狗牙根营养繁殖体对模拟水淹的生物学响应

研究了水淹条件下狗牙根(Cynodon daetylon)繁殖体的形态特征和生物量的变化及其水淹后的恢复状况.结果表明,水淹深度的增加会诱导植株茎快速增高,而叶片数则明显下降.水淹时间对植株叶片数、茎直径、茎与根长比的影响显著,而对分枝数、茎长、根长、茎节数不显著.植株地上部生物量和总生物量随着水淹时间的延长而显著减少,但地下部生物量的变化不显著.所有实验处理的植株水淹后都能存活且恢复生长.但水淹对恢复期植株的生长仍有影响,植株的茎长、根长、分枝数、直径、叶片数、叶长、宽度以及叶的长宽比都随水淹时间的延长而显著减少,但茎节数与叶片数的差异不显著.根、茎、叶生物量和植株总生物量也随着水淹时间的延长而减少.实验表明狗牙根繁殖体通过延长茎长、改变叶形和减少生物量等方式对水淹显示出较强的耐受能力.     

供氮水平对爬山虎(Parthenocissus tricuspidata Planch)生物量及养分分配的影响

爬山虎是典型的亚热带木本攀援植物,在垂直绿化、植被恢复和水土保持等方面的应用日益普遍,而营养元素对爬山虎生长的影响还缺乏研究,这不利于爬山虎的生长调控与合理应用。通过水培试验,对不同氮素水平(0、0.15、0.3、0.45、0.6、0.75g.L-1)条件下爬山虎幼苗生长、氮磷钾营养分配和利用状况作了研究。结果表明:供氮水平的提高能显著促进植株的生物量增加,并影响茎叶的生物量分配比例,供氮处理的叶生物量占总生物量的50%以上;供氮水平的提高能增加植株根、茎、叶的氮含量,对磷含量影响不显著,对茎叶中的钾含量有一定的稀释作用;叶片是主要的氮养分贮存器官,叶片氮累积量达到整个植株总氮累积量的60%以上;供氮水平的增加,降低了爬山虎的氮利用率,提高了磷钾的利用率。     

供氮水平对爬山虎（Parthenocissus tricuspidata Planch）生物量及养分分配的影响

爬山虎是典型的亚热带木本攀援植物,在垂直绿化、植被恢复和水土保持等方面的应用日益普遍,而营养元素对爬山虎生长的影响还缺乏研究,这不利于爬山虎的生长调控与合理应用。通过水培试验,对不同氮素水平（0、0.15、0.3、0.45、0.6、0.75 g•L-1）条件下爬山虎幼苗生长、氮磷钾营养分配和利用状况作了研究。结果表明：供氮水平的提高能显著促进植株的生物量增加,并影响茎叶的生物量分配比例,供氮处理的叶生物量占总生物量的50%以上;供氮水平的提高能增加植株根、茎、叶的氮含量,对磷含量影响不显著,对茎叶中的钾含量有一定的稀释作用;叶片是主要的氮养分贮存器官,叶片氮累积量达到整个植株总氮累积量的60%以上;供氮水平的增加,降低了爬山虎的氮利用率,提高了磷钾的利用率。     

干热河谷草本植物生物量分配及其对环境因子的响应

以干热河谷6种草本植物为对象,研究了水分、养分、刈割对生物量在根、茎、叶的分配及异速生长关系的影响.结果表明:刈割处理叶生物量质量分数从25.1%显著增加到31.2%,茎生物量质量分数从43.7%显著降低到34.2%;养分添加处理根生物量质量分数从34.0%显著降低到30.8%;水分处理对生物量分配没有显著影响.物种对根、茎、叶生物量分配有显著影响,适应贫瘠土壤的物种将更多生物量分配给叶和根,对茎生物量的分配相对较低.物种与环境因子存在显著的互作效应,表明环境因子对不同物种的生物量分配影响不同.适应贫瘠土壤的物种叶-茎标度指数和异速生长常数大于其他物种,而茎-根标度指数和异速生长常数小于其他物种.养分显著增加了叶-茎和叶-根的异速生长常数,刈割显著降低了茎-根的标度指数,水分处理则没有显著效应.环境因素对器官间异速生长关系的影响存在种间差异.生物量分配的种间差异及其对环境因素的响应特征可能对植物适应环境变化产生重要影响.     

