不同生境刺五加生长发育及光合特性研究

以郁闭度分别为40%、60%和70%的蒙古栎林、针阔混交林和次生杂木林3种生境下野生刺五加种群为材料,考察了其生长发育、光合色素和光合特性的变化,探讨刺五加种群对光照条件的适应机制,寻找有利于刺五加种群生长和更新的适宜天然条件,为人工抚育生境的选择和促进天然次生林更新提供科学依据.结果表明:(1)不同生境下刺五加种群个体株高、基径和生物量均表现为蒙古栎林>针阔混交林>次生杂木林;随着郁闭度的增加,刺五加种群叶构件生物量比率呈现增加的趋势,而茎构件和根茎构件生物量比率则呈现下降的趋势.(2)刺五加种群叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量随着生境郁闭度增加呈逐渐增加趋势,而叶绿素a/b却呈下降趋势.(3)随着郁闭度的增加,刺五加种群的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、气孔限制值、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率等光合参数均显著降低,而胞间二氧化碳浓度却显著提高.(4)蒙古栎林下刺五加种群具有相对较高的净光合速率和水分利用效率,从而带动种群各构件旺盛生长,使其个体株高、基径、各功能构件生物量均显著高于针阔混交林和次生杂木林种群;光能不足是限制次生杂木林刺五加种群生长的主要因子之一.因此,在抚育刺五加人工林的过程中,应该充分考虑郁闭度对刺五加种群生长发育的影响,同时还要考虑其他植物对刺五加种群生态位的竞争,并以在郁闭度40%的蒙古栎林下抚育为佳.     

遮荫处理对东北铁线莲生长发育和光合特性的影响

遮荫处理对东北铁线莲生长发育和光合特性的影响     

松嫩平原微地形下土壤水盐与植物群落分布的关系

以微域尺度不同盐渍化程度的盐渍土复区为研究区,利用典范对应分析方法(CCA)分析了不同水文年(丰水年、枯水年)土壤盐碱化指标、地表积水、不同土壤层含水率和相对高程与植物群落之间的关系。结果表明,在枯水年由于水分的减少和盐碱化的加重,稗草向虎尾草群落演替,虎尾草向碱蓬群落演替。而芦苇和碱茅群落相对稳定,只是由湿生向旱生转化,群落间演替较慢。在植物群落演替过程中,Na⁺(991 mg/kg)、CO₃^2-(396 mg/kg)、EC(680 μs/cm),pH值(10)是稗草、芦苇向虎尾草和碱茅群落演替的驱动值。Na⁺(1570 mg/kg)、CO₃^2-(576 mg/kg)、EC(879 μs/cm)是虎尾草、碱茅向碱蓬群落演替的驱动值。地表水的积水时间和积水深度是区分稗草和芦苇、虎尾草和碱茅生长分布的重要水文特征值。研究对苏打盐渍土区植被恢复和重建具有重要的意义。     

遮荫对3年生东北铁线莲生长特性及品质的影响

采用人工遮荫的方法,研究了遮荫处理(全光照CK、遮荫30%、50%、70%和90%)对东北铁线莲生长特性和品质的影响。结果表明:东北铁线莲株高随着遮荫梯度的增加而增高;30%遮荫处理茎粗最粗,根茎生物最高,与其它处理差异显著;而茎生物量、叶生物量则是30%遮荫处理与CK、70%和90%处理差异显著;东北铁线莲各器官生物量对光照强度的响应不同,表现为根茎生物量比、根冠比随着光照强度的减弱而降低,茎生物量比和叶生物量比则随着光照的减弱而增加,说明在遮荫的条件下,东北铁线莲优先将生物量分配给茎和叶,用来增加叶面积,以便于接受更多的光能,维持自身的生长发育。东北铁线莲光合色素含量随着遮荫梯度的增加而增加,90%遮荫下的东北铁线莲叶片光合色素含量最高,与其他处理差异显著;相反叶绿素a/b的值却最低;尤其是3年生东北铁线莲叶片中叶绿素 b含量随着光照强度的减弱而升高,能够使东北铁线莲充分吸收散射光,保持较强的光合能力。30%遮荫处理东北铁线莲净光合速率为10.86 μmol · m^-2 · s^-1,显著高于其它处理;随着光照强度的减弱东北铁线莲Gs先增加后降低,Ci则是先降低后增加,30%遮荫处理与其它处理间差异显著,但随着遮荫梯度的增加,东北铁线莲的净光合速率降低,光合作用合成产物总量减少,导致70%和90%遮荫条件下生物量较低;遮荫不利于东北铁线莲有效成分齐墩果酸的积累,不同处理,东北铁线莲齐墩果酸含量差异较大,以全光照和30%遮荫处理齐墩果酸含量较高,与其它处理间差异显著。因此,在生产实践上,对其进行适度遮荫,既保证东北铁线莲药材的质量,又提高药材产量;同时,若不以采收种子为目的,建议在8月份以后采收东北铁线莲药材。     

