一种判定CAM植物的简易方法

景天植物酸代谢(CAM)是首先在景天科植物中发现的一种适应于干旱环境的光合碳素代谢方式。向干旱地区,沙漠和盐碱地引种CAM植物,对于防止水土流失和这些地方的开发利用,具有很大的潜在意义。但是,CAM在除景天科外的许多科植物中也有发现,景天科植物并非都是CAM     

干旱地区农业生态建设战略探讨

我国广大的干旱和半干旱地区,在国民经济建设中具有重要的战略意义。而干旱和半干旱地区地处边陲,交通不便,因此农业生态建设战略的制定对该地区的全面开发至关重要。本文仅就我国最典型的干旱地区新疆维吾尔自治区为研究对象,对干旱地区农业生态建设作初步探讨。     

不同光合类型牧草对干旱-复水的光合生理响应及生长适应策略

基于干旱频率增加、强度增大这一全球降水变化背景, 探究干旱-复水条件下不同功能群(C₃和C₄)植物的光合生理响应及生长适应策略有助于预测降水格局变化条件下草地的植被组成和生态系统功能。该研究采用盆栽实验, 以松嫩草地生长的一年生C₃ (4种)和C₄ (3种)牧草为实验材料, 设置了对照、中度干旱和重度干旱3个水分处理水平, 在干旱末期及复水期对植物进行气体交换、生物量和比叶质量的测量。在干旱条件下, 各物种净光合速率和气孔导度均呈下降趋势, 水分利用效率呈上升趋势。干旱对不同植物光合指标的影响存在功能群差异, 随干旱程度的增加C₄植物逐渐丧失光合优势, 重度干旱对C₄植物净光合速率的影响较C₃植物更加明显。由于干旱条件下C₃植物光合固碳主要受气孔限制而C₄植物主要受代谢限制, 因此复水后C₄植物净光合速率恢复速度较C₃植物慢。干旱条件下, 各物种的生物量降低, 根冠比和比叶质量升高, 干旱对C₃植物各生长指标的影响均大于C₄植物; 复水处理后, C₃植物生物量随干旱强度增加呈下降趋势, 而C₄植物的生物量与对照相比无显著差异。     

模拟氮沉降和干旱对准噶尔盆地两种一年生荒漠植物生长和光合生理的影响

氮素和水分是荒漠生态系统的两个主要限制因子, 研究两者对荒漠植物的效应有助于深入了解荒漠生态系统对全球变化的响应。该文选择准噶尔盆地荒漠地区两种常见的一年生植物涩荠(Malcolmia africana)和钩刺雾冰藜(Bassia hyssopifolia), 设置0、0.18和0.72 g N·m ^-2·week ^-13个施氮浓度和湿润与干旱两个土壤水分处理, 研究模拟氮沉降增加和干旱对其生长和光合生理的影响。结果表明: (1)两种植物的根长、根重、叶片数、叶面积、总生物量和冠根比均随着施氮浓度的增加而增加, 干旱能够抑制氮对植物生长的促进作用, 但是, 氮的增加同时也能部分缓解干旱对植物生长的影响。与钩刺雾冰藜相比, 涩荠的根长、生物量和冠根比更易受氮增加和干旱的影响。(2)两种植物的最大净光合速率、叶绿素含量、可溶性蛋白含量随着氮浓度增加而增加, 但涩荠和钩刺雾冰藜对氮增加和干旱的生理响应也有所不同, 涩荠的响应更加敏感。两种植物对氮沉降和干旱胁迫响应的差异可能是其生活型等生物学特性差异所引起。通过对两种一年生植物的生长和光合生理分析表明, 在古尔班通古特沙漠, 春季丰富的降水和氮素增加将有利于涩荠和钩刺雾冰藜的生长和生产力的增加, 相对地下生长, 地上部分增加更显著。当干旱季节来临时, 氮的增加又能够在一定程度上降低干旱对这两种植物的负效应, 说明其对干旱具有一定的生态补偿作用。     

