养分在植物体内循环的奥秘

植物的生长和发育离不开养分,其中所需的矿质营养主要来自根系的吸收。根系在供应植株地上部养分的同时,它还受到地上部养分需求的调节。因此植物根系和地上部之间保持着密切的联系,这种联系就是通过植物体内的养分循环来实现。植物体内的养分循环是指根系吸收的矿质营养,经木质部运输到地上部,其中一部分养分又经韧皮部返回根系的过程,即矿质营养经历了一个完整的循环过程:根系→木质部→地上部→韧皮部→根系。上述由地上部返回到根中的养分不能被根系完全利用,其中一部分又可经木质部再次运到地上部分,这一过程称为养分的再循环。根据矿…     

间套作体系作物-土壤铁和锌营养研究进展

间套作能够提高对土地、光、水和养分等资源的利用,对增加农田生物多样性、发展可持续生态农业具有重要的理论和实践意义.间套作有助于改善土壤中微量元素铁和锌的活化、吸收和植株体内微量元素营养状况,实现微量元素的生物强化.本文综述了禾本科/双子叶植物间套作（主要以玉米/花生间作为例）对双子叶植物铁和锌营养的改善效应,从种间根际分子和生理过程、根系形态、分布及根际微生物变化方面详细阐述了可能的机理,同时综述了铁和锌在间套作植株体内累积、转运和分配方面的研究进展,对影响间套作体系铁和锌营养的可能因素进行了简单分析.从土壤养分活化吸收、植株体内养分累积分配和栽培管理措施及环境因子等方面指出目前研究中存在的问题,提出以后应加强间套作体系铁和锌营养田间试验、定量化、动态性和系统化方面的研究.     

氮输入对植物光合固碳的影响研究进展

植物光合固碳(C)是生物固C的重要途径和生态系统C循环中的重要环节。在全球环境变化背景下,研究氮(N)输入对植物光合固C的影响,对于更好的认识C、N循环过程及生态系统对全球变化的响应过程等具有重要意义。N输入是否能够增加植物固C取决于生态系统类型以及生态系统的N饱和度;草原和湿地生态系统N输入的临界负荷值较高,干旱、半干旱荒漠地区较低;N输入可能改变植物光合固C在各器官的分配,主要由植物生理、自身生长节律和环境养分等决定。由于物种和生态系统类型的差异,N输入对植物固C的影响仍具有很大的不确定性,目前缺乏准确、定量表达N输入对生态系统光合和C同化物分配影响的数学表达方法和过程算法。未来应着重加强N输入下C同化物分配的生物地球化学模型和N、P富集下植物光合固C耦合模型研究,并应用同位素标记和分子生物学技术,从生态系统角度综合探讨N输入下植物光合固C的分配和转化特征。     

根部水淹和土壤养分提升对三峡库区消落带水蓼生长和繁殖特性的影响

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

Effects of waterlogging and increased soil nutrients on growth and reproduction of Polygonum hydropiper in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir Region

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

植物在湿地养分循环中的作用

植物是湿地生态系统的重要组成部分之一,在养分循环过程中起着重要的作用。植物通过自身的生长代谢吸收湿地中的营养元素,但植物对营养物质的吸收能力随植物种类、群落组成及季节不同而存在差异;不同植物以及植物的不同器官对营养元素的累积特征存在显著差异,并随生长节律表现出明显的季节动态;植物本身的化学组成和特征制约着枯落物的分解和矿化过程,从而影响植物的养分归还。本文从植物对湿地营养元素吸收、累积以及养分归还方面总结了植物在湿地养分循环中的作用,指出目前研究中存在的不足,并对今后的研究提出一些建议。     

植物营养转移研究进展

50年代初 ,Gregory(见 Williams〔1〕)发现禾谷类植物在生长到其 (干 )生物量的 2 5%时 ,它就吸收积累了全部所需氮磷养分的 90 % ,这些积累的养分是后期生长发育所需的基本养分库 ,养分库的大小决定了产量的高低 ,无疑 ,这些养分必然在体内不断地转移、利用和再分配。这一发现立即引起极大的重视 ,并带来了大量以营养转移为主题的后续研究 ,直至最近的 2 0多年 ,这一主题仍然得到广泛的重视。大量的研究表明 ,营养转移是植物所有保持营养机制中最重要的策略之一 ,因而 ,它又对竞争、营养吸收、生产力等过程产生影响 〔2〕;它在植物体内营…     

数种植物生物电流日周期变化观测初报

植物对养分吸收的方式分为:主动吸收、被动吸收和胞饮吸收三种^[1]。在植物体内,几乎可发现所有存在于土壤中的各种元素,这充分说明了被动吸收对植物矿质养分吸收的重要性。在矿质养分被动吸收过程中,溶于水中的离子对,以水为载体进入植物体内。土壤化学称这股荷电的离子为离子流;对植物而言,进入植物体内的这股离子流即营养流^[2]。荷电的离子流源源不断地通过根系,进入植物体内,并定向地运往地上部,这个过程表现为可检测出的植物生物电流。由此可见,植物矿质养分的被动吸收,不仅受到蒸腾作用、光合作用等耗水代谢的影响,而且还受到电磁场、太阳辐射能和月球引力作用--潮汐等大地物理诸因子的影响^[4]。因此,研究植物体生物电的变化规律,可在一定程度上较综合地反映植物对矿质养分的总体吸收情况。为此,本试验拟对数种植物生物电流日周期变化进行初步探讨。     

核磁共振技术在土壤-植物-大气连续体研究中的应用

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的生长发育.由于蒸发通量、压力室、高压流速仪、热脉冲等传统检测方法往往会对植株造成破坏和损伤,因此难以准确反映和定量描述植物体内水分传输的真实过程.核磁共振技术(NMR)由于其无损、非侵入的特点,在植物水分分布和传输相关研究中日益得到关注.本文概述了NMR在检测植物体内水分分布、传输以及含量测定等方面的研究进展,还分析了目前NMR技术在SPAC系统研究中存在的问题及可能的解决方法,并指出NMR技术将来可能在植物水分生理、植物与环境互作以及水分代谢等相关研究领域的应用.NMR技术在SPAC系统研究中的应用在我国仍处于初级阶段,开发户外便携式、开放式检测仪器是NMR技术在SPAC研究领域进一步应用和推广的关键所在.     

白花油麻藤（Mucuna birdwoodiana）的生态生物学特征

珍稀植物白花油麻藤(Mucuna birdwoodiana Tutch)是豆科(Leguminosae)黧豆属(Mucuna)常绿、大型木质藤本植物,具有重要园林绿化价值.对其生态生物学特征研究表明,白花油麻藤适合生长在热带和亚热带地区;光合速率日进程呈"双峰"曲线,有明显的"午休"现象.植株体内加权平均养分含量较低,叶片所含的养分较多,植物体钾和磷元素含量偏低,在其生长过程中应适当及时地补充其生长必需的氮、磷、钾等矿质营养元素,以维持植株生长所需的养分平衡.利用白花油麻藤在城市绿化等实际应用中,需考虑其生态生物学特征.