淹水对灰化苔草幼苗生长及抗氧化物酶活性的影响

淹水是影响湿地植物生长繁殖及种群分布的重要因素。为明确淹水对植物生长及生理特性的影响,本研究以灰化苔草(Carex cinerascens)幼苗为研究对象,设对照(常规浇水)、全淹水、1/2淹水和1/4淹水4种处理,测定其在不同淹水条件的形态指标(株高、萌发数)和生理指标(SPAD、MDA、SOD、POD和CAT)的变化。结果表明:淹水胁迫会抑制灰化苔草幼苗生长,表现为株高降低,叶缘发黄;淹水对灰化苔草根茎的萌发也有影响,适度的淹水有利于其萌发;淹水导致灰化苔草幼苗叶片的相对叶绿素含量降低,抑制其光合作用;淹水胁迫加剧灰化苔草叶片的膜脂过氧化程度,促使丙二醛含量增高,对应的抗氧化物酶POD、CAT和SOD含量升高,说明淹水胁迫会破坏植物体内活性氧的产生与清除系统之间的动态平衡;淹水胁迫将加剧膜脂过氧化作用,抑制灰化苔草的正常生长,同时又会加速产生抗氧化物酶来抵抗淹水胁迫带来的不利影响。     

植物淹水胁迫的生理学机制研究进展

淹水胁迫引起弱光环境,使气体扩散受限,叶片细胞膜脂过氧化加剧,体内保护酶系统受损,叶绿素降解,丙二醛含量积累,光合速率下降。为了适应淹水环境,植物通过生理生化机制的调节来保证淹水条件下的生命活动。如细胞通过调节渗透物质的含量来保持渗透势的平衡;细胞内各种抗氧化酶活性增加,以清除自由基,避免或者减轻细胞受到伤害;改变代谢途径和激素调节以保持能量储备和低的代谢速率。本文综述了淹水胁迫对细胞膜系统及功能、植物光合作用、植物呼吸、激素、生理代谢、基因调控的影响和淹水结束后植物的生理生态学变化,介绍了植物适应淹水胁迫的机制,并指出植物耐淹响应的分子机理,环境因素对淹没植物的影响,森林淹水胁迫的定位观测是今后需要研究的方面。     

柽柳组培苗抗氧化酶及渗透调节物质对NaCl胁迫的响应

以柽柳种子为材料,利用组培方法建立其无菌离体培养体系而获得组培苗。向培养基(MS+1.0 mg/L6-BA+0.1mg/L NAA)中添加不同浓度NaCl(0、50、80、100、120、150和200mmol/L)建立胁迫条件,测定各浓度NaCl胁迫下柽柳组培苗抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、质膜透性及超氧阴离子(O-·2)生成速率等的变化,探讨柽柳组培苗应对NaCl胁迫的生理机制。结果显示:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,柽柳组培苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性表现出先增加后降低的趋势,并均在100mmol/L NaCl的胁迫下达到最大值,而抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性则表现出逐渐下降的趋势;(2)随着NaCl胁迫浓度的增加,组培苗体内有机渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(Pr)和可溶性糖的含量逐渐升高且显著高于同期对照,在200mmol/L浓度下分别比对照显著增加53.77%、47.38%和67.65%;(3)组培苗过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-·2)生成速率、丙二醛(MDA)含量以及细胞质膜透性也随着NaCl胁迫浓度的增加均表现出逐渐增加的趋势且显著高于同期对照,在200mmol/L浓度下分别比对照显著增加36.42%、58.71%、82.60%和42.54%。研究表明,柽柳组培苗抗氧化酶系统在低浓度NaCl(≤100mmol/L)胁迫下表现出良好的活性氧清除活性,而其体内渗透调节物质在各浓度胁迫下均发挥着积极的调节作用,从而使柽柳表现出较强的耐盐性。     

