陕西渭北旱塬土壤—植物—大气连续体中水分运转规律的研究…

在整个生长系内,研究了陕西省渭北旱塬生态因子对冬小麦叶温的影响。结果表明,叶温与气温呈直线一下在相关。与大气相对湿度和大气水势呈二次曲线相关;与光量子通量密度呈对数正相关。并给出了冬小麦叶温与各生态因子之间的现象学模型。     

陕西渭北旱原土壤—植物—大气连续体中水分运转规律的研究──Ⅳ．生态和生理环境对蒸腾速率的影响

在整个生长季内,研塬了陕西渭北旱塬冬小麦蒸腾速率与生态和生理环境的关系。结果表明,蒸腾速率与气温和土壤水势呈指数函数相关,与大气水势、相对湿度和叶水势在大于某一值时呈指数函数相关,小于该值时呈直线正相关,该值分别为－１６０．７０ＭＰａ,３０．６５４％和－０．９９８ＭＰａ;与光量子通量密度和叶温在大于某一值时呈直线正相关,小于该值时呈直线负相关,该值分别为９９９．７７７ｐｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１和２５．６７℃;与气孔阻力呈幂函数相关。并给出了蒸腾速率与各因素间的现象模型。通过主要生态因子（气温、光量子通量密度、大气水势和相对湿度）对蒸腾速率的综合分析表明,在陕西渭北旱源,诸生态因子对冬小麦蒸腾速率的重要性依次为大气水势、相对湿度、光量子通量密度和气温。     

陕西渭北旱源土壤—植物—大气连续作中水分运转规律的研究──Ⅲ．生态和生理环境对叶片气孔阻力的影响

在整个生长季内,研究了陕西渭北旱源冬小麦叶气孔阻力与生态和生理因子的关系。结果表明,气孔阻力与大气温度、相对湿度和大气水势及叶温均呈二次曲线相关;与土壤水势呈直线正相关;与叶水势呈指数函数相关;当光量子通量密度小于１５２３μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１时．气孔阻力与之呈幂函数相关,当光量子通量密度大于１５２３μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１时,气孔阻力与之呈指数函数相关,此时气孔正处于“午休”期间。试验给出了冬小麦叶气孔阻力与各因素之间的现象模型。通过主要生态因子（气温、光量子通量密度、大气水势和相对湿度）对气孔阻力作用的综合分析表明,在陕西渭北旱塬,诸生态因子对冬小麦叶气孔阻力的重要性依次为大气水势、相对湿度、光量子通量密度和气温。并对其它影响气孔阻力的因素进行了讨论。     

茶树蒸腾特性的研究

茶树蒸腾速率和气孔导度因品种、叶位不同而异．抗旱性强的品种具有低的气孔导度;鱼叶的蒸腾速率和气孔导度接近或高于真叶．茶树叶片蒸腾速率夏、秋季最高,春季次之,冬季最低．在晴天,茶树蒸腾速率和气孔导度的日变化呈单峰型,以中午前后最高;其日变化与光量子通量密度、叶温、蒸汽压亏缺等因子显著相关;光量子通量密度对蒸腾速率和气孔导度影响较明显．     

