不同苗龄沙地柏抗旱生理特性比较研究

以相同来源的1、3、5年生沙地柏幼苗为材料,采用室内生长池人工控水模拟不同干旱胁迫条件,对10个抗旱相关生理指标进行考察,探讨沙地柏苗龄对其抗旱特性影响。结果表明:（1）沙地柏叶片的保水力、细胞膜透性、RuBP羧化酶活性在胁迫前不同苗龄间差异显著,而叶片相对水分亏缺、气孔导度等指标不同龄苗间差异不显著。（2）在干旱胁迫条件下,随土壤含水量的降低,不同苗龄沙地柏的叶片水分亏缺、气孔导度差异一直不显著,而其净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、胞间CO₂浓度在6.78%土壤水分含量时出现显著差异;当土壤水分含量降低到4.52%时,不同苗龄的叶片光量子效率也出现显著差异。（3）各苗龄组随着干旱胁迫的加剧,5年生沙地柏净光合速率、RuBP羧化酶活性、光量子效率显著低于1年生沙地柏,而其胞间CO₂浓度显著高于1、3年生沙地柏,并且其气孔导度、蒸腾速率随土壤水分含量降低而下降的幅度最大,水分利用率增加幅度比1、3年生的更多。研究表明,不同苗龄沙地柏幼苗抗旱性指标对干旱胁迫的响应程度存在差异,抗旱指标对苗龄的稳定性不同;干旱胁迫条件下低苗龄沙地柏比高苗龄的生长势更强,更有生命活力,但高苗龄沙地柏对水分胁迫的适应能力强于低苗龄;另外,在进行抗旱鉴定时,试验苗木年龄最好一致,抗旱鉴定指标选取也需考虑其对材料年龄的敏感性及稳定性。     

沙地柏叶型变化的生态意义

沙地柏（Sabina vulgaris）的叶包括刺叶和鳞叶两种类型。本文探讨沙地柏刺叶与鳞叶的结构和功能差异的生态意义。结果表明：（1）刺叶的角质层厚度、表皮细胞大小、叶肉细胞表面积和维管束大小都显著小于鳞叶;（2）刺叶的组织密度和失水系数都明显大于鳞叶;（3）刺叶的净光合速度、蒸腾速率和胞间CO2／大气CO2比都显著大于鳞叶,而前者的水分利用效率显著低于后者。这些结果指示：沙地柏刺叶的光合产物积累和水分丧失量大于鳞叶,但前者的抗旱保水性、耐辐射能力和水分利用效率都低于后者。刺叶和鳞叶的结构和功能差异表明：沙地柏叶型变化在一定程度上具有适应意义。     

沙地柏对除叶干扰的生理和生长响应

为了研究沙地柏对模拟自然干扰的生理和生长响应,在毛乌素沙地对它进行了人为除叶为处理的模拟山羊啃食,虫害实验,结果表明,除叶干扰通过改变生理指标峰值出现的时间影响日动态,并显著影响生理指标的日平均值,除叶干扰对当年生枝生物量分配的影响不明显,但显著影响其生长特征。除叶干扰的最终效应受干扰方式和强度的双重制约,不同生理,生长指标对除叶干扰的敏感性存在差异,如净光合速率和腾速率,除干扰具有补偿效应,尤其是除老叶,因此适度剪除2年生以下枝条上的叶可促进当年生枝的生长和生物量积累。     

沙地柏繁殖与ABT生根粉

沙地柏(Sabina uulgaris)又称爬地柏、叉子柏,是柏科圆柏属中的一种常绿灌木,具有发达的根系及匍匐状的奇特冠形。因而不仅是优良的水土保持和防风固沙树种,而且颇受园林部门重视。据记载,山西境内无天然分布。为了引进并快速繁殖沙地柏,我们应用ABT生根粉并取得了显著的效果,6年来先后为市场提供了10万余株苗木。现将技术要点总结如下:     

毛乌素沙地沙地柏(Sabina vulgaris)的水分生态初步研究

对毛乌素沙地沙地柏群落的水分状况作了初步研究。在典型的沙地柏群落中选取位于丘顶（水分条件较差）和丘间低地（水分条件较好）的两个样地作为研究对象,观测了植物叶子的蒸腾速率、气孔阻力及水势等生理生态指标,并结合群落特征和土壤水分状况,探讨了水分亏缺对沙地柏的影响。研究结果表明：１）虽然沙地柏具有比多数沙生灌木较小的蒸腾速率和更强的抗旱性,但是在不能利用地下水的情况下,其过大的密度可引起大量蒸腾耗水,并使植物处于严重的水分亏缺之中;２）在沙地柏群落的退化乃至于成片枯死过程中,水分胁迫是重要的因素之一;３）为了防风固沙,人工栽植沙地柏的适宜地段应选择水分条件较好的沙地（如滩地覆沙）,而在高大的沙丘或梁地栽植沙地柏,应该注意规模和密度。     