《干旱地区农业研究》2006年征订启事

《干旱地区农业研究》由教育部主管,西北农林科技大学主办,是全面反映我国干旱、半干旱及湿润易旱区农业科学技术研究新成果、新理论、新技术及国外有关最新研究进展的学术性期刊.《干旱地区农业研究》主要刊登有关干旱、半干旱及半湿润易旱地区的旱农耕作与栽培、土壤营养与植物水分、农业节水、资源开发利用、旱区生态建设、植物抗逆生理、干旱类型与对策及国外旱农动态等内容.以旱作农业为重点,重视水资源合理利用和灌溉农业的发展;应用科学研究与应用基础科学研究并重是本刊的主要特色.适合广大从事旱农研究的专家、学者、科技人员、生…     

植物应对干旱胁迫的阶段性策略

干旱是影响植物生存、生长和分布的最重要的非生物胁迫之一,全球暖干化将加剧干旱胁迫.植物对干旱胁迫的响应和适应机制一直是
学术研究的热点领域.本文综述了植物应对干旱胁迫的生长和生理响应,在已有的研究结果基础上,提出了植物应对干旱胁迫的阶段性响应策略.从干旱开始到干旱致死,植物经历了干旱开始-轻度干旱-中度干旱-严重干旱-极端干旱5个阶段,分别对应着应激响应-主动适应-被动适应3种响应方式和适应机制.不同阶段中植物抗旱机制的核心任务不同.最后提出了研究植物阶段性响应策略需要解决的关键科学问题及研究方向.     

对话蒙古马（三）——马倌寻访日记（三）

今天我们进入了西苏旗境内，这里是锡林郭勒草原的最西端，也是锡盟最干旱地区。同行几位曾经在2002年来过这里的同伴惊讶地发现．以前到处生长的茂密的锦鸡儿都枯死了。锦鸡儿是一种灌木，地下根系通常是地表枝干的3倍多．最深的根系可以达到地下两三米．吸收地下水．所以特别适合生长在干旱环境里。这样耐旱的植物成片地死亡是否表明这里的地下水位在下降？如果真是这样．造成地下水位下降的原因又是什么呢？     

干旱胁迫对宁夏枸杞生长及果实糖分积累的影响

文章研究不同干旱胁迫下宁夏枸杞生长及果实糖分积累的变化规律,为宁夏枸杞在干旱地区高产栽培提供参考依据。采用盆栽控水试验,设置正常灌水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱处理,研究了干旱胁迫对宁夏枸杞植株生长、生物量分配以及果实糖分积累的影响。结果表明：干旱抑制宁夏枸杞新稍、果实、株高和地径的生长：随着干旱程度加剧,根和茎中干物质分配率逐渐升高,而枝条、叶和果实中干物质分配率大幅降低;轻度干旱有利于果实发育过程中果糖的积累,中度和重度干旱胁迫则不利于成熟期果糖和蔗糖积累;干旱胁迫明显降低成熟期转化酶、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合成酶（SS）的活性;果实发育过程中果糖的含量与SPS和转化酶活性存在极显著相关。可见,在果实发育期,土壤含水量为田间持水量55％以上,能促进宁夏枸杞果实中糖分积累,有效提高果实品质。     

风车草——粉叶石莲花

说到多肉植物,人们总会想到许多热带干旱地区的奇异种类。确实,植物体肉质多汁是对于干热环境的一种适应,但在有些多肉植物家庭中却出现了较耐寒的成员,为人们在温带地区适地选择园林花卉拓宽了视野。景天科多肉植物粉叶石莲花就是一种既耐高温干旱,又较耐寒的多肉植...     