供氮水平对爬山虎幼苗生长形态和氮分配的影响

通过水培试验,研究了不同氮素水平(0、0.15、0.3、0.45、0.6和0.75g.L-1)条件下爬山虎幼苗的生长形态和体内氮分配状况.结果表明:低氮处理的爬山虎侧枝发育较小,而较高氮处理的侧枝着生位置低,且长度显著高于低氮处理;供氮水平的提高能促进植株的生物量及茎、叶、根氮含量和氮累积量的增加,其中叶生物量占全株生物量的比例最高,在50%以上;叶的氮累积量占整个植株总氮量的60%～70%.     

水分因对沙地柏实生苗水分和生长特征的影响

为探讨未来降雨条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分含量增大击降低。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显著影响;生物量、株高和茎茎增量的变化反映了沙地柏生长的缓慢性,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节约利用水分方适应自生境中的水分胁迫。     

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。     

水淹及盐胁迫对海滨锦葵生长及Na+、K+离子积累的影响

以具有3-4枚真叶的海滨锦葵小苗为处理材料, 在可控温室下研究了海滨锦葵苗期生长、生物量积累与分配和植株Na⁺、K⁺离子积累对盐、水淹和水盐协同胁迫的响应。研究结果表明, 盐胁迫处理对海滨锦葵株高、叶片数、主根粗、根系长及根系体积的抑制作用要明显于水淹胁迫处理(P<0.05)。水盐协同胁迫对株高、叶片数、根系体积和比叶面积的影响与盐处理没有显著差别(P>0.05)。盐和水盐协同胁迫显著降低了植株的相对含水量。水淹胁迫处理和对照相比没有显著影响根、茎和叶的生物量积累。同样, 盐胁迫处理和水盐协同胁迫对根、茎、叶生物量的影响也没有显著差别, 但都低于水淹处理和对照。各处理间对叶重比、茎重比、根重比和根冠比没有明显影响。水淹胁迫处理显著提高了植株的K⁺/Na⁺比, 盐和水盐协同胁迫处理则显著降低了K⁺/Na⁺比。结果表明, 海滨锦葵对水淹胁迫(与盐胁迫相比)有更强的适应能力。海滨锦葵通过稳定比叶面积、保持平衡的含水量、有效的生物量积累、均衡的生物量分配策略、K⁺促进吸收和保持高含量的K⁺/Na⁺比来提高对水胁迫的适应。     

不同养分水平对飞机草生长与生物量分配的影响

采用温室盆栽模拟实验研究了不同养分水平对外来入侵植物飞机草(Chromolaena odorata)的生长性状、生物量积累以及生物量分配格局的影响。实验共设置5 种养分浓度处理, 分别为Hoagland 标准营养液的10%、25%、50%、100%和200%溶液。结果表明: 养分水平对飞机草植株的生长性状以及生物量的积累、分配产生显著影响。随着养分水平的增加, 飞机草的总分枝数量、长度以及一级分枝数量、长度持续增加, 并且100%、200%处理还能促进二级分枝的萌发生长。飞机草的叶片数、总叶面积、总生物量以及茎、叶两器官生物量随养分水平的上升显著增加, 但株高、根生物量不受养分浓度变化的影响。根生物量比、根冠比随养分水平的提高显著下降, 叶生物量比则显著上升, 但茎生物量比在各养分浓度保持稳定。叶面积比、叶根比、RGR 亦随养分含量的上升显著增加。说明养分资源丰富的环境将促进飞机草的地上部生长, 而生物量分配格局的变化可能是其在入侵蔓延过程中适应养分异质性生境的重要生态策略。     

