干旱区胡杨光合作用对高温和CO2浓度的响应

采用LI-6400便携式光合作用测定仪实测的塔里木河下游胡杨(Populus euphratica oliv)光合作用参数,探讨了不同地下水埋深下的胡杨光合作用对CO2浓度增加和温度升高的响应.结果表明:(1)CO2浓度升高减小了胡杨气孔导度,促进了光合速率、胞间CO2浓度和水分利用效率的增加,但不同地下水埋深下,胡杨光合作用参数对CO2浓度升高的响应不同,干旱环境(地下水埋深较深)下的响应程度大于水分适宜(地下水埋深浅)环境下的响应;(2) 高温引起胡杨气孔发生不完全关闭,导致了光合作用的光抑制发生,从而降低了胡杨光合速率,但降低程度受水分条件的影响,地下水埋深较深环境下的影响程度大于地下水埋深浅的;(3)地下水埋深是控制干旱区胡杨光合作用对CO2浓度和温度升高的根本因素,6m是胡杨生长正常的临界地下水埋深,地下水埋深>6m,胡杨即遭到水分胁迫,地下水埋深>7m,胡杨即受到了较严重的水分胁迫.     

新疆塔里木河下游物种多样性与地下水位的关系

依据塔里木河下游7个监测断面36眼地下水位观测井和36个植物样地野外采集的数据,应用Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner信息指数、Alatalo均匀度指数和修正的Simpson多样性指数以及含参数的Hill指数,对塔里木河下游物种多样性特征进行了分析。结果表明:塔里木河下游物种多样性与地下水埋深有显著的关联性,随着地下水埋深增大,塔里木河下游物种丰富度和多样性均表现出递减趋势,而均匀度指数的变化趋势则不甚明显;Hill指数的分析表明,以地下水埋深6m和10m为界,多样性变化明显分为3个不同的变化阶段,其中地下水埋深在6m以下时,多样性锐减,且曲线最终趋于平直。综合野外调查和样地资料分析,认为塔里木河下游物种多样性受损的临界地下水位为6m左右。     

普通野生稻保护和未保护居群遗传多样性的比较

为了评价普通野生稻自然居群遗传多样性,用24对SSR引物对5个保护居群（江西东乡庵家山JXD、湖南茶陵HNC、湖南江永HNJ、广东高州大岭GDD、海南儋州HND）和3个未保护居群（广西武宣GXW、广西来宾GXL、广东高州朋山GDP）,共计356个单株进行了遗传多样性分析。24个位点均表现为多态,其中18个位点表现杂合子不足,RM339位点观察杂合度最高,RM336位点预期杂合度最高。SSR分析结果表明,8个居群的遗传多样性都较高,其中5个保护居群的Ae变幅为1．780（JXD）～2．504（HNJ）,肌变幅为0．397（JXD）～0．555（HNJ）;3个未保护居群Ae变幅为2、153（GDP）～3．226（GXL）．He变幅为0．492（GDP）～0．640（GXL）。5个保护居群与3个未保护居群之间的遗传距离较大（0．6585）。这说明虽然有些居群得到了保护,但未保护居群的保护、收集价值仍然很大。居群间遗传分化明显（Fst=0．399）,居群间遗传距离最小的HNJ居群与GXL居群的相似系数也只有0．43。F一统计显示所用居群都偏离了Hardy—Weinbery平衡（Fis=0．147）,其中GDD、GDP、HND居群Fis〈0,表现为杂合子过剩;居群JXD的Fis为0．109,表现轻微的杂合子缺乏;HNC、HNJ、GXW、GXL的F括〉0,Fis值变幅为0．315（GXW）～0．473（HNJ）,说明这4个居群中杂合子不足,可能与这些居群自交比例高有关。     

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）.     

新疆塔里木河下游土壤特性及其对物种多样性的影响

结合塔河下游大西海子至台特玛湖区段的8个地下水监测断面、31个土壤剖面的217个土样分析数据,利用非参数检验、单因素方差分析和灰色关联方法,分析了塔河下游土壤特性及其对物种多样性变化的影响.研究结果表明,塔河下游土壤除全磷外,有机质等指标存在垂直分布差异,出现显著差异的土层深度为50cm.塔河下游上段的土壤养分含量相对较高,下段较低;物种多样性指数自上段至下段的下降趋势与有机质等的变化相同,而植物群落退化则表现为从复合群落到单一群落的演变趋势,即从乔(胡杨为主)、灌(柽柳为主)、草复合群落演变到单一的柽柳灌丛群落.灰色关联分析表明塔河下游上层(0～50cm)土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量与物种多样性的相关性较高.塔河下游土壤有机质、全氮、全磷、全钾等在一定程度上对物种多样性变化有一定影响.     

