作物水分代谢及其调节

简要评述了作物水分吸收、散失过程及其影响因素,对气孔的调节机制、量化控制研究现状进行了分析。对根系水分倒流、气孔最优化调节、气孔不均匀关闭进行了介绍。     

植物水分利用率及其提高途径

植物水分利用率有不同范围,不同层次,不同水的概念,其最基本的是光合作用／蒸腾作用的比值,影响这两个过程的因素均能影响ＷＵＥ,提高途径主要有：作物种和品种的选择和改良、作物施肥、补充灌溉,应用化学物质等。     

两个油菜种对水分胁迫的适应方式

本文报道了2个油菜种对水分胁迫的适应方式。研究表明:芥菜型油菜对水分胁迫的适应性强于甘蓝型。其主要原因是由于形态方面的抗旱性,包括发育良好的根系,较厚的蜡质关闭了气孔。同时芥菜型油菜能将其余部分的水分调用到生长区而免遭旱害。甘蓝型油菜叶水势下降快,在相同水势下其相对电导值低于芥菜型。同时还观察了2个种在干旱条件下叶绿体与其基粒的变化。总之,芥菜型具典型的高水势耐旱特性,而甘蓝型具低水势耐旱特性。     

施肥干扰对陕北黄土丘陵区三个典型群落结构组成的影响

在陕北黄土丘陵区,为了加快当地植被的恢复速度,结合当地条件,通过小区施肥实验与野外调查,研究了施肥对不同演替阶段的3个典型群落:猪毛蒿(Artemisia scoparia)、长芒草(Stipa bungeana)和铁杆蒿(Artemisia sacrorum)结构组成的影响。结果表明:(1)与对照相比,施肥后3个群落中物种的重要值发生改变。猪毛蒿群落中,1年生植物狗尾草(Setaria viridis)重要值减小,而多年生植物阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus)、冰草(Agropyron cristatum)等重要值增大,成为群落中的主要物种;长芒草群落,与对照相比,施肥降低了优势种长芒草的重要性,而达乌里胡枝子(Lespedeza dahurica)的重要值明显增大;铁杆蒿群落则随着肥量增加,铁杆蒿的重要值表现为逐渐上升,与对照相比,群落中的伴生种二裂萎陵菜(Potentilla bifurca)、茭蒿(Artemisia giraldii)在处理区的平均重要值有所下降,而演替后期物种达乌里胡枝子的重要值增大。(2)与对照相比,通过施肥,除铁杆蒿群落高肥区密度外,3个群落的高度、生物量和密度均有显著提高,表现为高度和生物量在高肥区达最大,密度在中肥区达最高。3个群落相比,演替前期的猪毛蒿群落提高幅度最大,长芒草次之,铁杆蒿最小。(3)施肥改变了3个群落的物种多样性。群落类型不同,其变化趋势亦不同。猪毛蒿和铁杆蒿群落Patrick丰富度指数在中肥区达最高,随着施肥量的增加,Margalef(Ima)、Shannon-Wiener(Isw)和Pielou(J)指数产生不同程度的下降,而Berger-Parker优势度指数(I)逐渐增大;长芒草群落则随着施肥量的增加,Patrick指数、Ima、Isw和J均有不同程度的上升,而优势度指数I呈下降趋势。     

陕北黄土高原辽东栎(Quercus liaotungensis)群落类型划分及其生态位特征

根据陕北黄龙林区辽东栎群落30个样地资料,通过聚类对该群落进行了类型划分,共划分为6个群丛,分别为A.辽东栎(Quercus liaotungensis）-土庄绣线菊(Spiraea pubescens)、B.辽东栎-虎榛子(Ostryopsis davidiana)、C.辽东栎-胡枝子（Lespedeza bicolor）、D.辽东栎-水栒子(Cotoneasten multtflorus)、E.辽东栎-白刺花（Sophora viciifolia）、F.辽东栎-黄蔷薇(Rosa hugonis)。另外,对各类型辽东栎林和不同坡向辽东栎群落的生物多样性进行了计算,结果表明各群落Whittaker多样性指数存在明显的差异,并与其所处的生境条件密切相关,其中与坡向关系较大,即北坡>西北坡>东南坡>西南坡>南坡。最后,对辽东栎林乔木层和灌木层组成种类生态位和生态位重叠进行了计算分析,结果表明,乔木层,辽东栎、油松、白桦不仅生态位宽度较大（LB值1.2~1.5）,而且三者之间的生态位重叠值也较大（Oik值0.7~0.9）;在现演替阶段它们之间存在着较为激烈的资源利用性竞争;灌木层,土庄绣线菊、榛子、铁杆蒿、黄蔷薇生态位宽度较大（LB>1）,而葱皮忍冬、南蛇藤、鼠李、鞘柄菝葜较小（LB为0.4~0.45）;生态位重叠值>0.8的种对仅占灌木计算种对的2.8%,而<0.6的种对占87.4%。     