不同品种油橄榄离体叶片对渗透胁迫的生理响应及其抗旱机制

以油橄榄3个主栽品种(‘戈达尔’、‘城固32’、‘弗奥’)离体叶片为研究对象,在实验室条件下考察了30%PEG溶液模拟渗透胁迫对叶片相关生理生化指标的影响,探讨不同品种间的响应差异及其生理机制。结果显示:(1)随着渗透胁迫时间的延长,各油橄榄品种离体叶片含水量和叶绿素含量呈下降趋势,相对电导率和MDA含量大幅度升高,即渗透胁迫造成了油橄榄离体叶片水分状况恶化、叶绿素分解、脂质过氧化和细胞膜损伤程度加重;同时,3个品种油橄榄叶片的束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量表现出升高的趋势。(2)品种间相比较,随着胁迫时间的延长,‘城固32’叶片脂质过氧化产物MDA含量相对较低、细胞膜损伤较小,‘戈达尔’的表现则相反,‘弗奥’介于二者之间;同期各品种间叶片束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量的变化表现相似。研究表明,3个油橄榄主栽品种中‘城固32’对30%PEG溶液渗透胁迫的抗性最强,‘弗奥’次之,‘戈达尔’最差;在30%PEG溶液渗透胁迫下,‘城固32’叶片具有较高的束缚水与自由水含量比值、较低的超氧阴离子产生速率、较高的SOD活性及较高渗透调节物质含量,这在一定程度上保证其叶片具有较强的抗脱水能力、抗氧化能力和渗透调节能力,从而在整体上表现出对渗透胁迫的较强抗性。     

油菜素内酯对氯化钠胁迫下黄瓜幼苗的缓解效应

研究了2,4-表油菜素内酯(EBR)对氯化钠胁迫下黄瓜幼苗叶片光合作用及抗氧化系统的影响．结果表明： 与对照相比,氯化钠胁迫导致黄瓜幼苗叶片超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量、细胞膜透性显著升高,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度显著下降,幼苗生长显著受抑．EBR可提高黄瓜幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性,降低超氧阴离子产生速率、过氧化氢和丙二醛含量及细胞膜透性,维持良好的光合性能,从而促进幼苗生长,有效缓解氯化钠胁迫造成的伤害.
     

He-Ne激光对UV-B辐射小麦幼苗抗氧化系统的影响

分别采用5 mW.mm-2He-Ne激光辐照、10.08 kJ.m-2.d-1的UV-B辐射及二者组合对‘晋麦8号’小麦幼苗进行处理,5 d后测定各处理幼苗叶片超氧阴离子(O 2)产生速率,丙二醛(MDA)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、抗坏血酸(AsA)及类胡萝卜素(Car)的变化,分析He-Ne激光对增强UV-B辐射引起小麦损伤的修复效应。结果显示:He-Ne激光辐照可使UV-B辐射后小麦幼苗超氧阴离子的产生速率和MDA含量均减小,GR和APX活性升高,AsA和Car含量增加。表明超氧阴离子的产生速率、MDA、GR、APX、AsA和Car变化同小麦幼苗损伤修复的能力相关,一定剂量的He-Ne激光辐照可部分修复增强UV-B对小麦幼苗抗氧化系统的辐射损伤。     

STS处理对牡丹花部分生理生化作用的影响

以不同浓度(0、0.5、1.0、1.5mmol/L)的STS溶液对绿蕾期牡丹"朱砂垒"品种全株进行喷雾处理,测定了整个花期花瓣中超氧化物歧化酶(SOD)活力、超氧阴离子(■)产生速率、可溶性蛋白质含量、呼吸速率及丙二醛(MDA)含量的变化,观察记录了不同处理对花寿命的影响。结果表明,不同浓度的STS均能提高花瓣中SOD活力和可溶性蛋白质含量,使■产生速率、呼吸速率和MDA含量降低,花寿命有不同程度的明显延长。其中以1.0mmol/L处理效果较佳。     

水稻淡黄绿叶色突变体的光氧化特性研究

为了解水稻淡黄绿叶色突变体‘标810S’的光保护机制,在自然强光条件下对突变体‘标810S’及其野生型‘810S’连体剑叶经5mmol/L甲基紫精(MV)处理后的光氧化特性进行了比较研究。结果表明,在MV处理条件下,突变体‘标810S’剑叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ФPSⅡ)和光化学淬灭(qP)下降幅度明显低于野生型‘810S’,而非光化学淬灭(qN)上升幅度及PSⅠ和PSⅡ活性则明显高于‘810S’;同时,‘标810S’剑叶抗坏血酸(AsA)、还原型谷光甘肽(GSH)含量以及超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性均明显高于‘810S’,而超氧阴离子(O-·2)产生速率、膜脂过氧化物丙二醛(MDA)含量则明显低于‘810S’。研究认为,在光氧化处理下淡黄绿叶色突变体‘标810S’是通过增加热耗散、提高抗氧化物质含量和保护酶活性、减少超氧阴离子和丙二醛的积累来维持较高的光系统活性和光合能力,从而表现出耐光抑制(光氧化)的生理特性。     

