厚壁毛竹蒸腾动态研究

采用Li-6400便携式光合测定仪测定厚壁毛竹(Phyllostachys edulis 'Pachyloen')蒸腾作用在不同时间尺度上的动态变化,结果表明:厚壁毛竹夏季的蒸腾日变化为双峰曲线,秋、冬、春季的蒸腾日变化为单峰曲线;厚壁毛竹蒸腾年动态变化为单峰曲线,1月份最低,仅为0.33 mmol·m-2·s-1;6月份最高,达3.78 mmol·m-2·s-1;年均值为1.30 mmol·m-2·s-1.与毛竹的蒸腾作用动态相比,两竹种不但在蒸腾速率上相近,而且总体趋势也较为一致:夏季、冬季和春季两竹种的蒸腾日变化类型相同,唯有秋季的蒸腾日变化类型不一致,厚壁毛竹的为单峰曲线,而毛竹的为双峰曲线,这反映了两竹种蒸腾作用对气候响应的差异;厚壁毛竹和毛竹的蒸腾作用年动态变化均为单峰曲线.     

厚壁毛竹与毛竹叶表皮微形态特征比较研究

利用扫描电镜技术,对厚壁毛竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)与毛竹(Phyllostachys edulis)营养叶的表皮微形态进行对比研究,结果表明两竹种叶表皮微形结构组成基本相似,均以下表皮结构较为丰富,分布有乳突,微毛,刺毛,硅细胞,气孔器等结构。两竹种叶表皮主要区别在于厚壁毛竹的气孔轴向长度大于毛竹,而气孔密度要低于毛竹,但差异不显著。而两竹种叶的乳突密度相差不大,在不同年龄的竹叶间也无明显变化规律。同一竹种不同竹龄间竹叶表皮气孔密度和气孔轴向长度却有着显著的差异。1年生厚壁毛竹的气孔密度显著高于2年生竹和5年生竹,气孔轴向长度呈现出"V"字形变化规律。毛竹的气孔密度也出现类似的变化规律,但5年生竹叶的气孔密度最大,气孔轴向长度则表现出随秆龄增大而逐渐增长的趋势,这与竹材物质形成积累规律相一致。通过对比研究厚壁毛竹和毛竹叶表皮形态结构特征,两竹种叶表皮微形态特征相似与两竹种系统分类上的地位相近是一致的,同时对厚壁毛竹厚壁性状形成的结构基础进行探讨,为进一步揭示厚壁形成的机理提供了理论依据。     

厚壁毛竹光合作用对CO_2浓度倍增的短期响应

采用Li-6400P光合测定仪对比测定了大气CO2浓度和短期CO2浓度倍增下不同季节厚壁毛竹的光合特性,结果表明:CO2浓度加倍促使最大净光合速率、净光合速率、水分利用率、光合量子效率和光饱和点升高,年平均增幅分别为62.79%、48.74%、94.41%、8.70%和16.67%;CO2浓度加倍促使蒸腾速率、暗呼吸速率和光补偿点下降,年平均降幅分别为17.60%、37.25%和40.50%。不同季节厚壁毛竹光合生理特性参数在CO2浓度加倍后的增加幅度或降低幅度与叶片生理活性和气候变化密切相关。CO2浓度的倍增并未明显改变厚壁毛竹光合特性的季节变化规律,除光补偿点外,其它光合参数的季节大小顺序仍与大气CO2浓度下的相同。厚壁毛竹光合作用对短期CO2浓度升高的响应特征与C3植物光合作用对短期CO2浓度升高响应的普遍规律相符。     

厚壁毛竹快速高生长期竹秆ATP酶超微细胞化学定位

采用电镜细胞化学技术对厚壁毛竹(Phyllostachys edulis ‘Pachyloen’)快速高生长期竹秆节间的伸长发育过程（包括：分生细胞期、伸长初期、快速伸长期和成熟期四个阶段）进行ATP酶超微细胞化学定位,以揭示竹秆节间快速伸长的细胞学基础。结果表明：分生细胞期,细胞质膜、核膜、细胞器膜系统上等均有很强的ATP酶活性。伸长初期,节间上部基本组织细胞质膜上ATP酶活性较强,且短细胞质膜上的ATP酶活性更强,节间基部各细胞均未观察到ATP酶活性。快速伸长期,节间基部基本组织ATP酶活性较节间上部高,细胞质膜、运输小泡膜、胞间隙及胞间连丝上均有ATP酶活性。成熟期,仅节间上部基本组织质膜上有较弱的ATP酶活性。ATP酶在节间伸长过程中主要参与新细胞壁物质的分泌和共质体运输,促进新细胞壁的形成,晶体和淀粉粒体外膜上ATP酶活性的存在表明其具有贮存物质的作用。节隔缺失节的节间基部未观察到ATP酶活性,节部韧皮结细胞ATP酶活性较高,节隔的缺失引起节部与节间与物质运输有关结构的变化,进而影响节间伸长生长。     

