豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析

以豆科(Fabaceae) 11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势(-0. 91 MPa)与单叶树种正午枝条水势(-0.88 MPa)间无显著差异,但正午枝条水势(-0.60 MPa)显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比(55.3%)显著高于单叶树种(34.1%)。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关(r=0.79,P 0.001),但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关(r=-0.81,P 0. 001),说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

基于氘示踪剂和热扩散技术的栓皮栎水分运输速率与效率研究

利用同位素示踪和热扩散技术研究了不同胁迫处理栓皮栎的水分运输和储存差异。结果表明,注射氘同位素后,充分灌溉、轻度和重度胁迫处理的最大氘同位素比率分别升高到586.67‰、997.33‰和1364.89‰,处理间差异显著。轻度和重度胁迫处理的示踪速率分别为0.10 m/h和0.07 m/h,显著低于充分灌溉处理,但半减期和残留期显著高于充分灌溉。轻度和重度胁迫处理的枝条栓塞程度(PLC)比充分灌溉显著增加,液流通量、水势和蒸腾速率则显著减小。统计分析表明蒸腾作用强弱决定树体水分运输速率,PLC的增加和枝条水势的降低阻碍木质部水分运输。半减期和残留期内,轻度和重度胁迫处理的累积液流量显著高于充分灌水处理,运载相同体积的示踪剂,胁迫处理栓皮栎需要的水量增加,表明胁迫环境下受到PLC、蒸腾以及与树体储水交换的影响,水分运输效率下降。栓皮栎通过栓塞和储水交换来降低水分运输速率和效率,调控水分的收支平衡来适应干旱的环境。     

豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析北大核心CSCD

以豆科(Fabaceae)11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势(-0.91MPa)与单叶树种正午枝条水势(-0.88MPa)间无显著差异,但正午枝条水势(-0.60MPa)显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比(55.3%)显著高于单叶树种(34.1%)。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关(r=0.79,P<0.001),但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关(r=-0.81,P<0.001),说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析

以豆科（Fabaceae）11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势（-0.91 MPa）与单叶树种正午枝条水势（-0.88 MPa）间无显著差异,但正午枝条水势（-0.60 MPa）显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比（55.3%）显著高于单叶树种（34.1%）。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关（r=0.79,P<0.001）,但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关（r=-0.81,P<0.001）,说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

盐碱胁迫下枸杞和柽柳的水力学特性和碳代谢

盐碱胁迫是全球范围内重要的非生物胁迫形式之一,但目前对植物水力学特性和碳代谢应对盐碱胁迫响应的研究还不多。本研究以耐盐碱植物枸杞（Lycium chinense Miller）和柽柳（Tamarix chinensis Lour.）为对象,测定不同盐碱程度下两种植物的枝条水势和导水损失率（PLC）、叶片光合作用和气孔导度、不同部位的非结构性碳（NSC）浓度以及植株生长情况。结果显示,重度盐碱胁迫显著降低了两种植物凌晨和正午水势、光合速率和枝条PLC,重度胁迫下柽柳的光合速率、气孔导度和枝条PLC下降程度均大于枸杞,重度盐碱胁迫下枸杞不同部位的NSC浓度均显著降低,但柽柳的地上部分NSC浓度显著增加,根部NSC浓度显著减低。两种植物有不同的应对盐碱胁迫策略,枸杞有较强的气孔调节能力,对水力结构的维持有利,但会限制碳摄取,柽柳气孔调节能力弱,水力结构易受影响,但对碳平衡维持有利。     

亚低温与干旱胁迫对番茄植株水分传输和形态解剖结构的影响

为探讨亚低温和干旱对植株水分传输的影响机制,以番茄幼苗为试材,利用人工气候室设置常温(昼25 ℃/夜18 ℃)和亚低温(昼15 ℃/夜8 ℃)环境,采用盆栽进行正常灌水(75%～85%田间持水量)和干旱处理(55%～65%田间持水量),分析了温度和土壤水分对番茄植株水分传输、气孔和木质部导管形态解剖结构的影响。结果表明: 与常温正常灌水处理相比,干旱处理使番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度、茎流速率、气孔长度和叶、茎、根导管直径显著减小,而使叶、茎、根导管细胞壁厚度和抗栓塞能力增强;亚低温处理下番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度和叶、茎、根导管直径显著降低,但气孔变大,叶、根导管细胞壁厚度和叶、茎、根抗栓塞能力显著升高。亚低温条件下土壤水分状况对番茄叶水势、蒸腾速率、气孔导度、水力导度、气孔形态、叶、根导管结构均无显著影响。总之,干旱处理下番茄通过协同调控叶、茎、根结构使植株水分关系重新达到稳态;亚低温处理下番茄植株水分关系的调控主要通过改变叶和根导管结构实现,且受土壤水分状况的影响较小。     

