不同灌水量下限对高羊茅绿期及抗寒性生理指标的影响

采用盆栽试验的方法,研究了秋末冬初不同灌水量下限\[分别占田间持水量(FC)的80%、70%、60%、50%\]对高羊茅绿期及抗寒性生理指标的影响.结果表明：在冬季低温条件下,80%和70%FC灌水处理使高羊茅叶片相对含水量、保护酶(SOD、POD和CAT)活性、叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸含量维持在较高水平,丙二醛含量和电解质外渗率降低,高羊茅的抗寒性增强.80%FC灌水处理分别较70%、60%和50%FC处理的草坪草绿期延长4、22和28 d,到达枯黄休眠的时间最晚,完成返青的时间最早.综合考虑节水和提高水分利用效率等多种因素,70%FC灌水处理为高羊茅秋末冬初季节最佳的灌水下限.     

水杨酸对不同灌水下限青花菜生理特性及产量品质的影响

以青花菜为试材,采用大田试验研究了0.15mmol/L水杨酸(SA)对不同灌水下限(75%、60%和45%土壤相对含水量)青花菜生理特性及产量品质的影响。结果显示:(1)随灌水下限的降低,青花菜叶片相对含水量、水势及叶绿素含量均呈下降趋势,而其叶片电解质渗透率以及游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(Pr)含量逐渐升高;青花菜的花球重及维生素C含量(Vc)随灌水下限的降低而降低,相反硝酸盐含量及可溶性固形物含量随之升高。(2)叶面喷施0.15mmol/L SA显著提高了青花菜叶片相对含水量、水势、渗透调节物质含量、产量及品质,且降低了膜脂过氧化产物MDA含量,其中以45%灌水下限处理效果最为显著,60%灌水下限处理次之,75%灌水下限处理最小。研究认为,适宜浓度外源SA通过改善青花菜叶片水分生理状况,提高叶片渗透调节物质含量,降低质膜透性来增强其对干旱胁迫的抗性,且以60%灌水下限配合叶面喷施0.15mmol/L SA处理较佳。     

高羊茅叶片表皮蜡质含量与其抗旱性的关系

以14个高羊茅品种为试验材料,在田间试验中对干旱高温胁迫下的叶片表皮蜡质含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标测定分析。结果表明,干热胁迫下高羊茅品种间的叶片表皮蜡质含量和水分利用效率均存在极显著差异(P<0.01);叶片蜡质含量与综合抗旱性和水分利用效率的等级相关系数分别为0.78(P<0.01)和0.68(P<0.01);蜡质含量越高的品种,其叶片气孔导度和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高,但所有品种的水分利用效率绝对值都较低。研究发现,在干热胁迫时,高羊茅叶片表皮蜡质可通过对气孔导度的调节来减少气孔蒸腾,提高水分利用效率,最终提高其抗旱性;表皮蜡质含量可以作为高羊茅品种抗旱性鉴定的一个新指标。     

施肥对高羊茅草坪越夏的影响

施用N、K、Ca和杀真菌剂对高羊茅（Festuca arundineces Schreb.cv.Pixie)越夏影响的研究结果表明,施氮肥可以打破高羊茅的夏季休眼,促进植株生长,促进植株对N、K的吸收,增加植株叶绿素含量,提高草坪质量,而不会明显降低草坪草的抗热性。但施氮肥后褐斑病等病害加重,通过喷洒杀真菌剂可控制病害的发生。     

不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水、氮利用效率的影响

在田间试验条件下,以冬小麦品种泰农18为材料,设置灌底墒水(CK)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+越冬水与灌浆水交替灌溉(越冬/灌浆水交替灌溉模式,W2)、底墒水+拔节水+开花水(优化传统灌溉模式,W3)、底墒水+越冬水+拔节水+灌浆水(传统灌溉模式,W4)5种灌溉模式,每处理每次灌水量均为600 m3·hm-2,研究了山东泰安偏旱年份(2009-2010年)不同灌溉模式对小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的影响.结果表明:在小麦全生育期119.7 mm降水量条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)与传统灌溉模式(W4)籽粒产量差异不显著,但水分利用效率显著高于传统灌溉模式,与灌水量相同的优化传统灌溉模式(W3)相比,其小麦籽粒产量明显提高,水分利用效率无显著差异;越冬/灌浆水交替灌溉模式和传统灌溉模式的氮肥偏生产力最高,且籽粒收获后越冬/灌浆水交替灌溉模式在0 ～100 cm土层的硝态氮积累量显著高于传统灌溉模式和优化传统灌溉模式,降低了硝态氮的淋溶损失.在本试验条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)是可以兼顾小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的最佳灌溉模式.     

