谷子叶片光合速率日变化及水分利用效率

通过降低空气湿度（从约３０％减少到５％）、增加ＣＯ２浓度（从４００μｌＣＯ２／Ｌ啬到７３０μｌＣＯ２／Ｌ）、烫叶鞘破坏韧皮部等处理对谷子叶片光合速率日变化和水分利用效率（ＷＵＥ）进行了研究,发现中午光合速率降低与不合冰物积累有关;虽然低大所相对湿度（５％）使光合速率有所降低,但提高ＷＵＥ。而烫叶鞘使光合物质积累既抑制了光合速率,又降低了ＷＵＥ。     

谷子叶片光合速率日变化及水分利用效率

通过降低空气湿度（ 从约３０ ％ 减少到５ ％ ） 、增加ＣＯ２ 浓度（ 从４００ μｌ ＣＯ２／Ｌ增加到７３０ μｌ ＣＯ２／Ｌ） 、烫叶鞘破坏韧皮部等处理对谷子叶片光合速率日变化和水分利用效率（ＷＵＥ） 进行了研究, 发现中午光合速率降低与光合产物积累有关; 虽然低大气相对湿度（５ ％ ） 使光合速率有所降低,但提高了ＷＵＥ。而烫叶鞘使光合物质积累既抑制了光合速率,又降低了ＷＵＥ。     

长期施肥对水稻光合特性及水分利用效率的影响

在实施了27年的长期田间定位试验区,研究了长期不同施肥对红壤区水稻光合特性及水分利用效率的影响.结果表明:在不施肥(CK)、无机肥(N、NP、NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥,M)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施提高水稻各生育期剑叶叶绿素含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和水稻产量,降低水稻剑叶胞间CO_2浓度;水稻剑叶叶绿素含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率随发育阶段演进而减小,孕穗期>齐穗期>乳熟期,而胞间CO_2浓度相反;水分利用效率以齐穗期为最大;水稻发育阶段叶绿素含量、净光合速率和水稻产量之间均呈显著正相关;长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施更有利于红壤区水稻的生长发育、产量和水分利用效率的提高.

Abstract：

A field experiment has being conducted for 27 years in Jinxian County, Institute of Red Soil in Jiangxi Province (116°20'24" E, 28°15'30" N) to study the effects of fertilization on the rice photosynthetic traits and water use efficiency. Four treatments were installed,i. e., no fertilization (CK), chemical fertilization (N, NP, NPK), organic fertilization (M), and chemi-cal and organic fertilization (NPKM). Long-term fertilization, especially treatment NPKM, in- creased the flag leaf chlorophyll content, net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpi-ration rate, and water use efficiency of rice at its all growth stages and the rice yield, and de-creased the flag leaf intercellular CO_2 concentration. With the growth of rice, the chlorophyll content, net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate decreased, but the intercellular CO_2 concentration increased. The water use efficiency was the greatest at full-head-ing stage. There were significant positive correlations between the chlorophyll content and net photosynthetic rate at various growth stages and the rice yield, Long-term fertilization, especially the combined chemical and organic fertilization, was favorable to the rice growth and develop-ment, water use efficiency, and yield production in red soil region.     

模拟水分胁迫对水曲柳光合速率及水分利用效率的影响

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.     

岩溶石漠化治理优良先锋植物种类光合、蒸腾及水分利用效率的初步研究

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。     

干旱和复水对崖柏光合特性及水分利用效率的影响

以4年生崖柏(Thuja sutchuenensis Franch.)盆栽实生苗为材料,试验干旱和复水对崖柏光合特性及水分利用效率的影响。结果显示,在自然干旱处理过程中,叶片相对含水量(LRWC)在土壤相对含水量(SRWC)降至30%之后开始出现下降;净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、光饱和点(LSP)和最大光合速率(P_max)随着土壤可利用水分的减少而逐渐降低;而表观量子效率(Q)、表观量子需要量(1/Q)及光补偿点(LCP)未发生明显变化;水分利用效率(WUE)则随着SRWC的下降而逐渐提高。在停止浇水50 d后(SRWC下降约95%),叶片萎蔫,净光合速率接近零,复水后3 d,净光合速率(P_n)恢复至对照的88.59%,WUE降至对照的88.63%。通过干旱-复水一系列生理指标的变化分析认为,崖柏为干旱避免型植物。     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

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。     

植物叶片水分利用效率研究综述

植物能否适应当地的极限环境条件,最主要的看它们能否很好地协调碳同化和水分耗散之间的关系,即植物水分利用效率(WUE)是其生存的关键因子.就近来研究最多的叶片水平上的WUE,从叶片WUE的定义,方法,进展等方面对其进行总结概括,并就今后植物叶片水分利用效率的研究提出了几点看法:方法上,叶片碳同位素方法是目前植物叶片长期水分利用效率研究的最佳方法,而δ13C的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观;研究内容上,要加强极端干旱区河岸林木的δ13C和WUE的研究;结合植物生理生态学,生物学和稳定同位素技术,探究植物叶片长期水分利用效率的机理,特别是要加强运用双重同位素模型加深和理解植物叶片长期水分利用效率变化规律和内在机制的研究;要结合多种方法,加强多时空尺度植物叶片WUE及其之间的转换研究.     

塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落中多枝柽柳的光合特征及水分利用效率

干旱区植物的生长和生存主要受水分限制,采用滴灌方式对防护林植物进行水分补给是维持人工生态屏障稳定性的重要手段.本研究通过测定塔克拉玛干沙漠南缘防护林和自然群落多枝柽柳的气体交换参数和稳定性碳同位素值,研究不同水分来源多枝柽柳的光合特征和水分利用效率.结果表明: 滴灌群落多枝柽柳受灌溉和土壤盐分的影响水势普遍较低;自然群落多枝柽柳清晨和正午水势较其他植物低,表明其遭受到严重的水分胁迫;滴灌群落多枝柽柳叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和最大光合速率(P_{n max})均明显低于自然群落多枝柽柳,表明滴灌群落多枝柽柳光合能力弱于自然群落多枝柽柳;灌溉造成的盐分胁迫导致滴灌群落多枝柽柳比自然群落拥有较高的长期水分利用效率.总之,现行的灌溉模式虽能提供防护林植物生长所需水分,但技术的缺陷和土壤盐分的积累可能会影响防护林体系的长期稳定性.     

荒漠植物叶片或同化枝δ13C值及水分利用效率研究

温带荒漠植物长期生长在夏季炎热高温、冬季寒冷低温、长年干旱缺水的极端环境中,以其特有的形态学特征和生理功能来减少水分损失.为了探讨荒漠植物水分利用效率(WUE),为荒漠生态系统保育和退化植被恢复重建提供理论依据,运用稳定碳同位素技术和光合仪测定对比的方法,对河西走廊中段临泽绿洲北部荒漠中5种植物进行了全年生长期研究.结果表明荒漠植物月水分利用效率与年生长期平均水分利用效率的相关性在8月份最高,其方程式为WUEgpa= -1.8 + 1.98 WUEAug(P = 0.011,r =0.96);月稳定碳同位素比率(δ13C 或13 C/12C) (‰)与生长期平均WUE的相关性在8月和9月最大,可靠性最高,其方程式为WUE gpa= 4.7 + 0.0813 C/12Cmon(P=0.057,r=0.87).研究得出用稳定碳同位素比率指示温带荒漠植物的短期水分利用效率,随着叶片或同化枝成熟,越往生长后期,正相关性越高,直至霜降;用稳定碳同位素比率指示植物的长期水分利用效率,以8月下旬至9月下旬采样最好.梭梭和沙拐枣的水分利用效率显著高于其它荒漠植物,5种荒漠植物长期水分利用效率的排列顺序为梭梭＞沙拐枣＞柠条＞花棒≈泡泡刺.     

贺兰山主要森林水文作用的初步研究

贺兰山主要森林水文作用的初步研究徐万仁,张永庆（宁夏科委,银川７５０００１）（宁夏农学院,永宁７５０１０５）杜和平,李丽英（宁夏贺兰山自然保护区管理局,银川７５０００３）（宁夏惠农县林业局,７５３２００）ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎＨｙｄｒｏ...     

贺兰山西坡植被群落特征及其与环境因子的关系

通过SPSS聚类分析和CANOCO排序研究了贺兰山西坡植被分布与环境因子的关系,结果表明:在海拔梯度上,贺兰山西坡植被大致可以划分珍珠猪毛菜(Salsola passerina)-红砂(Reaumuria soongorica)群落、短花针茅(Stipa breviflora)-大针茅(Stipa grandis)群落和蒙古扁桃(Prunus mongolica )-灰榆(Ulmus glaucescens)群落3种类型.从典范对应分析(CCA)排序结果来看,不同植被群落与环境因子的关系存在明显的分异.在珍珠猪毛菜-红砂群落,第一排序轴反映了土壤盐碱化梯度,沿着藏锦鸡儿群落-珍珠猪毛菜、猫头刺群落-珍珠猪毛菜、红砂群落序列,土壤盐碱化程度不断增强;第二排序轴则反映了土壤结构梯度,沿着藏锦鸡儿群落-珍珠猪毛菜、红砂群落-珍珠猪毛菜、猫头刺群落序列,土壤质地逐渐粗化;在短花针茅-大针茅群落,第一排序轴反映了土壤水分梯度,第二排序轴反映了海拔梯度上的水热组合梯度;在蒙古扁桃-灰榆群落,第一排序轴反映了土壤pH梯度,沿着灰榆、蒙古扁桃群落-蒙古扁桃、金露梅群落-蒙古扁桃群落序列,土壤pH值逐渐下降;第二排序轴主要反映了土壤结构梯度,沿着蒙古扁桃群落-灰榆、蒙古扁桃群落-蒙古扁桃、金露梅群落序列,土壤中粉粒、粘粒含量逐渐增加,土壤质地呈细化趋势.     