胡杨木质部水分传导对盐胁迫的响应与适应北大核心CSCD

解析植物木质部导水率对逆境的响应和适应对促进植物抗逆性机理研究和受损植被恢复具有重要意义。该文以荒漠河岸林建群种胡杨(Populus euphratica)为研究对象,系统分析了胡杨幼株根、茎、叶水分传输通道对不同浓度盐胁迫的响应和适应。结果表明:(1)胡杨幼株根系对盐胁迫的敏感性高于茎和叶,盐胁迫下根系生长和根尖数显著受到抑制,根木质部易于发生栓塞,导水率明显降低。(2)胡杨幼株茎木质部导水率对盐胁迫的响应依盐浓度而定,轻度(0.05 mol·L–1 Na Cl)和中度(0.15 mol·L–1 Na Cl)盐胁迫下,胡杨可以通过协调导管输水的有效性和安全性来调节木质部的导水率,维持植物正常生长;重度(0.30 mol·L–1 Na Cl)盐胁迫下,胡杨茎木质部导管输水有效性和安全性均明显降低,木质部导水率显著下降,并伴随叶片气孔导度的显著降低,从而严重抑制了胡杨的光合和生长。     

塔里木河下游地下水埋深对胡杨气体交换和叶绿素荧光的影响

为了分析干旱环境下地下水埋深变化对胡杨(Populus euphratica oliv.)光合作用的影响,对塔里木河下游3个地下水埋深(4.91,6.93m和8.44m)环境下胡杨叶片的气体交换日变化、光响应曲线、PN-C_i曲线以及叶绿素荧光特性等进行了比较研究。研究结果表明:当地下水埋深从4.91m增加到6.93m和8.44m,胡杨光合速率(P_N)(10:00),初始荧光(F₀)、最大荧光(F_m)、以及PSⅡ实际光化学效率(Ω_PSⅡ)、电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(NPQ)和正午叶水势(Ψ_midday)等都发生了明显变化,其中胡杨NPQ增加了109% 127%,Ω_PSⅡ,ETR和Ψ_midday分别减小了24% 29%,17% 22%和31.6% 45.6%,表明胡杨受到的干旱胁迫程度在增加;而当地下水埋深在6.93 8.44m之间时,上述参数无显著变化,表明胡杨很可能处于相同干旱胁迫程度;并且在地下水埋深4.91 8.44m范围内,最大光化学效率(F_v/F_m),表观量子效率(φ),Rubisco羧化速率(V_cmax), 等参数都未发生明显变化,表明即使地下水埋深增加到8.44m,此时的干旱胁迫程度也未超过胡杨的耐受能力,其光合能力也未受到不可逆转的伤害。     

极端干旱生境下胡杨克隆水分整合特征及其生态意义

克隆水分整合是克隆植物有效利用异质性生境资源的重要对策,也是在恶劣生境下得以定植、存活的重要生存策略。本研究以塔里木河下游的胡杨（Populus euphratica Oliv.）为对象,结合野外调查、稳定同位素技术、生理生态监测实验,调查胡杨的克隆水分整合特征并分析其生态意义。结果显示,胡杨母株与其克隆幼株间存在显著水分生理整合,水分整合以顶向传输为主,水分整合过程与整合水量受到母株生理节律及母株到幼株间隔子长度的影响;克隆幼株因水分整合而能够获取与母株相似的深层土壤水分,比同一区域实生幼株拥有更好的水分获取能力,并使胡杨克隆幼株比实生幼株保持相对更高的水力导度、叶片水分含量及叶水势;在极端干旱生境下的这种水分获取及利用策略使胡杨克隆幼株比实生幼株具有更高的光化学效率与光合性能,有助于克隆幼株在不利生境下定植、存活并保持更高的生存优势。     

胡杨木质部水分传导对盐胁迫的响应与适应

解析植物木质部导水率对逆境的响应和适应对促进植物抗逆性机理研究和受损植被恢复具有重要意义。该文以荒漠河岸林建群种胡杨(Populus euphratica)为研究对象, 系统分析了胡杨幼株根、茎、叶水分传输通道对不同浓度盐胁迫的响应和适应。结果表明: (1)胡杨幼株根系对盐胁迫的敏感性高于茎和叶, 盐胁迫下根系生长和根尖数显著受到抑制, 根木质部易于发生栓塞, 导水率明显降低。(2)胡杨幼株茎木质部导水率对盐胁迫的响应依盐浓度而定, 轻度(0.05 mol·L^-1 NaCl)和中度(0.15 mol·L^-1 NaCl)盐胁迫下, 胡杨可以通过协调导管输水的有效性和安全性来调节木质部的导水率, 维持植物正常生长; 重度(0.30 mol·L^-1 NaCl)盐胁迫下, 胡杨茎木质部导管输水有效性和安全性均明显降低, 木质部导水率显著下降, 并伴随叶片气孔导度的显著降低, 从而严重抑制了胡杨的光合和生长。