UV-B辐射增强对反枝苋形态、生理及化学成分的影响

通过大田盆栽实验,研究了2种增强的UV-B辐射对双子叶C4植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)形态、生理、生物量分配及化学成分的影响.结果表明:增强UV-B辐射处理下分枝数、叶片数、高度和基径均没有显著变化.高、低剂量的UV-B处理均导致过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组(P＜0.05),但对超氧化物歧化酶(SOD)活性无影响,低剂量辐射下过氧化物酶(POD)活性显著高于对照而高剂量辐射下无显著变化,同时丙二醛(MDA)含量随辐射剂量的增加而显著增加(P＜0.05).收获期低剂量辐射处理下的资源分配模式发生变化,分配到叶片的生物量比例显著增加,而分配到根的比例显著减小,但高剂量辐射对生物量分配无影响.UV-B辐射处理下根、茎、叶部所检测的大多数化学成分与对照相比均有显著变化:叶片中可溶性蛋白、木质素和脂肪,根中木质素,茎中纤维素、木质素含量在辐射处理下显著高于对照;叶片中淀粉,茎中可溶性糖、淀粉和脂肪含量在辐射处理下显著低于对照(P＜0.05).     

华山新麦草叶片的光合生理特性

对华山新麦草(Psathyrostachys huashanica Keng ex P.C.Kuo)营养叶的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日变化曲线进行了分析,并在对叶温(Tl)、气孔阻力(Rs)、光合有效辐射强度(PAR)和气温(Ta)的日变化曲线进行测定的基础上分析了它们对华山新麦草Pn的影响规律。结果表明:华山新麦草Pn的日变化曲线呈"三峰"型,峰值分别为6.5、6.2和9.0μmol.m-2.s-1,依次出现在9:30、11:30和16:30,而且具有明显的"午降"现象;Tr的日变化曲线呈"单峰"型,最大值为1.7 mmol.m-2.s-1,出现在13:30;Tl、Rs、PAR和Ta的日变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在12:30、11:30、12:30和13:30。华山新麦草的Pn对Tl、PAR和Ta的响应曲线均呈"抛物线"型,Pn在一定范围内与Tl、PAR和Ta呈正相关,随着Tl、PAR和Ta的升高逐渐增加至最大值后逐渐降低;而Pn与Rs则呈负相关,Pn在一定范围内随Rs的增大逐渐降低。根据拟合方程,华山新麦草营养叶的光补偿点和光饱和点分别为1.1和531.5μmol.m-2.s-1,说明该种类具有很强的喜光性,且对光照强度的适应范围较广。研究结果表明:较大的气孔阻力是造成华山新麦草叶片净光合速率偏低的主要原因。     

独叶草叶片性状表型多样性研究

独叶草是特产于中国的一种珍稀濒危植物.为研究独叶草自然居群的叶片形态变异特征及影响因素,选取分布于陕西、四川、甘肃的9个自然居群,对独叶草叶片的叶面积、叶柄长、总齿数、末级叶脉数、盲脉数、网结脉数等指标进行统计分析.结果表明:(1)独叶草叶片各属性间存在显著相关性,个别性状表现出与地理位置的相关性.(2)主成分分析显示独叶草的末级叶脉数、叶面积、总齿数对变异有较大贡献,而网结脉贡献很小.(3)独叶草叶片性状居群间变异程度大于居群内,其中盲脉数量在各个居群间变异程度最大,而末级叶脉数为最稳定的性状.(4)将本研究中形态变异结果与前期的遗传分析结果对比分析认为独叶草形态变异主要来自生态环境,而非遗传组成.(5)独叶草居群的形态及遗传变异聚类结果都显示独叶草形态变异并不具有地理格局规律,可能由于地质历史变化打断了独叶草原本连续的分布区,遗传保守性使其仍然保持分布区断裂前的遗传特性,但其表型随着生境的变化表现出可塑性.     

茉莉酸对小麦幼苗UV-B抗性的生理学效应研究

以小麦品种‘西农88’(Triticum aestivum L.,cv.Xinong 88)为材料,研究了外源施加不同浓度茉莉酸(1、2.5、5、10 mmol/L)对UV-B辐射(1.5 kJ·m-2·d-1)下小麦幼苗光合色素、抗氧化酶、丙二醛、游离脯氨酸、紫外吸收物、花青素、根系活力等生理指标以及对其生长的影响,探讨了茉莉酸在UV-B辐射胁迫中的可能作用及其作用机制.研究结果表明,外源茉莉酸对小麦幼苗生理指标产生显著影响,并且表现出浓度效应,其中较低浓度的茉莉酸(1 mmol/L和2.5 mmol/L)能明显提高小麦幼苗的UV-B抗性.表现为低浓度茉莉酸显著提高UV-B辐射下小麦幼苗叶片中的总叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.并且外源施加的茉莉酸还能够增加小麦幼苗的游离脯氨酸含量,降低脂质过氧化水平,提高花青素含量,增强根系活力.可见,茉莉酸通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性,增加渗透调节物含量以及保护性色素含量,从而缓解膜脂过氧化程度和提高防御物质含量,进而增强植物抵抗UV-B辐射胁迫的能力,保证小麦幼苗正常生长.     

