沙坡头主要建群植物油蒿和柠条的气体交换特征研究

在自然条件下对沙坡头人工固沙区主要建群植物油蒿和柠条的气体交换特征进行了比较研究。结果表明,油蒿和柠条都具有典型的双峰型光合速率日进程曲线,它们的气孔导度日变化趋势也与净光合速率日变化相一致;在一日内油蒿的气孔导度、净光合速率和蒸腾速率始终大于柠条。油蒿和柠条在８：００￣１０：００光合速率下降的主要决定因素是气孔导度,而在午间（１０：００￣１４：００）和午后（１６：００￣１９：００）,光合速率的上     

科尔沁草原主要牧草冷蒿和差不嘎蒿的生理生态学特性与竞争机制

一日内冷蒿和差不嘎蒿的光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）在早或晚出现了最高值,而其余时间则变化低缓,原因归结于沙地环境因子和植物内部因子的共同作用。冷蒿的Pn和WUE日均值高于差不嘎蒿,E的日均值却低于差不嘎蒿,说明冷蒿在干旱环境下具有较高的物质生产量和节约用水的能力。自然状态下冷蒿各生长季的水势（ψω）和充分膨胀时的渗透势（ψπ^100）远低于差不嘎蒿,水分相对亏缺（RWD）、束缚水含量（BWC)、缚水与自由水的比值（BWC／FWC）元高于差不嘎蒿,表明其具有更强的抗旱性;干旱和旱后复水条件下差不嘎蒿的RWD、BWC和BEW／FWC产生大幅度波动;长期极端干旱条件下两才RWD、EWC和ψω终极植相近;长期淹水对冷蒿生理过程的影响更大些。干旱使两种牧草蛋白质发生分解,脯氨酸和可溶性糖大量累,其中冷蒿的累积量远远超过差不嘎蒿,这种累积特征可能正是两种牧草竞争机制的本质所在。     

内蒙古科尔沁沙地两种沙生植物冷蒿和差不嘎蒿竞争策略的生理生态学依据

研究了中国内蒙古科尔沁沙地两种优势灌木冷蒿(Artemisiafrigida Willd)和差不嘎蒿(Artemisia halodendronTurcz.ex Bess)在不同土壤水分状况条件下的气体交换、水分关系和叶片的化学特性.测定设置了5个土壤水分梯度:土壤最大含水量(体积含水量,30%)、田间持水量(对照,20%)、轻度水分胁迫(10%)、极端干旱(＜4%)和旱后复水(20%).冷蒿的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(TR)和水势(ψw低于差不嘎蒿,相对水分亏缺(RWD)、束缚水含量(BWC)、束缚水与自由水的比值(BWC/FWC)和综合抗旱性指数(DI)高于差不嘎蒿.两种灌木对不同土壤含水量的响应不同,随着土壤含水量的逐渐下降,差不嘎蒿的ψw、BWC和BWC/FWC出现大幅度的波动,波动幅度远远的大于冷蒿,冷蒿则显示了一个较差不嘎蒿高的持水能力和抗旱能力.冷蒿和差不嘎蒿的脯氨酸和总可溶性糖含量随土壤含水量的降低均呈增加的趋势,冷蒿增加的幅度大于差不嘎蒿,说明冷蒿的渗透调节能力在干旱过程中有较大提高.在长期极端干旱条件下,两种灌木的ψw,RWD,BWC和BWC/FWC的终极值相近;有机物、脯氨酸和总可溶性糖含量大量累积;冷蒿的脯氨酸和总可溶性糖含量增加的幅度和可溶性蛋白质降解的幅度远远超过差不嘎蒿;我们认为此时累积的物质主要作为营养物质,以供植物的旱后恢复,此时冷蒿的恢复能力超过差不嘎蒿,这是极端干旱条件下差不嘎蒿死亡而冷蒿存活的主要原因之一.我们的研究结果显示,相对于差不嘎蒿而言,冷蒿在水分胁迫条件下的生理生态学特性更有利于其在固定沙地的生长,差不嘎蒿则由于对水资源微弱的竞争丧失了生存优势,是引起科尔沁沙地植被演替过程中冷蒿替代差不嘎蒿的主要原因.     