西南喀斯特地区两种草本对干湿交替和N添加的生长响应

喀斯特地区的"岩溶干旱"和频繁的变水环境成为喀斯特地区植被生长和分布的重要选择压力,是该地区植被恢复重建的主要障碍因子。N沉降也会对喀斯特地区的生态系统造成难以预测的影响。为了探究喀斯特地区草本植物对干湿交替和N添加的生长响应,以苍耳(Xanthium sibiricum)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)为研究对象,通过盆栽水分受控实验,研究了5种不同水分处理[对照组(CK)、干旱组(D)、1周干湿交替处理组(DW-1)、2周干湿交替处理组(DW-2)和3周干湿交替处理组(DW-3)]与N添加(N+、N-)对两种草本植物生长和生物量的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了植物生长和生物量的积累,株高、叶面积、总根长和根体积等生长指标和地上生物量均显著降低,根冠比增大。不同程度的干湿交替对植物的生长和生物量的积累均表现出一定程度的补偿效应,但这种补偿效应的大小随着干旱持续时间的延长而减弱。N添加对植物的生长和生物量积累有显著地促进作用,株高、根表面积、根体积和根生物量较对照组显著增加,但这种促进作用随着干旱历时的增加而减弱,可能与土壤水分状况有关。同时,N添加还影响着植物生物量的分配,在促进两种植物地上和地下生长的同时,还促进了植物根冠比的增加。     

北京山区干旱胁迫下侧柏叶片水分吸收策略

干旱与半干旱地区,水分是限制树木生长的重要影响因子。由于降水稀缺且分配不均,叶片吸收水分是此地区树木吸收和利用小量级降水和凝结水的主要方式。北京山区处于易旱少雨的生态脆弱地带,森林植被经常遭受干旱胁迫,所以对该地区的森林系统而言,叶片直接吸收利用截留的降雨是干旱时期树木获得水分的重要途径。基于野外对比控制试验和室内盆栽模拟试验,选取北京山区的主要造林树种侧柏为研究对象,进行利用天然降雨与模拟降雨试验,研究降雨前后侧柏叶片吸水特征,探究侧柏在干旱环境下如何通过叶片吸水缓解干旱胁迫。结果表明：当侧柏长期处于干旱胁迫状态时,叶片可以利用降雨,从中获益用来缓解树木的干旱胁迫状态;叶片的吸水能力与降雨强度呈正相关关系,与土壤含水率呈负相关关系;重度干旱下侧柏植株在降雨强度为15 mm/h时叶片吸水现象最明显,叶水势变化最大为(1.18±0.17) MPa,叶片含水率变化最大为(8.47±1.00)mg/cm~2;当土壤水率高于20.8%时,基本不发生叶片吸水现象。试验结果说明在干旱地区叶片吸水是树木除根系吸水外的重要水分来源方式,并且对干旱地区有效利用短缺水资源,减轻植物水分亏缺具有重要意义。     

高寒草甸植物群落功能多样性对不同生长期干旱的响应机制

植物对干旱胁迫的响应表现为各功能性状的差异化表达。全球气候变化下,青藏高原地区降水格局发生改变,高寒草甸群落功能性状及功能多样性在不同生长期干旱事件下的响应机制对加深高寒草甸适应气候变化认知具有重要意义。以藏北高寒草甸为研究对象,设置截雨棚模拟生长季前期（ED）、中期（MD）和非生长季时期（ND）干旱事件,通过观测群落物种功能性状,分析高寒草甸群落功能多样性对不同生长期干旱的响应机制。结果表明：（1）叶片功能性状对干旱存在差异响应,表现为叶片小而厚且寿命长,同化速率降低,并受氮元素限制加剧;（2）生长季前期干旱对高寒草甸群落功能性状的影响最强,生长季中期干旱次之,非生长季干旱的影响最弱;（3）生长季干旱处理显著改变了群落的功能多样性,ED处理下功能分散度指数（FDiv）和功能分异度指数（FDis）显著降低（P<0.05）,而Rao二次熵指数（RaoQ）显著升高（P<0.05）,MD处理下功能均匀度指数（FEve）显著降低（P<0.05）;（4）相关性分析得出,群落功能性状与功能多样性对干旱的响应之间存在着联系。本研究发现高寒草甸植物功能性状与群落功能多样性对生长季前期和中期干旱存在差异化响应,指示着高寒草甸植物群落在响应不同时期干旱时可能采取不同的生存策略,即对生长季前期干旱采用耐旱策略、对生长季中期干旱采用避旱策略。探讨了高寒草甸植物群落功能多样性对不同生长时期干旱胁迫的响应机制,为预测未来季节性干旱事件对青藏高原高寒草甸植物功能性状、群落特征和功能多样性的影响提供科学依据。     