黄条金刚竹对高浓度CO2和O3及其复合作用的生理响应

以黄条金刚竹为试材,环境背景大气为对照,应用开顶式气室(OTCs)熏蒸法模拟大气高浓度CO2(700μmol.mol-1)、O3(100nmol.mol-1)及其复合作用情景,分析叶片光合色素、膜脂过氧化及抗氧化酶等的变化规律。结果显示:(1)与对照相比,高浓度O3处理103d的黄条金刚竹叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和叶绿素a/b、叶绿素/类胡萝卜素及SOD、POD、CAT活性均显著下降,而超氧阴离子和丙二醛含量、相对电导率、APX活性均显著升高,类胡萝卜素含量变化不明显。(2)与对照相比,同期高浓度CO2处理的叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和叶绿素/类胡萝卜素均显著升高,而叶绿素a/b和超氧阴离子、丙二醛含量及SOD、POD、CAT、APX活性显著降低,相对电导率和类胡萝卜素含量变化不明显。(3)高浓度O3和CO2复合作用下,除叶绿素a/b和CAT活性显著下降外,其余测定指标均与对照无明显变化。研究表明:高浓度O3使黄条金刚竹叶片活性氧产生速率提高,抗氧化酶活性和光合色素含量降低,膜脂过氧化程度加剧,膜结构破坏,表现出严重的伤害效应;而高浓度CO2能降低叶片活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,提高光合色素含量,表现出保护效应;高浓度O3和CO2复合处理能使叶片维持比高浓度O3处理更高的光合色素含量和抗氧化酶活性,即高浓度CO2能在一定程度上有效地缓解高浓度O3对黄条金刚竹所造成的生理伤害。     

淹水对牡丹生理特性的影响

为探究牡丹对淹水的响应,以牡丹品种"乌龙捧盛"为试材,研究了人工模拟4个不同程度淹水处理对牡丹植株的形态、光合特性、抗氧化酶和渗透调节物质的影响。结果表明:轻度淹水处理对牡丹植株形态没有明显的影响,深度淹水处理组较早出现萎蔫,后期植株受到严重伤害。随淹水时间的延长,轻度淹水处理的叶绿素含量变化不明显,而深度淹水处理的叶绿素a和叶绿素(a+b)含量逐渐降低;不同处理牡丹叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)持续下降,胞间CO2浓度(Ci)则逐渐增加;各处理组的丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随胁迫时间的延长持续增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及可溶性糖和脯氨酸含量在轻度淹水处理组逐渐增加,而在深度淹水处理组则呈现先升高后降低的变化趋势。因此,深度淹水胁迫下牡丹的生长和光合机构受到了一定程度的损伤,抗氧化酶和渗透调节物质的积累对提高植株的耐淹性起到了一定的调节作用。     

鄱阳湖洲滩湿地地下水位对灰化薹草种群的影响

在气候变化和人类活动的双重影响下,近年来鄱阳湖流域极端水文事件频发,洲滩湿地生态过程也相应发生变化,开展鄱阳湖水文过程变化与植被演替过程的交互作用研究十分必要。选择鄱阳湖典型洲滩植物灰化薹草(Carex cinerascens)为研究对象,通过地下水位控制模拟试验,设置地下水位埋深10、20、40、80、120cm等5个处理,系统探讨了地下水位埋深对鄱阳湖典型湿地植物灰化薹草生长与种群演变的影响。研究结果表明:春季,不同地下水位对灰化薹草种群的密度和群落多样性影响不显著;夏季,不同地下水位对灰化薹草的密度、种群多样性以及藜蒿和灰化薹草的高度比影响显著。地下水位埋深10cm更适宜灰化薹草植株的生长与群落结构的稳定,而地下水位埋深低于80cm,尤其是低于120cm可能会导致灰化薹草种群的退化与演替。研究结果对于揭示地下水位波动作用下鄱阳湖湿地植被种群发生的短期变化和长期演变趋势具有重要的指示意义。     

