded after exposure to different watering regimes. The populations used were from wet and dry climate regions in China, respectively. In the semi-controlled environmental study, the well-watered and water-deficiency plants which were watered to 100 % and 50 % field capacity were used, respectively. Sexual differences in height growth (HT), dry matter accumulation (DMA), root/shoot ratio (RS), specific leaf area (SLA), net photosynthesis (A), transpiration (E), instantaneous water use efficiency (WUE_i) and carbon isotope composition (δ¹³C) between the male and female individuals were detected under water-deficiency treatment in both populations tested. However, these sexual differences were not detected under well-watered treatment. On the other hand, compared with the wet climate population, the dry climate population showed lower HT, DMA, SLA, A and E, and higher RS under both watering regimes. The dry climate population also showed higher WUE_i and δ¹³C as affected by water deficit than the wet climate population. These morphological and physiological responses to drought showed that the different populations and the different sexual individuals may employ different survival strategies under environmental stress. The male individuals and the dry climate population would have a conservative water-use strategy in response to drought stress.     

干旱胁迫对欧李幼苗表型可塑性的影响

该研究以欧李为材料,探讨了干旱胁迫对欧李表型可塑性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,欧李根生物量、枝叶生物量、植株总生物量积累、根冠比和根冠比胁迫指数均呈现先升高后降低的趋势,在T1处理下达到最大值,并显著高于其他处理(α=0.05)。(2)随土壤含水量的降低,欧李根的生物量分配指数呈现先增加后降低的趋势,叶生物量与之相反,在T1处理下根的生物量分配指数最大,枝叶的最小(α=0.05)。(3)在水分供应为60%～80%时,欧李的株高、冠幅、基径、二级分枝数、主根长、主根直径及侧根数量均达到最大值(α=0.05),对一级分枝数的生长没有显著影响。(4)随着水分胁迫的加剧,叶片长从T2处理开始下降,叶片宽、单片叶面积及比叶面积均呈现先增加后减少的趋势(α=0.05)。综上可得,欧李通过调整形态特性和各器官生物量积累及其分配对不同干旱胁迫条件产生了较强的可塑性。     

干旱对杉木幼苗根系构型及非结构性碳水化合物的影响

通过比较不同时期不同强度干旱胁迫下杉木1年生盆栽苗地上部分生长、根系构型以及根系中非结构性碳水化合物含量（TNC）的变化,并分析各指标之间的相关性,探究杉木根系在干旱胁迫下的适应性策略以及抗旱生理机制,以期为杉木造林生产和水分管理提供科学依据和技术指导。结果表明：随着干旱程度的加强,杉木幼苗地上部分干重（SDW）、根干重（RDW）、根长（RL）、根表面积（SA）、根体积（RV）、根尖数（RT）、根系分支角度（Angle）、分形维数（FD）逐渐减小,根冠比（R/T）逐渐增大,根系拓扑指数（TI）、根系平均直径（RD）先增大后减小,比根长（SRL）先减小后增大。而根系连接长度（LL）、TNC、糖淀比在不同时期表现出不同的趋势。连接长度随着干旱胁迫的加强在30 d和60 d时表现出逐渐增加趋势而在90 d时则表现出先减小后增大的趋势。TNC在30 d和60 d时先增大后减小,但90 d时,呈逐渐下降的趋势。糖淀比随着干旱胁迫的加强在30 d和60 d时表现出先增加后减小趋势,90 d时,表现为先减小后增大。干旱胁迫显著影响根系在不同径级的分布长度,且随着胁迫时间的延长不断变化。杉木地上部分生长与根系生长指标（RL、SA、RV、RT、RDW）以及根系构型指标（Angle、FD）之间存在显著的正相关（P < 0.01）,根系平均直径与TNC存在显著的正相关（P < 0.05）。总之,杉木通过增加根系光合产物的积累、提高根系建成成本,增加有限成本下根系的复杂程度和延伸范围,降低根系分支角度,使根系"更陡更深"来适应不同强度的干旱胁迫。     

多效唑和干旱胁迫对毛竹实生苗活力、光合能力及非结构性碳水化合物的影响

以1年生毛竹实生苗为研究对象,研究多效唑对不同水分条件下毛竹实生苗的叶绿素含量、光合参数、非结构性碳水化合物(NSC)含量、碳氮比、根系活力的影响。设置3个水分梯度:W1(75%相对田间持水量,CK)、W2(50%相对田间持水量,中度干旱)和W3(35%相对田间持水量,重度干旱),以及2个多效唑浓度:P1(0mg/L)、P2(40mg/L)。结果表明:随干旱强度增加,P1W1、P1W2、P1W3处理叶色逐渐变淡。与对照P1W1相比,P1W2和P1W3处理下叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a/b和叶绿素总含量显著下降(P0.05),Pn、Tr、WUE显著下降(P0.05),Ls显著上升(P0.05),毛竹叶片及根系中非结构性碳水化合物(NSC)含量显著上升(P0.05),毛竹根系活力显著下降。多效唑处理后,P2W2和P2W3的叶片色素含量相对于P2W1显著提高,但P2W2与P2W3无显著差异。同时,施加多效唑使Pn显著提高,P2W3较P1W3增加了146.9%。此外,P2W3处理使可溶性糖大量积累,达最大值3.41mg/g;毛竹叶片及根系淀粉含量显著上升,根系活力显著提高。试验揭示了多效唑通过提高干旱水平下毛竹实生苗的根系活力、光合速率,增加光合色素、非结构性碳水化合物含量,并将养分从地上转移到地下部分,进而抵御干旱胁迫带来的伤害。     