密度对尖头叶藜生物量分配格局及异速生长的影响

植物器官指示植物不同的功能,而植物器官生物量分配比例的变化表征了植物对资源获取能力的调整。在植物生长发育过程中,植物各器官呈一种明显的异速生长规律。利用异速生长分析方法,通过模拟不同密度(16、44.4、100、400株/m~2)下尖头叶藜(Chenopodium acuminatum)的生长特性,研究密度对尖头叶藜器官生物量分配格局及异速生长的影响。结果表明,随密度增加,尖头叶藜地上和地下器官都存在不同程度的竞争:其中,根和主茎生物量分配增加,茎和地上生物量分配减少,而叶和繁殖生物量分配不随密度变化而变化。研究发现,尖头叶藜各器官间具有显著的异速生长关系:其中叶∶主茎、根∶地上部分、根∶茎、根∶主茎、繁殖器官∶地上部分及繁殖器官∶根生物量间的异速生长不随密度变化而变化,属于表观可塑性;而叶∶地上部分、叶∶根、叶∶茎、茎∶地上部分、主茎∶地上部分、繁殖器官∶茎、繁殖器官∶主茎生物量间具有极显著的异速生长关系,异速指数和个体大小显著受密度变化影响,属于真正可塑性,这表明密度能够影响尖头叶藜各器官的生长变化。尖头叶藜叶∶主茎、叶∶根及主茎∶地上部分生物量间的异速指数在D4-密度时与3/4差异不显著(P0.05),符合生态代谢理论,而在D1—D3密度时与3/4差异显著(P0.05),表明充分竞争的植株更符合代谢理论,而竞争不激烈的植株对资源的投入具有物种特异性。     

保水剂对煤矸石基质上高羊茅生长及营养吸收的影响

为探索保水剂对煤矸石废弃地上高羊茅生长及营养特征的影响,按煤矸石与土壤质量比设3种基质梯度,每种基质分别添加3种质量的保水剂,设对照(CK),共10种处理。观测和分析不同处理下高羊茅的生长高度、生物量、营养特征及SPAD值(相对叶绿素含量),结果显示:保水剂主要影响高羊茅地上部分的生物量,而煤矸石与土壤的质量比主要影响地下部分的生物量;煤矸石与土壤质量比相同条件下,添加1 g/kg的保水剂即可促进高羊茅的生长,添加2 g/kg保水剂能使高羊茅尽快适应基质环境,使其日均生长率在出苗后第2周达到峰值。煤矸石基质中添加保水剂能促使高羊茅将煤矸石基质中的营养元素从植株地下部分向地上部分转移,供植株生长需要,基质中添加1 g/kg保水剂时高羊茅对磷的吸收效果最好。此外,添加保水剂能使叶片的SPAD值增加。综合比较不同处理下高羊茅的株高、生物量、营养特征及叶片的SPAD值认为,处理6(煤矸石与土壤质量比为750:250、基质中添加2 g保水剂)与处理8(煤矸石与土壤质量比为500:500、基质中添加1 g保水剂)是适合煤矸石废弃地上高羊茅生长的较好配比。     

保水剂-尿素凝胶对侧柏裸根苗细根生长和氮素利用率的影响

在盆栽试验条件下,研究不施肥和保水剂(CK)、单施尿素(U)、单施保水剂(S)、保水剂-尿素混施(SUM)和保水剂-尿素凝胶(SUG)处理对侧柏裸根苗细根的形态特征、吸收面积、氮代谢及氮素利用率的影响.结果表明:与U处理相比,SUG处理显著增加细根的生物量、长度、比根长、表面积和体积,并明显扩大细根的总吸收面积和根尖吸收面积;SUG处理比根长分别较CK、U、S和SUM处理显著增加34.7%、37.9%、41.1%和12.4%,细根的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性分别较U处理提高41.2%、76.6%、30.7%和125.8%,而GS/GDH(谷氨酰胺合成酶/谷氨酸脱氢酶)下降.SUG处理显著促进侧柏裸根苗地径、株高的生长以及地上部和地下部干物质积累,且氮素利用率达到40.7%,分别比U和SUM处理显著提高118.8%和44.5%.保水剂-尿素凝胶通过改善侧柏裸根苗细根的形态特征、提高吸收面积及氮代谢关键酶活性而提高氮素利用率,促进生长,并增强抵御干旱胁迫的能力.     