珍稀药用植物白及光合与蒸腾生理生态及抗旱特性

以珍稀濒危药用植物白及(Bletilla striata)叶片为研究对象,应用Li-6400XT便携式光合仪分别在晴天和阴天进行光合生理生态特性研究。结果显示晴天Gs、Pn、Tr日变化呈现双峰型,阴天为单峰型;光合-蒸腾具有极显著线性正相关关系与良好的线性耦合关系(晴天和阴天的相关系数分别为0.883^**、0.954^**,回归直线斜率分别为2.38、3.78);PAR-Pn与PAR-Tr、Tl-Pn与Tl-Tr、Gs-Pn与Gs-Tr 的回归直线形态非常相似,除晴天Tl与Pn外,其余两两相关关系均达到了显著水平;PAR、Tl和Gs三个因子与Pn、Tr均表现为正相关关系,其中Gs是调控Pn与Tr的最主要因子。进行聚乙二醇6000(PEG6000) 渗透胁迫实验以评价白及抗旱能力,分析不同质量分数PEG6000(0、5、20、40、60g/L)下的白及幼苗叶绿素含量、叶片含水量、相对电导率3个生理指标,结果表明叶绿素含量与与胁迫浓度呈负相关(R²=0.7854),随着PEG质量分数的增加,叶片的叶绿素含量持续显著下降;叶片含水量与胁迫浓度呈负相关(R²=0.9936);相对电导率与与胁迫浓度呈正相关(R²=0.8755),相对电导率会随着PEG质量分数的增加而显著增加。试验结果综合分析显示白及为耐荫植物,抗旱能力不强。白及进行人工栽培应适当遮阴保持土壤与空气湿度。     

沙柳光合作用和蒸腾作用日动态变化的初步研究

沙柳是毛乌素沙地流动沙丘和固定沙丘上广泛分布的重要固沙植物。叶片的光合速率呈现出不规则的日动态变化 ,在 1 0 :0 0～ 1 1 :0 0及 1 4 :0 0出现光合午休现象。蒸腾速率呈现出单峰型的日动态变化 ,蒸腾在午后 1 5:0 0达到最大。水分利用效率在早晨 9:0 0后保持在 2～ 2 .5μmol CO2 · mmol-1 H2 O左右。叶片水分亏缺也表现出规律性的变化。从早晨开始 ,叶片水分亏缺逐渐增大 ,在 1 8:0 0达到最大值。比较生长季节的不同时期环境因子的变化情况表明 ,春末的光照强度和气温比夏末高 ,但土壤水分含量则相反。沙柳在春末的光合速率、蒸腾速率分别是夏末的 79%和 72 .4% ,表明水分亏缺是影响沙柳生长发育的主要限制因素。沙柳在不同季节对水分的不同利用特点是对环境胁迫的弹性适应     

毛竹受密竹链蚧危害导致其生理生化指标影响的研究

通过比较毛竹林受密竹链蚧不同程度危害后叶片中叶绿素、总糖、还原糖、蛋白质含量及含水量的差异,结果表明,毛竹受密竹链蚧危害后毛竹叶片生理生化指标与正常叶片存在显差异。     