太白山牛皮桦-巴山冷杉混交林空间格局及关联性研究

采用改进的点格局分析法——邻域密度函数（Neighborhood Density Function,NDF）对太白山地区桦林-冷杉林交错区内主要树种的空间分布格局、种间空间关联性及其更新空间关联性进行了分析。结果表明：各树种所有个体整体上都呈随机分布,划分不同层级后,则各林层个体分布格局各异,各树种在较低的林层呈明显聚集分布,随林层增高,中、高层内个体聚集分布的空间尺度降低。两个主要竞争种牛皮桦（Betula albo-sinensis var．septentrionalis）和巴山冷杉（Abies fargesii）整体表现出显著空间负相关,巴山冷杉与玉皇柳（Salix yuhuangshanensis）未表现出明显相关性,而牛皮桦与玉皇柳间则有空间负相关的趋势。牛皮桦的更新格局仅依靠自身倒木扰动产生的机会,且被限定在较小尺度上。巴山冷杉在小尺度上会限制自身更新,此外与牛皮桦在小尺度上竞争激烈,可占据利用其空间位置进行更新。从空间格局分析角度认识牛皮桦和巴山冷杉的生态学特性,为进一步研究其共存机制,认识太白山桦林在秦岭植被垂直带中的作用和地位提供参考依据。     

玉米黄化幼苗生理生化特性的研究

以玉米品种'户单26'为材料,研究了黑暗条件下生长的玉米黄化幼苗内光合色素、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的动态变化.结果表明,与正常条件下生长的对照组相比,黄化幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均明显降低,特别是叶绿素a含量大幅度降低;黄化幼苗的抗氧化酶SOD、POD和CAT活性显著提高,可溶性蛋白含量也显著增加.研究发现,黑暗条件下的玉米幼苗叶绿素a的合成受到了显著影响而表现出黄化现象,黄化幼苗能主动提高其自身抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,减轻黑暗逆境对植物细胞的伤害.     

增强UV—B辐射和CO2复合作用对蚕豆幼苗生长和光合作用的影响

在4.52 kJ*m-2*d-1 UV-BBE的UV-B辐射和700 μmol*mol-1的CO2浓度人工模拟复合处理下,研究了对蚕豆(Vicia faba L.)幼苗的生长和光合作用的影响.结果表明,UV-B辐射单因子明显降低蚕豆幼苗的株高、叶面积和生物量,CO2单因子的作用正好相反,二者的作用程度随着处理时间的延长而增大.UV-B辐射和CO2复合作用对蚕豆幼苗的生长影响不明显.同时,增强的UV-B辐射单因子还使蚕豆幼苗的光合速率、气孔导度和水分利用率下降,CO2单因子的作用也相反,且CO2单因子的促进程度大于UV-B辐射单因子的抑制程度.而在UV-B辐射和CO2复合作用下,蚕豆幼苗的光合作用参数基本与对照同步.分析认为,UV-B辐射和CO2复合作用对蚕豆幼苗的影响是一种拮抗作用.     

独叶草的光合生理生态特性

应用CI-301PS便携式光合测定仪对独叶草(Kingdonia uniflora)营养叶的光合生理生态特征进行了研究.结果表明:独叶草的净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,峰值出现在13:30和16:30左右,具有明显的光合"午休"现象;其叶片的蒸腾速率(Tr),水分利用率(WUE)的变化也呈双峰型.自然条件下,独叶草叶片净光合速率与光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)之间都具有多项式回归关系,R2分别为0.2082、0.2016和0.0582(n=129,P＜0.05),但独叶草叶片净光合速率与空气温度(Ta)相关性不显著(P＞0.05).独叶草叶片的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)分别为14.93和215.76 μmol·m-2·s-1,只能适应较窄的光照环境.     

He—Ne激光对小麦幼苗增强UV—B辐射损伤的修复效应

采用 He- Ne激光辐照对增强 UV- B辐射后小麦幼苗的损伤修复作用进行了研究。小麦种子在盛有湿滤纸的培养皿内 2 5℃下进行萌发。萌发后小麦幼苗在光合有效辐射 (PAR)为 2 2 0 μmol· m- 2 · S- 1的光背景下 ,经 1 0 .0 8k J·m- 2 · d- 1的增强 UV- B辐射 ,然后再用 5m W· mm- 2的 He- Ne激光进行辐照。通过小麦幼苗丙二醛 (MDA)、抗坏血酸 (As A)、超氧化物歧化酶 (SOD)和紫外吸收物含量及活性的变化 ,测定了 He- Ne激光对小麦 UV- B损伤修复的作用。结果显示 ,MDA、SOD、As A和紫外吸收物的变化同小麦幼苗损伤修复的能力相关联。He- Ne激光辐照可使 UV- B辐射后小麦幼苗 MDA的含量明显减少、As A含量明显增加、SOD活性增强及紫外吸收物含量显著增加。说明增强 UV- B对小麦幼苗生理水平的辐射损伤 ,能够被一定剂量的 He- Ne激光辐照而得到部分修复。但是 ,采用同等波长和功率的红光照射 ,其 MDA、SOD、As A和紫外吸收物均无明显变化 ,证明激光的促进修复作用并非由激光的光效应所致     

太白山北坡光资源斑块与独叶草种群分布的耦合关系

独叶草(Kingdonia uniflora)是我国稀有濒危植物,在其分布区内呈斑块状分布。本研究采用数字影像技术、地理信息系统和数字冠层分析系统对太白山北坡独叶草分布地段林下光资源斑块、林冠结构特征、土壤理化性质进行了分析。结果显示:有独叶草分布的样方中光斑数量、光斑面积及光斑指数值均显著低于无独叶草分布的样方;有、无独叶草样方上层林冠结构差异显著,有独叶草分布地段的冠层散射透过系数、直射透过系数和林冠空隙面积均显著小于无独叶草分布地段,而叶面积指数与之相反;两类样方土壤理化性质均无显著差异。因此,推测在太白山北坡林下光斑可能是决定独叶草斑块状分布的主导因子之一。