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1.
《生态学杂志》2012,23(3):751-757
集约化生产下农田土壤碳、氮含量变化是衡量土壤肥力持久性的重要指标.对常规水稻-蚕豆轮作地、露地蔬菜地、3年塑料大棚地和10年以上塑料大棚地的土壤pH、电导率(EC)、土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量及δ13C和δ15N同位素丰度进行测定,研究了集约化生产程度对土壤特性的影响.结果表明: 与水稻-蚕豆轮作地相比,露地蔬菜地、3年塑料大棚地和10年以上塑料大棚地0~20 cm耕层土壤pH分别降低1.1、0.8和0.7,而土壤EC分别是水稻-蚕豆轮作地的4.2、4.9和5.2倍;土壤碳、氮含量随塑料大棚地生产年限的增加总体上呈先增大后减小的趋势.与水稻-蚕豆轮作地相比,10年以上塑料大棚地0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层的土壤SOC含量分别下降了54%、46%、60%、63%和59%,土壤TN含量分别下降了53%、53%、71%、82%和85%.农田集约化生产程度显著影响土壤SOC、TN含量和δ13C、δ15N丰度,土壤δ13C丰度与SOC含量呈显著负相关.土壤δ13C丰度可作为评价农田土壤碳循环受人为干扰强度的指标.  相似文献   

2.
对生长在青藏高原东部隶属于23科、49属的71种高山植物(包括多年生和一年生植物)的稳定碳同位素比值、氮含量以及碳/氮比率进行了分析,并以稳定碳同位素比值及碳/氮比率来分别指示植物的水分利用效率和氮素利用效率.结果表明:(1)多年生植物稳定碳同位素比值显著高于一生年植物,而碳/氮比率显著低于一年生植物(P<0.01),氮含量两者无显著性差异.(2)多年生植物和一年生植物的稳定碳同位素比值均与碳/氮比率呈显著负相关(-0.643**和-0.707),而与氮含量均无明显相关性.研究证实,在自然条件下多年生植物的水分利用效率比一年生植物更高,而氮素利用效率却更低;高山植物水分利用效率和氮素利用效率存在明显的权衡",即植物不能同时提高水分利用效率和氮素利用效率,高水分利用效率的代价是降低氮素利用效率,青藏高原不同植物即使在相同环境条件下具有不同适应对策.  相似文献   

3.
水分胁迫和氮素营养对小麦根苗生长及水分利用效率的效应   总被引:33,自引:3,他引:30  
采用目前生产上广泛种植的小麦品种小偃6号,在一种特制木盒中土培,研究了水分胁迫和氮素营养对小麦根系和幼苗生长及水分利用效率(WUE)的效应。小麦根系生长在双层尼龙网之间,土壤中的水分和养分可以被正常吸收,但主根和侧根不能穿过。结果表明:在土壤含水量为田间持水量的40%-70%范围内,随着土壤干旱程度的增加,小麦根长(RL)、根干重(RDW)、叶面积(LA)和WUE显著降低。氮肥的效应更为复杂。随着  相似文献   

4.
测定了中国东北森林-草原样带草原区15个常见植物种叶片的δ^13C值,并以此作为植物长期水分利用效率的指示值,研究了不同植物种的水分利用效率对年均降水量、年均在气温度和海拔高度等环境梯度变化的响应。结果表明:有相当一部分植物种的δ^13C植和水分利用效率均随年均降水量和年均温增加而呈不同程度的降低趋势(如羊草(Leymus chinensis(Trin.)Tzvel.)、家榆(Ulmus pumi  相似文献   