海岸沙生植物老鼠艻(Spinifex littoreus)叶水势对风蚀、沙埋和风沙流磨蚀的响应

台风是海岸地区常见的自然灾害之一,其通过风蚀、沙埋和风沙流磨蚀,严重威胁到该地区的沙生植物生长。本文以福建省平潭岛海岸典型沙生植物老鼠艻(Spinifex littoreus)为研究对象,对台风后受到风蚀、沙埋和风沙流磨蚀危害的植株叶片水势及其土壤水势和气象要素进行同步观测。结果表明:(1)老鼠艻在遭受风蚀后其受到的水分胁迫较未风蚀植株提前且强度更大,叶水势较未风蚀植株显著降低(P0.05),且与大气水势无显著相关性(P0.05)。而未风蚀时其与大气水势和相对湿度呈极显著正相关(P0.01),与气温则呈极显著负相关(P0.01);(2)沙埋后老鼠艻叶水势在10:00—16:00均高于未沙埋植株,变化幅度较小,且对气象因子响应存在滞后现象。土壤水分不足时,老鼠艻叶水势主要受土壤水势的影响,土壤水分充足时,则主要受气象因子的影响。未沙埋的老鼠艻叶水势与大气水势、相对湿度呈显著正相关(P0.05),与气温呈显著负相关(P0.05)。随着沙埋深度的增加,老鼠艻叶水势先升高后降低,适度沙埋有利于其保持较高水势以适应胁迫环境;(3)老鼠艻叶片被擦伤后,其叶水势大部分时间均低于未擦伤处理,与大气水势有一定相关性,但不显著(P0.05),而未擦伤植株叶水势则与大气水势和相对湿度呈显著正相关(P0.05),与气温呈显著负相关(P0.05)。     

遮荫条件下绞股蓝光合作用特点的研究

在夏季遮荫条件下栽培绞股蓝的净光合速率日变化呈现不典型的双峰曲线,第1峰值出现在11：00时,达13．8μmolCO2·m^-2·S^-1日净光合速率达到176．97μmol CO2·m^-2,是强光下栽培的3．1倍;净光合速率和光量子通量密度呈正相关,相对湿度对净光合速率的影响小．强光下栽培绞股蓝。光合作用“午休”现象明显,净光合速率日变化呈现双峰曲线,第1峰值出现在10：00时,为3．0μmol CO2·m^-2·s^-1．第2峰值出现在14：00时,为1．25μmol CO2·m^-2·s^-1;相对湿度与净光合速率成正相关,对净光合速率的影响大．当光量子通量超过700μmol·m^-2·s^-1时,净光合速率与光量子通量密度呈负相关．在影响该植物蒸腾速率的诸多因子中,蒸腾速率和气孔导度之间的相关性最为显著．因此绞股蓝属于高度耐荫而怕光的植物．人工栽培应重点考虑光照因子．     

曼地亚红豆杉蒸腾速率日变化及因子分析

应用LI-1600 稳态气孔计对曼地亚红豆杉(Taxus media cv.Hicksii)叶片的蒸腾速率、气孔阻力和几个生态因子的日变化同步进行了测定。并采用多元回归分析和灰色关联度分析的方法探讨了曼地亚红豆杉叶片蒸腾速率与影响因子的关系, 结果表明:影响曼地亚红豆杉蒸腾速率的主要因子是叶温、气温;其次是光量子通量密度、空气相对湿度、气孔阻力。灰色关联度分析与多元回归分析结论基本一致。对曼地亚红豆杉叶片蒸腾速率与气孔阻力的相关关系分析表明:蒸腾速率和气孔阻力间属非线性关系, 其方程为:Tr=12.789-13.419 lg Rs(R²=0.971 7)     

福建平潭岛海岸不同演化阶段草丛沙堆表面老鼠艻叶水势日变化特征

以福建省平潭岛海岸不同演化阶段草丛沙堆表面典型沙生植物老鼠艻为对象,研究其叶水势日变化特征及其影响因素.结果表明: 老鼠艻叶水势日变化以“W”型为主,午间出现短暂升高现象.发育阶段沙堆表面老鼠艻叶水势日均值较稳定阶段高,且夜间水分恢复能力更强;老鼠艻叶水势与大气水势和相对湿度呈显著正相关,与气温呈显著负相关,但与不同深度土壤水势无显著相关性;发育阶段沙堆丘间地老鼠艻叶水势在10:00—16:00皆高于迎风坡和背风坡,迎风坡除10:00和12:00外皆低于背风坡.不同坡位叶水势日变异程度表现为背风坡>迎风坡>丘间地,但无显著差异.沙堆迎风坡老鼠艻叶水势与大气水势和相对湿度呈显著正相关,与气温呈显著负相关;沙堆背风坡和丘间地老鼠艻叶水势与气象因子有一定相关性,但不显著.     