土施多效唑对高羊茅生长的效应

土施条件下,多效唑用量与高羊茅生长速率存在显著的二次函数关系,其矮化效应随着多效唑用量的增大而增大,剂量超过0.65g·m-2时效应减弱;植株地上部生物量和生长速率有类似关系,剂量超过0.8g·m-2时效应不显著,但地下部生物量随多效唑供给量增加而递减。多效唑低于0.35g·m-2的高羊茅叶色深绿,超过此剂量叶片即枯黄,且随着剂量增大而更加严重。高羊茅叶片总含水量随着多效唑用量增大而减小,但在干旱胁迫条件下,叶中总含水量随着多效唑用量增大而增大;束缚水含量也有上升。高羊茅在严重干旱后的生长恢复能力随着多效唑用量增大而增大,超过0.95g·m-2时即下降。     

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。     

钙对萝卜幼苗抗寒性及某些生理指标的影响

研究结果表明钙能够提高萝卜幼苗的抗寒性, 同时与抗寒性有关某些生理指标也受到影响。在低温胁迫后及恢复生长后处理组的萝卜幼苗的超氧物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化氢酶的活性都比对照组高;在低温胁迫后处理组的脯氨酸及抗坏血酸的含量均比对照组高, 但处理组萝卜幼苗的丙二醛含量却比对照组低。表明钙对萝卜幼苗抗寒性的影响可能与其防止膜脂过氧化有关。     

塑料大棚渗灌灌水下限对番茄生长和产量的影响

利用土壤水分张力计监测土壤水分吸力的变化,以灌水时30cm土层的土壤水分吸力表示渗灌灌水下限,研究灌水下限为10、16、25、40和63kPa时对塑料大棚番茄生长和产量的影响．结果表明,番茄株高、生物量分别随灌水下限的增大而减小．番茄的产量和水分利用率与灌水下限间的关系曲线为抛物线,而茎粗／株高比与灌水下限间的关系曲线为三次多项式曲线．灌水下限不同,番茄的根／冠比(R／S)动态不同,番茄根系与株冠的生长状况不同．灌水下限在25～33kPa时,番茄植株生长健壮,根冠比例协调,产量大,水分利用率高．此指标作为渗灌灌水下限,灌水时土壤水分的含量比常规灌水低,灌水次数少,有利于提高保护地番茄栽培的水分利用率和劳动生产率．     

不同小麦品种对UV-B辐射增强响应的生理特性差异

研究了大田条件下模拟增强UV-B辐射（500 KJ·m^-2,相当于昆明地区臭氧层减少20%）对10个小麦品种生理指标的影响以及小麦对UV B辐射响应的种内差异.结果表明,10个供试小麦品种中有6个品种的叶绿素含量显著下降,叶绿素a降低的程度大于叶绿素b,从而导致叶绿素a/b的比率下降.UV-B对小麦叶片内MDA和类黄酮的影响也具有种内差异,有5个品种的MDA含量显著上升, 2个品种的MDA含量显著下降;4个品种的类黄酮含量显著增加,2个品种的类黄酮含量显著减少.叶绿素和类黄酮含量变化与MDA含量均呈显著负相关关系,类黄酮与小麦UV-B抗性之间存在密切联系.     

UV－B辐射增强对长白山五种藓类植物生长的影响

对生长在中国长白山的5种藓类植物——垂枝藓、拟垂枝藓、塔藓、星塔藓和高山金发藓分别以辐射强度为0.2(自然光照,对照)、3.0(紫外线中等辐射强度)和6.0kJ.m-2.d-1(高剂量辐射强度)的UV-B照射40d后,测定其株高、生物量及叶绿素含量.结果表明:中等和高强度的UV-B辐射使拟垂枝藓和塔藓的株高、生物量和叶绿素含量分别下降了32.3%、62.4%、81.3%和21.4%、59.4%、62.8%,其相对生长速率均为负值;高剂量UV-B辐射处理下垂枝藓的生物量稍有上升,而高山金发藓地下部分的生物量增加1倍,但叶绿素含量变化不明显.高山金发藓和垂枝藓抵抗UV-B辐射的能力较强,拟垂枝藓和塔藓对UV-B辐射较敏感.     