保水技术对干旱胁迫下桔梗种子萌发及幼苗生长和生理特征的影响

以完整饱满的桔梗种子为材料,采用沙培控水方法进行盆栽实验,在沙粒(500g/盆)中分别均匀混入不同浓度梯度的保水剂(SAP)、保水剂与Na基膨润土(SAP+Na)、保水剂与Ca基膨润土(SAP+Ca)共3种保水处理技术,研究了不同保水技术对桔梗种子萌发以及幼苗生长、抗旱生理指标的影响。结果显示:1g SAP、(1+9)~(1.5+2)g SAP+Na、(1+9)g SAP+Ca均可显著提高桔梗种子的萌发,促进根系的生长速率,增加叶片中的相对含水量,增强叶片SOD、CAT活性,提高叶片游离脯氨酸、可溶性多糖及可溶性蛋白含量,减少干旱胁迫对细胞膜的破坏,有效降低了相对电导率,同时,处理提高了叶片中叶绿素与类胡萝卜素含量,增强了叶片产生光合色素的能力,有效增加ASA、GSH的含量,从而可抵御干旱造成的氧化胁迫,但随着混施浓度的增大,桔梗叶面抵御干旱胁迫的能力则会下降。研究表明,混施一定浓度SAP、SAP+Na和SAP+Ca可有效提供桔梗种子萌发所需适宜环境,减轻干旱胁迫对桔梗幼苗的伤害,且保水剂中混施Na基膨润土或者Ca基膨润土比单纯施保水剂效果更加明显。     

降水变化和种间竞争对红松和蒙古栎幼苗生长的影响

针对全球变暖导致的降水格局的变化,选择长白山红松针阔叶混交林主要树种蒙古栎和红松幼苗为研究对象,在野外自然条件下人工模拟增、减水30%对单种和混种的针阔叶树种形态、生长和生物量分配的影响. 结果表明：对于蒙古栎幼苗,与单种处理相比,混种显著增加了其冠幅和主根长,与对照处理相比,减水处理显著提高了其茎质比、降低了其主根长; 对于红松幼苗,与单种处理相比,混种显著减少了其基径、树高、叶片数和根、茎、叶质量及总干质量,与对照处理相比,减水处理显著降低了其主根长、叶片数、叶质量和总干质量以及叶质比,同时显著提高了茎质比. 增水处理对二者的影响均不显著. 在树木生长初期,种间竞争和降水格局变化对蒙古栎和红松幼苗形态和生长均产生显著影响,对红松幼苗的影响更大.     

鄂尔多斯高原沙柳幼苗对模拟降水量变化的响应

鄂尔多斯高原是中国干旱、半干旱沙区典型沙地。随着未来全球变化,尤其降水变化进一步激烈,将给这里的陆地生态系统分布格局和生产力带来巨大影响,选择鄂尔多斯高原优势灌木沙柳为研究对象,人为控制４种供水量水平来探讨沙柳幼苗对模拟降水量变化的响应,结果表明,幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导率和荧光效率随着供水的增加而增大,而供水对幼苗的水分利用效率影响不显著;不同供水量的沙柳幼苗树高、枝条数、叶数和叶面积生长动态存在明显差异,随着供水量的增加,沙柳幼苗树高、基径、枝条数、叶数、叶面积、生物量干重和冠根生物量干重比值均逐渐增大;供水显著增加了沙柳幼苗总分枝率、各级枝条数、枝条长度和叶面积。     

光强对烟草幼苗形态和生理指标的影响

通过白纱布遮荫模拟不同光生境条件(透光率分别为100%、68.2%、35.4%和16.7%),研究了光强因子对烟草幼苗形态和生理指标的影响.结果表明:随相对光强的减弱,幼苗高度增加,茎粗、干鲜比、叶片厚度和单位叶面积质量均呈降低趋势,幼苗干物质积累减少,但其对叶数的影响不大.弱光条件下,叶片自由水、叶绿素、总氮和蛋白质含量增加,束缚水含量降低,叶绿素a/b值减小,转化酶活性降低;烟草幼苗根系相对不发达,根冠比和根生物量减小,根系活力降低.表明弱光条件不利于培育烟草壮苗,生产中应尽可能改善苗床的光照条件.     

