海人树的生态生物学特性

海人树(Suriana maritima)是海人树科的一种滨海观赏植物，目前在中国仅分布于南海诸岛。该文以西沙群岛自然生长的海人树为研究对象，通过调查、采样，分析测定其茎杆及其叶片的形态解剖结构、叶片的抗氧化酶活性和抗逆渗透物质含量，以及叶片与生长土壤的营养元素含量等生态生物学特性。结果表明：(1)海人树的叶片小而厚，角质层明显，栅栏组织发达，气孔密度小(8.64 n·mm^-2),易于维持体内水分，能很好地适应干旱和高盐碱的环境；叶片的叶绿素含量低(0.76 mg·g^-1),总抗氧化能力高(589.50 U·g^-1),脯氨酸含量高(1 123.64μg·g^-1),表明海人树光合利用效率高，抗氧化能力强。(2)海人树根际土壤的养分含量低，而叶片有机碳、氮、磷含量较高(分别为490.27、18.10、3.81 g·kg^-1),表明海人树的土壤养分利用效率高，对贫瘠的土壤具有良好的适应能力。综上表明，海人树对强光、干旱、高盐碱和土壤贫瘠的热带珊瑚岛环境具有良好的适应能力，可作为热带珊...     

西沙群岛草海桐的抗逆生物学特性

热带珊瑚岛由于光照强、季节性干旱明显、土壤贫瘠、保水能力差而少有植物生长。草海桐(Scaevola sericea)是一种典型的热带滨海植物,是西沙群岛珊瑚岛植被中的主要建群种,在海岛和海岸带防风固沙及植被生态恢复等方面发挥着重要作用。该研究对西沙群岛自然环境下草海桐的形态解剖学特征、抗氧化能力、抗逆性物质含量及营养元素含量等进行了研究。结果表明:草海桐具有阳生性植物特征,叶片及上表皮厚、气孔密度小、导管直径及水力导管直径大,有利于其适应珊瑚岛干旱环境; 其体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与其他受胁迫植物相比较要高,脱落酸含量也较高,表明草海桐对珊瑚岛环境具有较强的适应性及抗逆性; 其根际土壤养分含量偏低,但植物体内营养元素含量却较高,表明草海桐对土壤养分的利用效率高。这说明草海桐能够很好地适应干旱、贫瘠的珊瑚砂环境,具有较强的抗逆及适应能力。     

榄仁树的生理和生物学特性

为了解榄仁树(Terminalia catappa)的生理生态特性,对西沙群岛永兴岛上自然生长的榄仁树的叶片形态、生理特征、营养元素含量以及根际土壤特征进行了研究。结果表明,榄仁树具有比叶面积低、叶片厚、气孔密度小等形态特征。叶绿素a/b为2.25∶1,低于理论值3∶1。叶片的SOD和POD活性较低,脯氨酸和ABA含量较高。植物体内养分含量较高,适生土壤养分含量低。这说明榄仁树叶片的吸收利用光能能力较强,保水能力较好,有较强的抗干旱和抗逆能力,适生于贫瘠的土壤并保持较高的叶片营养。因此,榄仁树是一种能够适应高温、干旱、贫瘠等恶劣生境条件的树种,可作为热带珊瑚岛植被恢复的工具种和园林绿化树种。     

长春花(Catharanthus roseus)对热带珊瑚岛生理生态适应性研究

长春花(Catharanthus roseus)是夹竹桃科的一种亚灌木植物,具有重要的药用价值和观赏价值,在前期的试验性种植中,发现长春花对热带珊瑚岛环境有很强的适应性。为了探讨长春花对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性,该文以移植到热带珊瑚岛的长春花和生长于海南省文昌市苗圃的长春花为研究对象,对其叶片的形态解剖结构、生理学特征、营养元素含量等进行了分析。结果表明:(1)与苗圃生长的长春花和其他耐胁迫的植物相比,移植到热带珊瑚岛上的长春花具有叶片厚、栅栏组织发达、比叶面积小等形态解剖特征,这些特征有利于其光能吸收、水分储存和对环境资源的利用。(2)长春花的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性较高,表现出较强的抗氧化性和抗胁迫能力。(3)长春花的叶绿素a和叶绿素b含量较低,可以减少过多的光能进入叶绿体光合系统,防止过剩的光能对光合系统产生伤害。(4)热带珊瑚岛土壤养分含量低,但生长在岛上的长春花叶片的营养元素含量高,表现出很强的养分吸收和利用能力。因此,长春花对干旱、贫瘠等恶劣生境具有很好的适应能力,可以作为热带珊瑚岛植被恢复工具种。     

