两个植物生理实验的改进

农业学校《植物及植物生理学》教材中的两个实验：“植物组织水势的测定（小液流法）”及“叶绿体色素的提取、分离和光学性质”是教学大纲规定的必做实验。从多年的实验情况看,这两个实验的成功率都不算太高。总结其原因,除学生主观上操作有些问题外,我们认为主要是实验方法本身存在不妥之处。为此我们对实验方法做了些改进,从而提高了实验的成功率。一、植物组织水势的测定（小液流法）本实验有以下三点不当之处：（１）加到１ｍｌ糖液的各指形管中的小圆片的水势存在差异。原因是教材没有对选取的叶片进行特别要求,而叶片的部位、厚…     

植物组织水势测定实验的改进

植物组织水势的测定是植物生理学中的基础实验,通过小液流移动方向可以直观地表示植物组织与外界溶液之间水分交换的动向,并准确地求出组织的等渗浓度。在教学过程中,我们发现     

关于用“小液流法”测定植物组织水势的改进意见

植物水势的研究是近年来植物生理学较为活跃的领域之一。我们在进行油菜不同叶龄幼苗叶片水势的实验时,采用了“小液流法”。(见华东师范大学生物系植物生理教研组主编,植物生理学实验指导,第12—14页。)“小液流法”与“重量法”(见同书第14—16页)比较,具有实验时间短、直观性强、实验结果计算快速、所需仪器简单等优点,宜于在教学实验时采用。但通过大量实践,我们认为该实验步骤中的某些环节需待改进。 1.关于染色剂的使用问题众所周知,溶液的水势受溶质颗粒(离子和分子)与水分子的比例数值所影响。比例越大,则水势值越小,这是因为溶质     

叶水势的电导测定研究

叶水势是农作物合理灌溉的生理指标。其测定方法可概括为二大类:一类是经典的以水分交换为基础的方法,它包括广泛应用于田间测定的Щардаков的小液流法。这一方法虽经改进,但仍存在操作烦琐、结     

小液流法测定植物水势的改进试验

本文介绍用改进的小液流法测定植物水势,可以缩短测定时间,减少试验材料和试剂的用量,而且还可因用具小型化便于室外操作。     

利用热电偶湿度计测定水势

测定水势的方法有多种,如很早利用的小液流法(B.C.修改了的B.A.-法)和近二十年逐渐发展、完善的压力室方法。值得注意的是十多年来逐步发展和不断改进的热电偶湿度计方法,在许多实验中被采用。与小液流和压力室方法相比,此法测定比较准确,并能自动记录实验结果;供试样品     

油松人工林SPAC水势梯度时空变化规律及其对边材液流传输的影响

 利用热扩散式边材液流茎流探针（TDP）和微型自动气象站组成的测定系统于2001年4月在北京林业大学妙峰山教学实验林场（39°54′N,116°28′E）对低山油松（Pinus tabulaeformis）人工林土壤-植物-大气体（SPAC）界面水势梯度及油松木质部边材液流传输速率的时空变化规律及其相关因子进行了连续测定。土壤水势随深度下降逐渐升高,日周期波动幅度减小,灌水后上层土壤水势迅速提高,但随着水分扩散和林地持续蒸散,土壤湿度迅速下降并逐渐与对照趋同;叶片水势连日逐渐降低,灌水后水势较对照有一定程度提高;林冠不同层次叶片水势在日周期内不同时间差异显著,但同一层次之间差异不明显;油松人工林土壤、叶片、大气水势梯度比约为1∶5∶30,灌水后SPAC相临界面水势差增大,水势梯度提高至1∶15∶90。大气水分饱和亏缺与土壤水势和叶片水势、以及土壤水势与叶片水势之间均有极显著相关性。干旱春季灌溉对油松木质部边材液流时空波动产生很大影响,灌水后连日树干上位边材液流峰值出现时间推迟1 h,连日平均液流速率提高48.59%,连日平均最大液流速率提高25.12%。木质部边材液流速率日变化和连日变化与SPAC水势和气象因子如空气相对湿度、空气温度、太阳辐射强度密切相关。与对照相比,灌水后边材液流速率与SPAC各介质水势和界面水势差的相关性下降。     

植物组织水势测定实验的改进

目前,用小液流法测植物组织水势都离不开毛细吸管。具体做法为：用弯头毛细吸管从试验组的各指形管（或试管）中依次分别吸取有色糖液少许,然后轻轻插入对照组指形管同浓度的５ｍｌ糖液的中部,再轻轻挤出有色糖液一小滴,小心抽出毛细吸管,并观察有色糖液小滴的升降情...     