5.
利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。  相似文献   

6.
不同生境间红树科植物水分利用效率的比较研究   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
通过测定采自4个地区(海南、厦门、北海和西双版纳)的红树科6个属共9种植物,包括竹节树(Carallia brachiata)、锯叶竹节树(C. diphopetala)、山红树(Pellacalyx yunnanensis)、红树(Rhizophora apiculata)、红海榄(R. stylosa)、海莲(Bruguiera sexangula)、木榄(B. gymnorhiza)、秋茄(Kandelia candel)和角果木(Ceriops tagal)的叶片碳同位素比值(δ13C),比较了不同地区分布的红树科植物(尤其是内陆生长的和沿海生长的红树科植物之间)、同一地区分布不同种红树科植物间以及不同季节红树科植物δ13C值及其所反映的胞间CO2浓度和水分利用效率的差异。研究结果表明,红树科植物叶片的δ13C变化在-32‰~-26‰之间,大部分种类在两个生长季之间(春季和秋季)没有明显的差异,而内陆和沿海分布的红树科植物有着显著不同的δ13C值,以海水中生长的红树科植物δ13C值较高。此外,在海水中生长的红树科植物以北海地区分布的为最高,而在厦门和海南之间则较少有显著性的差异。从所取得的结果来看,植物δ13C值之间的差异可能有遗传学的基础,但环境的影响也起很大的作用。  相似文献   

7.
测定了中国东北森林 -草原样带草原区 15个常见植物种叶片的 δ1 3 C值 ,并以此作为植物长期水分利用效率的指示值 ,研究了不同植物种的水分利用效率对年均降水量、年均大气温度和海拔高度等环境梯度变化的响应。结果表明 :有相当一部分植物种的 δ1 3 C值和水分利用效率均随年均降水量和年均温增加而呈不同程度的降低趋势(如羊草 (L eymus chinensis(Trin.) Tzvel.)、家榆 (Ulmuspumila L.)、小叶锦鸡儿 (Caragana microphylla L am.)、直立黄芪 (Astragalus adsurgens Pall.)、地榆 (Sanguisorba officinalis L.)和菊叶委陵菜 (Potentila tanacetifolia Willd.ex Schlecht.)等 ) ,随海拔高度增高而呈不同程度的增加趋势 (如扁蓿豆 (Melissitus ruthenicus(L.) Peschkova)、羊草、家榆、小叶锦鸡儿、直立黄芪、地榆等 ) ;而少数几个种 (如达乌里胡枝子 (L espedeza davurica(L axm.)Schindl.) ,麻花头 (Serratula centauroides L.)等 )则与大多数种的情况截然相反 ,另外部分植物种则随环境因子变化不大 (达乌里黄芪 (Astragalus dahuricus(Pall.) DC.)、中间锦鸡儿 (Caragana intermedia Kuang et H.C.Fu)和狭叶锦鸡儿 (Caragana stenophylla Pojark.) ,冷蒿 (Artemisia frigida Willd.)、糙叶黄芪 (As  相似文献   

8.
艾比湖湿地自然保护区盐生植物的水分利用效率   总被引:1,自引:0,他引:1  
测定了艾比湖湿地自然保护区3类盐生植物叶片的δ13C及叶片中主要生理指标,结果表明:所调查的3类盐生植物全部属于C3植物;3类盐生植物的δ13C平均值和水分利用效率差异不显著;在3类盐生植物中,稀盐型植物的吸收水分和叶片储水能力最强,而泌盐型植物对盐分胁迫的抗逆能力最大;水分的亏缺导致3种盐生植物叶片的δ13C值、叶片蛋白质、脯氨酸、可溶性糖含量、硝态氮和硝酸还原酶等下降;盐分环境未对泌盐、拒盐类植物产生胁迫性影响,但对于稀盐型植物产生了影响。  相似文献   