堇菜叶片草酸钙晶体与水分维持的关系

随着全球气候变化加重,干旱强度和持续时间逐渐增加,严重影响植物生长和作物产量。喀斯特为典型的干旱和高钙生境,植物叶片富集大量的草酸钙晶体,而该晶体与植物耐旱性之间的关系并不清楚。该研究以喀斯特适生植物堇菜(Viola verecumda)为材料,土壤进行自然干旱,分析堇菜叶片的草酸钙晶体变化特征与水分之间的关系。结果表明:在土壤自然干旱条件下,堇菜主要通过细胞内束缚水的释放,维持细胞内水分平衡;而在干旱后期,叶片通过关闭气孔,将部分自由水转变为束缚水,防止水分流失。此外,草酸钙晶体的密度与束缚水含量具有极其显著的强正相关线性回归关系(r=0.825 3,P0.000 1),表明草酸钙晶体作为主要的束缚水物质。因此,堇菜植物在耐旱过程中可能协调草酸钙晶体和气孔的生理行为忍耐干旱胁迫。     

酒瓶兰异域移情

当你在植物园的温室或朋友家的客厅中初次见到酒瓶兰时，一定会被它那形如大肚子酒瓶的茎干和簇生于茎顶如一丛丛兰草的叶所吸引。酒瓶兰是百合科（或龙舌兰科）酒瓶兰属（Ｎｏｌｉｎａ）多肉植物，原产于北美洲。这个属大约有６个种，分布在墨西哥及美国加利福尼亚和得克萨斯等州的干旱地区。酒瓶兰喜阳光充足的温暖环境，生长适温为１８—２４℃；因其肥厚的茎干可贮存大量水分，甚耐干旱；稍耐荫。在原产地的适宜环境中，酒瓶兰株高达２—３米，最高可达１０米左右。在我国南方一些冬季温暖的地区，酒瓶兰可在露地栽培，生长较快；而在大…     

内生真菌对植物抗旱性的影响

内生真菌广泛地存在于植物体内,它们在植物体内的生活不会对植物引起任何感病症状,而且内生真菌侵染对植物生长、生物和非生物胁迫抗性很好的促进作用,理解内生真菌在提高植物干旱胁迫耐受性方面的作用和机理对其在缓解植物干旱胁迫中的应用有重要意义。这篇综述介绍了植物内生真菌的多样性、对植物抗旱性的影响及其作用机理等方面的研究进展。内生真菌对植物抗旱性提高的机理包括:干旱耐受、干旱回避和干旱恢复。文中还对以后的研究进行了展望。     

植物干旱胁迫下水分代谢、碳饥饿与死亡机理

植物在生长发育过程中受众多环境因子共同作用。随着全球气候变化,气温升高、降水量下降等问题频繁出现。目前气象学家一致预测未来环境变暖会使干旱更加频繁剧烈,这一环境改变使植物死亡更加严重。植物在水分胁迫、特别是干旱胁迫条件下,体内水分代谢与碳代谢会发生失衡现象:光合速率降低、蒸腾速率降低,带来生长降低;为维持植物新陈代谢,植物呼吸作用必然下调。在长期干旱胁迫条件下植物体内碳水化合物储存发生失衡现象,这种失衡使植物陷入碳饥饿现象。另外,由于水分失衡而出现的木质部栓塞和空穴会进一步加剧水分运输障碍,而修复空穴则需要大量非结构性碳水化合物(NSC),这使植物陷入两难选择。总结了植物干旱胁迫下,碳饥饿与水分代谢、植物死亡关系的相关研究,对未来的研究方向和重点提出建议,以期对未来的植物死亡研究提供帮助。     