中国东北科尔沁沙地两种建群植物的抗旱机理

在土壤田间持水和干旱胁迫条件下,对冷蒿和差巴嘎蒿的多个抗旱性生理指标进行了测定,结果表明:1、在两种土壤水分状况下,冷蒿的水势低于差巴嘎蒿,水分相对亏缺、束缚水含量、束缚水与自由水比值、综合抗旱性指数均明显高于差巴嘎蒿,且胁迫前后冷蒿上述指标的变化幅度高于差巴嘎蒿。2、土壤田间持水量条件下冷蒿干物质累积量、硝态氮含量和硝酸还原酶活性高于差巴嘎蒿,可溶性蛋白质含量和叶绿素含量低于差巴嘎蒿。水分胁迫发生时,冷蒿蛋白质降解的幅度高于差嘎蒿;冷蒿体内脯氨酸的累积量可达胁迫前的8.2倍,差巴嘎蒿只达原来的2.2倍;冷蒿可溶性糖含量达胁迫前的1.29倍,差巴嘎蒿只达胁迫前的0.37倍;胁迫条件下冷蒿的叶绿素含量高于差巴嘎蒿。3、严酷的沙区环境条件下,冷蒿在一日内各时刻的蒸腾速率和水势均低于差巴嘎蒿,且日间波动平缓。     

科尔沁沙地4种植物抗旱性的比较研究

对科尔沁沙地小叶锦鸡儿,紫穗槐,差巴嘎蒿和胡枝子4种植物的若干水分生理生态指标进行了测定。结果表明,小叶锦鸡儿具有低水势,高水力和束缚水／自由水比及水分利用效率,抗旱性强;紫穗槐的各项指标与小叶锦鸡儿相反,抗旱性最差;差巴嘎蒿虽然水势较高,但它的持水力高,束缚水／自由水比和水分利用效率都较高,抗旱性也较强,但次于小叶锦鸡儿;胡枝子的水势和持水力较低,束缚水／自由水比及水分利用效率一般,它的抗旱性强于紫穗槐,但比差巴嘎蒿差。     

金冠,毛里斯,新红星苹果光合特性的研究

通过对金冠、新红星、毛里斯３种苹果品种光合特性日变化,季节变化的研究,结果表明：金冠、新红星２种苹果树的光合速率（Ｐｎ）在日变化中出现相似的峰值,日变化呈单峰曲线,高峰值出现在一日中的９：００－１１：００。毛里斯苹果的光合速率（Ｐｎ）日变化呈双峰曲线,高峰值出现在一天之中的９：００－１１：００,３种苹果光合速率（Ｐｎ）在季节变化曲线中高峰值期为６月份。并得出各种苹果的光合速率（Ｐｎ）与其蒸腾强度Ｉ     

日照强度对观叶菠萝叶绿体内含物变化的影响

用在强光下固定观叶菠萝自顶端至基部６层叶片的方法,发现第１层至第６层叶片的叶绿体内均有一种球形物质,用常规电镜的双染色法不能使之着色,其随阳光强弱有明显的日变化,即８：００尚未出现,１０：００出现少数,１２：００大量出现,１４：００数量大为减少,１６：００消失。基部老叶片内球形物和淀粉颗粒极少,用四甲亚胺高碘酸银法染球形物成黑色,证明为复合碳水化合物,推测可能为光合碳循环的中国产物在不能输出的情况     

小叶锦鸡儿和狭叶锦鸡儿的光合特性及保护酶系统比较

对锦鸡儿属羽状叶类群的代表植物--小叶锦鸡儿(Carag ana microphylla)和假掌状叶类群的代表植物--狭叶锦鸡儿(Caragana stenophyll a)的光合特性和保护酶系统进行了比较研究.小叶锦鸡儿的光补偿点(217 μmol photo n/(m2·s))、光饱和点(1107μmol photon/(m2·s))、光合最适温度(25.65℃) 均低于狭叶锦鸡儿(光补偿点,342μmol photon/(m2·s);光饱和点,1444μmol phot on/(m2·s);光合最适温度,32.89℃),前者在低温、低光强下表现出更高的光合速率 .小叶锦鸡儿净光合速率表现出随空气相对湿度增大而升高趋势,而狭叶锦鸡儿则在空气相对湿度为80%～90%时,净光合速率达到最大.这说明狭叶锦鸡儿光合系统对强辐射、高温和干旱环境的适应能力大于小叶锦鸡儿,小叶锦鸡儿对低辐射的利用能力高于狭叶锦鸡儿.狭叶锦鸡儿净光合速率和光能利用效率日进程午后高于小叶锦鸡儿,表明狭叶锦鸡儿的保水能力好于小叶锦鸡儿.小叶锦鸡儿LUE日平均值(8.17mmolCO2/mol photon)大于狭叶锦鸡儿(7.08 mmolCO2/mol photon),表明小叶锦鸡儿对低光强环境适应能力强.这些光合特性正好与它们分布区的光、温、湿条件相适应.从光合特性来看,狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿更适于在光辐射充足、气温较高、降水更少的环境下生长.狭叶锦鸡儿有较高的POD和S OD活性,导致其自由基含量、MDA含量和细胞膜相对透性小于小叶锦鸡儿,这是狭叶锦鸡儿适应其干旱、高温、强辐射环境的重要特性.狭叶锦鸡儿叶细胞游离脯氨酸含量小于小叶锦鸡儿,也说明狭叶锦鸡儿对干旱的适应性强.结果表明(1)锦鸡儿属植物是以光合特性和抗氧化系统的变异来适应它们的光、温、湿环境的.(2)假掌状叶的代表植物--狭叶锦鸡儿比羽状叶的代表植物--小叶锦鸡儿对干旱、高温、强辐射的适应性强.这一研究结果似可以作为羽状叶是原始类群、假掌状叶是较进化类群观点的证据.     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅱ.光合特性和水分代谢特性(英文)