鄱阳湖湿地灰化苔草种群生产力特征及其水文响应

淡水湖泊湿地中,水文条件是影响湿地植物分布和生长发育的关键因素,研究特定湿地植物种群与水文变化之间关系,对于认识湿地植被格局形成及进行湿地生态调控与恢复具有重要意义。选取鄱阳湖湿地洲滩优势植物——灰化苔草(Carex cinerascens)种群作为研究对象,基于野外实地观测数据,研究不同高程带灰化苔草春草种群生产力特征及其对水文变化的响应。结果表明:春草生长季内各高程带灰化苔草种群变化规律基本一致,但其生长发育过程对水文条件产生差异性反应,长期连续水淹和半水淹条件抑制灰化苔草的生长,而间歇性半水淹和未水淹条件则促进灰化苔草伸长生长和生物量积累;生长初期灰化苔草通过储水策略应对水分缺乏形成的干旱胁迫,而生长末期则通过增加干物质含量来应对淹水胁迫;灰化苔草定植与生长发育需要一定的水文条件,淹没期平均水深3.70—2.78 m、淹没频率42.08%—43.17%、平均距湖水面高度-0.23—0.77 m的水文环境更有利于灰化苔草的生长发育。研究结果可为未来鄱阳湖湿地植被保护和湖泊水位调控提供重要参考依据。     

锰胁迫和性别竞争交互处理下沙棘雌雄幼苗生理响应特征

沙棘(Hippophae rhamnoides)是重要的雌雄异株人工林防护树种,但对其环境胁迫的性别响应差异研究不足,性别竞争与胁迫因子的交互效应响应特征尚不清楚。为了探讨锰胁迫和性别竞争交互处理下沙棘雌雄植株的生理响应特征和耐受能力,旨在为沙棘修复土壤重金属污染提供实践指导,该文研究了锰胁迫(4 000 mg·kg^-1)和3种不同性别组合模式(雌雄、雌雌、雄雄)处理下沙棘的生理响应,分别测定雌雄沙棘叶片中叶绿素、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、总酚(total phenols, TP)、游离脯氨酸(free proline,Pro)、可溶性糖(soluble sugar,SS)、甜菜碱(glycine betaine, GB)以及锰含量。结果表明:(1)锰胁迫下,在所有竞争组合中,性间竞争的雄株(M/FM)SOD活性最高,而MDA含量与对照相比未有明显升高,表明雄株的抗氧化能力更好,膜氧化损伤程度更小。(2)锰胁迫时M/FM积累了更多的游离脯氨酸,表现出更好的渗透调节能力和耐受能力。(3)交互效应分析显示性别互作和锰胁迫交互处理显著影响了沙棘雌雄叶片的光合色素、抗氧化酶活性和渗透调节能力; 主成分分析显示SOD、POD、MDA、叶绿素b(chlorophyll b, Chlb)、SS、Pro可作为重要的生理响应指示参数。该研究结果对于利用沙棘修复土壤重金属污染可提供一定的参考。     

Seasonal variability of groundwater level effects on the growth of Carex cinerascens in lake wetlands

Groundwater level is crucial for wetland plant growth and reproduction, but the extent of its effect on plant growth can vary along with changed precipitation and temperature at different seasons. In this context, we investigated the effect of two groundwater levels (10 cm vs. 20 cm depth) on growth and reproductive parameters of Carex cinerascens, a dominant plant species in the Poyang Lake wetland, during three seasons (spring, summer, and autumn) and during two consecutive years (2015 and 2016). Carex cinerascens showed low stem number, height, and individual and population biomass in summer compared to spring and autumn. 10 cm groundwater level was overall more suitable for plant growth resulting in higher stem height and biomass. However, the interactive effect between groundwater level and season clearly demonstrated that the effect of groundwater level on plant growth occurred mainly in autumn. After the withering of the plant population in summer, we observed that C. cinerascens growth recovered in autumn to similar values observed in spring only with 10 cm groundwater level. Consequently, we could deduce that lowering groundwater level in the studied Poyang Lake wetland will negatively impact C. cinerascens regeneration and growth particularly during the second growth cycle occurring in autumn. Additionally, our results showed that, independently of the season and groundwater level, population biomass of C. cinerascens was lower during drier year. Altogether, our findings suggest that water limitation due to both reduction in precipitation and decreased groundwater level during the year can strongly impact plant communities.     

