脉冲电场作用对植物释放负离子与气孔特征的关系

植物在自然状态下释放负离子的能力很弱,施加脉冲电场可激发其释放能力。在密闭的玻璃箱中,研究紫背竹芋(Stromanthe sanguinea)、绒叶肖竹芋(Calathea zebrina)和朱顶红(Hippeastrum rutilum)在常态、脉冲电场和光照刺激下释放负离子的浓度,并观察叶片气孔特征,结果表明:(1)不同参数脉冲电场对植物释放负离子的能力影响不同,每种植物均具有高效释放负离子的最佳脉冲电场,紫背竹芋为A3B3C3(A3,U=1.5×104 V;B3,T=1.5 s;C3,?=65 ms);绒叶肖竹芋为A3B4C1(A3,U=1.5×104 V;B4,T=2.0 s;C1,?=5 ms);朱顶红为A4B4C1(A4,U=2.0×104 V;B4,T=2.0 s;C1,?=5 ms)。(2)植物体上所储存的电压越大,其释放负离子的能力越强。(3)脉冲电场作用时,植物释放负离子的能力与光照度呈正相关;无电场刺激时两者差异不显著(P0.05)。(4)植物释放负离子的能力与叶片气孔特征关系密切,脉冲电场作用下叶片气孔的开合度和气孔密度越大,其释放能力越强。     

高浓度CO2对红松(Pinus koraiensis)针叶光合生理参数的影响

以开顶箱内经过6个生长季高浓度CO2处理的原位土壤种植的红松幼树为实验对象,研究了500umolmol-1CO2对针叶光合作用及相应光合参数的影响.实地条件下测定了净光合速率(PN)对光合有效辐射(PAR)及胞间CO2浓度(Ci)的响应曲线,根据光合作用的生化模型,推算出了Rubisco活性或数量限制的最大羧化速率(VCmax)和光饱和条件下由RuBP再生能力限制的最大电子传递速率(Jmzx),以及表观量子产量(AQY)和最大净光合速率(Pmzx)等.5001umolmol-1 CO2使红松针叶的VCmzx降低了4%,Jmzx和Jmzx/VCmzx比分别增加了27%和18%,均与对照差异不显著,所以红松针叶经过6个生长季高浓度C02处理仍未发生光合驯化.在各自生长条件下测定的PN-PAR响应曲线表明,500pumolmol-1CO2使Pmzx增加了94%,AQY增加了21%,Pmzx增长高于AQY和Jmzx的增加比例,说明500umolmol-1CO2使红松针叶对光的利用效率增强.500umolmol-1CO2下的最大气孔导度(gcmzx)和最大蒸腾速率(Emzx)与对照比增加了一倍,与Pmzx增加的幅度接近.500ummol mol-1 CO2下和对照条件下的Ci/C2比均随环境CO2浓度(C2)增加呈非线性下降趋势,在较低Ca处(Ca≤200umol mol-1),500umol mol-1CO2使Ci/Ca比下降了l%-7%,较高Ca处(Ca≥300umol mol-1),500umol mol-1CO2使Ci/Ca比增加了5%-20%.CO2浓度变化会改变Ci/Ca比,由于气孔的调节作用,Ci/Ca比最终还是要维持在一恒定范围,且气孔对较低的CO2浓度更敏感.     

花生幼苗对重复干旱胁迫的生理响应

防雨棚内设盆栽试验,设置对照(Control,75%田间持水量)、干旱胁迫(D,35%)、重复干旱胁迫(D_D,35%)3个处理,探讨花生幼苗对预干旱胁迫的适应和记忆响应,分析预干旱对缓解重复干旱胁迫危害的生理作用。结果表明,与干旱胁迫处理相比,重复干旱胁迫提高了叶片的相对含水量,减少脯氨酸的积累,降低MDA和O·_2~-含量;抗氧化酶SOD、CAT活性降低,其中POD活性降低最为明显,并在复水后恢复到与对照相同水平或低于对照。与正常水分的对照相比,干旱胁迫显著降低叶片光合速率(P_N)、最大光合势能(P_C)、最大光量子产量(Y_Q),但重复干旱处理在重复干旱胁迫时期和复水后P_N、P_C和Y_Q均高于干旱处理。预干旱胁迫导致光合和气孔导度滞后面积、滞后率(H_P和H_g)增加,经过预干旱胁迫后,重复干旱显著降低光合和气孔导度滞后面积和滞后率。预干旱胁迫提高植株在重复干旱胁迫下叶片含水量,减轻重复干旱对植株造成的生理伤害,在光合作用上提高对重复干旱的抵御能力,并在复水后快速恢复到正常水分条件下植株生长水平,减少干旱对植株的不利影响。因此,预干旱胁迫促使花生幼苗具备适应或可记忆初始胁迫的能力,重复干旱胁迫时表现更为迅速和强烈的生理防御和快速的生理恢复机制。     

