NaCl胁迫下棉花体内 Na~+ 、K~+分布与耐盐性

采用盐化土壤方法 ,选择苗期耐盐性较强的陆地棉品种枝棉 3号和中棉所 1 9及耐盐性较弱的品种泗棉 2号和苏棉 1 2号 ,研究了盐胁迫下棉苗体内 Na+、K+的运输和分配与耐盐性的关系。结果表明 ,耐盐品种根系具有一定的截留 Na+作用。棉花地上部盐分器官水平上的区域化分布特征明显 :2 0 0 mmol/L Na Cl胁迫下 ,枝棉 3号叶片中的 Na+含量显著低于泗棉 2号 ,茎及叶柄中的 Na+含量显著高于泗棉 2号 ;棉株地上部茎、叶柄、叶片中的 Na+含量分别由下而上逐渐减小 ,相同节位的茎、叶柄中的 Na+含量大于叶片 ,枝棉 3号更显著。1 0 0 mmol/L和 1 50 mmol/L Na Cl胁迫下 ,枝棉 3号和中棉所 1 9K+/Na+显著高于泗棉 2号和苏棉 1 2号。Na+在茎和叶柄中滞留和积累 ,根中的 K+向地上部选择性运输 ,以维持叶片中较高的 K+/Na+,是棉花耐盐性的一个重要特点     

基于FvCB模型分析盐分胁迫对棉花叶片光合作用的影响

为深入理解叶片光合特性对盐胁迫的响应机理,以棉花为试验材料,设置5个盐分(NaCl)浓度处理:0(CK)、50、100、150和200 mmol·L^-1,利用FvCB模型分析盐胁迫对棉花幼苗叶片光合特性的影响。结果表明:与CK相比,50和100 mmol·L^-1盐分处理增加了棉花叶片的最大羧化速率(V_{c max})和最大电子传递速率(J_max),但150和200 mmol·L^-1盐分处理显著降低了V_{c max}和J_max。叶片净光合速率(P_n)、叶肉导度(g_m)和暗呼吸速率(R_d)随盐分浓度升高而下降;与CK相比,50和100 mmol·L^-1盐分处理对g_m无显著影响,但P_n和R_d显著降低。150和200 mmol·L^-1盐分处理明显降低了P_n、g_m和R_d,且与0、50和100 mmol·L^-1盐分处理间存在显著差异;利用FvCB模型模拟了不同盐分胁迫下叶片净光合速率。与不考虑g_m的模拟结果相比,考虑g_m提高模拟值和实测值间的决定系数,并降低了平均绝对误差。棉花幼苗耐盐阈值为100～150 mmol·L^-1,随盐分浓度的增加,光合限制因素由叶肉因素转变为光合机构受损;引入g_m可以提高FvCB模型的模拟精度。     

土壤盐分对棉花功能叶气体交换参数和叶绿素荧光参数日变化的影响

2007—2008年在南京农业大学牌楼试验站进行盆栽试验,选择耐盐品种中棉所44和盐敏感品种苏棉12号为材料,试验设置5个土壤盐分水平(0、0.35%、0.60%、0.85%和1.00%),研究土壤盐分对棉花功能叶气体交换参数和叶绿素荧光参数日变化的影响.结果表明:随土壤盐分水平的升高,棉花功能叶中Na+、C l-和Mg2+含量升高,K+和Ca2+含量降低.低于0.35%盐分处理对叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响较小,高于0.35%的盐分处理显著降低了棉花功能叶的净光合速率(Pn),提高了棉花功能叶对日间光辐射强度和温度的敏感程度,导致光温抑制现象加重,并改变了Pn和气孔导度(Gs)的日变化趋势,使其由单峰曲线逐渐变为持续下降趋势.随日间光辐射强度和温度的变化,棉花叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)的日变化趋势呈V型曲线,最低值出现在12:00—13:00,非光化学猝灭系数(qN)的日变化趋势呈单峰曲线;盐分处理降低了棉花功能叶Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP,提高了qN,且增大了其变化幅度.耐盐品种中棉所44功能叶片中较低的Na+、C l-含量及...     

