弯齿风毛菊花部器官的海拔变异及其与种子质量和数目的关系

以青藏高原东北缘的12个弯齿风毛菊居群为对象,分析花部器官随海拔的变异机制及其与种子质量和数目的关系.结果表明:当海拔在3500~4500 m时,花丝长、花药长、花柱长和花柱分支长分别为0.52~1.01、0.23~0.63、0.74~1.58和0.11~0.22 cm,且均随海拔的升高而显著增长,而花粉数量(26.5×10^4~73.5×10^4)显著下降;花粉数量与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著负相关,花柱长与花丝长呈显著正相关;种子数目与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著负相关,与花粉数量呈显著正相关;百粒重与花丝长、花柱长及花柱分支长均呈显著正相关,与花粉数量呈显著负相关.随着海拔的升高,弯齿风毛菊在花期选择延长花部器官的长度来增大昆虫对花粉的携带量和输入量,到果期生产出具有更强竞争优势和生存能力的大种子(质量大、数量少)来提高适合度.     

营养和光照对不同生态幅风毛菊属植物幼苗形态可塑性的影响

以青藏高原东部4种不同生态幅的风毛菊属植物为试验对象,研究了不同营养和光照条件对风毛菊幼苗相对生长率、根冠比和比叶面积的可塑性影响.结果表明: 营养和光照条件对4个物种幼苗的3个形态特征变化呈现显著影响并存在一定的交互作用.这些形态特征的可塑性及其对营养和光照变化的响应模式存在一定的种间差异.物种与营养、光照的交互作用对风毛菊属幼苗的根冠比和比叶面积(P<0.001)存在一定的显著影响.4种植物幼苗的平均形态表型可塑性指数的大小与其生态分布相关,风毛菊幼苗的平均表型可塑性指数最大(0.71),是分布生境最多的一个物种.风毛菊属植物形态可塑性与其分布生态幅呈一定正相关关系.     

高羊茅对高温的生理生态响应

分析了昼/夜38℃/30℃高温下2种高羊茅草坪草(凌志和交战Ⅱ)与狗牙根叶片的相对含水量、叶绿素含量、细胞膜脂过氧化、抗氧化系统以及光合作用等生理生态指标的变化.结果表明:随高温时间的延长,2种高羊茅的相对含水量、叶绿素含量、净光合速率和最大光能转化效率均呈降低趋势,而且凌志高羊茅的平均降幅小于交战Ⅱ高羊茅.经过9d的高温处理,凌志高羊茅叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的平均活性比交战Ⅱ高羊茅分别高19.7%、17.9%和17.7%,而凌志和交战Ⅱ高羊茅的净光合速率分别下降了60.7%和81.9%.与交战Ⅱ高羊茅相比,凌志高羊茅具有更高的光化学转换功能,有利于减轻高温对光合器官的损伤,使其保持较高的净光合速率.在整个高温处理过程中,狗牙根的各项生理生态指标随时间变化的差异不显著.狗牙根、凌志高羊茅和交战Ⅱ高羊茅对高温胁迫的适应能力由强到弱.     

不同灌溉方式对水稻产量与生理特性的影响

不同灌溉方式对水稻产量与生理特性的影响陈国林王人民王兆骞（浙江农业大学,杭州３１００２９）ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｉｆｅｒｅｎｔＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＰａｔｅｒｎｓｏｎｔｈｅＹｉｅｌｄａｎｄＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＲｉｃ...     

富营养化水体灌溉对高羊茅生理生态特征的影响

通过采用两处不同浓度富营养化水体对高羊茅进行灌溉,研究了高羊茅生理生态特征响应。结果表明：稀释后的富营养化水体能显著促进高羊茅根系生长,当稀释浓度大于50%时,不利于株高的增长。富营养化水体的各个浓度对高羊茅叶绿素各项指标无显著影响。各富营养化水体稀释后灌溉高羊茅,对其游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响与对照相比差异不显著,外环水体能显著促进高羊茅过氧化物酶（POD）活性增加,稀释浓度为75%能使高羊茅过氧化氢酶（CAT）活性显著增加。综上分析表明,富营养化水体稀释后灌溉高羊茅是可行的,且生活区污水更适合用于高羊茅的灌溉。     

甲基磺酸乙酯对水稻萌发种子的生理效应

用不同浓度的EMS处理预浸泡的水稻种子,对水稻萌发种子细胞内呼吸代谢有明显的影响。低剂量的EMS刺激呼吸,提高细胞色素氧化酶和α-淀粉酶活性,从而促进了种子萌发和幼苗生长。较高剂量的EMS抑制呼吸以及与之有关的细胞色素氧化酶、α-淀粉酶和过氧化物酶等多种酶活性,科子发芽势和发芽率、幼苗生长高度和根系活力也随之下降。实验结果表明,EMS对细胞呼吸以及上述三种酶类活性的影响是导致水稻种子发芽率和幼苗生长高度、根系活力改变的重要生理原因。     