大棚甜瓜蒸腾规律及其影响因子

研究大棚甜瓜的蒸腾规律和影响因子,可以为大棚甜瓜水分优化管理提供理论依据。利用大棚盆栽试验,设定了4个水分梯度,定量分析了大棚甜瓜蒸腾规律及蒸腾量与植株生理特性、气象环境因子、土壤水分含量的关系。结果表明:(1)各水分处理条件下甜瓜蒸腾强度日变化曲线均呈"双峰型",有明显的"午休"现象。(2)甜瓜生理需水系数与叶面积指数、有效积温关系显著,分别呈线性和抛物线函数关系。(3)甜瓜全生育期累计蒸腾量呈现出"慢—快—慢"的变化规律,可以用Logistic函数进行模拟。(4)甜瓜叶面积指数、日平均空气温度、日平均空气相对湿度、日太阳辐射累积、土壤相对含水量均与单株日蒸腾量呈显著性相关关系;甜瓜叶面积指数对蒸腾的综合作用最大,是决策变量;土壤水分含量是限制变量,主要通过对其他因子的影响间接作用于蒸腾。(5)气象环境因子对甜瓜蒸腾量的影响力很大程度上取决于土壤水分含量;气象环境因子与蒸腾量的相关性随土壤水分含量的增大而增大,在土壤相对含水量为70%—80%范围内达到最高值,当土壤含水量接近田间持水量时,与各因子的相关系数逐渐下降。(6)甜瓜水分胁迫指数与土壤相对有效含水量关系显著,二者呈现线性关系。     

不同生理年龄毛竹DNA甲基化的MSAP分析

为分析竹子年龄变化与基因组DNA甲基化之间的相关性,以5年、31年和>60年起源(从种子萌发年龄算起)的毛竹当年生叶片为材料,采用35对引物对其进行MSAP检测。结果表明:3个年龄段的总甲基化率和全甲基化率分别为24.44%、28.21%、32.12%和16.57%、19.41%、21.23%;发生DNA甲基化的变异位点为52.3%,去甲基化变异位点为10.3%。可以看出,随着年龄的增加,毛竹基因组DNA甲基化敏感多态性呈上升趋势。总甲基化率单因素方差分析的结果表明相同年龄的毛竹个体间没有差异(P=0.307>0.05),而不同年龄间的差异达极显著水平(P<0.001)。同时,对所用引物组合进行分析后发现有6对引物(E3/HM2、E3/HM6、E3/HM7、E4/HM5、E4/HM6和E5/HM5)扩增出的位点与总趋势显著相关,为进一步开展深入研究奠定基础。     

冠层高度对毛竹叶片光合生理特性的影响

借助LI-6400便携式光合作用系统,研究了冠层高度对不同林龄毛竹(Phyllostachys pubescens)叶片光合生理特性和水分利用效率(WUE)的季节性影响,为促进毛竹林碳汇能力和生产力提升的林分结构调整等可持续栽培技术提供理论依据。结果表明:(1)出笋期,不同竹龄毛竹叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的日均值呈现出冠层上部小于冠层下部的梯度变化趋势,且2a生毛竹不同冠层Pn日均值大于3a生毛竹;孕笋行鞭期,不同林龄毛竹各时间点Pn值和日均值、以及2年生毛竹各时间点的Tr值均为冠层上部大于冠层下部。各生长季节,不同林龄毛竹个体叶片的气孔导度(Gs)均与Tr的变化趋势一致。(2)2年生毛竹各季节仅冠层上部叶片会出现"光合午休",而3年生毛竹仅于出笋期时各冠层叶片出现"光合午休"现象。(3)出笋期毛竹叶片WUE日均值随着冠层高度增加而增加,这种变化趋势不受竹龄影响;而孕笋行鞭期,仅2年生毛竹叶片WUE日均值随着冠层高度增加而下降。不同冠层高度的孕笋行鞭期毛竹叶片WUE日均值都显著高于出笋期;冠层高度对毛竹叶片气体交换特性和WUE的影响受生长发育关键期的季节因素影响,且毛竹叶片WUE与Gs之间存在负相关关系,其不受毛竹个体年龄和叶片冠层高度影响。(4)不同生长季节各冠层叶绿素a/b值均随着冠层高度下降而降低,不同林龄毛竹叶片叶绿素含量基本随着冠层自上而下呈逐渐增加的趋势。各生长季节,不同林龄个体叶片氮素含量、比叶重随冠层高度垂直变化趋势与叶片Pn日均值的垂直变化趋势一致。研究认为,毛竹不同冠层部位叶片通过改变形态、氮素含量来适应不同生长季节生长环境的变化,以便充分利用光能提高光合能力。     