研究了不同地区(117.6o ~105.7o E,44.6o ~38.8o N)分布的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性。结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加。光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策。这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应。这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础。(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致。不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化。光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性Ⅱ.光合特性和水分代谢特性

研究了不同地区(117.6°～105.7°E,44.6°～38.8°N)分布的小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caraganadavazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性.结果发现:(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强;净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降;净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加.光合日进程午前优势逐渐升高,光合速率逐渐升高,光能利用率逐渐升高,蒸腾速率逐渐降低,水分利用效率显著升高,叶含水量逐渐降低,植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策.这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应.这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础.(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性,而且这种连续性与环境的梯度变化相一致.不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化.光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的地理替代分布是连续过渡的,是一个连续地理渐变群.     

内蒙古科尔沁沙地两种沙生植物冷蒿和差不嘎蒿竞争策略的生理生态学依据(英文)

Gas exchange, water relations and leaf chemical characteristics were examined of twodominant psammophytes: Artemisia frigida Willd and A halodendron Turcz. ex Bess in Horqin sandy land, NeiMongol, China under different water regimes. The measurements were conducted by submitting the plantsto five different irrigation levels. A. fTigida was characterized by lower photosynthetic rate (Pn), lowertranspiration rate ( TR and lower shoot water potential (ψuw) relative to A. halodendron. Foliage of A frigdahad higher values of relative water deficit (RWD), bound water content (BWC), ratio of bound water contentto free water content (BWC/FWC) and integrated drought-resistant index (DI than that of A. halodendron.Water relations differed significantly between two species in response to soil water availability. ψw, BWCand BWC/FWC ratio of A halodendron exhibited large variation with gradual decrease of soil moisture.However, in terms of these parameters, A. fRIGIDA was characterized by higher capacity of water holding anddrought tolerance relative to A halodendron. Proline and total soluble sugar contents of A frigida and Ahalodendron tended to increase with decrease of soil moisture and the former had a larger increaseamplitude than the latter. This shows that A frigida has a higher osmotic regulation ability than A halodendron.Under the extreme drought conditions, ψw, RWD, BWC and BWC/FWC of two species were approximate,but soluble proteins degraded largely. A large amount of accumulation of organic matter, proline and totalsoluble sugars were observed in both A halodendron and A frigida. The increase in proline and total solublesugar contents and soluble protein degradation of A frigida far exceeded those of A. halodendron. Webelieve that the accumulated materials at this moment are mostly of nutrient substances available for therecovery of plants after the drought. This is one of the reasons why A halodendron plants died while Afrigida plants survived under extremely drought condition. Our results suggest that these ecophysiologicalfeatures of A frigida are favorable to its growth in the fixed sandy land compared with A halodendron, whichoften lost its dominance due to weak competition for water sources under lower soil water availability andare major factors resulting in replacement of A. halodendron by A. frigida in the later stage of sandyvegetation succession in Horqin.     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

胡杨叶片气孔导度特征及其对环境因子的响应

依据2005年对极端干旱区荒漠河岸林胡杨的观测资料,对胡杨气孔运动进行了分析研究以揭示胡杨的水分利用特征与抗旱机理。结果表明:(1)胡杨叶片气孔导度日变化呈现为周期波动曲线,其波动周期为2 h,傍晚(20:00)波动消失;净光合速率和蒸腾速率与气孔导度的波动相对应而呈现同步周期波动。(2)胡杨的阳生叶气孔导度高于阴生叶,且不同季节气孔导度值不同,阳生叶气孔导度的季节变幅大于阴生叶。(3)胡杨气孔导度与气温、相对湿度和叶水势有显著相关关系,当CO2浓度较小时,胡杨气孔导度随CO2浓度的增加而增加,当CO2浓度达到一定值后气孔导度不再增加,反而随CO2浓度的增加大幅度降低。(4)胡杨适应极端干旱区生境的气孔调节机制为反馈式反应,即由于叶水势降低导致气孔导度减小,从而减少蒸腾耗水,达到节约用水、适应干旱的目的,表明胡杨的水分利用效率随气孔限制值的增大而减小,二者呈显著负相关。     