9.
通过测定西双版纳两个热带雨林类型中226个植物种叶片的δ^13C值,以其为植物水分利用效率的指示物,研究了本地区热带雨林植物叶片δ^13C值的特点及水分利用状况,比较了不同样线植物叶片δ^13C平均值以及不同生活型植物叶片δ^13C平均值的差异。研究发现:1.西双版纳地区热带雨林植物叶片δ^13C值的范围在-3.865%--2.760%之间,与其他典型热带地区的研制结果相近,表明该地区具有世界其他典型热麻的特征;2.补蚌样地所有植物叶片δ^13C平均值低于城子样地,植物叶片δ^13C平均值在同一样地不同样线之间也存在显差异,表明水分状况和样线的方法位是样线之间存在差异的主要原因;3.常绿植物叶片的δ^13C值显低于落叶植物,乔木、灌木、草本和藤本植物叶片的δ^13C值之间也存在显差异,水分利用状况因此而不同。  相似文献   

10.
模拟水分胁迫对水曲柳光合速率及水分利用效率的影响   总被引:17,自引:2,他引:17  
经过3年人工模拟水分胁迫,研究了不同水分处理下水曲柳光合特征及其水分利用效率的变化.结果表明,在中度水分胁迫(MW)下,水曲柳的光合速率和水分利用效率比对照组均有所提高,而在重度水分胁迫(LW)下则分别降低了7.26%和1.13%.长期的中度水分胁迫使水曲柳的光合潜力得到充分发挥,其适应性也好于重度水分胁迫.对照组水曲柳的光合速率日变化呈单峰曲线,MW组和LW组则均呈"双峰"曲线;对照组水曲柳水分利用率的日变化呈现双峰曲线,而MW组和LW组则呈现波动趋势,无明显的波峰和波谷.这与水曲柳在不同水分处理下的生理特性和环境因子的日进程密切相关.  相似文献   

11.
《植物生态学报》2018,42(6):672
研究间作后作物光合碳同化和光合氮利用效率(PNUE)对氮投入的响应, 对阐释间作产量优势的氮调控效应, 指导间作氮肥管理有重要意义。本研究设置玉米(Zea mays)单作、玉米间作两种种植模式的4个氮水平(N0, 0 kg·hm -2; N1, 125 kg·hm -2; N2, 250 kg·hm -2; N3, 375 kg·hm -2), 分析间作与施氮量对玉米叶片特征、光合参数、PNUE和产量的影响。结果表明: 与单作相比, 间作显著增加玉米叶片的叶干质量和比叶质量; 各施氮水平(除N3)下, 间作中靠近马铃薯(Solanum tuberosum)侧的玉米叶面积均显著高于单作玉米。单间作对比发现, 间作提高了玉米光饱和点和暗呼吸速率。单作、间作靠玉米侧(I-M)、间作靠马铃薯侧(I-P)的玉米PNUE均随施氮量增加而降低, 降幅以I-P最大; 施氮量低于250 kg·hm -2时, 相同施氮量下的玉米PNUE和净光合速率(Pn)均以I-P最高, I-M和单作次之。间作显著提高了玉米产量(土地当量比>1)。该研究中当施氮量≤250 kg·hm -2时, 间作I-P的玉米叶片PnPNUE显著提高可能是间作玉米产量提高的重要原因。  相似文献   

12.
研究间作后作物光合碳同化和光合氮利用效率(PNUE)对氮投入的响应, 对阐释间作产量优势的氮调控效应, 指导间作氮肥管理有重要意义。本研究设置玉米(Zea mays)单作、玉米间作两种种植模式的4个氮水平(N0, 0 kg·hm -2; N1, 125 kg·hm -2; N2, 250 kg·hm -2; N3, 375 kg·hm -2), 分析间作与施氮量对玉米叶片特征、光合参数、PNUE和产量的影响。结果表明: 与单作相比, 间作显著增加玉米叶片的叶干质量和比叶质量; 各施氮水平(除N3)下, 间作中靠近马铃薯(Solanum tuberosum)侧的玉米叶面积均显著高于单作玉米。单间作对比发现, 间作提高了玉米光饱和点和暗呼吸速率。单作、间作靠玉米侧(I-M)、间作靠马铃薯侧(I-P)的玉米PNUE均随施氮量增加而降低, 降幅以I-P最大; 施氮量低于250 kg·hm -2时, 相同施氮量下的玉米PNUE和净光合速率(Pn)均以I-P最高, I-M和单作次之。间作显著提高了玉米产量(土地当量比>1)。该研究中当施氮量≤250 kg·hm -2时, 间作I-P的玉米叶片PnPNUE显著提高可能是间作玉米产量提高的重要原因。  相似文献   