滨豇豆的生态生物学特征

为探究滨豇豆(Vignamarina)的生态生物学特性及其对热带珊瑚岛的适应性,对西沙群岛野生滨豇豆的叶片形态解剖结构、生理特征和营养成分进行了分析。结果表明,滨豇豆具有叶片厚、比叶面积小、栅栏组织发达、气孔密度大、气孔面积指数大等形态特征,对减少蒸腾、保持水分起到重要作用。滨豇豆叶片的SOD活性和脯氨酸(Pro)含量高,丙二醛(MDA)含量低,表明抗氧化能力较强;滨豇豆叶片养分含量适中但其生境土壤养分含量很低,说明其对养分有着良好的吸收利用能力,利于适应贫瘠的环境。因此,滨豇豆具有能够较好地适应珊瑚岛礁高温、干旱、贫瘠生境的形态解剖结构和生理特征,加之其具有良好的固氮和养分利用能力,可作为热带珊瑚岛植被恢复的工具种。     

海刀豆的抗逆生理生化特征分析

为了解西沙群岛上海刀豆(Canavalia maritima)的抗逆特性,对其叶片解剖结构、生理学特征和养分状况进行了分析。结果表明,海刀豆叶片的栅栏组织发达,气孔密度大;叶绿素a/b低于3∶1;抗氧化酶活性普遍较高,以SOD活性最大;脯氨酸含量高;在土壤养分含量较低的情况下,叶片中的营养元素含量仍然较高。因此,海刀豆具有耐干旱、强光、高温和贫瘠等抗逆生物学特性,可以作为热带珊瑚岛(礁)防风固沙和植被恢复物种。     

抗风桐(Pisonia grandis)的生态生物学特征

抗风桐(Pisonia grandis)为紫茉莉科常绿乔木,是西沙群岛自然植被中最常见的乔木树种,具有重要的生态、药用和观赏价值;其生长速度快,断枝可再殖,在防风、海岸固沙以及海岛植被恢复方面具有重要作用。该研究以西沙群岛永兴岛的野生抗风桐为研究对象,对其形态解剖特征、生理特征和营养成分进行了研究。结果表明:抗风桐属阳生性树种,具有叶片厚、比叶面积低、栅栏组织发达、海绵组织细胞间隙小等形态解剖特征,利于其对光能和水分的利用;其超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性高、脯氨酸含量较高,丙二醛含量较低,表明其具有较强的抗旱性。抗风桐生长的土壤养分含量低,但其叶片营养元素含量高,表明抗风桐对土壤养分的利用能力高,对土壤养分贫瘠胁迫具有较强的适应性。因此,抗风桐能适应强光、干旱和贫瘠等生长条件,可作为热带珊瑚岛植被恢复的重要树种。由于抗风桐生长速度快、适应环境能力强,因此在栽培过程中应适时浇水及补充生长所需的矿质元素,以维持植株生长所需要的水分和养分平衡。该研究结果为抗风桐的引种、栽培、保护及开发利用提供了科学依据。     

基于叶片解剖性状探究29种植物对热带珊瑚岛的适应策略

为探究植物对热带珊瑚岛高温、强光照、干旱、盐碱等极端环境的适应策略，分别以生长于海南文昌苗圃和移栽至热带珊瑚岛的29种植物为研究对象，对其叶片性状进行测定和比较分析。结果表明，与海南文昌的同种植物相比，热带珊瑚岛的草本植物除干物质含量增加外其他性状均无显著改变；而木本植物的比叶面积显著下降，叶片厚度和叶片干物质含量显著增加，海绵组织更厚且栅栏组织排列更紧密，但气孔长度、气孔密度及气孔面积指数无显著差异。岛上木本植株采取慢速投资-收益的资源获取策略，将更多的资源投入到叶片构建中从而增强逆境下的适应性，并且通过非气孔调节的方式提高光合与储水的潜力以抵御胁迫。栽植于热带珊瑚岛的29种植物能够采用更保守的资源利用策略，较好地适应干旱、强光照等胁迫环境，可用于热带珊瑚岛植被构建。     