田间小麦叶片气孔对环境因子响应的模拟及叶片水分平衡的计算

经实测与数据分析得出田间供试小麦叶片气孔对光强、叶温、叶片水势分别作一定形式的响应,据此估算了冠层总气孔导度,进而建立了预测小麦群体蒸腾速率、冠层总气孔导度、叶温、叶片水势等的水分平衡模型。实验表明模型具有较好的预测性。供试小麦叶片一天中可溶性糖含量变化对叶片水势的影响不大。     

干旱胁迫对夏蜡梅光合特性的影响

以2年生夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)苗木为材料,通过盆栽试验,研究土壤干旱胁迫对夏蜡梅叶片光合特性的影响,结果显示:随着干旱胁迫程度的加重,夏蜡梅叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度显著降低;胞间CO2浓度在轻度和中度胁迫下显著低于对照,但在重度胁迫下显著高于对照;水分利用效率在胁迫下提高,且以中度胁迫为最大.温度升高使叶片净光合速率和水分利用效率降低、蒸腾速率升高,加重了干旱对光合作用的不利影响.对照及轻度和中度干旱胁迫处理的净光合速率、气孔导度和水分利用效率日变化曲线均为双峰型,但重度胁迫下净光合速率和气孔导度日变化转变为峰值很小的单峰型;各处理的蒸腾速率日变化曲线为单峰型并以午间最高.表明夏蜡梅光合作用对干旱胁迫有一定的适应能力,但重度胁迫对其造成严重影响.     

极端干旱环境下的胡杨木质部水力特征

胡杨作为我国西北干旱区重要的乔木树种,研究其木质部水力特征对了解此树种适应极端干旱环境的生物学背景具有较重要的意义。本研究以塔里木河下游的胡杨成株和2年生胡杨幼苗为研究材料,对其木质部最大导水能力（ks(max)）和自然栓塞程度（PLC）等木质部水力特征及其水力特征有关的木质部导管(或管饱)数量特征进行研究。结果表明,成株胡杨多年生枝条和侧根（2≤d<5 mm）木质部自然栓塞程度均较高,PLC均值高于50%,其中多年生枝条栓塞程度具有一定的日变化规律,清晨的PLC均值（58%）小于正午的（67%）;河道边上成株胡杨侧根的均ks(max)和PLC均值都小于距河道200 m处的。随着土壤干旱程度的加剧,幼苗胡杨侧根的自然栓塞程度随之增加,而叶片气孔导度随之降低,土壤含水率与侧根自然栓塞程度,叶片气孔导度之间分别存在显著负相关关系（R =-0.9、R =-0.811）。在统一直径范围内(2≤d<5 mm),成株胡杨侧根均导管直径（dmean）和水力直径均大于（d95%、dh）胡杨幼苗,而导管密度胡杨幼苗高于成株胡杨;胡杨侧根木质部最大导水能力与均导管直径、水力直径之间具有显著正相关关系（R>0.9）.     

5℃夜间低温对红树幼苗光合速率和蒸腾速率的影响

5℃夜间低温处理温室栽培红海榄（Rhizophora stylosa和银叶树（Heritiera littoralis)幼苗,白天20℃室温分别恢复1h和4h,测定功能叶的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶绿素含量。结果表明：夜间低温明显降低红海榄和银叶树的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率,促进胞间CO2浓度增加,而叶绿素含量变化不大。白天空温恢复时间增长,净光合速率、气孔导率和蒸腾速率回升,胞间CO2浓度下降,红树幼苗对低温有一定的适用能力。低温处理2d,红海榄叶净光合速率的抑制程度大于1d处理,而银叶树叶净光合速率的抑制程度则有所减轻。两种红树叶气孔导度与净光合速率和蒸腾速率均呈线性关系,气孔导度是控制叶片光合成和蒸腾水分丢失动态平衡的主要因素。     