13.
胡红玲  张健  万雪琴  陈洪  易万洋  周永春 《生态学报》2012,32(12):3873-3882
巨桉因生长迅速且经济效益高,在我国南方被广泛用于营造短周期工业原料林,但其蒸腾耗水状况与其他常见或乡土树种存在怎样的差异,大面积种植是否会改变栽培区原有的水分平衡,是一个尚未明确的问题。利用LI-6400光合作用仪测定了巨桉与其他5种木本植物在不同光强、温度、湿度下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),用称重法测定了参试植物载叶量、生物量和耗水量,并对这些树种的蒸腾耗水特性进行了评价。结果表明:(1)相同环境条件下,巨桉的Tr最大,WUE最低,单位质量耗水量最多,单株蒸腾耗水量远高于其他树种,其明显较大的叶面积可能是重要原因之一,虽然其Pn仅次于杨树,生物量积累最大,因此为高光合、高蒸腾、低水分利用效率植物。(2)阔叶树种的Pn和Tr明显高于针叶树种,而WUE低于针叶树种。(3)环境因子(光照强度、温度和湿度)对植物Pn、Tr和WUE的影响较大,其中Pn主要受光照强度影响,Tr对湿度最为敏感,一般情况下WUE随湿度的增大而升高。在试验设置的温度范围(24—32℃)内,光合作用变化幅度不大。光照强度800μmol.m-.2s-1和温度28℃最有利于参试植物的光合作用。(4)巨桉等速生树种较强的光合作用使其生长迅速,固碳潜力大,但其高蒸腾和低水分利用效率的特点意味着在栽培区替代原有植被进行大规模造林时,可能会消耗更多的水资源而对生态环境造成一定的不利影响,因此在发展巨桉人工林时应选择水分条件好的区域(尤其是年降雨量充沛且季节间分配相对均匀的地区),并进行科学的经营管理。  相似文献   

14.
The facultative hemiparasitic angiosperm Rhinanthus minor was grown on 11 different host species, and in the absence of a host. The height of R. minor parasitising the legume Trifolium pratense exceeded that of unattached plants by more than an order of magnitude, with performance on grasses and non-legume dicotlyedonous hosts between these two extremes. Light saturated rates of photosynthesis in R. minor on different hosts ranged from 1. 5 to 22. 5 μmol g−1 dry weight min−1, and were positively correlated with growth. Foliar nitrogen concentrations in the parasite exceeded those of the hosts. The former were positively related to light saturated rates of photosynthesis, and inversely related to photosynthetic nitrogen use efficiency. There was no relationship between leaf nitrogen concentration and water use efficiency in R. minor. The data are discussed in relation to studies of nitrogen and water use in mistletoes.  相似文献   

15.
膜下滴灌水氮调控对南疆棉花产量及水氮利用率的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
为探明水氮调控对膜下滴灌棉花的生长特性、产量构成因素以及水氮利用效率的影响,设置了3个灌溉水量和5个氮素水平进行大田棉花膜下滴灌试验.结果表明: 随着灌溉水量的增加,棉花的株高、主茎叶数、果枝数和叶面积指数显著增加,棉花叶、茎干物质积累增加,但抑制了根系生长,与低(4950 mm·hm-2)和高(6750 mm·hm-2)灌水量处理相比,中灌水量(5850 mm·hm-2)处理平均单株有效铃数和单铃质量分别增加0.96、0.4个和0.22、0.11 g.与其他施氮处理相比,施氮量为300 kg·hm-2时棉花茎直径显著增加,促进了棉花蕾、铃和根系的发育,而且在灌水量为5850 mm·hm-2条件下,棉花干物质由营养器官向生殖器官的分配比灌水量为4950和6750 mm·hm-2处理分别增加5.1%和29.6%.灌溉水量对棉花产量有显著影响,对衣分率影响不显著,而施氮量对棉花产量和衣分率都有一定的影响,但灌溉水量过低会抑制氮肥增产效应的发挥.在本试验条件下,灌水量为5850 mm·hm-2、施氮量为300 kg·hm-2时,棉花生长健壮,株型结构优化,显著促进了干物质向生殖器官的运转,有效铃数、单铃质量和衣分增加,产量达到最高(6992 kg·hm-2),水分利用效率和氮肥利用率分别达1.45 kg·m-3和45.9%.  相似文献   