珍稀濒危植物堇叶紫金牛对持续干旱的生理响应

采用盆栽控水法,研究了珍稀濒危植物堇叶紫金牛(Ardisia violacea)在持续干旱条件下的生理响应。随着持续干旱时间的延长,堇叶紫金牛应对持续干旱的阶段可分为适应期、轻度干旱期、中度干旱期和重度干旱期。在适应期和轻度干旱期,堇叶紫金牛叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量稳定在一个较低水平,可溶性蛋白质含量先下降后快速上升,细胞膜系统和抗氧化酶系统能主动进行生理调节;中度干旱期,丙二醛(MDA)含量和质膜相对透性迅速升高,细胞膜系统受损加剧,游离脯氨酸、可溶性糖含量均急剧增加,对抵御干旱起到重要的渗透调节作用。在轻度干旱期和中度干旱期,光合色素中叶绿素a和叶绿素b含量显著提高,以抵抗干旱胁迫。重度干旱期,细胞膜系统、抗氧化酶SOD、游离脯氨酸和可溶性糖含量上升,但MDA略微下降,这时可能达到植物耐受干旱的极限,不再发生膜脂过氧化作用。综上表明,堇叶紫金牛具有较强的耐旱性,RWC为49.94%是细胞膜系统、抗氧化酶系统和渗透调节物质含量变化的拐点,渗透调节和抗氧化酶系统的主动适应是其耐旱的主要机制。     

狭叶红景天幼苗对水分及遮阴的生长及生理生化响应

研究植物对水分和遮阴胁迫的响应及其生理机制对制定合理的栽培管理措施十分必要。以红景天属植物为研究对象,设置土壤含水量分别为田间持水量的80%(过湿水分)、70%(正常水分)、60%(轻度干旱)、40%(中度干旱)、20%(重度干旱)5个水分梯度;设置2个遮阴处理,以全光照(遮阴率为0)为对照、黑色遮阴网遮阴(遮阴率为85%),研究狭叶红景天生长及生理生化指标的变化特征。结果表明:在不同水分处理下,与对照相比,叶绿素含量、茎干重和茎重比(SMR)显著增加(P0.05),株高、总生物量、叶面积、叶干重、叶重比(LMR)、比叶面积(SLA)、叶面积比(LAR)和叶面积根干重比(LARMR)增加,根冠比和根重比(RMR)减少;随着干旱程度加剧,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(Ss)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性总体呈先增加后减小的趋势。在遮阴处理下,株高、SMR、SLA、LAR和LARMR显著增加(P0.05),叶绿素SPAD值和叶面积增加,总生物量、根干重、根冠比和LMR显著减少(P0.05),茎干重和叶干重减少,MDA含量显著增加,Pro含量略有下降,Ss含量减少。在水分胁迫下,狭叶红景天中度干旱时通过增加酶活性抵御伤害,重度干旱超过其阈值,SOD活性下降,植物体受到伤害,Ss可能是主要的渗透调节物质。在遮阴处理下,狭叶红景天通过增加SLA避免遮阴伤害。狭叶红景天在受到环境胁迫时会通过形态改变、调节MDA含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质来保证自身正常的生长发育。     

不同水淹深度对鄱阳湖洲滩湿地植物生长及营养繁殖的影响

水淹深度是影响湿地植物生长和繁殖的关键因子,不同湿地植物对淹水深度存在着不同响应。然而,在水情不断变化的背景下,鄱阳湖洲滩湿地植物种群和群落如何变化还不清楚。为了探究淹水深度对湿地植物生长的影响,并预测鄱阳湖洲滩湿地植被分布的趋势,采用控制实验模拟了不同水淹深度(0、0.5、1 m和2 m)下鄱阳湖湿地3种优势植物(灰化薹草(Carex cinerascens)、南荻(Miscanthus lutarioriparius)和虉草(Phalaris arundinacea))的生长和繁殖情况。实验结果表明:1)水淹对灰化薹草总生物量的影响最显著。遭受水淹时,灰化薹草把大部分的生物量集中在地下部分;随着水淹深度逐渐增加,南荻的生物量逐渐减少;不同深度水淹对虉草生物量没有产生显著影响(P0.05)。就生物量而言,虉草对水淹的适应性强于其他两种植物。2)不同水淹深度下,灰化薹草的株高都显著降低;而南荻只在2 m水淹梯度下株高才显著降低。在枯水年时,下降的水位有利于南荻向较低高程迁移。3)不同深度水淹对灰化薹草的分株没有产生显著影响(P0.05);而虉草在经过2 m水淹后分株数显著高于其他水淹深度。在丰水年时,相比于灰化薹草和南荻,升高的水位对虉草的繁殖影响较小。在一个水位周期性变化的湿地生态系统中,不同深度的水淹对植物的生长及退水后的繁殖产生了严重影响,研究结果为预测水文变化对湿地植被的生存和分布提供了重要的依据。     