植物酶系统对UV-B辐射的响应机制

紫外辐射作为一种自然界存在的环境因子,影响着植物的生长发育。在植物从太阳辐射中获得光照和热量的同时,不可避免地要受到UV-B辐射的胁迫。植物在长期对环境的适应中,在体内形成了防御系统,以保护自身的安全,酶系统是其中之一。植物酶系统在实施防护的同时也受到了UV-B辐射的影响,信号分子对调节酶响应UV-B胁迫起了关键作用。本文重点论述了UV-B辐射增强下,植物酶系统的变化、植物酶系统的响应机制以及酶系统与信号物质的关系,并对该领域未来的研究方向提出了展望。     

陆生植物体内酶系统对UV-B辐射增强的响应

臭氧层减薄导致地表中波紫外线UV-B(280～320 nm)辐射的增强,UV-B辐射能量远高于可见光,且能被植物体内蛋白质和核酸等生物大分子吸收.酶是植物体内起催化作用的一类蛋白质,酶的数量和活性对UV-B辐射增强有强烈的响应.本文将近年来增强UV-B辐射对植物体内酶影响的研究工作进行了综述.主要包括抗氧化酶、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶.并就今后该方面的研究提出建议.     

紫外辐射增强对植物糖代谢的影响

综述了UV-B辐射增强对植物叶片、茎、根、果实以及籽粒中糖含量影响的研究现状与动态,从生理学角度分析了UV-B辐射对植物糖含量和糖代谢相关的一些重要反应及其影响植物糖含量和糖代谢的关键酶的响应,并从植物的光合碳固定、糖的合成与分解等方面阐述了UV-B影响糖含量及糖代谢的可能机理。展望了今后紫外辐射增强对植物糖代谢影响的研究重点和研究方向。     

紫外辐射对菹草成株生理特性的影响

研究不同剂量UV-B辐射下菹草生理特征变化,在光合有效辐射、UV-A辐射一致的条件下,对菹草进行不同剂量UV-B辐射,测定菹草叶片光合色素含量及生理生化指标。结果表明:≤10.8 k J/m2剂量辐射可促进叶绿素及类胡萝卜素含量增加,衰亡阶段起抑制作用,10.8 k J/m2一直起到抑制作用,且随剂量的增加,抑制作用增强;UV-B辐射初期可促进过氧化氢酶(CAT)、过氧化物(POD)酶活性及丙二醛(MDA)含量升高,且随辐射剂量增加而逐渐升高,但随辐射时间延长,CAT、POD酶活性、MDA含量均有所降低,超氧化物歧化酶活性随辐射时间延长逐渐升高,且随辐射剂量增加而增加;短期辐射可促进叶片可溶性蛋白质和可溶性糖的合成,其含量随辐射剂量增加而升高,长期辐射起抑制作用,且随辐射剂量增加,抑制作用增强。因此,春末夏初野外强UV-B辐射可能是促进菹草大批衰亡的重要原因。     

紫外B辐射增强对植食性昆虫的影响

大气平流层臭氧的破坏直接增强了到达地面的太阳紫外线,特别是紫外B辐射的强度。紫外B辐射增强将对生态系统产生深刻的影响。本文综述了近年来紫外B辐射增强对昆虫影响的研究,分析了紫外B辐射增强可能产生的对植食性昆虫的直接和间接影响及其机制,就紫外B辐射增强对昆虫影响方面迫切需要阐明的一些问题进行了讨论。     