培养条件对离体丹参根苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性的影响

以2年生丹参离体根为材料,研究了反应液pH、反应时间和材料预培养时间以及苯丙氨酸、肉桂酸和阿魏酸溶液处理对根中苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的影响.结果表明:(1)PPO和PAL的最适反应pH分别为6.0和8.8,反应时间分别为30 min和60 min,最适预培养时间为10~12 h.(2)苯丙氨酸处理能抑制PAL活性,且在0.062 5 mmol·L-1时抑制作用最大,但随浓度增加无规律性变化;浓度低于1.0 mmol·L-1的苯丙氨酸处理能提高PPO的活性,且在0.062 5 mmol·L-1时促进作用最强.(3)不同浓度肉桂酸均能抑制PAL活性,并在0.125 mmol·L-1时抑制作用最大,且低浓度(≤0.125 mmol·L-1)的影响比高浓度(≥0.25 mmol·L-1)更大;低浓度肉桂酸(≤0.25 mmol·L-1)处理能提高PPO的活性并在0.25 mmol·L-1时达最大值,而在0.25~2.0 mmol·L-1浓度范围内肉桂酸对PPO活性的抑制作用随浓度的升高而增强.(4)阿魏酸对PAL表现出产物反馈抑制作用,并在0.125 mmol·L-1时抑制作用最大,但对PPO的活性有促进作用,且在0.5 mmol·L-1时PPO活性最高.可见,离体丹参根的苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性测定有其适宜的pH、反应时间和与培养时间,苯丙氨酸、肉桂酸和阿魏酸溶液对2种酶活性的影响不同且浓度间有差异.     

植物应对干旱胁迫的阶段性策略

干旱是影响植物生存、生长和分布的最重要的非生物胁迫之一,全球暖干化将加剧干旱胁迫.植物对干旱胁迫的响应和适应机制一直是
学术研究的热点领域.本文综述了植物应对干旱胁迫的生长和生理响应,在已有的研究结果基础上,提出了植物应对干旱胁迫的阶段性响应策略.从干旱开始到干旱致死,植物经历了干旱开始-轻度干旱-中度干旱-严重干旱-极端干旱5个阶段,分别对应着应激响应-主动适应-被动适应3种响应方式和适应机制.不同阶段中植物抗旱机制的核心任务不同.最后提出了研究植物阶段性响应策略需要解决的关键科学问题及研究方向.     

分根区干湿交替对玉米光合速率及蒸腾效率的影响

以玉米为材料研究了分根区干湿交替对叶片光合速度及蒸腾效率的影响,结果发现控制１／２根区交替供水和固定１／２根区供水在减少用水量的同时,叶片蒸腾速度明显下降,而光合速度不明显,蒸腾效率提高;控制１／２根区交替供水比固定１／２根区供水在光合维持高水平稳定时所要求的土壤含水量低,其蒸腾效率较高。干湿交替能够增加根冠比、根干重和根九。证明控制性分根交灌溉可提高玉米腾效率达到节水的目的。     

黄土高原半灌木达乌里胡枝子和铁杆蒿对土壤干旱胁迫的生理响应

采用桶栽称量法,对重度干旱、中度干旱和适宜水分[分别为田间最大持水量的35％、55％和75％(CK)]条件下达乌里胡枝子[Lespedeza daurica (Laxm.) Schindl.]和铁杆蒿(Artemisia sacrorum Ledeb.)叶片的7个生理生化指标的动态变化进行研究.结果表明:在干旱条件下,随处理时间延长,达乌里胡枝子和铁杆蒿叶片的SOD活性逐渐增加,总体上与对照差异不明显;二者的POD活性呈先升高后降低的变化趋势、CAT活性总体上呈降低-升高-降低的变化趋势、APX活性则呈现不同的波动规律,但POD、CAT和APX活性峰值及出现的时间有差异,其中在重度干旱条件下POD、CAT和APX活性的变化幅度均最大.在干旱条件下,达乌里胡枝子和铁杆蒿叶片MDA含量均随处理时间延长呈先升高后降低的趋势且MDA峰值均明显低于对照,但二者的MDA含量水平及其峰值出现的时间有一定的差异;在不同处理条件下,二者叶片的游离脯氨酸含量随处理时间延长呈现不同的波动规律,其中,在中度干旱条件下游离脯氨酸含量变化幅度均最大;在干旱条件下,二者可溶性蛋白质含量均随处理时间延长逐渐增加,但总体上与对照差异不显著.研究结果说明:达乌里胡枝子和铁杆蒿对干旱胁迫的生理响应有一定差异,但作为黄土高原乡土植物,二者具有相似的抗旱机制,表现出较强的抵御和适应干旱的能力.