温度和水分状况对几种不同类型植物叶片水势和延伸生长的影响

在田间条件下研究了温度、相对湿度、土壤水分对玉米、高粱、茄子、豇豆、河北杨和泡桐六种植物LER2)和ψWL3)日变化的影响。结果表明,ψWL日变化呈正弦曲线,即早晨、晚上高,中午低;土壤水分亏缺,中午大气ψWV4)愈低,ψWL降低愈多。在土壤供水良好的条件下,玉米、高粱、河北杨、泡桐叶片生长与温度密切相关,因此白天生长快,晚上生长慢;若中午ψWV太低,生长减慢,使叶片生长呈双峰曲线,即午前及18:00左右生长快。若土壤水分亏缺,白天ψWV太低,白天生长慢,晚上生长快。茄子和豇豆叶片生长对水分亏缺更敏感,晚上生长快,白天生长慢,干旱处理叶片在白天中午有收缩现象。     

水分胁迫和胁迫后复水对玉米叶片生长速率的影响

玉米叶片延伸速率(LER)对水分状况的变化很敏感。快速干旱处理,水分消耗迅速,LER从最大到零需5h,叶水势改变0.5～0.6 MPa,缓慢干旱处理,水分消耗较慢,LER从最大到零需20h,叶水势改变1 MPa。缓慢干旱植株叶片成熟部位的渗透势,在任何LER下,均比快速干旱叶片更负。LER为零时,快速干旱叶渗透势为-1.3 MPa,缓慢干旱为一1.6MPa左右。短时间水分胁迫后复水,LER迅速增加,有部分补偿前期胁迫减少的生长量能力;长时间水分胁迫后复水,LER在6 h内不可能恢复到正常水平。     

基于叶片水势的内蒙古典型草原植物水分适应特征研究

水分是限制草原生态系统植物生存、繁殖和扩散最重要的生态因子,植物通过多样的水分适应策略适应干旱环境。为了解典型草原植物水势特征及其影响因素,在2017年和2018年的生长季对内蒙古典型草原71种植物的叶片黎明水势、午后水势、叶片和根系功能性状进行了测定与分析。结果表明:测定的71种植物叶片的黎明水势分布于-2.67—-0.63 MPa,午后水势分布于-4.67—-1.01 MPa;一年生植物的叶片具有最高的黎明水势、午后水势和最小的水势日差值(叶片的黎明水势与午后水势的差值),多年生禾草的叶片具有最低的黎明水势、午后水势和最大的水势日差值;71种植物对水分的适应策略可分为高水势保持型、低水势忍耐型和变水势波动型;叶片午后水势与叶片干物质含量和根系深度呈极显著的负相关关系(P<0.01),但与比叶面积呈极显著的正相关关系(P<0.01)。本研究有助于从植物生理学的角度上准确认识典型草原植物的水分适应性及水分生态特征。     

提高CO2浓度对两种亚势带树苗叶片水分状况的影响

鼎湖山季风常绿阔叶林的主要优势乔木树种黛蒴和荷木的幼苗,盆栽于自然光 照和人工调节ＣＯ２浓度为５００μｌ．Ｌ＾－１或空气ＣＯ２（３４０μｌ．Ｌ＾－１）的气罩３个月。在各自生长条件下测定,高ＣＯ２下生长的黧蒴和荷木叶平均气孔导率分别降低１３％和２０％,蒸腾速率下降２０％和１８％,水分利用效率提高１倍以上,不同ＣＯ２浓度下的植物叶片气孔导度和蒸腾速度日进程曲线也有明显差异,处理后将幼苗置于自然条件下观     

3种藓类植物水分含量与光合作用、呼吸作用和水势的关系

对湿地匍灯藓〔Plagiomniumacutum(Lindb.)T.Kop.〕、大羽藓〔Thuidiumcymbifolium(Dozy&Molk.)Dozy&Molk.〕和垂藓〔Chrysocladiunretrorsum(Mitt.)Fleisch.〕的水分含量与光合作用、呼吸作用和水势的关系进行了初步研究（1999年5月20日到6月10日）。在这3种藓类植物中,其水分含量与光合作用速率（Pn）的关系可以分为2种类型一种类型如大羽藓和垂藓,在藓体水分含量20%～70%时,Pn随着水分含量增加而增加,但是在80%～95%时,Pn随水分含量增加而下降,光合最适水分含量约70%～80%;另一种出现在湿地匍灯藓,水分含量20%～80%时,Pn随着水分含量增加而增加,在80%～95%时,Pn维持一个较高的水平,光合最适水分含量为80%～90%。在一个大的水分含量范围内（60%～95%）,暗呼吸（Rd）保持相对稳定,但是在水分含量较低时（20%～70%）,Rd随着水分含量的下降而下降。在藓体水分含量与水势之间的关系方面,3种藓类植物相似,水分含量与水势对数之间的回归曲线为S形曲线。     