艾比湖流域盐碱尘沉降对棉花叶片的危害

通过野外定位监测实验,研究了艾比湖流域盐碱尘对棉花叶片光合特性、盐分含量以及叶片细胞生理功能的影响。结果表明:盐碱尘沉降对棉花叶片的盐分离子含量造成影响,导致叶片Na+、Cl-和SO42-等有害离子含量增多,K+等营养元素含量减少,影响棉花叶片营养吸收,造成叶片遭受盐分离子毒害;盐碱尘沉降显著阻塞棉花叶片气孔,影响叶片净光合速率、呼吸速率、光能利用率、水分利用率、蒸腾作用和叶片温度;盐碱尘沉降造成棉花叶片细胞丙二醛含量增加,叶绿素、类胡萝卜含量减少;棉花叶片通过增加可溶性糖、脯氨酸含量来调节细胞溶剂的损失,通过增强抗氧化系统酶的活性来清除活性氧等有害物质,减少损伤,维持正常的生理功能。     

Na+吸收对干旱导致的棉花叶片光合系统损伤的缓解作用

以盆栽棉花为材料,在植株高约20 cm时用不同浓度Na Cl溶液浇透后进行持续干旱处理。在干旱处理期间测定叶片叶绿素荧光参数、光合气体交换参数的变化以及植株水分状况和Na+含量,以分析土壤Na Cl施入引起的棉花Na+吸收和积累量的增加对干旱胁迫导致的叶片光合系统损伤的缓解作用及可能原因。结果表明,未用Na Cl处理的棉花植株,其叶片净光合速率随着干旱的延续而持续下降、光合机构在干旱处理后期出现了严重损伤;而Na Cl处理的棉花植株,其叶片净光合速率下降幅度明显小于未用Na Cl处理的,光合机构受损伤程度也较轻或无明显损伤。对各处理棉花植株Na+的吸收和水分状况的测定分析表明,Na Cl处理的植株,其叶片Na+积累显著增加、渗透势降低,细胞膨压显著高于未用Na Cl处理的植株。由此可见,在土壤浇灌Na Cl溶液后的持续干旱条件下,棉花植株吸收和积累Na+增加,降低了组织渗透势、维持了一定的细胞膨压,从而有效缓解了干旱胁迫对叶片光合机构的损伤。     

不同耐盐性小麦根Na~+和K~+的吸收特性

以耐盐小麦品种‘德抗961’和盐敏感小麦品种‘鲁麦15’为材料,研究小麦根Na+、K+吸收特性及其与耐盐性关系。结果表明,2个小麦品种根K+吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten方程,即V=Vmax×[S]/([S]+Km)+k×[S]。低浓度(低于25mmol·L-1)NaCl处理对根高亲和K+吸收系统转运K+具有促进作用,对耐盐品种‘德抗961’的促进作用更大。小麦根高亲和K+吸收系统是通过K+/H+同向转运,而不是K+/Na+同向转运。NaCl处理对根低亲和K+吸收系统有抑制作用,对盐敏感品种‘鲁麦15’的抑制作用更大。NaCl处理导致2个小麦品种根和叶片中的K+含量显著下降,Na+含量显著升高,但‘德抗961’根和叶片中的K+含量均显著高于‘鲁麦15’,‘德抗961’根中Na+含量显著高于‘鲁麦15’,而其叶片中Na+含量显著低于‘鲁麦15’,从而保证NaCl胁迫下其叶片较高的K+/Na+比。非选择性阳离子通道是小麦根Na+吸收的主要途径,K+通道是Na+吸收的一条重要途径。这些结果表明小麦部分通过调节根系K+吸收系统而维持叶片较高的K+/Na+比,从而提高其耐盐性。     

等渗NaCL和KCL胁迫对高梁幼苗生长和气体交换的影响

本文比较研究了等渗NaCl和KCl胁迫下,高粱幼苗生长及叶片离子含量、质膜相对透性和有关气体交换参数的变化。结果表明,在低浓度NaCl和KCl胁迫7天时,高粱生长、含水量和质膜相对透性与对照相比没有明显变化,而净光合速率、蒸腾速率和气孔导度已明显下降,叶肉细胞间隙CO2浓度明显增加。NaCl胁迫下叶片Na+含量成倍增加,而K+和Ca2+含量无明显变化。KCl胁迫时叶片K+含量明显增加,Ca2+含量明显下降,而Na+含量没有明显变化。随着NaCl或KCl浓度的增加,幼苗生长和叶片含水量明显下降,质膜透性和细胞间隙CO2浓度明显增加,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度进一步下降。 NaCl胁迫下叶片Na+含量进一步增加,K+和Ca2+进一步下降,而KCl胁迫下叶片K+含量进一步 增加,Na+和Ca2+含量进一步下降。KCl对高粱生长抑制、质膜透性、Ca2+含量下降及光合气体交换参数的影响均明显大于等渗的NaCl。     