16.
在晴天条件下 ,研究了 4年生甘肃红豆草 (Onobrychis viciaefolia scop.cv.‘Gansu’)、沙打旺 (Astragalus adsurgens)、东方山羊豆 (Galega orientalis)和多年生香豌豆 (L athyruslatifolius)人工种群花期 (5月 31日 )和再生期 (7月 10日 )的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率以及土壤贮水量和水分利用特征。结果表明 ,自 5月 31日 (花期 )至 7月 10日 (再生期 ) ,4种牧草对土壤水分消耗由大到小依次为 :沙打旺 119.2 mm、多年生香豌豆 91.6 mm、山羊豆 81.9m m和红豆草 73.8m m。红豆草在花期和再生期的净光合速率分别为 12 .4 1和 9.0 6μ mol CO2 / (m2 · s) ,沙打旺为 10 .10和 7.0 1μ m ol CO2 / (m2 · s) ;红豆草在花期和再生期的日均蒸腾速率 8.13和 9.0 5 m m ol H2 O/ (m2· s) ,沙打旺刈割前和刈割后蒸腾速率分别为 7.4 0和 6 .5 4mmol H2 O/ (m2· s) ,属于高光合、高蒸腾型。而山羊豆和多年生香豌豆则属于低蒸腾、低光合类型 ,花期和再生期 ,山羊豆的日均光合速率分别为 4 .74和 4 .88μm ol CO2 / (m2· s) ,多年生香豌豆为 4 .4 1和 4 .6 4 μ mol CO2 / (m2· s) ,相应的蒸腾速率分别达到 3.75和 5 .4 2 m mol H2 O/ (m2 · s) ,4 .74和 4 .34m mol H2 O/ (m2 · s)。  相似文献   

17.
黄玉清  王晓英  陆树华  汪青  赵平   《广西植物》2006,26(2):171-177
针对西南岩溶石漠化地区干旱缺水的特点,采用Li-6400对其先锋树种任豆、金银花、狗骨木的光合、蒸腾及水分利用效率等特征进行分析,以揭示先锋树种利用水分生理生态学特征,从而提出植被恢复的对策。光响应模拟结果表明金银花和狗骨木符合Walker的非直线双曲线模型。蒸腾临界值狗骨木(幼树期)最小,金银花次之,任豆树较大,说明阳性树种任豆具有较大的蒸腾拉力,能够从土壤提取更多的水分,以减少岩溶石漠化地区强光引起的高温灼伤。任豆树、金银花、狗骨木具有同地带干性或沙漠优势植物的光合速率特征。任豆树有较耐受强光的能力,这与其在石漠化地区总是能够成为优势层片优势种的地位相符。三种植物光有效辐射与叶片蒸腾的呈极显著的线性关系;任豆树的蒸腾作用受气孔调节明显;狗骨木有较高的水分利用效率。上午9点左右和下午5∶00~6∶00是这些石漠化地区植物水分利用最高时间段。可以说这三种植物具有适应石漠化地区干旱和高温的生理生态学适应特征和避旱避高温策略,并保持旺盛的生物生产力。从植物固定碳水化合物效率并提高水分利用效率而言,三种植物套种,任豆树能够对藤灌植物适当遮荫,对加速狗骨木生长,提高金银花的产量将具有较好的效益。  相似文献   