干旱和遮荫对马尾松幼苗生长和光合特性的影响

为探究马尾松对干旱和遮荫胁迫的生理响应规律和适应机制,以2年生马尾松幼苗为对象,设置对照(CK)、模拟干旱(DR)、遮荫(LL)以及干旱与遮荫的交互处理(DRLL)4种环境,研究干旱和遮荫对马尾松幼苗的生长和光合生理特性的影响。结果表明:(1)在干旱、遮荫和二者的交互处理下,马尾松幼苗的基径和株高增长量均显著减小,且二者的交互处理加重了干旱和遮荫单一处理下的减小趋势,二者交互作用的影响符合"相互作用理论"。(2)在干旱处理下,针叶长度和比叶面积减小,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和细胞间隙CO_2浓度显著降低,水分利用效率显著增加,光合色素含量基本不变。(3)在遮荫处理下,针叶长度和比叶面积增大,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度显著降低,光合色素含量显著增加,水分利用效率和细胞间隙CO_2浓度基本未发生改变。(4)二者的交互处理下,针叶长度、比叶面积减小,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,且降低程度大于干旱单一处理,光合色素含量显著增加,但其增加程度小于遮荫单一处理。说明干旱和遮荫均能抑制马尾松植株的生长,但其光合生理特性在干旱和遮荫胁迫下分别表现出不同的响应特征。在干旱处理下,通过牺牲针叶长度和比叶面积、调节气孔导度达到保水目的来适应干旱环境;在遮荫处理下,通过增大针叶长度、比叶面积和光合色素含量来响应遮荫环境。在二者的交互处理下,干旱胁迫导致马尾松针叶长度、比叶面积和气孔导度的减小趋势不仅未因遮荫环境而得到缓解,而且还削弱了对光合色素的合成能力,因此,二者的交互作用会进一步加重对马尾松生长的抑制。     

荒漠绿洲过渡带一年生草本植物对干旱胁迫的响应

选取河西走廊荒漠绿洲过渡带典型一年生草本植物雾冰藜（Bassia dasyphylla）、虎尾草（Chloris virgata）和狗尾草（Setaria viridis）为研究对象,设置5个水分梯度（正常水分（CK）,轻度干旱（5d）、中度干旱（10d）、重度干旱（15d）,重度干旱（15d）复水）,分析了3种一年生草本植物生理和形态等性状对干旱胁迫的响应。结果表明：一年生草本植物可以通过生理反应（渗透调节）适应轻度和中度干旱胁迫,而通过个体形态来适应重度干旱胁迫。在轻度和中度干旱处理下,一年生草本植物通过调控叶片渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖维持叶片渗透压,提高保水能力,叶绿素含量增加,使丙二醛含量维持在较低的水平,同时,根系活力增强,有效促进了根系水分吸收;而在重度胁迫下,渗透调节物质作用降低,丙二醛含量迅速增加,导致可溶性蛋白含量下降,叶绿素分解加速,植物生长受到抑制,在有限的生物量下,一年生草本植物主要通过根系伸长、根长与茎长的比增加和减小茎长来适应重度干旱胁迫,最终导致了种子百粒重和结种数量下降。     

Differential sensitivity of canola (Brassica napus) seedlings to ultraviolet-B radiation,water stress and abscisic acid

Responses of canola (Brassica napus L.) seedlings to three ultraviolet (UV)-B levels [0 (zero), 5 (ambient) and 10 (enhanced) kJ m^?2 d^?1], two watering regimes (well-watered and water-stressed), and two abscisic acid (ABA) levels (with and without application) were investigated. Overall, enhanced UVB and water stress negatively affected plant growth and physiology, but ABA had very little effect. Enhanced UVB decreased stem height, leaf area, plant dry matter, water use efficiency and wax content, but increased concentrations of chlorophyll a, carotenoids and flavonoids, and ethylene evolution. Water stress reduced stem height and diameter, leaf area, plant dry matter, leaf weight ratio and shoot:root weight ratio under zero and ambient UVB. Water stress also reduced chlorophyll a and carotenoids in plants exposed to enhanced UVB. ABA with watering regime had significant interactive effects only on leaf dry matter and wax content. We found that enhanced UVB and water stress adversely affected B. napus seedlings. Interaction between these two factors affected plant performance. In this interaction, ABA had little significant role. Also, optimum vegetative growth and biomass were achieved under ambient UVB.     

Interactive effects of elevated CO2 and drought stress on leaf water potential and growth in Caragana intermedia

We studied the responses of leaf water potential (Ψ_w), morphology, biomass accumulation and allocation, and canopy productivity index (CPI) to the combined effects of elevated CO₂ and drought stress in Caragana intermedia seedlings. Seedlings were grown at two CO₂ concentrations (350 and 700 μmol mol⁻¹) interacted with three water regimes (60–70%, 45–55%, and 30–40% of field capacity of soil). Elevated CO₂ significantly increased Ψ_w, decreased specific leaf area (SLA) and leaf area ratio (LAR) of drought-stressed seedlings, and increased tree height, basal diameter, shoot biomass, root biomass as well as total biomass under the all the three water regimes. Growth responses to elevated CO₂ were greater in well-watered seedlings than in drought-stressed seedlings. CPI was significantly increased by elevated CO₂, and the increase in CPI became stronger as the level of drought stress increased. There were significant interactions between elevated CO₂ and drought stress on leaf water potential, basal diameter, leaf area, and biomass accumulation. Our results suggest that elevated CO₂ may enhance drought avoidance and improved water relations, thus weakening the effect of drought stress on growth of C. intermedia seedings.