NaCl处理对盐地碱蓬开花及Na~+、K~+含量的影响

为探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)开花与盐的关系,研究了1(对照)、200和400 mmol·L-1 NaCl处理对盐地碱蓬不同分枝和单株开花数目、叶片和茎及花器官中的Na+、K+含量及Na+/K+比的影响。结果表明:与对照相比,200 mmol·L-1 NaCl处理下盐地碱蓬分枝及单株开花数目增加最显著,单株开花数目增加了69.90%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了1.41倍和1.77倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了3.96倍和4.96倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.00倍和12.39倍。400 mmol·L-1 NaCl处理下,单株开花数目增加了19.00%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了2.09倍和3.21倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了4.28倍和6.50倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.65和15.40倍。这些结果表明,NaCl处理下真盐生植物盐地碱蓬可能通过把Na+区域化到茎叶而动员其中的K+到花器官中维持花器官中合适的Na+/K+比而促进开花。     

Variations in the relationship between maximum leaf carboxylation rate and leaf nitrogen concentration

叶片最大羧化速率是表征植物光合能力的关键参数, 受到光照、温度、水分、CO₂浓度、叶片氮含量等多个要素的控制。准确地模拟植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应是预测未来植被生产力和碳循环过程的前提。目前大多数陆地碳循环过程模型以Farqhuar光合作用模型为基础模拟植物的光合作用, 关于植物叶片的最大羧化速率与叶氮含量关系的模拟方法却各不相同。该文汇总了1990-2013年国内外植物叶片光合速率观测研究文献中叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系式及相关数据, 分析了叶片最大羧化速率与叶氮含量关系随不同植被功能型和时间的变化特征, 以及环境因子变化条件下最大羧化速率与叶氮含量关系的变化特征, 探讨了二者关系变异性的可能原因以及影响因子。结果表明: 1)不同功能型植物叶片的最大羧化速率和叶氮含量的关系存在较大差异, 二者线性关系式的斜率平均值变化范围为16.29-50.25 μmol CO₂·g N^-1·s^-1。落叶植被叶片的最大羧化速率随叶氮含量的变化率和光合氮利用效率一般都高于常绿植被, 其变异主要源于植物的比叶重和叶片内部氮素分配的差异。2)叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化存在季节和年际变异。在没有受到水分胁迫的年份中, 叶片最大羧化速率随叶氮含量变化的速率一般在春季或夏季最高, 其季节变异与比叶重和叶氮在Rubisco的分配比例的季节变化有关。受到干旱的影响, 叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化率会升高。3)当大气CO₂浓度增加时, 由于叶片中Rubisco含量的降低, 多年生针叶叶片最大羧化速率和叶氮关系斜率值会出现降低; 当供氮水平增加时, 叶片最大羧化速率和叶片氮含量均表现出增加趋势, 二者线性关系的斜率也相应增加。在此基础上, 该文指出在模拟叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系时, 应考虑叶片比叶重和叶氮在Rubisco中的分配比例的季节变异、水分胁迫、大气CO₂浓度和供氮水平变化对二者关系的影响。囿于数据的有限性, 今后应进一步加强多因子控制实验研究, 深入探讨叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性机理, 并获得更系统的观测数据, 以助生态系统过程模型的改进, 提高模型的模拟精度。     