水淹条件下灰化薹草和虉草活体、枯落物分解过程的比较

为了揭示鄱阳湖湿地活体植物和自然枯落物在水淹条件下分解过程的差异,以鄱阳湖湿地优势植被物种灰化薹草(Carex cinerascens)和虉草(Phalaris arundinacea)为研究对象,采用分解袋法开展室内模拟实验。植物样品设置新鲜和风干两种处理,分别模拟活体植物和自然枯落物在水下的分解过程。研究结果表明:(1)在180 d的淹水实验过程中,两种处理下的灰化薹草和虉草的分解过程都具有阶段性,前期分解速率较快,后期较慢。(2)两种植物枯落物的分解速率与植物C/N比有显著相关性,而活体植物的分解速率与植物C/N比相关性不强。(3)活体植物和自然枯落物的水下分解速率与物种有关,虉草活体比虉草枯落物分解速率快,而薹草活体比薹草枯落物分解速率慢。(4)模拟实验结束时活体植物仍有34%—43%未分解,推测鄱阳湖丰水期退水后大量洲滩植被消失的原因并非是植被在水淹下完全分解,而是一部分植被被水生动物啃噬或被水流冲走。     

海岸抗风植物黑松对净风和风沙流的生理响应

利用野外便携式风洞仪对盆栽黑松（Pinus thunbergii Parl）幼株在不同风速（6、9、12、15、18 m/s）、不同风沙流强度（0、1.00、28.30、63.28、111.82、172.93 g cm^-1 min^-1）、不同时间（10、20、30、40、50 min）进行了净风和风沙流吹袭,通过测定其叶片相对含水量（Relative water content,RWC）、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、可溶性糖、脯氨酸含量,及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活力等变化规律以揭示黑松抗风沙流生长的生理适应机制。结果表明,在净风吹袭下,随着风速提高至15 m/s,黑松叶片RWC相对稳定,MDA含量和细胞膜透性小幅增加且较低,而脯氨酸含量下降17.5%。同时叶片SOD、CAT、POD活力也小幅增加。在风沙流吹袭下,随着风沙流风速提高至15 m/s,黑松在短时低风速吹袭时叶片RWC就开始下降（4.4%）,叶片平均MDA含量、细胞膜透性分别较对照增加61.3%、25.6%,脯氨酸含量增加8.9%,叶片SOD、CAT、POD活力分别较对照增加21.5%、30.4%、13.9%。同风速吹袭下,风沙流处理组叶片抗逆生理指标均高于净风处理。如15 m/s风速下,风沙流处理组叶片平均MDA、脯氨酸、可溶性糖含量分别较净风处理组高4.7%、36.6%、22.1%,SOD和CAT活力较净风处理组高21.5%、36.5%。在高风速（18 m/s）净风和风沙流吹袭中,随着风吹时间延长（50 min）,叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖含量和SOD、CAT、POD活力均下降。研究表明,风吹袭中黑松叶片较高抗脱水力与其抗风性相关。风沙流引发的叶片失水可能是黑松抗逆生理变化的诱因。风吹袭下叶片失水能快速促使脯氨酸的积累和维持可溶性糖含量,以维护细胞中水分平衡。同时,叶片失水又快速激活抗氧化保护酶系统来防御和清除氧自由基、抑制膜脂过氧化维护细胞膜的完整性使黑松在风沙流吹袭中生存。黑松较强的渗透调节能力和抗氧化防御系统在其适应风沙流吹袭中起重要的生理调控作用。     

荒漠绿洲过渡带一年生草本植物对干旱胁迫的响应

选取河西走廊荒漠绿洲过渡带典型一年生草本植物雾冰藜（Bassia dasyphylla）、虎尾草（Chloris virgata）和狗尾草（Setaria viridis）为研究对象,设置5个水分梯度（正常水分（CK）,轻度干旱（5d）、中度干旱（10d）、重度干旱（15d）,重度干旱（15d）复水）,分析了3种一年生草本植物生理和形态等性状对干旱胁迫的响应。结果表明：一年生草本植物可以通过生理反应（渗透调节）适应轻度和中度干旱胁迫,而通过个体形态来适应重度干旱胁迫。在轻度和中度干旱处理下,一年生草本植物通过调控叶片渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖维持叶片渗透压,提高保水能力,叶绿素含量增加,使丙二醛含量维持在较低的水平,同时,根系活力增强,有效促进了根系水分吸收;而在重度胁迫下,渗透调节物质作用降低,丙二醛含量迅速增加,导致可溶性蛋白含量下降,叶绿素分解加速,植物生长受到抑制,在有限的生物量下,一年生草本植物主要通过根系伸长、根长与茎长的比增加和减小茎长来适应重度干旱胁迫,最终导致了种子百粒重和结种数量下降。