西沙群岛银毛树(Tournefortia argentea)的生态生物学特性

银毛树(Tournefortia argentea)为紫草科紫丹属常绿小乔木或灌木,是东半球热带海岸和海岛常见的先锋植物,具有重要的生态价值、观赏价值和食用价值。为掌握银毛树对热带珊瑚岛环境的生态适应机理,为其保护和开发利用提供基础资料,该研究以西沙群岛东岛自然生长的银毛树为对象,对其形态解剖结构、生理学特征、叶片营养元素和根际土壤的理化性质等进行了分析。结果表明:(1)银毛树具有叶表面气孔密度低、比叶面积小、海绵组织发达、枝条的空腔比高等特点,有较好的储水抗旱能力。(2)银毛树叶片表面有厚密白色绢毛覆盖,可以反射强光、降低水分散失,有利于其适应强光和干旱环境。(3)银毛树叶片的脯氨酸含量较高,能够很好地抵抗渗透胁迫,为细胞提供良好的生存环境。(4)银毛树生长的土壤呈强碱性,养分和水分含量较低,但其叶片营养元素含量正常,表明其对土壤养分的利用率高,能够很好地适应瘠薄的土壤环境。(5)银毛树木质部密度低,枝干脆弱易折,可防止被大台风连根拔起,同时枝干含水丰富,有利于其抵抗台风及树冠的快速恢复。因此,银毛树能较好适应干旱、强光和瘠薄的滨海沙滩环境,在热带珊瑚岛(礁)或滨海地区防风固沙及植被恢复方面有较好的应用前景。     

中国热带珊瑚岛橙花破布木(Cordia subcordata)的生物学特性

橙花破布木(Cordia subcordata)为紫草科常绿小乔木, 生长在沿海荒地以及红树林边缘, 是我国西沙群岛和南沙太平岛的优势乡土树种。对其叶片生理生态学特征、叶片营养元素含量、土壤营养元素含量进行了测定, 结果表明, 橙花破布木叶片栅栏组织排列较为紧密有序, 而海绵组织则排列较疏松无序, 具备明显的阳生性特征; 叶片面积大, 可竞争到更多的光照;叶片下表皮气孔数多, 利于同化二氧化碳并积累干物质; 上表皮厚, 比叶面积小、导管直径和导管密度大, 叶导水率低, 木质部密度大, 这些生理生态特征有利于其充分利用水分, 并适应干旱环境。橙花破布木叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性较高, 脯氨酸(PRO)和脱落酸(ABA)含量较高, 但丙二醛(MDA)的含量较低, 说明其对逆境的耐受性较强。橙花破布木体内养分含量较高, 而其生长的土壤养分含量低, 说明其养分吸收和利用能力较高。因此, 橙花破布木对高温、强光、干旱、贫瘠具有较强的适应能力, 因而在热带滨海地区的绿化和防风林建设方面具有良好的应用前景。     

The effects of nutrient supply,predominantly addition of iron,and rhizobial inoculation on the tolerance of Lupinus pilosus genotypes to a calcareous soil