植物叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性

叶片最大羧化速率是表征植物光合能力的关键参数, 受到光照、温度、水分、CO₂浓度、叶片氮含量等多个要素的控制。准确地模拟植物叶片最大羧化速率对环境因子的响应是预测未来植被生产力和碳循环过程的前提。目前大多数陆地碳循环过程模型以Farqhuar光合作用模型为基础模拟植物的光合作用, 关于植物叶片的最大羧化速率与叶氮含量关系的模拟方法却各不相同。该文汇总了1990-2013年国内外植物叶片光合速率观测研究文献中叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系式及相关数据, 分析了叶片最大羧化速率与叶氮含量关系随不同植被功能型和时间的变化特征, 以及环境因子变化条件下最大羧化速率与叶氮含量关系的变化特征, 探讨了二者关系变异性的可能原因以及影响因子。结果表明: 1)不同功能型植物叶片的最大羧化速率和叶氮含量的关系存在较大差异, 二者线性关系式的斜率平均值变化范围为16.29-50.25 μmol CO₂·g N^-1·s^-1。落叶植被叶片的最大羧化速率随叶氮含量的变化率和光合氮利用效率一般都高于常绿植被, 其变异主要源于植物的比叶重和叶片内部氮素分配的差异。2)叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化存在季节和年际变异。在没有受到水分胁迫的年份中, 叶片最大羧化速率随叶氮含量变化的速率一般在春季或夏季最高, 其季节变异与比叶重和叶氮在Rubisco的分配比例的季节变化有关。受到干旱的影响, 叶片最大羧化速率随叶氮含量的变化率会升高。3)当大气CO₂浓度增加时, 由于叶片中Rubisco含量的降低, 多年生针叶叶片最大羧化速率和叶氮关系斜率值会出现降低; 当供氮水平增加时, 叶片最大羧化速率和叶片氮含量均表现出增加趋势, 二者线性关系的斜率也相应增加。在此基础上, 该文指出在模拟叶片最大羧化速率与叶氮含量的关系时, 应考虑叶片比叶重和叶氮在Rubisco中的分配比例的季节变异、水分胁迫、大气CO₂浓度和供氮水平变化对二者关系的影响。囿于数据的有限性, 今后应进一步加强多因子控制实验研究, 深入探讨叶片最大羧化速率与叶氮含量关系的变异性机理, 并获得更系统的观测数据, 以助生态系统过程模型的改进, 提高模型的模拟精度。     

不同阴离子对二色补血草盐腺Na~+分泌速率的影响

本文以二色补血草(Limonium bicolor)为实验材料,用Hoagland营养液和200mmol·L-1NaCl、NaBr、NaNO3溶液分别处理12h,测定二色补血草盐腺的Na+分泌速率、叶片Na+含量和MDA(丙二醛)含量以及质膜透性,并利用非损伤微测技术探索可能与盐腺相关的转运蛋白,以探讨不同阴离子对二色补血草盐腺分泌Na+的作用及其可能原因。结果表明:在NaCl处理12h时二色补血草叶片Na+分泌速率达到最大,然后逐渐下降;不同钠盐处理下叶片Na+分泌速率为NaCl>NaBr=NaNO3>Hoagland,而叶片Na+含量为NaBr>NaCl>NaNO3>Hoagland;不同盐处理下叶片质膜透性和MDA含量无显著性差异;利用Na-K-Cl共转运体专一性抑制剂bumetanide处理发现Na+分泌速率显著降低。这些结果表明Na-K-Cl共转运体可能参与盐腺分泌Na+。     

蒙古栎(Quercus mongolica)光合参数对水分胁迫的响应机理

针对当前植物光合机理模型中植物光合参数没有考虑干旱胁迫影响的不足,以东北地区蒙古栎为研究对象,基于蒙古栎对不同水分响应的植物生理生态模拟试验,探讨了蒙古栎光合参数对水分胁迫的定量响应.结果表明,水分胁迫严重影响蒙古栎叶片的光合参数.其最大净光合速率(Pmax)与土壤含水量呈抛物线关系(P<0.01),且在土壤体积含水量35.45%(相当于土壤质量含水量23.63%)接近田间持水量(27.4%)时达到最大值.蒙古栎幼苗叶片的最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)和磷酸丙糖利用率(TPU)均与土壤水分呈抛物线关系(P<0.01),即Vcmax、Jmax 、TPU对土壤水分具有相同的响应趋势,但各光合参数达到最大时的土壤水分阈值却不相同.同时,基于蒙古栎光合作用参数对水分变化响应的定量分析,建立了水热因子协同影响的植物光合参数模型,为最终建立适用于所有植物的水热因子协同影响的光合参数模型提供了依据与技术示范.     