树高对马占相思整树水分利用的效应

利用Granier热消散探针,于2004年观测了华南丘陵坡地常见绿化先锋树种马占相思(22年生)的树干液流,同时监测林冠上方的光合有效辐射、气温、相对湿度和0～30 cm的土壤体积含水量.结合树木的形态特征、液流密度和简化的Whitehead & Jarvis公式,分别计算了整树蒸腾、冠层气孔导度和叶面积/边材面积比值,分析了树高对整树蒸腾、冠层气孔导度和叶面积/边材面积比值的影响.结果表明：土壤水分充足时,马占相思整树蒸腾随树高呈二次多项式增加(P<0.01),冠层气孔导度日变化均呈“单峰”格型;在所有光合有效辐射范围内,高树的参比冠层气孔导度和冠层气孔导度对水汽压亏缺的敏感性均高于矮树;叶面积/边材面积比值为（1.837±0.048） m²·cm^-2,并与树高呈幂函数关系.随着树木高度的增加,马占相思没有发生明显的水力限制和补偿.     

川西亚高山人工林碳氮分配格局及其随凋落叶分解的释放规律

对四川西部亚高山地区连香树、糙皮桦、云南松和云杉4种主要人工林生态系统的生物量、土壤及林木器官C、N含量进行了测定.结果表明：林木体内C的分布与器官年龄的关系不明显,而N和C/N的分布与年龄的关系较为密切.幼嫩器官中的N含量大于老化器官,老化器官中的C/N比值大于幼嫩器官,且针叶林地枯落叶中的C/N比值大于阔叶林地.C、N在土壤表层具有明显的富集作用,在整个人工林生态系统(包括林木、枯落物和土壤0～40 cm)中的积累量分别达 176.75～228.05 t·hm^-2和 11.06～16.54 t·hm^-2,在土壤-枯落物分室和林木分室中的分配比例为C （1.9～3.3）∶1,N （15.6～41.5）∶1,且针叶林的“C汇”功能大于阔叶林.阔叶林地的凋落叶分解速率一般大于针叶林地,周转期分别为2.2～3.7 a和3.9～4.2a;在凋落叶分解过程中,C在所有林地均呈超速释出态势,周转期为1.9～3.4 a;N在连香树和糙皮桦林地呈超速释出态势,周转期为1.9～3.2 a,在云南松和云杉林地呈慢速释出态势,周转期为6.7～8.5 a.     

川西亚高山人工林碳氮分配格局及其随凋落叶分解的释放规律

对四川西部亚高山地区连香树、糙皮桦、云南松和云杉4种主要人工林生态系统的生物量、土壤及林木器官C、N含量进行了测定.结果表明：林木体内C的分布与器官年龄的关系不明显,而N和C/N的分布与年龄的关系较为密切.幼嫩器官中的N含量大于老化器官,老化器官中的C/N比值大于幼嫩器官,且针叶林地枯落叶中的C/N比值大于阔叶林地.C、N在土壤表层具有明显的富集作用,在整个人工林生态系统(包括林木、枯落物和土壤0～40 cm)中的积累量分别达 176.75～228.05 t·hm^-2和 11.06～16.54 t·hm^-2,在土壤-枯落物分室和林木分室中的分配比例为C （1.9～3.3）∶1,N （15.6～41.5）∶1,且针叶林的“C汇”功能大于阔叶林.阔叶林地的凋落叶分解速率一般大于针叶林地,周转期分别为2.2～3.7 a和3.9～4.2a;在凋落叶分解过程中,C在所有林地均呈超速释出态势,周转期为1.9～3.4 a;N在连香树和糙皮桦林地呈超速释出态势,周转期为1.9～3.2 a,在云南松和云杉林地呈慢速释出态势,周转期为6.7～8.5 a.     