18.
选择中国东部南北样带森林生态系统112个采样点,研究了102个优势植物叶片的有机碳、全氮和全磷化学计量学特征及其变异性.结果表明: 在中国东部南北样带森林生态系统中,优势植物叶片的有机碳含量(Cmass)、全氮含量(Nmass)和全磷含量(Pmass)的变化范围分别为374.1~646.5 mg·g-1、8.4~30.5 mg·g-1和0.6~6.2 mg·g-1,算术平均数分别为480.1、18.3和2.0 mg·g-1,变异系数分别为11.1%、27.5%和56.4%;C/N、C/P和N/P的变化范围分别为14.1~64.1、70.9~838.6和1.5~21.2,算术平均数分别为29.1、313.9和11.5,变异系数分别为32.8%、48.3%和44.1%.C∶N∶P质量比为313.9∶11.5∶1,摩尔比为810.9∶25.4∶1.与全球尺度的研究结果相比,本研究区域树木叶片Cmass和C/N明显偏高,叶片Nmasss和N/P明显偏低,而叶片Pmass和C/P差异不显著.  相似文献   

19.
为深入认识植物对环境变化的响应和适应,以分布在川西巴郎山的糙皮桦为研究对象,选择海拔2200、2500、3100和3400 m 4个分布点,测定计算了各分布点叶片光合氮利用效率(PNUE)、CO2扩散导度(叶肉细胞导度gm与气孔导度gs)和氮分配比例(Rubisco氮分配比例PR、生物力能学组分氮分配比例PB、捕光组分氮分配比例PL与细胞壁氮分配比例PCW)等参数,分析了其沿海拔的变化趋势以及叶片PNUE与其他参数的相关关系.结果表明: 糙皮桦叶片PNUE、PRPB在海拔2500和3100 m相对较高;叶片gsgm则随海拔升高而增加,PL随海拔升高而降低.糙皮桦叶片PRPB与PNUE呈显著正相关关系,说明PRPB是PNUE随海拔变异的重要内部因素.糙皮桦叶片光合系统氮分配比例PP在海拔2500和3100 m相对较高,叶片PCW随海拔升高而降低,叶片其他组分氮分配比例Pother随海拔升高而增加,说明随海拔的升高,糙皮桦叶片趋向将更大比例的氮分配于除光合系统和细胞壁外的其他组分中.  相似文献   

20.
对植物水分利用效率的研究,可以揭示植物的内在耗水机制,为区域森林生态系统经营与维护提供依据.本研究以侧柏幼树为研究对象,通过室内控制试验设置不同的土壤水分梯度,分别用气体交换法和稳定同位素法对其不同土壤含水量条件下的瞬时水分利用效率(WUEgs)和短期水分利用效率(WUEcp)进行研究.结果表明:受气孔导度(gs)的影响,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)随土壤含水量的增加呈现相同的变化趋势,均在土壤含水量为70%~80%田间持水量(FC)时达到最大值;叶片WUEgs则在土壤含水量最低(35%~45% FC)时达到最大值(7.26 mmol·m-2·s-1).叶片可溶性糖、枝条韧皮部渗出液的δ13C都在土壤含水量最低(35%~45% FC)条件下达到最大值,且叶片可溶性糖的δ13C明显高于枝条韧皮部渗出液的δ13C,未产生明显分馏;而叶片WUEcp也在土壤含水量最低(35%~45% FC)时达到最大值(7.26 mmol·m-2·s-1).相同条件下,叶片WUEgs和WUEcp存在一定差异(平均相差0.52 mmol·m-2·s-1),WUEgs时空变异性较大,而WUEcp更具有代表性.侧柏幼树通过降低生理生态活动和提高水分利用效率来适应干旱的土壤条件.  相似文献   

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