叶片水势降低对荔枝光合作用的影响

荔枝(Litchi chinensis)是岭南佳果。但它生长的地区范围狭小,植株生长缓慢,故不易扩大种植和增加果实产量。除了研究荔枝开花习性的工作外,关于荔枝对环境适应性所知甚少。在华南,植物仍遭受季节性干旱。在自然田间情况下,荔枝也常受到土壤缺水和低的空气相对湿度的影响。研究叶片水势降低和空气相对湿度变化对荔枝叶片光合作用的影响,将有助于阐明荔枝对环境因素的适应性和生理反应。本文报道叶片水势降低、叶片/空气水蒸汽压陡度和细胞间 CO_2浓度变化对荔枝光合作用的影响。     

水分胁迫下高粱叶片的渗透调节与延伸生长的关系

高粱抗旱品种3197B比不抗旱品种三尺三在水分胁迫条件下ψ_S下降低。在相同ψ_S时,3197B相对含水量高于三尺三。水分胁迫期间,3197B能始终维持比三尺三较高的ψ_P。在中度和严重水分胁迫时,3197B几种渗透物质积累均高于三尺三,其中可溶性糖和K~ 对渗透调节贡献最大。水分胁迫下,3197B正展开叶渗透调节能力较强,ψ_P维持较高,临界膨压低,叶片扩张性能小、故生长速率随ψ_W下降较慢。     

土壤水分与温度共同作用对植物根系水分传导的效应

 本文根据不同大气环境温度和土壤温度及不同土壤含水率处理条件下的玉米、向日葵、台湾相思(Acacia confusa)、银合欢(Leucaena glauca)的试验资料，分析了土壤水分和温度以及土壤水分与温度共同作用对植物根系水分传导的效应。台湾相思和银合欢的试验结果表明，在一定的土壤水分范围内，高温(白天/夜晚的温度为40／30℃)环境中的根系水分传导大于低温(30/25℃)环境中的，但当根系水分胁迫十分严重(台湾相思根系水势小于-1.5MPa，银合欢根系水势小于-2.0MPa)时，30/25℃环境的根系水分传导反而大于40／30℃环境的；玉米、向日葵的试验结果表明，在一定土壤温度范围内，根系水分传导随土壤温度增加而增加，其增加的幅度与生育阶段有关；在向日葵生育期土壤温度高于35℃、玉米生育期高于30℃时，其根系水分传导随温度增加而降低。通过植物根区土壤逐渐干旱和干旱复水后的试验，其结果表明复水后根系水分传导上升较快，银合欢复水1.5d、向日葵复水3d后测得的根系水分传导即可达到受旱前的水平，其后的水分传导还略高于一直充分供水处理的，表明根系经受一定程度的干旱锻炼后，对其水分传导具有明显的补偿效应。在干旱和复水过程中根系水分传导与根水势的变化规律相一致。     

温度、水分及不同氮源对土壤硝化作用的影响

选用陕西省 3个自然生态区 3种主要耕作土壤土样 ,在实验室培养条件下 ,研究温度、水分及不同氮肥品种对其硝化作用的影响 ,并用 d N/ dt=b N(B-N) / B方程描述硝化作用过程中硝态氮含量随时间的累积变化 ,获得定量描述硝化作用强弱的两个指标 (Kmax和 td)。结果表明 :不同土壤水分含量对硝化作用的影响在不同土壤间差异明显 ;但不同土壤在田间持水量 (F H C)的 60时 ,硝化作用的最大速率 (Kmax)及硝化率最高。土壤温度不仅显著影响硝化作用的最大速率 (Kmax)和硝化率 ,而且迟缓期 (td)也有明显变化。不同氮肥品种对硝化作用的影响主要表现在硝化率不同 ,3种土壤硝化率均为硫酸铵 >尿素和碳铵 >氯化铵 ,显示硫酸根离子的促进作用和氯离子的强烈抑制作用。但氮肥品种对硝化作用的最大速率 (Kmax)和迟缓期 (td)的影响不规律。     

不同土壤水分状况对杨树、沙棘水分关系及生长的影响

在盆栽条件下对杨树、沙棘进行了3种土壤水分处理,研究结果表明：沙棘的叶含水率在同一土壤水分下比杨树高、而水势低,说明沙棘叶的抗旱保水能力强于杨树;沙棘单叶的光合速率能够长时间维持在较高的水平,蒸腾速率却并非如此。杨树无论在生长初期,还是生长中期其单叶WUE均高于沙棘。以新生枝生物量／耗水总量计算的整体WUE在3种土壤水分条件下,杨树的WUE分别是沙棘的2．4倍、2．3倍、2倍,其差异达极显著水平,但在3种土壤水分条件下2个树种都以中度亏缺下的水分利用率最高。整个生长季节处在严重干旱下的杨树和沙棘的生长均受到显著影响,沙棘生长受干旱影响程度小于杨树,从整个生长趋势上看杨树适宜于良好水分下的生长,沙棘在适宜水分和中度亏缺下均可良好生长。     