硅提高黄瓜幼苗抗盐能力的生理机制研究

为了明确硅提高黄瓜幼苗抗盐能力的机制,该试验采用水培方法,以黄瓜品种‘津优一号’为材料,对幼苗进行中度盐胁迫,研究在盐胁迫下硅对黄瓜幼苗生长、光合特性、渗透调节物质和离子吸收的影响。结果显示:(1)正常条件下,硅对黄瓜幼苗生长及相关生理指标无明显影响;单独盐处理降低了幼苗叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶片含水量,导致幼苗生长受抑。(2)盐胁迫下加硅显著提高了幼苗光合速率和叶片含水量,增加了生物量的积累;在盐胁迫初期,硅加盐处理黄瓜叶片渗透势略低于单独盐处理,此后均高于单独盐处理;硅加盐处理显著提高了叶片可溶性糖含量,尤其是蔗糖含量,而降低了其脯氨酸含量,但对可溶性蛋白含量无显著影响。(3)盐胁迫下黄瓜植株Na+含量大幅上升,K+含量下降,K+/Na+比大幅降低;硅加盐处理降低了黄瓜叶片中Na+含量,提高了K+含量和K+/Na+比。研究表明,盐胁迫条件下,硅能通过减轻叶片离子毒害和增加水分吸收,改善叶片水分状况,从而维持较高的光合能力,提高其抗盐能力;而渗透调节只在盐胁迫初期有轻微缓解作用,不是硅提高黄瓜幼苗抗盐性的主要途径。     

NaCl胁迫对阿月浑子各器官Na+、K+吸收的影响

在温室盆栽条件下,用NaCl处理新疆长果阿月浑子与美国品种Kerman,处理浓度为50、150、250和500 mmol·L-1,盐处理后5、10、20 d分别取叶、茎和根,测定各器官中Na+、K+含量及Na+/K+变化规律.研究结果表明,随着土壤盐浓度的增加,长果阿月浑子和Kerman的叶、茎和根中Na+离子含量在盐处理5、10、20 d后每个处理都表现出升高趋势;而两个品种的叶、根和茎中的K+含量在盐处理后其变化规律都不稳定.长果阿月浑子叶片、茎和根系中Na+/K+的比值在盐处理5 d和10 d都升高.Kerman的叶和根系中Na+/K+比值在处理5、10、20 d后升高;茎中Na+/K+处理10 d后升高,但20 d后没有明显变化.实验结果表明NaCl胁迫后,长果阿月浑子的叶片中Na+含量增加幅度均大于Kerman,Kerman根和茎中的Na+含量增加幅度大于长果阿月浑子;NaCl胁迫5 d和10 d后,长果阿月浑子叶片中的Na+/K+的比值高于Kerman,Kerman茎和根部中的Na+/K+的比值高于长果阿月浑子,表明了长果阿月浑子和Kerman都具有一定的耐盐性,但Kerman的耐盐性强于长果阿月浑子.由于叶片和根中Na+和Na+/K+比值的变化很稳定,可以确定为阿月浑子主要抗盐指标,茎中Na+/K+的变化规律较稳定,可以作为抗盐性参考指标.     

盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗渗透调节物质含量的影响

以2年生柽柳幼苗为试验材料,采用盆栽模拟试验研究不同盐分和干旱胁迫对其叶片中渗透调节物质的影响,以探讨柽柳幼苗对盐旱交叉胁迫的适应性.结果表明:(1)随盐旱胁迫的不断加剧,幼苗叶片中可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势,且中度和重度盐旱胁迫下均显著高于对照(CK).(2)幼苗叶片中脯氨酸含量在不同盐旱胁迫下均呈逐渐上升趋势,但在重度盐分和中度、重度干旱交叉胁迫下显著高于CK.(3)幼苗叶片中Na+、Cl含量在不同干旱胁迫下,随盐胁迫的加剧呈不同的变化规律,盐旱胁迫的各个处理水平下均显著高于CK,而K+、Ca2+、SO42-含量在轻度和重度干旱胁迫下随盐胁迫增强不断降低.(4)在中度盐旱胁迫下,K+、Ca2+含量与CK无明显差异.研究表明,柽柳幼苗中渗透调节物质在其抗旱耐盐性方面具有积极的调节作用;柽柳幼苗在盐旱胁迫下表现出一定的交叉适应性,适度的干旱胁迫能增强柽柳幼苗对盐分胁迫的耐受能力.     