环境因子对辣椒光合与蒸腾特性的影响

采用灰色关联分析方法研究环境因子对辣椒(Capsicum annuum Linn.)光合和蒸腾特性的影响.结果表明,在强光照下影响净光合速率的环境因子大小顺序为相对湿度、CO2浓度、温度、光照强度、气孔导度;净光合速率与相对湿度、叶温呈显著的负相关,与CO2浓度呈极显著的正相关;蒸腾速率与气温呈极显著的正相关,与相对湿度呈极显著的负相关;水分利用效率与相对湿度呈极显著的正相关,与温度呈极显著的负相关.弱光照时影响净光合速率的环境因子大小顺序为光照强度、温度、相对湿度、CO2浓度;净光合速率与光照强度、CO2浓度呈显著的正相关,与相对湿度呈显著的负相关.在强光照下适当遮阳、灌水、增施CO2肥,在弱光照下减少荫蔽、通风透气、降低相对湿度、增加温度可促进辣椒光合作用,提高辣椒产量.     

基于通径分析的兰州北山三种典型植物光合作用影响因子

采用CI-340便携式手持光合测量系统和Watch Dog 2000自动气象站,观测了兰州北山侧柏、柠条和柽柳的光合作用及其影响因子,使用通径分析探讨了各因子对光合作用的影响。结果表明:(1)影响3种植物光合作用的主要决定生理因子各有不同:侧柏为蒸腾速率,柠条为胞间CO2浓度,柽柳为叶温;主要生理限定因子也存在差异:侧柏和柠条为叶温,柽柳则为蒸腾速率。(2)3种植物的主要环境决定因子和限定因子均存在差异:侧柏主要环境决定因子为光合有效辐射,柠条和柽柳主要环境决定因子为相对湿度;侧柏和柽柳主要环境限定因子为土壤湿度,柠条的主要环境限定因子为大气CO2浓度。     

不同立地条件罗汉果组培苗的光合特性

比较了三种不同立地条件罗汉果组培苗的光合光响应特性以及主要环境因子和光合生理参数的日变化,从光合作用的角度探讨影响罗汉果组培苗生长的关健生态因子。结果显示:罗汉果组培苗的光饱和点和补偿点均随海拔的增高而增大;丘陵的最大净光合速率最高,山地最低。丘陵和山地罗汉果组培苗的净光合速率(Pn)日变化曲线呈"双峰"型,在12:30～13:30时出现轻微的非气孔限制,平地受云层遮挡,无第二峰出现;9:00～15:30时之间的罗汉果组培苗Pn与气孔导度(Gs)正相关,而Pn和Gs均与光量子通量密度(PFD)、叶温(TL)和叶片内外水汽压差(VPD)负相关,并随TL和VPD的增大下降幅度更大。丘陵环境条件最适合罗汉果组培苗的生长,中午前后Pn的下降与此时的强光、高温和低湿度有关,是气孔限制和非气孔限制同时作用的结果。     

天目山柳杉叶水势日变化及其与空气温湿度和PAR的相关性

对天目山不同海拔(1 067、698和419 m)样点柳杉(Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr.)不同冠层(分别离地面高1.3、4和8 m)的叶水势日变化特征进行了研究,并对柳杉叶水势与空气温度、空气相对湿度及光合有效辐射(PAR)的相关性进行了分析。结果表明:不同海拔样点柳杉不同冠层叶水势日变化曲线均呈典型的"V"型,但谷值及其出现的时间有差异;随树冠高度增加叶水势日均值均逐渐降低;不同海拔柳杉同一冠层叶水势日均值有明显差异,其中,海拔419 m处柳杉叶水势日均值为-1.11~-1.22 MPa,海拔698和1 067 m处柳杉叶水势日均值为-0.78~-0.98 MPa,差异极显著(P<0.01)。相关性分析结果表明:柳杉叶水势与空气相对湿度均呈显著正相关(P<0.05)、与空气温度和光合有效辐射均呈负相关。逐步回归分析结果表明:在海拔419 m处影响柳杉叶水势日变化的主导因子是空气温度,而在海拔1 067和698 m处影响柳杉叶水势日变化的主导因子是空气相对湿度。研究结果显示:随海拔升高柳杉叶水势增大且导致叶水势变化的主导因子也有所改变。     