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。     

WP4C露点水势仪测定植物叶片水势时的影响因素——以降香黄檀为例

植物叶片的大小、形状、破碎化程度、测定时间及保存时间是影响植物水势测定的主要因素,但相关研究开展较少。本研究以成熟度相同,羽状复叶较多的降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen）为实验材料,利用WP4C露点水势仪监测叶片水势的日变化动态。结果显示,叶片水势测定最合理的时间段为9：00-13：00;测定叶片在4℃冰箱中保存不同时间后的水势变化值,确定4℃条件下保存1 h内为测定叶片水势的最佳保存时间;比较了不同形状、大小以及不同破碎化程度的叶片对水势测定的影响,结果显示叶片的大小、形状和破碎化程度对水势均有一定影响。因此,实际操作中应使用完整的单个叶片覆盖样品室以准确测定叶片水势。在优化测定条件后,利用该方法测定的水势值具有准确率高、重复性强、稳定性好等特点。     

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。     

毛乌素沙地油蒿不同生长期的枝条水势和叶片气体交换特性

对毛乌素沙地自然生境中油蒿(Artemisia ordosica Krasch. )不同生长期(6月份至9月份)的气体交换参数和枝条水势日变化特征进行了比较研究,并探讨了环境因子对油蒿气体交换参数及枝条水势的影响作用.结果表明:6月份至9月份油蒿的净光合速率日均值波动幅度不大,其大小与当月的土壤含水量不对应,其中8月份的净光合速率日均值最大(13.16 μmol·m-2·s-1);各月份间油蒿的蒸腾速率日均值差异较大,最大值出现在7月份(7.93 mmol·m-2·s-1),与土壤含水量的变化相对应;7月份油蒿的水分利用效率最低,但枝条水势日均值最大,其余3个月水分利用效率波动幅度不大,各月间枝条水势日均值差异也不大且变化幅度较小.在6月份和7月份,油蒿净光合速率的日变化呈双峰型曲线,6月份的峰值出现在8:00和14:00,7月份的峰值出现在10:00和14:00,谷值都出现在12:00;在8月份和9月份则呈单峰型曲线,峰值分别出现在10:00和12:00.在6月份和7月份,油蒿蒸腾速率的日变化均呈双峰型曲线,峰值分别出现在10:00和14:00;在8月份和9月份则呈单峰型曲线,最大值均出现在12:00.在这4个月中,油蒿枝条水势的日变化与大气水势的日变化一致,均在12:00达到最低;油蒿的水分利用效率日变化有着较好的规律性,均为早上最高,然后降低,但总体上变化幅度平缓,表明生长在毛乌素沙地自然生境中的油蒿对环境的适应能力较强.     

土层厚度对刺槐旱季水分状况和生长的影响

该研究测定了旱季和雨季刺槐(Robinia pseudoacacia)林不同土层厚度的土壤含水量, 刺槐的树高、胸径、小枝凌晨水势、叶片碳稳定同位素组成(δ¹³C)、叶面积、比叶重和气体交换指标; 分析了刺槐旱季和雨季的水分状况和土层厚度之间的关系; 通过刺槐对季节性干旱胁迫的反应, 估计华北石质山区不同土层厚度土壤水分对刺槐的承载能力; 并求证近年来该地区刺槐衰败和水分因素的关系。结果显示: 随着土层厚度减小, 旱季土壤含水量下降、凌晨小枝水势降低; 气孔导度和最大光合速率都减小, 而瞬时水分利用效率增加, 雨季上述指标无显著性差异, 旱季土壤含水量只有雨季的60%左右。随着土层变薄, 刺槐叶片δ¹³C增高, 叶面积减小, 比叶重增加; 刺槐树高和胸径减小。以上结果表明: 刺槐在不同季节下的水分状况综合反映土壤的供水能力, 土层浅薄导致土壤水分承载力不足, 致使刺槐在旱季受到较严重的水分胁迫, 这可能是刺槐出现衰败的重要原因。     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明:在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71—0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为:秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。     

水分胁迫下植物叶片光合的气孔和非气孔限制

评述了水分胁迫下植物叶片光合的气孔和非气限制研究的进展,提出了一个判别水分胁迫下气孔和非气孔限制的方法。