贺兰山天牛科昆虫区系组成及垂直分布

2013-2015年对贺兰山不同海拔和垂直植被带的天牛科昆虫进行系统调查,结果表明:贺兰山共有天牛科昆虫6亚科31属45种,其中,沟胫天牛亚科属、种数最多,有14属21种,其种数占总种数46.67%,天牛亚科有9属12种,幽天牛亚科有4属5种,花天牛亚科有2属4种,锯天牛亚科2属2种,膜花天牛亚科仅有1属1种。区系组成上,古北界有17种,占总种数的37.78%,其中中亚成分占35.29%,广布型28种,占总种数的62.22%。在我国昆虫地理区划中的分布共有13个分布类型,全国广布型最多,占总种数的20%。以蒙新区种类为主体,并与东北区和华北区关系密切联系。在垂直分布上,以山前阔叶林带采集到的天牛种类最多,有22种,占总数的48.89%;从低海拔的山前荒漠半荒漠带到高海拔的山地针叶林带,天牛物种数量逐渐增加;除山地草原带外,随海拔增高,古北界种类逐渐增多。通过聚类分析显示,山地针叶林带和针阔混交林带天牛种类组成相似性较高;山地灌丛带、山地疏林带和山前阔叶林带相似性较高;山前荒漠半荒漠带、山地草地带与其他植被带天牛组成差异较大。     

模拟酸雨对柚木幼苗生长、光合与水分利用的影响

模拟pH6.5(对照)、4.5和2.5三个酸雨梯度,研究其对1a生组培柚木(TectonagrandisL.f.)幼苗生长、光合与水分利用的影响。结果表明,尽管不同处理间的各项生理指标差异不明显,但模拟酸雨对柚木形态构件参数造成较严重的影响。pH4.5和pH2.5处理组柚木基径(D)和树高(H)增长明显下降,使得D2H下降更加显著;不同处理下柚木叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)日变化趋于一致,气孔导度(gs)日变化与对应的叶片净光合速率日变化十分相似,同时,对照与两个处理的Pn与gs之间都表现正相关(p<0.01),且在pH4.5处理表现更为显著,但是对照和两个处理的E与gs的线性关系不显著;pH4.5和2.5处理的水分利用效率(WUE)日变化趋于一致;对照胞间CO2浓度与大气CO2浓度比(Ci/Ca)均值最低,表明对照柚木对CO2利用最有效。     

Photosynthesis and Water Use Efficiency in Twenty Tropical Tree Species of Differing Succession Status in a Brazilian Reforestation

Leaf gas exchange characteristics were measured in twenty woody species that differ in succession status ranging from pioneer species (PS) to late succession species (LS) in a Brazilian rain-reforestation ecosystem. Photon-saturated photosynthetic rate, calculated per either a leaf area (P _NA) or a dry mass (P _NM) basis, differed among species. P _NA and P _NM were highest in PS and lowest in LS. Variation among species was 3-fold (from 7 to 23 mol m^–2 s^–1) for P _NA, and 5-fold (from 50 to 275 mol kg^–2 s^–1) for P _NM. The highest P _NA (23 mol m^–2 s^–1) and P _NM (275 mol kg^–2 s^–1) values were recorded in PS Croton urucurana, while the lowest P _NA (7 mol m^–2 s^–1) and P _NM (50 mol kg^–2 s^–1) values were recorded in LS Aspidosperma cylindrocarpon. A considerable overlap was recorded between PS and LS in values of stomatal conductance (g _s), transpiration rate (E), and leaf mass to area ratio (ALM). However, C. urucurana also showed highest g _s and E. P _NM was highly correlated with ALM in both PS and LS (r=–0.75 and –0.90, respectively). The high values of instantaneous transpiration efficiency (ITE) and intrinsic water use efficiency (WUE_i) were also observed in the PS when compared with the LS.     