沼泽植物泽泻气孔导度日变化的研究

人工湿地系统是一个完整的生态系统,它形成了内部良好的循环并具有较好的经济效益和生态效益,本文主要研究了人工湿地园中泽泻沼泽植物气孔导度日变化,结果表明:泽泻叶片的气孔导度日进程在晴朗的天气成双峰曲线变化,出现“午休”现象,上午的峰值要高于下午.这种现象不受叶片温度、相对湿度、大气温度和光量子通量密度单一因子的影响,是环境因子共同作用的结果.是泽泻自身的生理特性所决定.笔者认为,水生植物对环境的不同响应可以为人工湿地同生物多样性的建设提供理论支撑.     

伏牛山南、北坡植物物种多样性及其与主要生态因子的相关性

采用实地调查法对伏牛山南坡23个样地和北坡15个样地内的乔木、灌木和草本种类数以及乔木的Margalef 指数和Shannon-Wiener指数进行了统计分析和计算;在此基础上,运用典范对应分析(CCA)法筛选出影响南、北坡植物物种多样性的主要生态因子并进行了相关性分析.结果表明:南坡每个样地乔木、灌木和草本种类数的平均值分别为8.3、8.6和9.5,北坡分别为5.4、7.5和11.1;在海拔1 645～1 870m范围内,南坡样地的乔木、灌木和草本种类数均多于北坡样地.影响伏牛山南、北坡植物物种多样性的主要生态因子均为9个,它们之间略有差异但均可分为地形、气象和土壤3大类因子.相关性分析结果显示:北坡乔木的种类数、Margalef指数和Shannon-Wiener指数与土壤厚度均呈极显著(P＜0.01)正相关,与海拔呈极显著负相关;而南坡乔木的Margalef指数和Shannon-Wiener指数与土壤有机质含量呈极显著正相关.北坡草本种类数与大气温度以及土壤有机质和碱解氮含量均呈极显著或显著(P＜0.05)正相关;而南坡草本种类数则与海拔、土壤厚度和土壤有机质含量呈极显著或显著正相关,与坡度、阴阳坡和大气湿度呈显著或极显著负相关.除北坡的灌木种类数与坡向呈显著正相关外,南、北坡灌木种类数与9个主要生态因子的相关性均不显著.说明伏牛山南、北坡的乔木多样性主要与土壤厚度和有机质含量等土壤性状因子有关,草本多样性则与局地小气候因子关系密切,而影响灌木多样性变化的主要生态因子并不明确.     

水分胁迫下盆栽冬小麦根系生长与苗系生长及某些生理特性的关系

水分胁迫下,盆栽冬小麦根干重和根长密度呈直线正相关。鉴于根长密度反映了土壤中根系最活跃的部分［５］,是研究植物根系吸收水分和养分的最优参数之一［６］,本文用之研究了它与地上部生物量、净同化速率、叶水势和叶片相对含水量、气孔阻力和蒸腾速率的关系。结果表明,根长密度与净同化速率和地上部干重呈直线负相关,与叶水势和叶片相对含水量呈直线正相关;与气孔阻力呈直线负相关,与蒸腾速率呈直线正相关。为实验室进行冬小麦生长控制与生理特性控制提供了一定的基础。     

塔里木河中游胡杨与灰叶胡杨气体交换特性对比研究

在自然条件下利用Li-6400光合作用系统对塔里木河中游地区的天然胡杨、灰叶胡杨净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定分析,探讨它们对外界干旱环境适应的生理特性,为进一步研究胡杨、灰叶胡杨的光合水分生理特性,以及保护恢复塔里木河流域的天然胡杨林提供依据。结果表明:(1)在整个光合日变化进程中,胡杨的日平均Pn、Gs、Tr以及WUE均高于灰叶胡杨。(2)胡杨和灰叶胡杨的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线并存在光合"休眠"现象。(3)胡杨、灰叶胡杨在正午时分出现的Pn下降主要是受到气孔限制的影响既气孔限制值增大、胞间CO2浓度减小;傍晚时分出现的光合速率下降主要是因受到外界光照强度减弱,既受非气孔限制影响较大。(4)决定胡杨和灰叶胡杨Pn日变化的环境因子作用大小均为:光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)>气温(Tair);决定胡杨与灰叶胡杨Tr日变化的环境因子作用大小顺序分别为:气温(Tair)>光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)和光量子通量密度(PPFD)>气温(Tair)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)。研究认为,胡杨与灰叶胡杨为适应干旱半干旱区的环境,在长期适应过程中形成了不同的生理生态对策,胡杨主要是通过调节Gs来有效控制蒸腾失水,提高WUE,进而适应干旱环境;灰叶胡杨主要是通过高蒸腾耗水,降低WUE来减少干旱环境对自身的伤害。     