毛竹（Phyllostachys pubescens）竹笋群动态的研究

 本文从克隆植物生长的调节与适应的角度,研究了毛竹竹笋群的时空动态。竹笋的单位面积产量及个体大小在年际之间变化很大。环境有利的年份出土的竹笋要比条件恶劣的年份多得多、高得多、壮得多。而且,自始至终较早的同生群的竹笋总比较晚的同生群的要高得多、壮得多。较早的同生群的竹笋刚出土时要经历一段生长缓慢的时期,而较晚的同生群的竹笋一出土生长就十分迅速。不管竹笋何时出土,它们几乎都同时进入最快生长期。竹笋高度日增量最快时可达每天100cm左右。本文解释了亚热带竹子在春季不同时间出土的竹笋为何及如何几乎同时抵达林冠顶部。最后,提出了一些有利于竹林经营管理的建议。     

树种蒸腾作用、光合作用和蒸腾效率的比较研究

 各树种在年生长季不同测期的蒸腾速率日进程曲线一般呈单峰型。蒸腾速率与环境因子的相关性大小依次为：光照强度、气温、相对湿度和大气水势。蒸腾速率日变化一般可用具有光照因子的优化模型(即光照型、光温型、光湿型和光温湿型)来模拟。年生长季树种蒸腾速率(g·g-1LD·h-1)排序由大到小为：柠条(0.9269±0.2089)(平均值±标准差,以下同)、小叶杨(0.7177±0.2410)、河北杨(0.6256±0.1609)和北京杨(0.6007±0.2749);净光合速率(mgCO2·g-1LD·h-1)排序自高至低为：柠条(14.5949±4.6627)、小叶杨(13.4055±2.9994)、河北杨(13.2569±4.3531)和北京杨(11.6989±2.5884);蒸腾效率(gDM·g-1H2O)排序由高至低为：北京杨(1.41％±0.42％)、河北杨(1.35％±0.36％)、小叶杨(1.26％±0.23％)和柠条(1.00％±0.27％)。     

毛竹对大气臭氧胁迫的生理响应变化

以毛竹1年生盆栽苗为材料,运用开顶式气室(OTCs)模拟环境背景大气O3浓度(AA,40～45 nL·L-1)和高O3浓度(EO,92～106 nL·L-1)情景,分析毛竹叶片光合生理、脂质过氧化及抗氧化酶等主要生理指标的变化,为气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据.结果显示:(1)EO较AA在同一处理时间的毛竹叶片O3通量均显著升高,且二处理的叶片O3通量均随着处理时间的延长呈升高趋势.(2) EO较AA的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和可溶性糖含量均显著下降,且叶片叶绿素(ChD含量、胞间CO2浓度(Ci)显著下降的时间点分别出现在EO处理的60 d和92 d,可溶性蛋白在处理60 d后显著升高;随处理时间的延长,EO的叶片Pn、Ci、Chl含量均呈下降趋势,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势;Pn下降由气孔限制因素引起.(3)超氧自由基(O2)含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率分别在处理29 d、60 d、60 d后均显著升高,且随着处理时间的延长呈升高趋势.(4)超氧化物歧化酶(SOD)活性在高浓度O3处理60 d时显著升高,后显著下降,而POD活性均显著升高,且SOD和POD活性均随着处理时间呈先升高后降低的趋势.研究表明,毛竹对大气高O3胁迫存在着短时间的主动生理生化适应,但长期高O3胁迫会对毛竹造成严重的过氧化伤害,从而影响毛竹的正常生长.     

毛竹的花序发育研究

通过野外观察和石蜡切片技术研究了毛竹(Phyllostachys edulis)的花序发育进程。研究结果表明:毛竹的花序为续次发生的假花序,以小穗为单元,4~13个不等,偏向一侧排列(似扫帚状)的小穗组成长约8.01 cm的复穗状花序;当花序伸长至4~5 cm时,形成侧芽结构,小穗原基开始发育,形成各级小穗,直至顶生小穗、侧生小穗出现;当花序伸长至8~10 cm时,颖花原基形成并开始发育,最终形成3个雄蕊和1个雌蕊构成的小花。花序形成初期(5月中旬至6月),苞片紧裹主轴,顶端具缩小叶;随着分蘖小穗的生长和小花开放,植株叶片变黄,整个花序变为褐色,进入种实发育成熟阶段。本文首次报道了毛竹花序的发育进程,进一步丰富了竹类生殖生物学的研究内容,为竹亚科及禾本科的生殖生物学研究积累了丰富的材料。     