短期UV-B辐射对青藏高原美丽风毛菊PSⅡ光化学效率的影响

通过短期增补UV-B辐射模拟试验,研究了青藏高原典型天气(晴天、多云、阴天)下高山植物美丽风毛菊叶片的叶绿素荧光参数变化.结果表明: 随天气由晴变阴,美丽风毛菊叶片暗适应3 min的PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)显著升高,实际PSⅡ光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(q_P)也升高,而非光化学猝灭系数(NPQ)则降低,可见光辐射（PAR）是影响PSⅡ光能转化效率的主要因素.增补UV-B辐射后,3种典型天气下,美丽风毛菊叶片的F_v/F_m和NPQ略有降低,Φ_PSⅡ和q_P略微增加,但对光合气体交换过程没有产生负影响.叶片净光合速率P_n和Φ_PSⅡ的增高趋势与增补UV-B辐射下相对较多的UV-A成分有关,同时也得益于叶片厚度的增加. UV-B辐射对叶片光合机构具有潜在负影响.     

短期UV-B辐射对青藏高原美丽风毛菊PS Ⅱ光化学效率的影响

通过短期增补UV-B辐射模拟试验,研究了青藏高原典型天气(晴天、多云、阴天)下高山植物美丽风毛菊叶片的叶绿素荧光参数变化.结果表明:随天气由晴变阴,美丽风毛菊叶片暗适应3 min的PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)显著升高,实际PSⅡ光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qp)也升高,而非光化学猝灭系数(NPQ)则降低,可见光辐射(PAR)是影响PSⅡ光能转化效率的主要因素.增补UV-B辐射后,3种典型天气下,美丽风毛菊叶片的Fv/Fm和NPQ略有降低,ФPSⅡ和qp略微增加,但对光合气体交换过程没有产生负影响.叶片净光合速率Pn和ФPSⅡ的增高趋势与增补UV-B辐射下相对较多的UV-A成分有关,同时也得益于叶片厚度的增加.UV-B辐射对叶片光合机构具有潜在负影响.     

植酸对杂交水稻V20B种子萌发及生理特性的影响

以杂交水稻V20B 为材料,研究外源植酸对种子萌发的影响。结果表明,外源植酸浓度为10 mmol/L 时能明显抑制种子萌发。生理生化检测表明,植酸对杂交水稻种子萌发过程中α-淀粉酶活性、可溶性糖和内源植酸含量变化有不同程度的影响。     

不同水层和密度条件下化感作用水稻对无芒稗的干扰控制作用

不同水层下水稻对无芒稗的干扰控制作用研究表明,水稻化感作用品种吓一跳、谷梅2号和中156对无芒稗的株高抑制作用比无化感作用品种秀水63和春江11呈显著性差异．随盆栽水稻密度增加,水稻对无芒稗的干扰控制作用加大．在每盆4株栽植密度下,水稻化感作用品种鸡早籼、谷梅2号显著抑制无芒稗植株株高;在每盆32株密度时,水稻化感作用品种吓一跳、PI312777、TN1等对受控无芒稗的干扰控制与无化感作用品种春江11相比,呈显著性水平．     

土壤水分状况及环境条件对水稻蒸腾的影响

在南方红壤区用田间测坑试验,研究了高、中、低3种土壤水分条件下的早、晚稻蒸腾速率和水分利用效率的变化,蒸腾日变化结果表明,蒸腾速率受许多田间小气候因子的影响,相关分析及多元逐步回归分析表明,叶片与空气相对湿度差和叶面温度对水稻叶片蒸腾影响最大,处理B（中等土壤水分条件）可以明显提高叶片水利用率和产是,处理C提高了叶片水分利用效率,却导致晚稻减产,早稻中、低土壤水分条件可以减小叶片蒸腾速率,而晚稻上并不能明显减少叶片蒸腾。     