不同沟灌方式棉花的水氮耦合效应

研究了交替隔沟灌溉（AFI）、常规沟灌（CFI）、固定隔沟灌溉（FFI)下棉花的水氮耦合效应,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区沟灌试验.结果表明：在施氮量56.2～95.2 kg N·hm^-2范围内,棉花产量与施氮量呈显著正相关,在施氮量95.2～134.2 kg N·hm^-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花产量与灌水量呈显著正相关,在灌水量160.00～218.48 mm范围内变化不明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的产量差异不显著,CFI平均比FFI高9.15%.在56.2～122.8 kg N·hm^-2范围内,棉花水分利用效率(WUE)与施氮量呈显著正相关,在122.8～134.2 kg N·hm^-2范围内变化不明显;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花WUE与灌水量呈显著负相关,在灌水量160.00～218.48 mm范围内,棉花WUE无明显变化;不同施氮量和灌水量情况下,CFI与AFI的WUE差异不显著,CFI平均比FFI高9.01%.施氮量56.2～134.2 kg N·hm^-2范围内,棉花氮素利用效率(NUE)与施氮量呈显著负相关;在灌水量37.52～160.00 mm范围内,棉花NUE与灌水量呈显著正相关,在160.00～218.48 mm范围内变化明显;不同施氮量和灌水量情况下,AFI与CFI的NUE差异不显著,FFI则平均比CFI低6.34%.根据大田沟灌棉花的水氮耦合效应,以棉花产量、WUE、NUE的优化管理为目标,提出了不同沟灌方式水氮高效利用策略.     

岩溶区青冈栎整树蒸腾的季节变化

应用Granier热消散树干液流技术,在裸露岩溶区坡地上对青冈栎样树的树干液流和整树蒸腾过程变化及其驱动因子进行了研究.结果表明:青冈栎树干液流密度与树木胸径大小的关系是随机的,日间液流密度峰值出现在13:30—14:30;日液流密度峰值夏季最大,为56.00 g H₂O·m^-2·s^-1,春季最小,在35.86 g H₂O·m^-2·s^-1.岩溶区单树日蒸腾量随着天气变化起伏较大,单树日蒸腾量与水汽压亏缺和太阳辐射呈显著的幂函数相关关系(R=0.97,P<0.01).平均整树日蒸腾量变化格型为夏季高冬春低,秋季(旱季)随土壤水分的减少由高到低变化.与其他地区的树种相比,即使受旱季的干燥少土双重胁迫,裸露岩溶区坡地上的青冈栎整树日蒸腾量仍然较高,推断在岩溶区旱季青冈栎的水分来源可能很大程度上依赖于富水的表层岩溶带.     

气候变暖对内蒙古地区小白杨物候的影响

基于1982—2006年内蒙古地区17个小白杨物候观测站的气温以及小白杨春季和秋季物候资料,对该区小白杨春季和秋季物候的变化趋势进行了研究,分析了物候期变化与气候变暖的关系,并利用逐步回归方法建立了小白杨始花期和落叶期变化的预估模型.结果表明：1982—2006年间,研究区气温呈增加趋势,该区小白杨春季物候呈提前趋势,秋季物候呈延后趋势;小白杨始花期与冬、春季气温呈负相关,主要影响因子为3—4月的平均气温;落叶期与秋季气温呈正相关,主要影响因子为8—10月的平均气温;根据气候变化国家评估报告,未来内蒙古地区春、秋季平均气温分别升高1.5 ℃～5.4 ℃和1.2 ℃～4.4 ℃,小白杨始花期将提前3.9～17.8 d,落叶期将延后3.0～12.4 d.     

东海水螅水母环境适应与生态类群

根据1997—2000年东海23°30′—33°00′ N、118°30′—128°00′ E海域4个季节海洋调查资料,依据丰度和同步表层温、盐度数据,采用曲线拟合构造了数学模型,并结合地理分布分析对东海水螅水母最适温度、最适盐度和生态类群进行了研究.结果表明：东海水螅水母适温环境多样,最适温度低于20 ℃的有15种,在20 ℃～22.5 ℃之间的有8种,在22.5 ℃～25 ℃之间的有12种,超过25 ℃的有17种;大多数物种（32种）最适盐度为32～34,大于34的有13种,在30～32之间的有6种,低于30的仅出现2种.水螅水母大多数物种生存的盐度区间较窄,它们的数量和分布范围有限.嵊山秀氏水母等2种属暖温带近海种,八囊摇篮水母等13种属暖温带外海种,宽外肋水母等8种属亚热带近海种,半口壮丽水母等5种具有热带大洋种特征,四叶小舌水母等25种属亚热带外海种.东海水螅水母的许多物种可作为东海水团重要的指示种.     