UV-B辐射增强对马铃薯叶片结构及光合参数的影响

叶片作为植物进行光合作用的主要器官,在长期进化过程中形成了对不同光照环境条件的形态可塑性和相应的适应机制,以保证植物能在变化的、非适宜环境下的生存与繁衍。随着大气臭氧层衰减引起地表UV-B辐射增强,其对植物叶片结构和光合作用的影响显著,但这种气候变化趋势对马铃薯叶片形态结构、光合作用的影响尚不明确。设置增强UV-B辐射2.5 kJm~(-2)d~(-1)(T1)、5.0 kJm~(-2)d~(-1)(T2)、自然光(CK)3个处理,以6个马铃薯品种(系)为材料,研究增强辐射对不同基因型马铃薯叶片结构和光合参数的影响。结果表明:增强的UV-B辐射使马铃薯叶片解剖结构不同程度增厚,叶片厚度增加;叶片气孔和非腺毛的密度增加明显,腺毛有增多倾向。扫描电镜显示处理后的近轴面叶片角质层厚度增加,蜡质晶体增多,但表皮细胞变小且失水萎缩,细胞轮廓模糊;气孔、腺毛及非腺毛附属结构受胁迫影响呈萎缩状态。透射电镜显示处理后的叶肉细胞中基粒类囊体肿胀,结构层次紊乱,胁迫引起细胞质壁分离,细胞壁扭曲并有较多的沉淀物;部分品种过氧化物酶体可见清晰的过氧化氢酶晶体。叶片缩小增厚、腺毛增多、角质层和蜡质增厚、胞内积累过氧化氢酶的形态适应和生理响应并未能有效减少UV-B辐射对光合参数和光合效率的影响,合作88、丽薯6号、师大6号的净光合速率、气孔导度等参数均受到抑制,光能利用效率明显降低,属于UV-B辐射敏感型品种;剑川红21-3、21-1和转心乌3个品种(系)的相关光合特性几乎不受影响,显示云南地方品种具有较强的UV-B辐射耐受性,有待于进一步从生理生化和分子水平探究更多的适应机制。     

UV-B辐射增强对陆地植物次生代谢的影响

平流层臭氧的减薄已导致地表中波紫外辐射(UV-B,280～320nm)增强,由于UV-B能被许多生物大分子如蛋白质和核酸吸收并引起分子构象的变化,因此可对植物的各方面产生影响。本文将近年来特别是近5年的UV-B辐射增强对植物次生代谢物影响的研究工作进行了综述。主要包括：UV-B辐射增强对植物紫外吸收物的影响和可能的机制;环境因子的复合作用对植物紫外吸收物的影响和可能的机制;UV-B辐射增强对次生代谢物影响的生态学意义。并对该领域未来的研究作了展望。     

紫外线-B辐射对植物DNA及蛋白质的影响

大气平流层中的臭氧衰减,导致太阳辐射中的紫外辐射量有明显的增加,其中UV-B辐射对植物会产生不同程度的影响。分子生态学理论认为,UV-B辐射对植物造成的损伤,首先伤害植物的生物大分子,即进行光化学修饰。本文就臭氧衰减对生态环境和植物的影响途径进行了讨论,重点论述了UV-B辐射对植物蛋白质合成的抑制和DNA的损伤修复途径。并应用分子生物学技术研究植物对UV-B辐射的抗性机理和DNA修复技术的前景进行了展望。     

Effects of increased UV-B radiation and elevated levels of tropospheric ozone on physiological processes in European beech (Fagus sylvatica)

As a consequence of the ongoing reduction of the stratospheric ozone layer, the vegetation is exposed to increasing levels of UV-B radiation (280–320 nm). In addition ozone in the troposphere is a pollutant and also capable of affecting the photosynthetic machinery. In this study, 5-year-old European beech trees were exposed from 1 July to October 1993 to two levels of UV-B radiation and two levels of ozone, alone and in combination, in open-top chambers equipped with lamps. The simulated UV-B levels corresponded to either clear sky ambient level or a 14% decrease in the stratospheric ozone column over eastern Denmark, resulting in a 23% difference in biologically effective UV-B (UV-B_BE) irradiance. The maximum UV-Bbe given was 8.61 kJ m⁻² day⁻¹. The ozone levels were either the ambient (average 32 nl l⁻¹) or ambient with ozone addition (average resulting concentration 71 nl l⁻¹). Compared to the control treatment (ambient UV-B, ambient O₃) the elevated levels of UV-B and O₃ affected the trees negatively, expressed as declines in net photosynthesis (P_n), stomatal conductance (g_s), chlorophyll fluorescence (F_v/F_m) and acceleration of senescence, measured as yellowing of the leaves. The UV-B treatment induced stomatal closure before the other treatments did. The magnitude of the decreases in P_n and F_v/F_m occurred in the order: control 3 3. Compared to the control, the combination treatment with high levels accelerated the visual senescence processes by ca 27 days, while for high UV-B and O₃ alone, there was an acceleration by 14 and 21 days, respectively. UV-B and O₃ in combination enhanced the negative effects compared with UV-B and O₃ alone. The P_n and F_v/F_m results could be related to this acceleration process. The chamber effect was investigated by comparing the control plots with a plot without open-top chamber. The trees in the chambers showed a higher P_n and F_v/F_m and a 14-day delayed senescence compared to the trees outside, probably caused by higher temperatures, a more protected environment and altered conditions inside the chambers.