石灰岩土壤基质上构树幼苗接种丛枝菌根（AM）真菌的光合特征

就石灰岩适生植物构树(Broussonetia papyrifera)分别进行菌根真菌（简称AM真菌）摩西球囊霉(Glomus mosseae)、地表球囊霉(Glomus versiforme)、透光球囊霉(Glomus diaphanum)的单独接种、混合接种和不接种处理，幼苗生长3个月后测定其生长及光合生理指标，以期从光合水平上了解接种AM真菌对植物的生长、生理的响应。结果表明：接种AM真菌促进了构树幼苗生长，接种组地茎、苗高、总叶面积较对照差异性显著，但单株幼苗叶片数较对照无显著差异。接种处理导致了幼苗较高的菌根侵染率，而非接种处理侵染率为0。较对照而言，接种处理净光合速率显著提高,而蒸腾速率和气孔导度在单接种G.diaphanum下降低，其他三种处理均显著提高。接种处理光合耗水量较对照处理显著降低，提高了光合水分利用效率。接种后叶绿素a、b含量极显著提高。     

小麦进化过程中叶片气孔和光合特征演变趋势

根据小麦属内种间的进化关系选取21种小麦品种为实验材料,研究了小麦进化过程中气孔特征和光合特征的演变趋势。结果表明,无论是A,B,D染色体组还是A,G染色体组,气孔长度、宽度、周长、面积均随倍性水平的升高而呈增大趋势,而气孔指数无显著变化;A,B,D染色体组气孔密度随倍性升高呈减少趋势。二倍体小麦的Pn值最高,六倍体小麦的Fv/Fm值较高,二倍体小麦叶片叶绿素含量显著高于四倍体和六倍体小麦。不同倍性小麦的净光合速率与气孔导度间均存在极显著相关关系,表明气孔传导力是小麦光合能力的主要限制因素之一。气孔导度与单一气孔特征之间无显著相关关系。A,B,D染色体组不同倍性小麦叶片气孔密度差异显著,其大小顺序为二倍体〉四倍体〉六倍体;A,B,D染色体组不同倍体小麦叶片的气孔长度、宽度、周长、面积差异显著,顺序均为六倍体〉四倍体〉二倍体,气孔密度降低可能是A,B,D染色体组六倍体小麦光合能力降低的原因。随着倍性的升高,小麦的抵抗光抑制能力越强,因此光化学能转换效率可能不是小麦进化过程中光合能力变化的原因。A,B,D染色体组中二倍体的叶绿素含量显著大于四倍体和六倍体,而A,G染色体组中倍体间叶绿素含量差异不显著,说明叶绿素的降低可能是A,B,D染色体组六倍体光合能力降低的原因之一。     

鸢尾属（Iris）植物叶片表皮微形态特征的研究

对12种鸢尾叶片的表皮特征进行了观察和研究，结果表明野鸢尾、单花鸢尾、北陵鸢尾3种鸢尾各自的上下表皮细胞的形状及气孔密度等有明显区别，而其余9种鸢尾叶片各自上下表皮形态均无明显差异。12种鸢尾的气孔类型均属于横列型，且气孔均是随机分布，气孔保卫细胞的长轴与叶脉平行,叶脉处无气孔分布。不同种鸢尾之间叶片表皮特征具有显著差异，可为鸢尾属植物的分类提供依据。     

黄土高原丘陵沟壑区小流域植被净第一性生产力模型

构建了机理性植被净第一性生产力模型(Vegetation—Soil—Integrated—Model,VSIM)。该模型将土壤水分动态过程与植被生长过程相耦合,用以分析黄土高原丘陵沟壑区土壤水分对植被生产力的影响。模型考虑了叶片尺度上气孔导度对净光合过程和蒸腾过程的影响,在此基础上通过考虑植被冠层结构和地形因素的影响对模型进行尺度转换,并以位于黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟流域的观测数据对模型进行参数化和验证。结果表明对于生物量的模拟草本和半灌木比乔、灌木好．主要植被类型LAI的季节变化与观测结果具有很好的一致性,模型能够反映出流域降雨一产流过程,并且基本上也能够反映土壤水分的时空变化范围。模拟结果表明,刺槐林和苹果林属于高光合一低蒸腾类型,农作物、白羊草群落和达乌里胡枝子群落属于高光合一高蒸腾类型,铁杆蒿群落和茭蒿群落属于低光合一低蒸腾类型,而沙棘灌丛和柠条灌丛的净第一性生产力居中,但蒸腾量较高。流域内土壤水分在多年序列上基本平衡,而在不同的水文年表现出失衡。其中刺槐林、苹果林和沙棘灌丛的多年平均土壤水分在年内存在少量亏缺,铁杆蒿群落和茭蒿群落略有增加,而其它植被类型基本保持平衡。丰水年不同植被类型土壤含水量都明显高于欠水年,土壤水分含量的变化在丰水年表现为盈余,而在欠水年表现为明显的亏缺。     