The role of soluble sugars during drought in tropical tree seedlings with contrasting tolerances

非结构碳水化合物(NSCs)是植物的贮藏化合物，用于代谢、运输、渗透调节和叶片脱落后的再生。即使在最适宜生长的条件下，植物也会继续储存NSCs。这种储存可能是由于生长受到抑制而产生的被动积累，也可能是由于以生长为代价而产生的主动储备。前者暗示NSCs可能是碳汇有限生长的副产物，而后者则表明NSCs在植物适应逆境中具有的功能作用。本研究中，利用 ¹³C脉冲标记，我们追踪了具有不同干旱耐受性的两种热带树种的幼苗在干旱和常湿条件下茎和根器官中可溶性糖的来源，以估计干旱前储存的NSCs与干旱期间同化的NSCs的相对分配。我们监测了生长、气孔导度、茎干水势和NSC储存以评估对干旱的全碳响应。结果表明，与对照幼苗相比，不耐旱树种生长速度减慢，在叶片、茎和根器官中储存NSCs，在茎和根器官中可溶性糖(源于干旱前的储存)的比例更大。相反，与对照幼苗相比，耐旱树种则能保持生长和茎根NSCs浓度，但叶片NSCs浓度降低，茎和根可溶性糖的比例更大，这些可溶性糖来自于新同化的光合产物。这些结果表明，不耐旱树种由于缺水导致生长受限而被动积累NSCs，而耐旱树种则通过分配NSCs到茎和根器官来积极响应缺水。这些策略似乎与基线最大生长速率相关，并且支持了以前的研究结果，表明在生长和耐旱性之间存在一种权衡关系，同时也为NSCs分配的可塑性在干旱中的重要性提供了新的证据。     

抗旱造林新技术探索

本文通过控制水的瓶子和一个新的灌溉技术的使用,对幼苗的生长需要合适的水分,保持水的痕迹的长期生存和生长的植物。通过本文的研究,为在干旱的条件下有效地延缓苗期干旱胁迫,改善植物的水分状况,提高苗木的成活率和维持和幼苗的生长提供了理论依据。     

水位梯度对三江平原典型湿地植物根茎萌发及生长的影响

通过水位控制模拟试验,研究了水位梯度对三江平原典型湿地植物——小叶章和毛苔草根茎萌发及生长的影响.结果表明:2种植物对水位的适应策略各异,小叶章种群密度、平均高度和最大高度都在0cm水位条件下出现极大值,而毛苔草种群平均高度和最大高度随水位上升而升高,种群密度则随水位上升而下降.在萌发初期,一定时间的无淹水环境促进2种湿地植物的根茎萌发,而淹水抑制其萌发;在生长期,过度的淹水限制了小叶章的生长,而毛苔草则水分越多生长越旺盛;干旱缺水限制植物生长,可能会引起植物生活史的改变.     

干旱条件对鬼针草和醉鱼草种间相互作用及生长的影响

为研究干旱对入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)和本地种醉鱼草(Buddleja lindleyana)种间关系及生长的影响,试验设置2种栽植方式:种间组(2种植物各1株栽植于1个花盆)和挡板组(在种间组中添加挡板分离2株植物),分别进行水分处理,包括对照组(90%～100%饱和含水量)和干旱组(30%～35%的饱和含水量),测量植物形态、生物量,计算植物各特征的相对生长率和相对邻株效应指数。结果表明:(1)干旱条件下鬼针草根、茎、叶和总生物量的种间关系均为促进;而水分条件改变醉鱼草的种间关系,干旱处理为竞争,对照处理下为促进。(2)干旱下种间作用增加了鬼针草根、茎、叶生物量的相对生长率和根冠比,降低了醉鱼草比叶面积和根冠比(P<0.05)。(3)种间作用显著增加2个物种根长、根表面积和根尖数的生长(P<0.05)。研究表明,种间相互作用能提高干旱下鬼针草的生长表现,使其在干旱生境中具有优势,可能是鬼针草的入侵策略。