松嫩平原草原5种耐盐牧草体内K+, Na+ 的分布与积累的研究

 本文对松嫩平原盐碱化草地生长的5种耐盐牧草羊草(Aneurolepidium chinense)、星星草(Puccinelia tenuiflora)、虎尾草(Chloris virgata)、獐茅(Aeluropus littoralis var. sinensis)和碱蓬(Suaeda glauca)体内K+、Na+的积累与分布动态进行研究。结果表明,植物体内含量Na+μmol／克干重,碱蓬最高为5419—5668,其次是獐毛为225—326和星星草为177—216,虎尾草和羊草变化较大,分别为20—699和11—217。体内Na+含量受土壤中Na+水平的影响。Na+／K+以碱蓬最大为10.47—25.74。随着土壤盐含量(x1)、pH(x2)的增加,羊草和虎尾草体内Na+μmol／克干重(Y)积累动态符合公式：Y=Ym/[1+e(a+b1x1+b2x2)],碱蓬、星星草獐毛符合公式Y=a+b1x1+b2x2。植物体内Na+的积累率依次为：虎尾章>羊草>星星草、獐毛和碱蓬。K+主要分布在代谢旺盛的幼嫩组织中。茎叶是Na+的主要积累部位。虎尾草各部位Na+的积累率均呈显著增大,同时K+均降低,碱蓬各部位K+积累率均随Na+积累而增大。     

根环境供氧状况对盐胁迫下棉花幼苗光合及离子吸收的影响

以溶液培养的棉花(Gossypium hirsutum L.)幼苗为材料,测定了不同盐胁迫程度和不同根环境供氧状况条件下棉花幼苗的叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数和植株的Na~+、K~+离子含量等的变化,以探索根环境供氧状况对盐胁迫下棉花光合作用和离子吸收的影响。结果表明,盐胁迫和根环境供氧不足均导致净光合速率下降。在处理后的前期,盐胁迫对棉花叶片光合作用的不利影响大于供氧不足(不通气)的影响,而后期根环境供氧不足的不利影响快速增大,并逐渐超过盐胁迫的影响。在低浓度盐胁迫和根环境不通气处理的初期,棉花叶片光合速率下降的主要原因是气孔因素(气孔关闭或部分关闭引起的CO_2供应不足);随着盐胁迫程度的增大和胁迫持续时间的延长,光合速率下降的原因逐渐转变为非气孔因素(光合系统损伤引起的光合能力下降)。相同程度盐胁迫下,根环境通气处理的棉花叶片的净光合速率和PSⅡ最大光化学效率等均显著高于根环境不通气处理的,说明根环境供氧不足加重了盐胁迫对光合作用的不利影响。对棉花植株各器官离子积累量的测定、分析发现,盐胁迫导致了棉花根系拒Na~+、吸K~+的能力和选择性运输K~+的能力降低,使棉花根系和叶片的Na~+含量增多、K~+含量减少、[Na~+]/[K~+]比值升高;而根环境通气则可显著提高盐胁迫下根系的拒Na~+、吸K~+能力和根系向叶片选择性运输K~+的能力,降低根系和叶片的[Na~+]/[K~+]比值。试验还发现,根系K~+、Na~+含量受盐胁迫的影响较大,而叶片K~+、Na~+含量受根环境通气状况的影响更大一些。综合分析可见,盐胁迫和根环境供氧不足均可导致棉花叶片光合速率下降、光合机构损伤以及离子平衡失调,而根环境通气可以缓解盐胁迫对棉花叶片光合作用的不利影响、增加根系和叶片对K~+的选择吸收和积累、降低[Na~+]/[K~+]比值,从而增强棉花植株对盐胁迫的适应性和抵抗力。     