城市行道树对交通环境的响应

以远离交通环境的公园作为相对清洁区,研究了位于广东佛山种植最普遍的8种城市行道树树黄葛榕(FicusvirensAit.var.sublanceolata(Miq.)Corner),大叶紫薇(Lagerstroemiaspeciosa(L.)Pers.),芒果(MangiferaindicaL.),细叶榕(FicusmicrocarpaL.),阴香(Cinnamomumburmanii(Nees)Bl.),垂叶榕(FicusbenjaminaL.),白兰(MicheliaalbaDC.),红花羊蹄甲(BauhiniablakeanaDunn)在交通密集区生长在不同方位的植物器官对交通环境的响应。结果表明,交通密集区的城市行道树的叶片和树皮器官吸收重金属铅和镉、硫含量、电导率和pH值等指标在不同的方位呈现显著的差别,即城市行道树位于快车道一侧生长的植物的器官(以下简称P1)、位于面向人行道一侧生长的植物的器官(以下简称P2)及相对清洁区采集的植物样品(以下简称P0)各指标测定值的分析结果为:其叶片和树皮硫、重金属铅和镉、电导率等特征值基本呈现P1>P2>P0的大小规律,在显著度为0.05时差异显著;而pH值基本呈现P1气孔对交通环境的响应程度不同,如黄葛榕、细叶榕、垂叶榕、红花羊蹄甲、白兰等行道树种在位于机动车一侧的植物叶片下表皮气孔密度大于面向人行道一侧及对照区的叶片气孔密度;大叶紫薇、芒果、阴香等行道树等位于机动车一侧的叶片下表皮气孔密度小于面向人行道一侧及对照区的叶片下表皮气孔密度。说明不同行道树对交通环境的响应不同,并具有不同的适应交通环境变化的策略。     

近70年黄土高原3种植物叶片气孔特征参数比较

以黄土高原地区3种典型植物辽东栎(Quercus liaotungensis Koidz.)、虎榛子(Ostryopsis davidiana Decne.)和酸枣[Ziziphusjujuba Mill.var.spinosa(Bunge)Hu ex H.F.Chow]标本为材料,利用数码图像显微处理系统,研究了从20世纪30年代至2002年近70 a中植物叶片气孔长度、宽度、面积与密度的变化状况及其相关性.结果表明,气候变化对3种植物气孔性状并无一致的影响.辽东栎叶片气孔长度、宽度、面积和密度变化总体上均呈上升趋势,升高率分别为11.62%、3.17%、18.01%和1.32%.酸枣叶片气孔长度、宽度和面积呈上升趋势,升高率分别为21.90%、13.60%和35.61%;而气孔密度下降,降低率为-27.86%.虎榛子叶片气孔长度、面积和密度均呈下降趋势,降低率分别为-7.91%、-1.43%和-9.73%;而气孔宽度升高率为2.56%.酸枣叶片气孔4个特征参数的变化率均明显大于辽东栎和虎榛子,虎榛子叶片气孔性状的3个参数(除密度外)变化率最小.3种植物叶片气孔长度的变幅均大于气孔宽度,证实气孔宽度是相对比较稳定的性状.     

中国稻属植物叶片亚显微结构比较研究

用扫描电镜对原产中国的3种野生稻和2个栽培稻品种的叶片表面亚显微结构,尤其是气孔列数、气孔频度、气孔器乳突、大瘤状乳突、小栓细胞乳突等进行比较研究。结果显示,气孔频度的变化趋势是沿着疣粒野生稻-药用野生稻-栽培稻IR36-簿通野生稻-栽培稻珍汕97逐渐增大,其变化幅度在635-1737个／mm^2之间;气孔器乳突除疣粒野生稻为6个外,其余通常为4个;疣粒野生稻既无大瘤状乳突亦无木栓细胞乳突．药用野生稻无木栓细胞乳突。这些性状不仅具什种的特异性,而且与亲缘关系远近有关,可以作为稻属分类的依据。