紫花苜蓿光合气体交换和叶绿素荧光特征的时间变异性

气体交换和荧光特性是植物环境适应的重要表征,会随植物生长而变化,但其变化规律尚不明确。以多年生豆科牧草陇东苜蓿为材料,测定了其3茬不同生育时期气体交换和叶绿素荧光、叶绿素组分含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性等参数,从时间变异性角度探讨紫花苜蓿环境适应的光合作用机制。结果表明:（1）随陇东苜蓿的生长,其地上部分和叶干重在各茬内都呈增加趋势,而平均日増干重在前两茬内呈增加趋势,在第3茬内呈先上升后下降的趋势,符合“S”型生长规律。（2）叶片净光合速率、气孔导度和羧化效率在各茬内呈降低的趋势,而叶片胞间CO₂浓度则相反,水分利用效率和气孔限制值在第一茬内呈下降的趋势而在第二茬和第三茬内则呈增加的趋势。（3）叶片蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性均不随陇东苜蓿生长而发生明显变化,蔗糖含量则呈增加的趋势。（4）同一茬内,叶片叶绿素含量随陇东苜蓿的生长而呈增加趋势,叶绿素荧光参数只在第一茬初期有较明显的变化,后两茬内变化不明显。研究发现,为适应不同生育时期的环境条件,紫花苜蓿叶片气体交换和叶绿素荧光特性表现出时间变异性,且二者间存在差异。     

紫花苜蓿叶性状对干旱的阶段性响应

通过盆栽控水试验,研究了不同生育时期陇东苜蓿(Medicago sativa L.cv.Longdong)叶性状对不同程度干旱的响应。结果表明:(1)随干旱加重,叶干物质含量(LDMC)、叶氮含量(LN)、比叶重(LMA)、叶厚(LT)上升,叶面积(LA)减小,叶磷含量(LP)无明显变化,叶绿素含量(Chl)和叶长宽比(L/W)波动较大。(2)随生育时期的延长,LT、LDMC、L/W和LA变化不明显,LN下降,LP呈倒"V"型趋势,LMA和Chl波动较大。(3)L/W与LN、LT显著负相关;LDMC与LT、LMA显著正相关;LMA与LT、LN显著正相关,与L/W、LP显著负相关;LN与LT显著正相关;LA与LP显著正相关,与LDMC、LMA、LN显著负相关;Chl与其他叶性状均不相关。尽管干旱下陇东苜蓿不同生育时期叶性状响应并未表现出一致的变化,叶性状的差异性变化还是部分反映了陇东苜蓿适应干旱而采取的综合策略。从不同生育时期的差异性反应角度出发,探讨干旱下的叶性状响应是阐明优良牧草紫花苜蓿水分适应性的新的尝试。     

保护性耕作对陇东黄土高原轮作田杂草的影响

以陇东黄土高原旱地连续12年保护性耕作为基础,通过田间取样调查,研究了4种耕作措施下冬小麦-箭筈豌豆-玉米轮作田中杂草的组成和群落特征.结果表明： 不同作物生长期的杂草种类、密度和群落特征各异.免耕使冬小麦生长期杂草密度显著增大,轮作箭筈豌豆后免耕处理的杂草密度变小;秸秆覆盖显著降低了玉米生长期的杂草密度,玉米生长期免耕+秸秆覆盖处理的杂草密度最低.冬小麦和箭筈豌豆轮作前后杂草的群落多样性特征完全相反,从冬小麦生长期到箭筈豌豆生长期,免耕处理杂草群落的多样性指数先高于常规耕作处理,后期低于常规耕作处理;玉米生长期免耕处理的多样性指数均大于其他3种处理.因此,免耕和秸秆覆盖在一些作物生长期能抑制杂草的发生和分布,3种作物轮作对杂草防治具有明显作用.