毛乌素沙地4种植物叶水势变化及其影响因素分析

对毛乌素沙地旱柳( Salix matsudana Koidz.)、小叶杨( Populus simonii Carr.)、北沙柳( Salix psammophila C. Wang et Chang Y. Yang)和沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.)4种植物叶水势的月变化和日变化规律以及不同冠层叶水势的差异进行了研究,并分析了4种植物叶水势与气候因子及树干液流速度的相关性。结果表明：在5月份至8月份,旱柳、小叶杨和北沙柳清晨(5：00)的叶水势波动不明显;但3种植物正午(13：00)的叶水势有一定差异,其中旱柳和小叶杨正午的叶水势差异不明显,而北沙柳7月份和8月份的叶水势则明显小于其5月份和6月份;总体上看,各月份3种植物正午的叶水势均明显小于清晨叶水势。供试4种植物的叶水势日变化曲线均以“单峰型”为主,最高值出现在5：00至6：00,最低值出现在12：00至16：00;日间北沙柳的平均叶水势最低,而其他3种植物的平均叶水势差异不明显,5月份和8月份,北沙柳的平均叶水势分别为-11.9和-17.1 MPa,而旱柳、小叶杨和沙蒿的平均叶水势分别为-6.2和-7.1、-7.7和-7.3、-6.8和-8.4 MPa;但夜间4种植物的平均叶水势无明显变化。4种植物日间均表现出树冠下层叶水势高、上层叶水势低的趋势,而夜间则树冠上层和下层的叶水势几乎一致。相关性分析结果表明：4种植物的叶水势与气温、净辐射量以及树干液流速度负相关、与空气相对湿度正相关,其中,不同月份4种植物的叶水势与净辐射量和树干液流速度均极显著相关(P<0.01)。研究结果显示：毛乌素沙地不同植物叶水势的变化因种类、季节、气候条件的不同而异,但总体上看净辐射量是影响4种植物叶水势变化的最主要气象因子。     

几本植物生理学教科书及实验教材评析二题

用质壁分离法测定植物细胞渗透压(或渗透势)的基本公式P=RTiC (或ψπ=-RTiC) (1)以及用小液流法测定植物组织水势的基本公式(由上式演变而来)ψω=-RTiC (2)虽然堪称众所周知,但对公式中C的理解却常出现一些不应有的紊乱。例如华东师范大学生物系植物生理教研组主编的《植物生理学实验指导》以及某些高校自编的同类指导书中,都认为C是“溶液的克分子(摩尔)浓度”,因而在指导配制蔗糖(或甘露醇)溶液时误以为是配制多少M,即体积摩尔浓度。不久     

细流法测定吸水力的改进意见

Щардаков的细流法是测定植物组织吸水力的良好方法。它的优点是简便迅速,无论在实验室或田间条件下都可获得精确的结果。具体方法宋廷生、余叔文已有介绍,许群尧更对液流方向的判断建议采     

不同灌溉量对塔克拉玛干沙漠腹地梭梭水分生理特性的影响

利用热平衡式茎流计和压力室,对不同灌溉量下塔克拉玛干沙漠腹地防护林植物梭梭的水分生理特性进行了测定.结果表明：梭梭茎干液流的日变化曲线随着灌溉量的不同而有所差异,灌溉量为每次每株35和24.5 kg条件下,茎干液流日变化曲线呈单峰型,且变幅较大,灌溉量为每次每株14 kg条件下,其日变化曲线为双峰型,变化较平缓;随着灌溉量的减少,梭梭日平均液流速率逐渐降低,其日单株耗水量也随之降低;随着灌溉量的减少,梭梭的清晨水势和午后水势逐渐降低, 且茎干液流速率与总辐射、空气温度、相对湿度和风速的相关性均增强,但不同灌溉量下,其与总辐射的相关性都最强.     

毛红椿人工林树干液流动态变化对坡位的响应

2012年7-10月,采用液流测定系统监测了位于浙江省开化县的毛红椿人工林上下坡位的树干液流,并同步监测生态环境因子,分析了毛红椿人工林树干液流与土壤含水量、温度和水势等环境因子的关系.结果表明: 研究区上、下坡位树干液流日变化均呈典型的“昼高夜低”单峰曲线;下坡位毛红椿树干液流速率平均值显著高于上坡位;上坡位土壤温度显著高于下坡位,而下坡位土壤含水量和土壤水势显著高于上坡位;下坡位土壤含水量和土壤水势是影响毛红椿树干液流速率的主要因子,而上坡位土壤温度和土壤水势对毛红椿树干液流速率有较大影响.     