亚高山草甸华灰早熟禾对气候变化的响应

利用亚高山草甸华灰早熟禾生长发育的定位观测资料和相应的气象观测资料,分析了1985—2005年甘肃省玛曲县气候变化对牧草生长发育的影响.结果表明,研究期间,玛曲县降水量的年际变化呈下降趋势,其线性拟合倾向率为-9.895 mm·(10 a)^-1,降水量存在3 a的周期变化;气温的年际变化呈上升趋势,其线性拟合倾向率为0.341 ℃·(10 a) ^-1;华灰早熟禾生长季的干燥指数呈显著上升趋势,其线性拟合倾向率为0.036·(10 a)^-1,20世纪90年代初至2005年明显趋于干旱化.华灰早熟禾返青到籽实成熟约需140～150 d,期间对≥0 ℃积温、降水量、日照时数的要求分别为1000 ℃～1200 ℃、400～450 mm和1000～1100 h;华灰早熟禾在返青后54 d开始由缓慢生长转为迅速生长阶段,返青后第80天的生长速度达最大,返青后104 d开始由迅速生长又转为缓慢生长.受气候变暖的影响,华灰早熟禾抽穗期、开花期、成熟期、黄枯期每10年分别提前15 d、7～8 d、8～9 d、3 d.研究区的气候变化使该区华灰早熟禾产量变幅明显加大,产量的不稳定性增加.     

外源茉莉酸处理地下部对玉米化学防御反应影响的时间和浓度效应

在“高油115”玉米幼苗地下部施用4种不同浓度（10、50、100、200 μmol·L^-1）的茉莉酸3～48 h后,采用生化成分分析和基因表达分析方法,检测了处理部位（根系）和非处理部位（叶片）中防御物质及防御相关基因的表达,以探讨茉莉酸诱导玉米地下部对化学防御反应影响的时间和浓度效应.结果表明：茉莉酸处理玉米地下部对处理部位（根系）和非处理部位（叶片）化学防御反应的影响均与茉莉酸作用的时间和浓度相关.茉莉酸处理玉米地下部后,在3～12 h内就能直接诱导处理部位（根系）Bx9、PAL、PR-2a、MPI和FPS基因的表达,使得根中的丁布含量增加而总酚含量下降,其中100 μmol·L^-1茉莉酸处理浓度产生的诱导作用最强,其次是50 μmol·L^-1,再次是10 μmol·L^-1;后期诱导作用则逐渐减弱.另外,茉莉酸处理玉米地下部还能间接影响到非处理部位（叶片）的化学防御反应,50 μmol·L^-1茉莉酸在处理后3 h就能系统诱导叶片中Bx9和FPS基因的表达,使叶片的丁布含量增加;在6～24 h内则使叶片Bx9、PAL、PR-1、MPI和TPS基因表达量增加,丁布和总酚含量降低.可见,对于大部分检测指标来说,茉莉酸处理玉米地下部对地上部的间接诱导作用不如对地下部的直接诱导作用强,根系启动防御反应的时间较叶片早,同时,随着处理浓度的增加,茉莉酸对根系和叶片防御反应的诱导作用有增强趋势.     

黄荆提取物对蚜虫的毒力及其与吡虫啉的联合毒力

采用浸渍法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物、吡虫啉和氧乐果对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的毒力,利用毛细管点滴法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉混配对棉蚜的联合毒力,采用皿内选择法测定了黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉等药剂对桃蚜的驱避效应.结果表明：黄荆二氯甲烷种子提取物对苹果黄蚜、棉蚜和桃蚜的LC₅₀分别为334.59、362.79和2685.80 mg·L^-1,对苹果黄蚜和棉蚜的杀虫毒力较高.黄荆二氯甲烷种子提取物与吡虫啉按1000 ∶1混用,其共毒系数可达177.45,增效作用显著.黄荆二氯甲烷种子提取物和吡虫啉对桃蚜均有明显的驱避活性,处理后24和48 h 对桃蚜的驱避率分别达55.75%、39.44 %和69.89%、65.43%.噻虫嗪和啶虫脒也有一定驱避活性,处理后24和48 h对桃蚜的驱避率达16.52%～33.68%.