等距开槽结合施用石膏改良苏打盐碱土

采用田间小区试验,研究了等距开槽结合施用石膏对东北松嫩平原西部苏打盐碱土的改良效果。结果表明:等距开槽(20～40cm心土层开槽,槽间距1m)能有效降低开槽点的土壤紧实度,对槽间土壤紧实度也有一定的降低作用,且与对照(不开槽)紧实度的差异达到极显著水平;等距开槽必须结合石膏才能改善土壤的化学性质,加石膏与未加石膏处理的pH和碱化度达到差异显著水平,而电导率值在处理前后差异不显著,开槽松土处理对槽内土壤化学性质改善效果不明显;磷石膏与脱硫石膏在改土效果上差异不显著,石膏配合开槽能有效改善土壤理化性质和植物生长状况,且对槽间土壤改良和植物生长均有一定的促进作用。     

防风根际真菌的分离鉴定及其生防潜力评价

作为世界性分布的镰刀属常见病原真菌,尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）和木贼镰刀菌（F. equiseti）对包括经济作物及药用植物等的生长均有较大危害。利用源自于植物根际土壤的有益微生物防控尖孢镰刀菌和木贼镰刀菌引起的真菌性病害,是目前较为理想的植物病害管理策略。为获得可有效抑制尖孢镰刀菌和木贼镰刀菌的生防菌源,于防风根际土壤中分离纯化真菌104株,基于平板对峙法筛选获得1株对尖孢镰刀菌和木贼镰刀菌具有显著抑制效果的菌株MR-43,结合形态特征、ITS序列分析,将其确定为Sirastachys castanedae（GenBank登录号：OK287148.1）,隶属于Sirastachys组进化分支,发现其可宿生于植物根际土壤。基于盆栽试验法,探究MR-43在防风栽培土壤中的定殖能力,评价MR-43对由尖孢镰刀菌引起的防风枯萎病和由木贼镰刀菌引起的防风根腐病的防病能力,及其对防风植株的促生能力。结果显示,Sirastachys castanedae MR-43对尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌的抑菌率为57%以上,且经多次验证抑菌效果稳定;菌株MR-43可稳定定殖于防风栽培土壤并实现有效扩繁;菌株MR-43的孢子悬液可有效控制防风枯萎病和防风根腐病,平均防效达68.52%,与多菌灵、代森锰锌的防病效果无显著性差异（P>0.05）;此外,MR-43对防风植株生长具有明显促进作用。因此,Sirastachys castanedae MR-43在防风枯萎病、根腐病等真菌性病害管理方面具有较好的开发价值及应用潜力。     

药用植物防风(Saposhnikovia divaricata)不同时期光合作用特性比较

通过对防风光合特性及光合有效辐射(PAR)、大气二氧化碳浓度(Ca)、气温(Ta)、叶温(Tl)和相对湿度(RH)等环境因子的同期观测,系统地研究了防风净光合速率(Pn)等在不同时期的日变化特征及其与环境因子之间的关系,为吉林省防风规范化种植提供理论依据.结果表明,不同时期防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象.7月份防风光合速率中午降低主要由非气孔限制引起,8月份、9月份防风光合速率中午降低则主要由气孔限制引起,7月份高温低湿是限制防风Pn的主要环境因子.光合速率和蒸腾速率的不同步是引起水分利用效率变化的主要原因.光合有效辐射直接影响防风叶片的光合速率,从而影响防风有机物质的合成与转化,对防风生产力起到直接的限制作用.不同时期防风Pn与PAR呈显著正相关,不同时期防风叶片对不同环境因子的反映有所不同,环境因子中对Pn直接作用由大到小为7月份 Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH,8月份为Tl＞PAR＞Ta＞RH＞Ca,9月份为Ta＞PAR＞Tl＞Ca＞RH.     

吉林不同生境防风夏季光合特性

采用LCpro+全自动便携式光合仪同时测定了长春、长岭和白城3个生境防风的光合作用及环境因子,研究不同生境防风净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率等日变化特征及其与生态因子之间关系,并采用通径分析法分析各环境因子对防风净光合速率的直接和间接影响,探讨防风的光合生理规律,为进一步研究防风的光合生理提供依据。结果表明,各环境因子之间存在相互作用,在影响防风光合作用的环境因子中,光合有效辐射(PAR)是驱动因子,它的变化驱动了大气温度(Ta)、叶片温度(Tl)变化,Ta升高引起空气密度的变化是午间相对湿度(RH)和大气浓度CO2(Ca)降低的一个重要原因。环境因子中对Pn直接作用由大到小长春为TlTaPARCaRH,长岭为PARTlRHCaTa,白城为TaTlRHPARCa。长春、长岭PAR与Pn相关系数最大,而白城地区Ca与Pn相关系数最大,说明防风叶片对不同环境因子的反应有所不同。8月份3个地区防风净光合速率日变化均呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象。长春、长岭地区防风光合"午休"现象主要由气孔因素引起,白城地区防风光合"午休"现象主要由非气孔因素引起的。3个生境防风的Pn与Gs之间均呈显著的正相关关系,白城的Gs比长春、长岭地区的低44%左右,这是防风为适应高温干旱的环境而形成的生理反应。不同生境土壤含水量间差异显著,白城地区土壤水分含量很低,只有20.35%,仅是长春土壤含水量的56.50%,而空气温度较高,强辐射使气孔叶片蒸腾失水加剧,导致叶片含水量也很低,仅仅为56.60%,高温干旱使防风叶温升高,防风磷酸化、电子传递、酶活性等受到抑制,导致光合速率降低。因此,白城地区长期高温胁迫是限制防风Pn的主要原因。