云南省烤烟需水量及灌溉需求指数的时空特征

基于云南省124个农业气象站点1977—2010年逐日气象数据,采用FAO推荐的Penman Monteith公式,计算不同时空条件下云南省烤烟生育期的需水量和灌溉需求指数,分析云南省烤烟需水量和灌溉需求指数的时空特征和变化规律.结果表明： 研究期间,云南省烤烟伸根期、旺长期、成熟期和大田生育期需水量分别为76.73～174.73、247.50～386.64、180.28～258.14和528.18～764.08 mm,以旺长期需水量最高;平均灌溉需求指数分别为-0.02、0.38、0.17和0.26,伸根期有效降雨量可以满足烤烟需求.云南省烤烟需水量呈逐年减少趋势,各生育期需水量气候变化趋势分别为-12.42、-21.46、-7.17和-47.15 mm·(10 a)^-1.各生育期及大田生育期灌溉需求指数最小的地区为德宏,最大的为迪庆;大田生育期灌溉需求指数是负值的3个地区为德宏、西双版纳和普洱.参考作物蒸散量、需水量和有效降水量随纬度的升高而减少,而灌溉需水量和灌溉需求指数却随纬度的升高而加强;有效降水量随海拔的升高而减少,灌溉需水量和灌溉需求指数随海拔的升高而增加.     

苗期灌水量对花生生理特性和产量的影响

在人工控水条件下,研究了苗期不同灌水量对两个抗旱性不同的花生品种“农大818”和“鲁花11”生理特性及产量的影响.结果表明：随着灌水量的减少,花生叶片光合速率逐渐下降,叶片丙二醛(MDA)含量增加;灌水60～80 mm（适当干旱）可增加叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,提高叶片可溶性蛋白质(P_r)含量;干旱解除后,叶片中SOD、POD、CAT活性和P_r、MDA含量显著降低,而光合速率显著升高.随着灌水量的减少,花生荚果和籽仁产量降低,但农大818的降低幅度不如鲁花11明显,表明农大818比鲁花11更耐旱;在节水条件下,鲁花11苗期适宜灌水量不能低于80 mm,农大818不能低于60 mm.     

不同灌溉方式对水稻生物学特性与水分利用效率的影响

以杂交水稻两优培九为试验材料,利用测坑栽培条件,比较了4种灌溉方式下的水稻生物学特性与水分利用效率.结果表明,与淹水灌溉相比,间歇灌溉叶面积指数大,叶片光合速率高,蒸腾速率较低,叶片水分利用效率高;半干旱栽培叶片水分利用效率相对较高;干旱栽培叶面积指数小,叶片净光合速率和水分利用效率降低,且后期叶片早衰.间歇灌溉、半干旱栽培和干旱栽培比淹水灌溉分别节水8.75%、17.96%和29.69%;产量分别增产24.02%、减产5.07%和减产38.93%;水分利用效率以间歇灌溉最高,半干旱栽培次之,淹水灌溉和干旱栽培较低.间歇灌溉下稻粒的整精米率、精米率、粒长均高于其它处理,但垩白粒率和垩白度低于其它处理;随着稻田耗水量的减少,水稻的直链淀粉含量降低,而胶稠度和蛋白质含量提高.试验结果表明间歇灌溉为南方稻区较适宜的灌溉方式.     

膜下滴灌条件下滴水量和滴水频率对棉田土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过两年的田间试验,研究了滴水量和滴水频率对膜下滴灌棉田土壤水分分布及棉花水分利用效率的影响.结果表明:从整个生育期来看,当滴水量(375 mm)相同时,高频滴灌(每3天1次)处理0～20 cm土层含水率较高而深层土壤湿润不够;低频滴灌(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率较高,但水分补给不及时,表层土壤偏低;总体上中频滴灌(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配.当滴水频率相同时,滴水量越大,土壤含水率越高,40 cm以下土层含水率也越高.不同处理的棉田耗水规律基本一致,苗期较低,平均不高于1.7 mm·d-1,蕾期开始上升至花铃期达到最高,日均耗水量可达8.7 mm·d-1,吐絮期回落到1.0 mm·d-1左右.总耗水量与降水和滴水量密切相关,而与滴水频率无关;滴水频率对棉花水分利用效率无显著影响,但水分利用效率随滴水量的增大而显著降低.少量滴灌(300 mm)虽然可以获得较高的水分利用效率,但减产严重,过量滴灌(450mm)无显著增产效应,水分浪费严重.在当地棉田自然条件下,采用中量(375 mm)+中低频(每7天或10天1次)的滴灌模式为宜.     