河北地区入侵植物黄顶菊与本地种苍耳光合特性比较

【目的】了解河北3个不同地区(邯郸、衡水和沧州)菊科入侵植物黄顶菊和其本地伴生植物苍耳光合特性的差异,探讨黄顶菊与本地种对环境光强变化产生的响应机制,综合分析入侵植物的光合特性及其与叶片特性之间的相关性。【方法】采用Li-6400便携式光合测定仪测定黄顶菊和苍耳叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等指标,并比较分析入侵植物与本地种光合特性及叶片特性的差异。【结果】3个地区的2种植物光饱和点均高于1200μmol·m~(-2)·s~(-1),且邯郸和衡水地区的黄顶菊光饱和点显著高于本地种苍耳达221.8%、122.9%;3个地区黄顶菊的光补偿点显著低于苍耳,而最大净光合效率则显著高于苍耳,但叶绿素含量差异并不显著;除邯郸地区外,黄顶菊的比叶面积、光合氮利用效率均要显著高于苍耳,各地区黄顶菊的叶片氮含量、叶片磷含量、光合能量利用效率均显著高于本地种。相关分析表明,叶片最大净光合速率与叶片建成成本、叶片氮含量、叶片磷含量、光合能量利用效率以及光合氮利用效率显著正相关(P0.05);比叶面积与光合能量利用效率呈显著正相关(P0.05),与光合氮利用效率呈极显著正相关(P0.01)。【结论】黄顶菊在同一环境条件下比苍耳有着更高的光合速率、光合能量利用效率以及光合氮利用效率,成为其具备高入侵性的生理基础。     

油蒿叶片氮分配对其最大净光合速率季节变异的影响

植物最大净光合速率的季节变异性及其氮调控机制是近年来植物生理生态领域研究热点,对荒漠植物光合最大净光合速率季节动态及其叶氮影响,特别是叶氮分配对最大净光合速率调控机制的了解仍非常有限。2018年5—10月在宁夏盐池毛乌素沙地,对当地主要建群种油蒿(Artemisia ordosica)进行生长季原位观测,测定其叶光合光响应曲线(A-PAR)、CO₂响应曲线(A-Ci)和叶氮含量,结合环境观测数据,分析A-PAR关键参数最大净光合速率(A_max)的季节变异和叶片氮分配相关参数对A_max的调控。结果表明,油蒿叶片A_max在生长期季节变异系数(Cv)为14%,在完全展叶中期,光合氮利用效率(PNUE)有最大值11.82μmolCO₂ gN^-1 s^-1,此时叶片氮素在光合系统中的分配比例最大,A_max有最大值29.48μmol CO₂ m^-2s^-1,油蒿光...     

引黄灌区次生盐碱地速生杨光谱与光合特性对不同秸秆层的响应

在宁夏引黄灌区次生盐碱地,设置了填埋秸秆层(B)、覆盖秸秆层(M)、填埋配合覆盖秸秆层(B+M)和无任何处理(空白对照,CK)共4种处理,通过随机区组试验,在土壤水盐变化的基础上,通过分析速生杨光谱及光合特性对秸秆层响应,探究不同秸秆层的植物光合速率、色素含量、营养状况以及受胁迫等情况,以期更准确的反应出各处理的改良效果及植被恢复情况。研究结果表明:(1)秸秆层有助于提升灌区次生盐碱地速生杨的光谱与光合等生理状况。B、M和B+M均能显著提升速生杨叶片的最大净光合速率与饱和光强,其中,B和B+M还能够明显降低速生杨叶片的光补偿点和暗呼吸速率,M则不能。B和B+M均显著提高速生杨叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合参数。另外,B+M的速生杨叶片光合色素含量最高,营养状况最好,其他光谱参数结果与CK相比都有显著提高。处理B和M也可以显著提高速生杨叶片光合色素含量和营养状况,但效果均不如B+M。(2)B与B+M均能降低不同时期的土壤盐分含量,但B+M在不同时期提高土壤含水量的效果均高于B。M也能降低土壤盐分和提升土壤含水量,但不同时期的效果均不如处理B+M。综合试验结果,在引黄灌区次生盐碱地,不同秸秆层均能不同程度的调节土壤水盐变化,缓解水盐胁迫,提升速生杨光合与光谱特性,其中B+M作为秸秆层效果最佳。