毛竹液流特征及其与环境因子的关系

运用Dynamax液流测量系统监测浙江庙山坞自然保护区毛竹液流的日变化,采用型号为EQ-15的土壤水势仪监测0～100cm土层的土壤水势,利用自动气象站同步监测太阳总辐射、空气温度、空气相对湿度、风速等气象因子。结果表明:晴朗天气条件下毛竹液流的日变化过程呈现单峰曲线,具有显著的昼夜变化规律,且变幅大;阴雨天气时液流日变化过程呈双峰或多峰曲线,而且日均液流速率和日液流量均低于晴朗天气,变化较平缓;不同径阶毛竹液流速率波动规律相同,但径级较大毛竹的日均液流速率和液流量较大一些。当0～100cm土层土壤水势在-13～-10kPa时,毛竹液流速率与土壤水势相关性不显著,但当土壤水势低于-200kPa左右时,液流速率和土壤水势呈正相关,土壤水分含量成为限制液流速率的主要因子之一;相关性分析表明,边材液流速率与空气温度、空气相对湿度、光合有效辐射、总辐射、水蒸气压亏缺呈极显著正相关,与空气相对湿度呈极显著负相关。太阳辐射、气温、空气湿度、风速等环境因子作自变量,以液流速率作因变量,经过逐步回归,建立了液流速率与环境因子的多元线性模型。     

灌溉对三种荒漠植物蒸腾耗水特性的影响

利用热平衡式茎流计和压力室对塔里木沙漠公路防护林不同灌溉量条件下3种荒漠植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)的液流变化、水势进行了测定。研究结果表明:(1)茎干液流速率因灌溉量和物种的不同而异,同一灌溉量条件下不同物种间表现为多枝柽柳>乔木状沙拐枣>梭梭,不同灌溉量条件下3种荒漠植物的茎干液流速率均随灌溉量的减少而显著降低。3种荒漠植物的夜间蒸腾占有一定比例,表现为梭梭(18.68%)>乔木状沙拐枣(17.48%)>多枝柽柳(12.82%),表明3种灌木均可通过夜间液流以补充植物体白天的水分消耗,表现出较强的抗旱性,但梭梭形成的叶片-冠-根的水势差相对较大,夜间补偿流较多,表现出更强的抗旱性。多枝柽柳和乔木状沙拐枣茎干液流日变化趋势基本相同,在灌溉量为35 kg·株-1.次-1和28 kg·株-1.次-1时均呈单峰曲线,液流速率较高且变化幅度较大,而灌溉量为17.5 kg·株-1.次-1时呈双峰曲线,液流速率较低;梭梭在不同灌溉量条件下其变化均呈单峰曲线,即当灌溉量降低到17.5 kg·株-1.次-1时多枝柽柳和乔木状沙拐枣可能出现了水分亏缺,通过调节气孔张开度或部分关闭降低蒸腾来适应其胁迫条件,但该灌溉条件下梭梭并没有出现水分亏缺,表明出较强的抗旱性。(2)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物的清晨水势和午后水势均随着灌溉量的减少而降低;整个生长季相同时间同一灌溉量条件下,3种防护林植物的清晨、午后水势表现为乔木状沙拐枣>多枝柽柳>梭梭,表明3种荒漠植物在相同的灌溉条件下梭梭因保持较低的水势表现出较强的抗旱性。(3)相同时间不同灌溉量条件下,3种荒漠植物单株日耗水量均随着灌溉量的减少而减少,整个生长季各处理日平均耗水量的动态变化趋势均为单峰型,7月份耗水量最大,表明在塔克拉玛干沙漠腹地最炎热的7月份,3种防护林植物可以通过增加其蒸腾耗水量来适应干旱的环境条件。     

WP4C露点水势仪测定植物叶片水势时的影响因素——以降香黄檀为例

植物叶片的大小、形状、破碎化程度、测定时间及保存时间是影响植物水势测定的主要因素,但相关研究开展较少。本研究以成熟度相同,羽状复叶较多的降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen）为实验材料,利用WP4C露点水势仪监测叶片水势的日变化动态。结果显示,叶片水势测定最合理的时间段为9：00-13：00;测定叶片在4℃冰箱中保存不同时间后的水势变化值,确定4℃条件下保存1 h内为测定叶片水势的最佳保存时间;比较了不同形状、大小以及不同破碎化程度的叶片对水势测定的影响,结果显示叶片的大小、形状和破碎化程度对水势均有一定影响。因此,实际操作中应使用完整的单个叶片覆盖样品室以准确测定叶片水势。在优化测定条件后,利用该方法测定的水势值具有准确率高、重复性强、稳定性好等特点。     