贺兰山地区植被固碳功能空间分异特征及其驱动因素

贺兰山作为守护西北生态安全的最后一道屏障,既遏制了腾格里沙漠的东移,又削弱了西北寒流的侵扰,其植被功能对于维护区域气候变化和北方干旱荒漠带生态安全具有重要意义。以气象、NDVI和植被类型为输入数据,利用CASA模型模拟2000—2020年贺兰山地区NPP值并估算了该地区的植被固碳量,探讨了植被固碳功能的空间分异特征及其主要驱动因子。结果表明：(1)2000—2020年间贺兰山地区植被固碳量显著增加,植被固碳功能得到提升。空间上呈现四周低中间高、西部低东部高、南部低北部高的分布特征;(2)植被固碳量随海拔升高呈现先增后减的趋势,且东西坡差异明显;随着坡度的增加,东西坡植被单位面积固碳量增加;(3)研究区温度、降水及潜在蒸散发对植被固碳的驱动能力有差异性,其中降水为主要驱动因子;贺兰山大部分土地利用类型转换对植被固碳功能的提升有促进作用。本研究以期为贺兰山地区的生态建设提供科学参考。     

内蒙古贺兰山某块菌的形态解剖学与分子生物学研究

利用形态解剖学和分子生物学方法,对采自内蒙古贺兰山地区实验样地青海云杉林下的块菌两菌株（菌株a和b）进行分析鉴定。研究发现：（1）两菌株子囊果均为黄褐色,表面光滑,没有明显的疣状突起和棱角。（2）菌株a产孢组织乳白色、致密团状,菌肉组织褐色;球形、棒状子囊呈蜂窝状排布,内含有1～4个带包被的、表面具有突起状纹饰的球型子囊孢子;子囊孢子双层壁,厚约1.7 μｍ,直径约20 μｍ（含纹饰）。（3）菌株b产孢组织有裂隙,松散,子实层内除了具有上述蜂窝状排布的子囊和内部的球型孢子外,还具有“口袋”状子囊,该子囊内含有大量两端尖、外壁光滑、褐色的椭球型孢子。（4）分子生物学进化分析表明,两菌株聚为一支,但属于块菌属的支持率相对较低;推断两菌株可能为中国猪块菌属Choiromyces新记录种。     

基于地理探测器的宁夏贺兰山植被覆盖度时空分异及驱动因子

监测区域植被覆盖变化并分析其驱动因子,有利于实现生态环境的可持续发展。本研究以1989—2021年Landsat 5/8遥感影像为数据源,利用像元二分模型获取宁夏贺兰山植被覆盖度,基于地理探测器量化了环境和人为等10个因子对其时空分布的影响。结果表明: 1989—2021年间,宁夏贺兰山平均植被覆盖度为35.8%,时间尺度上总体呈增加趋势,平均增幅为0.043·(10 a)^-1,空间尺度上呈现从西南向东北递减的分布特征;研究区58.1%的区域植被覆盖度未来将持续性改善,但仍有30.7%的植被存在退化的潜在风险。降水是影响植被分布的主要环境因子,与单因子相比,环境因子和人为因子的交互作用对植被覆盖度的解释力更强,降水与其他因子的交互作用处于主导作用。     

A study on the vegetation in the east side of Helan Mountain

This paper analyzed the vegetation data obtained from a field survey conducted in the East Side of Helan Mountain, China, to reveal the features of mountainous vegetation growing in a transitional zone between the steppe and desert regions. Detrended correspondence analysis (DCA) was applied to the process of analysis, to clarify the spatial variation of floristic composition of the vegetation in the lower mountain range.The preliminary results obtained from the analysis are: (1) There are 53 vegetation formations existing in the area, following the China's criteria of vegetation classification system. (2) Those vegetation types compose a vertical vegetation spectrum in the East Side of Helan Mountain due to the climatic gradient caused by elevation variation. The spectrum consists of 4 zones. They are, from the foot up to the peak in turn, mountain steppe zone, mountain open forest and steppe zone, mountain coniferous forest zone, and alpine bush and meadow zone. The mountain coniferous forest zone can be further divided into two subzones: Pine forest subzone and Spruce forest subzone. (3) Most of the vegetation types show clear xeromorphic features due to the base zone of the vertical vegetation spectrum lying in the arid region of China. (4) The distribution of vegetation types and flora is sensitive and susceptible to the moisture condition that the vertical vegetation spectrum has quite different expressions between northern and southern exposures. (5) Floristic composition of the vegetation shows a northern temperate feature. The families that are rich in species in the area include Gramineae, Compositae, Leguminosae, Chenopodiaceae, Rosaceae and others, most of which are abundant in herbaceous species. (6) The variation of the ecological conditions from the north to the south also leads to the differentiation of vegetation and its floristic composition in the area. (7) The broad-leaved forest can not form a forest zone in the vertical vegetation spectrum. This may be a special characteristic of the spectrum sitting on a transitional zone between the steppe and desert regions.