膜下滴灌条件下滴水量和滴水频率对棉田土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过两年的田间试验,研究了滴水量和滴水频率对膜下滴灌棉田土壤水分分布及棉花水分利用效率的影响.结果表明： 从整个生育期来看,当滴水量(375 mm)相同时,高频滴灌(每3天1次)处理0～20 cm土层含水率较高而深层土壤湿润不够;低频滴灌(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率较高,但水分补给不及时,表层土壤偏低;总体上中频滴灌(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配.当滴水频率相同时,滴水量越大,土壤含水率越高,40 cm以下土层含水率也越高.不同处理的棉田耗水规律基本一致,苗期较低,平均不高于1.7 mm·d^-1,蕾期开始上升至花铃期达到最高,日均耗水量可达8.7 mm·d^-1,吐絮期回落到1.0 mm·d^-1左右.总耗水量与降水和滴水量密切相关,而与滴水频率无关;滴水频率对棉花水分利用效率无显著影响,但水分利用效率随滴水量的增大而显著降低.少量滴灌(300 mm)虽然可以获得较高的水分利用效率,但减产严重,过量滴灌(450 mm)无显著增产效应,水分浪费严重.在当地棉田自然条件下,采用中量(375 mm)+中低频(每7天或10天1次)的滴灌模式为宜.     

土壤水分状况对花生和早稻叶片气体交换的影响

通过田间测坑试验研究了长期处于不同土壤水分状况下花生和早稻叶片气体交换的一些特点.结果表明,花生分枝期轻度和中度水分胁迫使气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)略有下降,净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)减小,轻度水分胁迫Gs/Tr略有上升而中度胁迫Gs/Tr变小.花生结荚期轻度和中度水分胁迫都使Gs、Tr、Gs/Tr和Pn显著降低,WUE大幅度上升.花生结荚期明显受土壤水分胁迫影响.早稻灌浆期轻度和中度水分胁迫Gs、Tr和Gs/Tr变化不显著,Pn和WUE增加,并且轻度水分胁迫下籽粒产量增加.Gs和Gs/Tr变化情况相结合可以作为作物水分胁迫程度的一个参考指标,即如果Gs和Gs/Tr同时下降则作物已经受到水分胁迫影响.     

气候变化背景下松嫩平原玉米灌溉需水量估算及预测

开展农作物需水规律研究对于干旱半干旱区域旱作物节水灌溉和水分管理实践具有重要意义。以松嫩平原玉米为研究对象,研究玉米生育期需水量规律及灌溉需水量。结果表明:(1)历史时期和未来气候变化情景下,松嫩平原玉米全生育期和L~(mid)时段灌溉需水量等值线沿西南—东北方向递减,其中全生育期和L~(mid)时段2000s灌溉需水量临界等势线(灌溉需水量为0的等势线)分别比1970s北移70.2km和53.4km,全生育期和L~(mid)时段2040s灌溉需水量临界等势线分别比2010s北移30.9km和55.2km。(2)历史时期和气候变化情景下玉米全生育期灌溉需水量随年代呈波动增加趋势,其中前者以29.1mm/(10a)速度增加,后者以17.5mm/(10a)速度增加。(3)未来温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为波动上升趋势,与1970s相比,2000s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为22.1%,增加6.8亿m~3灌溉水量;2040s温度和降雨量变化对玉米需水量的贡献率为38.3%,增加12.6亿m~3灌溉水量。     

The effects of irrigation regimes on the water use,dry matter production and physiological responses of paddy rice

In most cases, rice production is associated with flooding irrigation and the efficiency of irrigated water use (WUEi) is generally lower for production of rice than for other crops. We have examined the effects of various irrigation regimes on water consumption in a well-puddled paddy field, as well as on dry matter production, grain yield and physiological responses of the plants. Four sets of conditions were studied, with two replications, in the well-puddled paddy field: Continuous flooding irrigation treatment (CSF); three intermittent irrigation treatments, designated II-0, II-1 and II-2, in which plants were re-irrigated when the water potential of the soil fell below 0, –10, and –20 kPa at a depth of 5 cm, respectively. Water consumption was lower during II-0 than during CSF because the percolation rate was reduced by the reduction in the hydraulic head of the ponded water. Intermittent irrigation led to the repeated shrinking and swelling of soil during II-1 and II-2 and, therefore, soil cracks developed rapidly. Since they became the major routes of water percolation, these soil cracks increased water consumption during II-1 and II-2 above that during CSF and II-0. There were no significant differences in dry matter production and grain yield between CSF and II-0, but both were significantly greater than in the case of II-1 and II-2. Therefore, WUEi increased in the following order: II-0, CSF, II-2, II-1, although the difference was very small between II-1 and II-2. A lower crop growth rate (CGR) resulted from a decrease in the net assimilation rate (NAR) during II-1 and II-2, and there was also a reduction in the leaf area index (LAI) during II-2. Early senescence with ripening and water stress around midday decreased the rate of photosynthesis in leaves, causing the lower NAR. These physiological responses of the plants were responsible for the reduction on the dry matter production and grain yield in the intermittent irrigation. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.