淹水对三峡库区消落带香附子生理特性的影响

为了阐明香附子对三峡库区消落带水淹的耐淹机理,该研究模拟三峡库区消落带夏季汛期水淹环境,设置常规水分管理(CK)、根部水淹(T1)、半淹(T2)以及全淹(T3)4个不同处理组,研究香附子对不同淹水环境的生理响应机制。结果显示:(1)经过45d的水淹处理,所有水淹处理香附子叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及总叶绿素的含量均显著下降,但叶绿素a/b值仍维持在CK水平;(2)淹水并没有增加T1和T3处理植株可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量,但显著增加了T2植株叶片脯氨酸和可溶性糖的含量;(3)随着水淹时间的延长,各水淹处理植株叶片丙二醛含量逐渐升高,且自水淹15d后均与CK植株差异显著;(4)所有水淹处理香附子植株SOD、CAT和APX等抗氧化酶活性均有所增加,但随着水淹时间的继续延长,T3植株叶片SOD和CAT活性逐渐下降。(5)经过45d的水淹处理,各水淹处理植株淀粉含量在叶和根中均显著增加。研究表明,虽然淹水对香附子产生了一定的伤害,但香附子能够通过调节体内各种保护酶活性和渗透调节物质含量来增加对水淹的抵御能力,而且根部高浓度淀粉含量也为香附子耐受水淹胁迫提供了稳定的能量供应。     

黄菖蒲和美人蕉对水深梯度的响应差异

通过野外观测研究了黄菖蒲和美人蕉对水深梯度(10、30、50和70cm)的适应性。结果表明:随着水深的增加(1)黄菖蒲和美人蕉的分蘖数显著减少(P<0.05),但对株高、叶长和叶宽的影响不大;(2)2种植物叶片的叶绿素含量和根系活力均逐渐降低,叶片的丙二醛含量则逐渐升高,其中美人蕉的叶绿素含量、根系活力和叶片丙二醛含量的差异显著(P<0.05),而黄菖蒲仅根系活力的差异显著(P<0.05);(3)叶绿素荧光参数中,PSⅡ的最大光能转换效率(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)和光化学淬灭(qP)均呈显著下降的趋势(P<0.05),非光化学淬灭(qN)则显著增加(P<0.05);相对电子传递速率(rETR)及潜在最大电子传递速率(rETRm)、对光能的利用效率(α)和对强光的耐受能力(Ik)也都表现出明显的下降;美人蕉在10cm水深条件下各指标均高于黄菖蒲,但在水深较大的条件下总体上低于黄菖蒲。可见,水深较大时对黄菖蒲和美人蕉的生长产生了抑制作用,且对后者的抑制程度要大于前者。因此,在选择黄菖蒲和美人蕉进行湿地植物修复时,应保持浅水条件以利于其生长,其中黄菖蒲适应的水深(30～70cm)大于美人蕉(10cm...     

水淹对互花米草生长及生理的影响

研究了互花米草在不同没顶水淹时间处理下,株高、叶面积等生长指标以及叶片光合速率与色素、脯氨酸、可溶性糖和蛋白质含量等生理指标变化情况。结果表明,随着水淹时间延长,米草株高和叶面积呈下降趋势,叶片光合速率下降;叶片中自由水/束缚水、叶绿素和类胡萝卜素含量、可溶性糖在不同水淹时长处理之间也存在显著差异;但可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量在各处理间差异无显著性。     

狗牙根营养繁殖体对模拟水淹的生物学响应

研究了水淹条件下狗牙根(Cynodon daetylon)繁殖体的形态特征和生物量的变化及其水淹后的恢复状况.结果表明,水淹深度的增加会诱导植株茎快速增高,而叶片数则明显下降.水淹时间对植株叶片数、茎直径、茎与根长比的影响显著,而对分枝数、茎长、根长、茎节数不显著.植株地上部生物量和总生物量随着水淹时间的延长而显著减少,但地下部生物量的变化不显著.所有实验处理的植株水淹后都能存活且恢复生长.但水淹对恢复期植株的生长仍有影响,植株的茎长、根长、分枝数、直径、叶片数、叶长、宽度以及叶的长宽比都随水淹时间的延长而显著减少,但茎节数与叶片数的差异不显著.根、茎、叶生物量和植株总生物量也随着水淹时间的延长而减少.实验表明狗牙根繁殖体通过延长茎长、改变叶形和减少生物量等方式对水淹显示出较强的耐受能力.     

淹水解除后玉米幼苗形态及光合生理特征恢复

以郑单958为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水及淹水解除后玉米幼苗根系、叶片形态、光合生理及植株的恢复生长.结果表明:(1) 淹水总体上抑制玉米幼苗根系生长,短期淹水(7d)导致根系总长度、根系表面积、根系体积均显著降低,随着淹水时间延长(14d)玉米根系产生大量不定根,使得根系总长度、根系表面积、根系体积显著升高(P＜0.01);(2)淹水条件下叶片生长同样受到抑制,玉米叶面积、叶型指数和可见叶片数均显著下降;(3)淹水条件下玉米幼苗的光合性能下降,光合色素总含量降低,但短期淹水(7d)后叶绿素a/b值提高;气孔限制(Ls)是淹水7d植株光合速率下降的主要因素,而非气孔限制则是淹水14d植株光合速率下降的主要因素.(4)淹水处理7d、14d后的玉米幼苗均能够恢复生长,但恢复生长速率随淹水时间延长而降低;在恢复生长过程中,光合生理指标恢复早于形态恢复,强光对于淹水后幼苗恢复生长具有明显的抑制效应.     