水分梯度对沙地柏幼苗荧光特征和气体交换的影响

 为了探讨未来降雨变化对半干旱毛乌素沙地常绿灌木沙地柏(Sabina valgaris Ant．)荧光特征和气体交换的影响,在内蒙古鄂尔多斯沙地草地生态站开展了水分梯度实验。结果表明：水分梯度对初始荧光、可变荧光、最大量子产量、最大荧光／初始荧光比的影响均不显著;相反,显著影响净光合比率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2/大气CO2,水分利用效率、表观CO2利用效率和表观光能利用效率。这些结果指示,在一个实验期,土壤水分变化显著影响沙地柏幼苗的“表观性”气体交换和资源利用效率,并不显著影响光系统Ⅱ的“内在性”荧光特征。气体交换和资源利用效率对水分变化的响应格局因生理指标不同而存在差异。净光合速率对接近土壤最大持水量的施水处理最敏感。     

土壤含水量和光照对沙地柏光合生理指标的影响

试验采用人工控制土壤水分的方法,测定不同土壤含水量条件及有效辐射强度下沙地柏苗木的蒸腾速率、净光合速率、水分利用效率等指标,分析沙地柏在不同土壤含水量和光照条件下影响的光合生理响应特征及其变化规律.土壤含水量(SWC)用称重法测定,将硬塑盆中的土壤水分含量设置为7.5％,10％,12.5％,15％,17.5％,20％ ...     

沙地柏雌株与雄株的叶结构和功能比较

沙地柏 (ＳａｂｉｎａｖｕｌｇａｒｉｓＡｎｔ )常雌雄异株 ,稀雌雄同株 (中国植物志编委会 ,1978)。作为毛乌素沙地的一种天然常绿灌木 ,沙地柏以其对半干旱、养分贫瘠沙地环境的较强适应性吸引了许多研究者 ,研究内容涉及叶结构、气孔分布和导度、光合速率、蒸腾速率、水势、群落特征等。然而对沙地柏雌雄植株的叶结构和功能差异仍了解很少。性别分化有助于植株更好地发挥各种功能 ,与性别分化相伴随的便是植株结构和功能发生特化。综合分析结构与功能的关系有助于阐明格局、解释过程 (Ｒｉｃｋｌｅｆｓ等 ,1996)。雌雄植株的结构和功能差…     

毛乌素沙地三种灌木群落的水分利用过程

沙地柏、黑沙蒿和沙柳是毛乌素沙地的3种优势灌木群落。利用稳定同位素技术研究了3种灌木及伴生植物杨柴主要利用的水分来源,结合叶片稳定碳同位素值与土壤水分监测,从而确定灌木群落如何利用水分。结果表明:7月和9月3种群落内浅层土壤水的稳定氧同位素值接近雨水。沙地柏5月主要利用25 cm浅层土壤水,而7月和9月主要利用10—25 cm浅层和100—200 cm深层土壤水。黑沙蒿和伴生的杨柴5月主要利用10 cm浅层土壤水,7月同时利用10 cm浅层土壤水和150 cm深层土壤水,9月则利用10—150 cm土壤水。沙柳5月主要利用10—25 cm浅层土壤水,伴生的杨柴主要利用50—200 cm土壤水;7月它们同时利用10—25 cm浅层土壤水和100—200 cm深层土壤水;9月都主要利用25—200 cm土壤水。4种植物的叶片稳定碳同位素值存在季节动态和种间差异。常绿灌木沙地柏的叶片碳同位素值比较稳定,而且高于其他3种落叶灌木和半灌木。5月浅层土壤含水量较低时3种落叶植物的叶片碳同位素值较高。因此,降雨补充的浅层土壤水是3种灌木群落利用的主要水分来源。3种灌木及其伴生植物根据不同深度土壤水的可利用性,在不同季节利用不同深度的土壤水。杨柴与黑沙蒿或沙柳均存在水分竞争。沙地柏的叶片稳定碳同位素值较高,干旱时具有竞争优势。干旱时落叶灌木和半灌木能够提高叶片稳定碳同位素值来适应环境。     

水分因素对沙地柏实生苗水分和生长特征的影响

为探讨未来降雨变化对半干旱气候区毛乌素沙地常绿优势灌木沙地柏(Sabina vulgaris)实生苗水分和生长特征的可能影响，在鄂尔多斯沙地草地生态站开展了模拟降雨变化的实验。水分饱和亏缺和组织密度随土壤水分含量提高而降低，失水系数却相反，这表明沙地柏实生苗的保水抗旱性随模拟降雨量增加而降低。水分梯度对枝茎面积比无显著影响，叶质量茎面积比和叶质量枝面积比随土壤水分含量增大而降低，这意味着实生苗分枝的供水潜力随水分可利用性提高而降低。水分变化显著影响生物量分配，而对形态和植冠生产力指数均无显著影响；生物量、株高和基茎增量的变化反映了沙地柏生长的缓慢性。根系对水分变化的敏感性高于叶和茎，地下部分生物量投资随水分可利用性提高而增大，这暗示沙地柏实生苗可能通过节约利用水分方式适应自然生境中的水分胁迫。