干旱胁迫下杨树无性系苗期光合与气孔形态变异研究

为了解不同干旱胁迫处理下,杨树叶片光合特性和气孔形态的变化规律,本研究以4个杨树无性系为材料,对其干旱胁迫下光合指标与气孔形态指标进行测定分析,方差分析结果表明：除气孔器长在处理间差异不显著外,其他性状在无性系间、处理间和无性系与处理交互作用间均达极显著差异水平。随着土壤相对含水量的逐渐降低,无性系净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现出不同程度的下降;而胞间二氧化碳浓度呈现为先降后升趋势,表明当土壤相对含水量大于40%时,光合作用的主要限制因子是气孔因素,当土壤相对含水量低于40%时,光合作用的主要限制因子转换为非气孔因素。气孔形态研究结果表明,各指标均随土壤相对含水量的持续降低呈现出持续下降趋势。利用隶属函数法对不同干旱胁迫下4个杨树无性系的抗旱性进行综合评价,结果表明：白城小青黑杨的抗旱性优于其他三个无性系。     

Recovery responses of photosynthesis,transpiration, and stomatal conductance in kidney bean following drought stress

Photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and chlorophyll fluorescence characteristics were examined in kidney bean plants, with developing gradually water stress for several days after watering and then permitted to recover by re-watering. The photosynthetic rate, transpiration rate, and stomatal conductance decreased rapidly by withholding water for 2 days. The F_v/F_m of chlorophyll fluorescence characteristics slightly decreased when the water was withheld for 7 days. After re-watering the rate of recovery of photosynthesis, transpiration, and stomatal conductance decreased gradually as the days without watering became longer. The differences existed in rates of recovery of photosynthesis, transpiration, and stomatal conductance following drought stress. Among the fractional recoveries the highest was photosynthesis, and the lowest was stomatal conductance. Photosynthesis rate following drought stress was rapidly recovered until 2 days after re-watering, then recovered slowly. The critical time for the recovery of photosynthesis was recognized. The results show clearly a close correlation between the leaf water potential and the recovery level and speed of photosynthesis, transpiration, and stomatal conductance.     

科尔沁沙地不同演替阶段冷蒿群落的结构特征

采用空间序列替代时间序列的方法,对科尔沁沙地不同演替阶段3个冷蒿群落的物种组成和物种多样性进行研究.结果表明:处于3个演替阶段的冷蒿群落为杠柳-冷蒿群落、杠柳-冷蒿+差巴嘎蒿群落及冷蒿-糙隐子草群落.3个冷蒿群落均以菊科、禾本科和藜科植物占优势.随着群落的演替,群落植物种数和科数逐渐减小,禾本科植物的种数逐渐减小,但菊科和禾本科植物种数所占比例逐渐增大.3个冷蒿群落中物种多样性顺序为:杠柳-冷蒿+差巴嘎蒿群落>杠柳-冷蒿群落>冷蒿-糙隐子草群落.3个冷蒿群落间的物种组成差异不大,群落间物种相似度较高.3个群落中冷蒿的盖度最大,其盖度随着群落的演替逐渐增大.     

干旱胁迫对4种植物蒸腾特性的影响

在温室条件下研究类芦等4种植物在干旱胁迫下的蒸腾特性。结果表明,在正常供水情况下,4种植物蒸腾速率和气孔阻力日变化规律明显;在干旱胁迫下,气孔阻力增大,蒸腾速率逐步降低,当水势下降到临界值时,气孔关闭,气孔阻力急剧增大,蒸腾速率降至最低。4种植物中,类芦的水分利用效率最高,其次为百喜草和香根草,五节芒最低。4种植物的抗旱力以类芦最强,百喜草和香根草其次,五节芒最弱。     

七种蒿属植物种子重量形状及萌发特性的比较研究

在实验室条件下 ,对 7种蒿属植物种子 (差巴嘎蒿、乌丹蒿、万年蒿、大籽蒿、黄蒿、野艾蒿和冷蒿 )进行重量、形状及萌发特性的比较研究。沙生先锋植物乌丹蒿和差巴嘎蒿的种子重量较大、形状扁平 ,这些特征是植物对流沙环境进化的适应机制之一。黄蒿种子小且呈圆形 ,具有持久土壤种子库 ,因此黄蒿抗干扰能力较强。 7种蒿属植物有 3种萌发格局 :大籽蒿、万年蒿、差巴嘎蒿和冷蒿的萌发前期快 ,后期平缓 ;野艾蒿和黄蒿整个萌发过程平缓 ;乌丹蒿早期和后期萌发平缓 ,中间快。乌丹蒿推迟萌发高峰是它比差巴嘎蒿更适应流沙环境的机制之一。从种子萌发格局分析 ,黄蒿种子具有生理后熟或休眠机制 ,大籽蒿种子萌发是典型的机会主义。黄蒿、野艾蒿和冷蒿种子具有风险分摊的萌发机制。种子重量和形状与发芽率之间无相关性 ,重量和形状则显著相关。