Two glasshouse experiments were conducted to examine the effects of nutrient supply and rhizobial inoculation on the performance of Lupinus pilosus genotypes differing in tolerance to calcareous soils. In experiment 1, plants were grown for 84 days in a calcareous soil (50% CaCO₃; soil water content 90% of field capacity) at four nutrient treatments (no-added nutrients, added nutrients without Fe, added nutrients with soil applied FeEDDHA, added nutrients with foliar applied FeSO₄). In experiment 2, plants were grown for 28 days with supply of NH₄NO₃ without inoculation or inoculated with Bradyrhizobium sp. (Lupinus). Chlorosis in the youngest leaves was a good indicator of the relative tolerance of the genotypes to the calcareous soil in both experiments, except the treatment with FeEDDHA at 5 mg kg^–1 soil which was toxic to all genotypes. Chlorosis scores correlated with chlorophyll meter readings and chlorophyll concentrations. The foliar application of FeSO₄ did not fully alleviate chlorotic symptoms despite concentrations of active or total Fe in the youngest leaves being increased. Adding nutrients and chemical nitrogen did not change the severity of chlorosis or improve the growth of the plant. The nutrient supply did not alter the ranking of tolerance of genotypes to the calcareous soil. The results suggest that nutrient deficiency or poor nodulation was not a major cause of poor plant growth on calcareous soils and that bicarbonate may exert a direct effect on chlorophyll synthesis. The mechanism for tolerance is likely to be related to an ability to exclude bicarbonate or prevent its transport to the leaves.     

3种土壤类型下红椿幼苗对铅胁迫的光合响应

采用盆栽试验,研究钙质紫色土、酸性紫色土和冲积土3种土壤类型上生长的红椿幼苗在不同浓度(0、200、450、2 000mg·kg-1)铅(Pb)胁迫下的光合生理响应,探讨红椿在不同土壤类型下Pb污染的生态适应性,为木本植物的重金属修复提供理论依据。结果表明:(1)3种土壤类型下,红椿幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量随Pb胁迫浓度的增大呈总体降低的趋势,叶绿素含量在钙质紫色土上受Pb胁迫的影响不大,而在酸性紫色土和冲积土上降低明显。(2)不同土壤类型的红椿光合响应曲线变化趋势十分相似,红椿幼苗叶片的净光合速率均随Pb胁迫程度的加大呈先增加后降低的趋势且差异显著,并在Pb浓度为200和2 000mg·kg-1时光合速率分别达到最大值和最小值。(3)随着Pb胁迫浓度的增大,红椿的最大光合速率、表观量子利用效率、光补偿点等光合生理指标都发生了显著改变,说明Pb胁迫严重影响红椿幼苗的光合作用。研究表明,高浓度的铅抑制红椿幼苗叶片叶绿素的合成,从而抑制光合作用的强度,且铅胁迫的浓度越高,叶绿素含量越低,光合作用受到的抑制越强;较低浓度的Pb处理(200和450mg·kg-1)对酸性紫色土和冲积土上红椿的净光合速率影响很小,而对钙质紫色土上红椿的最大净光合速率的抑制最为明显。     

不同甜叶菊品种叶中绿原酸类成分的比较研究

该文以14个扦插培育的甜叶菊品种叶为材料,从8种不同型号的树脂中筛选出一种合适的大孔吸附树脂对甜叶菊叶中绿原酸类成分进行纯化前处理,采用HPLC法对不同甜叶菊品种叶中所含绿原酸类成分进行比较分析。结果表明:(1)在8种不同型号的树脂中,XAD~(-1)6对甜叶菊叶中绿原酸类成分吸附-解析性能最佳。(2)经优化,上样液浓度1.20 mg·mL~(-1)、样品溶液pH 3、解析液乙醇体积分数70%时XAD~(-1)6树脂对甜叶菊叶中绿原酸类成分具有较好的纯化效果。(3) HPLC检测分析表明,在14个品种中共检测出新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸B、异绿原酸A、异绿原酸C六种绿原酸类成分,其中主要成分均为异绿原酸A、绿原酸、异绿原酸C,而在品种3、5、13、14中没有检测出异绿原酸B。(4) 14个品种中6个绿原酸类成分的含量分别为异绿原酸A 20.55~54.3 mg·g~(-1)、绿原酸17.96~32.93 mg·g~(-1)、异绿原酸C 4.15~19.49 mg·g~(-1)、新原酸0.61~4.61 mg·g~(-1)、隐绿原酸0.52~3.11 mg·g~(-1)、异绿原酸B 0.0~3.17 mg·g~(-1),6种绿原酸类成分总量为43.9~97.8 mg·g~(-1)。可见,不同品种甜叶菊叶中绿原酸类成分含量有明显差异,富含绿原酸类成分的甜叶菊品种可用于开发获取绿原酸类物质。     