Photosynthetic and biomass allocation responses of Liquidambar styraciflua (Hamamelidaceae) to vine competition

This 2-year field study examined stomatal conductance, photosynthesis, and biomass allocation of Liquidambar styraciflua saplings in response to below- and aboveground competition with the vines Lonicera japonica and Parthenocissus quinquefolia. Vine competition did not affect stomatal conductance of the host trees. The leaf photosynthetic capacity and photosynthetic nitrogen-use efficiency were significantly reduced by root competition with vines, either singly or in combination with aboveground competition, early in the second growing season. However, such differences disappeared by the end of the second growing season. Trees competing below ground with vines also had lower allocation to leaves compared with steins. Aboveground competition with vines resulted in reduced photosynthetic capacity per unit leaf area, but not per unit leaf weight, in trees. No correlation was found between single leaf photosynthetic capacity and tree growth. In contrast, a high positive correlation existed between allocation to leaves and diameter growth. Results from this study suggest that allocation patterns are more affected than leaf photosynthesis in trees competing with vines.     

不同水分条件对毛乌素沙地油蒿幼苗生长和形态的影响

选择毛乌素沙地优势半灌木油蒿为研究对象,人为控制4种施水量水平来观察油蒿幼苗的生长和形态对全球降水量变化的响应。结果表明,不同施水量显著影响了幼苗生物量及其分配,枝叶形态和细根分布。随着施水量的增加,幼苗生物量、株高、总枝数和长度、总叶片数、总叶面积、比叶面积和细根长逐渐增大,而生物量根冠比、硬叶特征和叶肉质化程度逐渐减小。     

光照和水分对白藤幼苗生长特性的影响路径关系研究

该研究以2年生白藤实生苗为研究对象,通过控制试验,设置4个光强梯度——S0(对照,全光照)、S1(75%~80%全光照)、S2(45%~50%全光照)、S3(20%~25%全光照)和3个水分梯度——W0(对照,RSWC85%)、W1(中度干旱,RSWC55%)、W2(重度干旱,RSWC25%),定期测定幼苗生长特性(株高、地径、叶片数),叶片光合能力[净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)]及吸收能力(根、茎、叶生物量),并利用结构方程模型进行路径分析,探讨光照和水分对白藤幼苗生长特性影响过程,为白藤育苗及资源恢复提供理论支撑。结果显示:(1)随着光照强度的降低,幼苗生长特性与吸收能力、光合能力表现出一致的变化趋势,即先增加后减少;在45%~50%光强条件下,幼苗株高、地径、叶片数,根、茎、叶和总生物量及叶片Pn、Gs、Tr和Ls均达最大值。(2)随着土壤含水量降低,幼苗株高、地径及茎和叶生物量均逐渐减少,而根、根冠比呈先增加后减少的趋势;光合能力方面的Pn、Ci、Tr比对照分别显著降低23.65%、20.61%和25.40%(P<0.05),Gs和WUE与对照差异不显著(P>0.05),Ls比对照显著升高170.00%(P<0.05)。(3)结构方程模型分析表明,光照主要通过影响幼苗叶片的光合能力,水分主要通过影响根系生物量来实现影响幼苗生长特性的作用。研究表明,SEM模型能有效对影响白藤幼苗生长的环境因子进行分析,定量解释环境因子影响的路径过程,光照和水分通过光合能力和吸收能力传递对生长特性的影响,且光照因子影响力大于水分因子,其路径系数分别为0.89和0.56;在白藤幼苗生长特性指标中,地径标准因子载荷为0.85,能够有效反映白藤幼苗生长特性;白藤幼苗培育在适度遮阴(45%~50%)和正常供水(RSWC85%)环境下生长最好。