基于树干液流和土壤-叶片水势梯度分析荷木干湿季整树水分利用特征

运用Granier热消散探针连续监测荷木的树干液流,于2009年的湿季(8月)和干季(11月)选择天气晴朗的3d测定叶片水势,同步连续监测林冠上方光合有效辐射、土壤含水量、气温和空气相对湿度.结果表明:干湿季下荷木树干液流存在显著差异,此外,土壤水势和液流有较好的相关性,且干季时的相关性更好;荷木的叶面积/边材面积比值平均为(0.416±0.033)m2·cm-2,并与树高呈指数函数下降关系;随着11月土壤水势下降,荷木的整树水力导度和午间叶片水势也有所下降,但不明显;对叶片水势和整树蒸腾进行回归分析,二者之间呈二次多项式关系(P＜0.01),叶片水势并非无限制下降;结果还表明,大气水汽压亏缺(D)和叶片水势呈负相关,这是否空气温度和相对湿度或共同作用影响叶片水势,需要进一步研究.     

基于叶片水势的内蒙古典型草原植物水分适应特征研究

水分是限制草原生态系统植物生存、繁殖和扩散最重要的生态因子,植物通过多样的水分适应策略适应干旱环境。为了解典型草原植物水势特征及其影响因素,在2017年和2018年的生长季对内蒙古典型草原71种植物的叶片黎明水势、午后水势、叶片和根系功能性状进行了测定与分析。结果表明:测定的71种植物叶片的黎明水势分布于-2.67—-0.63 MPa,午后水势分布于-4.67—-1.01 MPa;一年生植物的叶片具有最高的黎明水势、午后水势和最小的水势日差值(叶片的黎明水势与午后水势的差值),多年生禾草的叶片具有最低的黎明水势、午后水势和最大的水势日差值;71种植物对水分的适应策略可分为高水势保持型、低水势忍耐型和变水势波动型;叶片午后水势与叶片干物质含量和根系深度呈极显著的负相关关系(P<0.01),但与比叶面积呈极显著的正相关关系(P<0.01)。本研究有助于从植物生理学的角度上准确认识典型草原植物的水分适应性及水分生态特征。     

植物根-土界面水分再分配研究方法与影响因素

水分再分配是根-土界面根系对水分在垂直或水平方向的输导过程,对水分再分配的研究最早是在实验室盆栽条件下进行的,而盆栽测定的最基本方法就是分根法。实验室条件下,土壤水分的测定包括γ射线密度法、称量法、烘干法和时域反射仪（TDR）等。野外条件下,对根-土界面水分再分配的研究基本上有4种方法,利用热电隅干湿球温度计测定土壤水势的昼夜及季节波动、氢同位素示踪法、根木质部液流的测量和TDR测定土壤体积含水量。影响水分再分配的因素主要有土壤水分、土壤质地、植物种类及蒸腾作用等。在今后的研究中,应当加强对植物根-土界面水分再分配发生条件的研究,明确各影响因素与水分再分配发生的频率和数量的关系,从而为更好地利用其水分调节功能提供理论基础。     

植物夜间液流的发生、生理意义及影响因素研究进展

植物夜间液流是指在夜间通过植物根、茎、叶的液流量。通过对不同物种、生境条件和生态系统的野外观测,发现植物普遍存在夜间液流现象。阐述了夜间液流的大小和组成,并从夜间液流的生理意义、影响因素以及生态水文效应方面对已有的研究进展进行了综述和分析。夜间液流占到全天液流量的比例一般为5%—20%。夜间液流包括夜间的茎干补水和夜间的蒸腾作用两个过程,但是目前没有确切的研究或技术将两个过程区分开来。虽然总体上夜间液流占全天液流量的比例较少,但是夜间液流的储水作用和蒸腾作用对植物生长有重要的生理意义:夜间储水作用提高了夜间茎干水势,减少了木质部栓塞化的形成,加强了植物对干旱环境的适应;而蒸腾作用在营养物质和氧气的运输,以及水力提升等方面有重要的作用。影响夜间液流的因素较多,气象因素是主要的环境驱动因子,而土壤水分对夜间液流的影响与生境有关;夜间液流还受到物种和生境条件的影响。由于夜间液流的发生,对不同尺度的生态水文过程产生了影响。未来的研究可进一步探索在全球气候变化条件下,夜间液流与植物生理过程的关系,定量评估夜间液流对生态水文过程的影响,深入研究夜间液流对环境变化的响应。