海岸桐的抗旱生物学特性

南沙群岛土壤主要以珊瑚砂为主,由于其光照强、土壤水分和养分贫瘠等环境条件,导致很少植物能够在岛上正常生长。为了快速恢复南沙岛礁的植被,需要筛选出抗旱性强的植物并进行引种。海岸桐(Guettarda speciosa)是一种典型的热带海岸植物,在海岛和海岸带防风固沙及植被生态恢复等方面发挥着重要作用。该文以西沙永兴岛自然环境下的海岸桐为研究材料,对其形态解剖学特征、抗氧化能力、抗逆性物质含量及营养元素含量等进行了研究。结果表明:(1)随着干旱程度增强,海岸桐栅栏组织与海绵组织的比值和叶片厚度等结构都会增加,能有效减少植物体内水分的流失,节水能力较强;(2)其体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性快速增加,脯氨酸含量也不断增加,证明海岸桐有较强的抵御干旱的调节能力;(3)其根部营养物质含量少但叶片营养物质含量高,叶绿素总含量减少的速度慢,说明海岸桐能够高效利用养分且受干旱胁迫的损害程度小。综上所述,海岸桐抗旱能力强,能在土壤水分的环境下正常生长,可引种于南沙岛礁。     

土壤自然干旱处理对钩藤生长与生理特征及主要药用成分积累的影响

以一年生钩藤实生苗为试材,通过连续土壤控水12 d盆栽试验,研究持续性土壤自然干旱对钩藤幼苗生长、抗逆生理指标及其主要药用成分含量的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤根和茎叶生物量以及叶片相对含水量(RWC)显著持续下降(P0.05),而根冠比、叶片丙二醛(MDA)含量及相对电导率(REC)逐渐升高。(2)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤叶片叶绿素a、b含量先增高后下降,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,且POD活性最先达到峰值,CAT活性增幅最大;叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐升高,且Pro表现出更强的渗透调节能力。(3)钩藤幼苗叶片、主茎和带钩茎枝中钩藤碱与异钩藤碱含量随着干旱胁迫时间的延长而呈先增高后下降的趋势,响应时间先后顺序依次为叶片、主茎、带钩茎枝,生物碱含量由高到低依次为带钩茎枝、叶片、主茎。研究发现,在土壤持续自然干旱条件下,钩藤幼苗生长受到一定影响,但植株能通过提高其抗氧化酶活性和积累渗透调节物质来提高吸水和保水能力,有效抵御干旱逆境;且土壤自然干旱胁迫4～8 d有利于主要药效成分钩藤碱与异钩藤碱的积累;土壤相对含水量在42%～53%时,钩藤幼苗耐旱性较强且钩藤碱与异钩藤碱含量较高。     

Effect of nitrogen form on maize response to drought stress

Two hybrids of maize (Zea mays L.) differing in resistance to drought, were grown in chernozem soil in a greenhouse and were fertilized with two different forms of nitrogen: Ca(NO₃)₂ and (NH₄)₂SO₄ in concentrations corresponding to 100 kg of N ha^-1. After emergence of the 4th leaf, plants were exposed to drought. During the drought period, the parameters of plant water status (water potential, osmotic potential, turgor pressure and relative water content) and chlorophyll a+b concentration were monitored every two days. N and K concentration and accumulation over the drought period were also monitored.Next to differences in adaptability of the two hybrids to drought, the results demonstrate different adaptability of NH₄ and NO₃-treated plants within each hybrid. NH₄-plants of each hybrid maintain higher turgor pressure during the drought by better osmotic adaptation. Especially significant differences appear between chlorophyll (a+b) values of NH₄ and NO₃-treated plants and as affected by drought. Chlorophyll concentrations of NH₄-plants are higher than those of NO₃-plants both in control and droughted plants. NH₄ plants show a characteristic initial chlorophyll increase at the beginning of the drought period while in NO₃ plants chlorophyll constantly decreases throughout the whole drought period. The influence of the nitrogen form on chlorophyll concentration changes during drought does not appear to be affected by regulation of the K concentration.