檫树毛竹混交林中毛竹鞭根的研究

采用固定标准地定位观测法,对新造竹林中栽植擦树后形成的檫树（14－15年）毛竹混交林竹鞭根结构和鞭体养分进行了调查和测定,结果表明,檫树在一定的密度范围,混交竹林有利于毛竹鞭根结构的优化和鞭体养分的提高,与毛竹纯林相比,檫树密度为420－615株.hm^-2的混交竹林,其鞭长,鞭径及其整齐度,新鞭年生长量,壮幼鞭比例,健壮芽数量、鞭根体积等,均在不同程度上高于毛竹纯林中的对应部分。当檫树密度超过735株.hm^-2时,混交竹林中的上述指标则低于生毛竹纯林中的对应部分,但单位鞭长的分岔次数明显加大,回归分析表明,鞭总长,鞭节点,新鞭生长量,鞭径、鞭径整齐度及单位鞭长分岔次数与檫树密度之间的关系密切（r=0.92956-0.99530),混交竹林中鞭体的N、P、K,Ca,Mg养分含量高于纯柯的对应值,其中鞭体中N含量较纯林平均高出7．6％、11．6％。     

毛竹细根分布特征研究

为了解毛竹(Phyllostachys edulis)细根的分布规律,对不同水平距离和土层深度0~1 mm和1~2 mm细根的生物量、比根长、组织密度和根长密度进行了分析。结果表明,随着毛竹年龄的增加,细根生物量和根长密度先上升后降低,根组织密度先降低后升高,比根长呈降低的趋势。细根生物量和根长密度以距竹秆60 cm处最大,根组织密度以20 cm处最大,比根长在40 cm处最大,但他们在距竹秆不同距离间的差异不显著。细根生物量以10~20 cm土层最大,根组织密度以20~30 cm土层最大,细根生物量、比根长、组织密度和根长密度在不同土层间的差异不显著。与1~2 mm细根相比,0~1 mm细根生物量和根组织密度更小,比根长和根长密度更大。因此,毛竹年龄对细根生长具有显著的影响,1年生毛竹有最大的比根长和较大的根组织密度,具有更强的资源利用率。毛竹细根在一定的土层范围内呈均匀分布状态,可更有效地利用特定区域的水肥资源。     

施肥对毛竹（Phyllostachys pubescens）竹笋生长的影响

 毛竹(Phyllostachys pubescens)为具有重要经济价值的高大乔木状竹种。本文通过完全随机化区组施肥试验,探讨了施肥量及施肥方式对毛竹竹笋生长的效应。结果表明：在毛竹林内施肥可使出笋数和活笋数提高3倍以上,但对竹笋(幼竹)的个体大小却几乎没有改良效果。竹笋的存活率基本上是恒定的,不随施肥量的改变而改变。当地下茎(竹鞭)穿越养分分布不均的环境时,竹笋能有选择地大量长于养分丰富的地段而避开养分贫乏的地段。另一方面,跨越于有利地段和不利地段的竹(笋)株间有明显的生理整合作用,而且这种生理整合在显著增加了长在不利地段的竹笋数(高收益)的同时,基本上没有减少长在有利地段的竹笋数(低耗费)。9m×9m的样方已足以观测到显著的施肥效果,这比传统的毛竹研究中使用的1亩的样方面积效率要高。在竹林培育方面,不均匀施肥如带状或点状施肥要比均匀施肥效率高。     

毛竹浸提液对苦槠幼苗生长的化感效应

为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)扩张过程中潜在的化感作用,选择苦槠(Castanopsis sclerophylla(Lindl)Schott)为研究对象。采用水浸提的方法,用毛竹茎叶、枯落物和土壤3部分浸提液浇灌苦槠幼苗,以蒸馏水处理作为对照,对比分析质量浓度分别为0.1、0.05、0.02 g/mL的3个浓度梯度浸提液处理下苦槠幼苗生长指标及各项光合生理指标的差异。结果表明,毛竹浸提液对苦槠幼苗苗高、地径和叶绿素相对含量的影响大体上呈现高浓度抑制低浓度促进的双重浓度效应。不同来源毛竹浸提液的化感效应不尽相同,土壤浸提液对苦槠幼苗生长和光合生理均呈现抑制作用,而茎叶、枯落物浸提液低浓度时为促进作用。毛竹潜在的化感作用,在其扩张过程中可能会干扰森林主要树种更新,从而对森林群落产生威胁。