水分胁迫对美国凌霄单叶水分利用效率的影响

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪对水分胁迫下3年生美国凌霄(Campsis radifans L.Seen)单叶水分利用效率(WUElemf)的日动态及其与微环境因子的关系进行了测定分析,以阐明其WUEleaf对土壤水分及光照强度的响应规律,探讨美国凌霄维持较高WUElemf所需的土壤水分和光照条件.结果表明:(1)随着水分胁迫的加重,美国凌霄WUElemf表现为减弱趋势,但适度的水分胁迫有利于WUElemf的提高.(2)水分胁迫下,美国凌霄WUElemf多与空气相对湿度、大气COz浓度呈极显著正相关,与饱和水汽压差、大气温度、叶温呈极显著负相关;微环境因子对美国凌霄WUElemf的影响较为复杂,其中大气CO2浓度、胞间CO2浓度、叶温对其影响较大.(3)维持美国凌霄较高WUE lemf的适宜土壤含水量为10.7%～23.1%(相对含水量为39.2%～84.6%),适宜光照强度在600～1600μmol·m-2·s-1之间.     

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(P0.01),但与比叶面积呈极显著的正相关关系(P0.01)。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。     

渭北旱塬小麦产量和土壤水分对保护性耕作的响应模拟

在模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型长周期定量模拟研究了1980—2009年渭北旱塬连作麦田夏闲期深松、免耕和翻耕等保护性耕作对冬小麦产量和土壤水分的影响.结果表明:在30年模拟研究期间,不同耕作方式下渭北旱塬冬小麦产量和年度耗水量呈波动性下降趋势,深松处理产量和水分利用效率最高,30年平均值分别为3.33 t·hm-2和8.50kg·hm-2·mm-1,其次为翻耕,免耕效果最差;深松处理麦田年度耗水量稍高于免耕和翻耕,冬小麦田0~3 m土层土壤有效含水量呈现强烈的季节性波动降低趋势,免耕处理蓄水保墒效果最好,0~3 m土层土壤有效含水量平均为89.5 mm,深松次之,翻耕最差.麦田0~1 m土层土壤湿度随季节降水呈波动性变化,1~3 m土层土壤湿度较为稳定,不同耕作处理间差异不大.长期连作小麦田深松处理的产量和水分综合效应最好,为渭北旱塬麦田最适宜的保护性耕作模式.     

上海奉贤区农田鼠类种群数量变动以及气候和耕作因素的影响

分析了上海奉贤区1988—2013年鼠类种群数量变动及年际变化,探讨了鼠类种群动态与气候、生态因子的相关性.结果表明:1988—2013年平均鼠密度为1.3%,优势种是黑线姬鼠,年代间变动不大,平均构成比为97.5%.鼠密度高峰期出现在2—5月,3月最高,年平均鼠密度及峰值随年代呈明显的下降趋势;鼠类成1体与年序呈显著正相关,成2体和老年体与年序呈显著负相关,鼠龄随年代发展有缩短的变化趋势;气温因子除1月平均气温与鼠密度呈弱的正相关外,大多为负相关,2月出现极端暖事件对鼠密度有滞后正效应;降水因子与鼠密度相关性不显著;相对湿度因子与鼠密度大多呈正相关;以粮食播种面积减少为主的种植结构调整与鼠密度及其逐年下降变化存在显著相关性;灭鼠率不断提高与鼠密度的下降也存在相关性.