不同水分胁迫对绵毛水苏幼苗形态和生理特性的影响

以绵毛水苏幼苗为试材,以正常供水为对照,研究不同水分胁迫(淹水、渍水、中度干旱、重度干旱)对绵毛水苏形态和生理指标的影响。结果表明:(1)绵毛水苏植株在淹水处理3d后外围叶片坏死,根系死亡,但茎基部有不定根萌生;渍水处理植株地上部始终无明显变化,但部分根系根尖变褐色;干旱处理7d时叶片萎蔫,且重度干旱处理叶片萎蔫程度大于中度干旱。胁迫解除后,除淹水处理在第13天恢复生长外,其余处理均在第2天恢复正常生长。(2)绵毛水苏叶片含水量和根系活力在淹水处理下显著降低,在渍水处理下无明显变化;在干旱胁迫下,叶片含水量迅速下降,而根系活力升高。(3)在各水分胁迫条件下,绵毛水苏植株叶、根的相对电导率和MDA含量均较对照显著升高,且根部受损程度均重于叶片,其中淹水胁迫受损最严重。(4)淹水处理叶片可溶性蛋白含量下降,可溶性糖、游离脯氨酸持续积累;渍水和干旱处理叶和根的可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸均升高。研究认为,绵毛水苏具有较强的渗透调节能力,在渍水和干旱胁迫解除后迅速缓解膜质过氧化伤害,恢复正常生长;绵毛水苏虽不能在长时间淹水条件下生长,但可在渍水条件下正常生长,且能忍受干旱胁迫,可应用于滨水消落带等水分变化较大的区域。     

长期水淹条件下香根草(Vetiveria zizanioides)、菖蒲(Acorus calamus)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)的存活及生长响应

人工构建三峡库区消落区植被是控制消落区水土流失、保护消落区生态环境的重要措施,选择能够耐受长时间完全水淹的植物物种是该措施实施的关键.为了验证香根草、菖蒲、空心莲子草能否用于消落区植被的构建,实验模拟消落区的长期完全水淹条件,设置30d、60d、90d、120d、150d和180d等6个完全水淹时间水平,研究了3种植物在完全水淹条件下生长、生物量积累及存活状况.结果发现:(1)3种植物在经受长时间的完全水淹后有较高的存活率,180d全淹处理后,香根草、菖蒲和空心莲子草的存活率分别为87.5%、100%和50%.(2)这3种植物有不同的水下生长能力.全淹条件下,香根草生长缓慢,几乎没有产生新的叶片,总叶长也没有显著变化;菖蒲能够持续产生较对照植株更为细长的叶片,空心莲子草只在水淹初期(30d内)能够快速伸长地上部分的枝条,并迅速产生新叶片,但随水淹时间的延长,总枝条长及总叶片数没有再显著增加.(3)与对照植株相比,全淹处理抑制了3种植物总生物量的增加,但对3种植物的地上、地下部分生物量抑制程度不同.全淹条件下,香根草的地上部分和地下部分生物量与水淹0d水平(水淹处理开始前一天,下同)相比无显著变化,根冠比高于对照植株;菖蒲的地上部分生物量随水淹时间延长而降低,但却高于对照植株,地下部分生物量始终低于水淹0d水平,根冠比低于对照植株;空心莲子草的地上部分生物量与水淹0d水平相比无显著差异,但地下部分生物量与水淹0d水平相比大幅降低,根冠比低于对照植株.结果表明,这3种植物都有很强的水淹耐受能力,可应用于三峡库区消落区植被的构建.同时,发现植物对长期完全水淹的耐受能力很大程度上与植株在水下的生长情况及植株的营养储备水平相关,剧烈的水下生长会消耗大量的营养储备,进而造成植株存活率降低.植株在全淹条件下有限的生长能力及丰富的营养储备可能是耐淹物种的重要特征.     

黄菖蒲适生环境筛选

对黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）在旱生（CK）、湿生及水深10、30、60、100和150cm 7个不同栽培环境下的株高、叶干重、通气组织及部分生理指标的变化进行了比较分析。发现从旱生至30cm水深环境中,黄菖蒲的株高和叶干重均逐渐增加,而在水深60cm至150cm的环境中则呈降低趋势。在水深30cm的环境中处理40d,黄菖蒲叶片通气道与横截面积比及叶片SOD活性显著高于对照和其他处理组;相对电导率及脯氨酸含量随水深及处理时间的增加基本呈上升趋势。结果表明,黄菖蒲在水深约30cm的环境中生长状况最佳;在旱生、湿生和水深10cm的环境中能够生长良好;在60cm水深环境生长比较适宜;水深超过60cm,黄菖蒲不能正常生长。     

根部水淹和土壤养分提升对三峡库区消落带水蓼生长和繁殖特性的影响

水淹和土壤养分是影响三峡库区消落带植物生长的主要环境因子。消落带不同高程的植物长期经历不同的淹水强度和土壤养分条件。该研究假设同一物种来自于消落带不同高程的植株可能产生性状分化, 从而对根部淹水和土壤养分变化具有不同的生长和繁殖响应策略。为了验证以上假设, 选取在三峡库区消落带高低高程均广泛分布的物种水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象, 采集自然种群的种子。在温室同质园条件下, 研究了根部水淹和土壤养分提升对高低高程水蓼植株生长和繁殖特性的影响。研究结果表明根部水淹显著或趋于显著降低了水蓼植株功能叶的叶长、叶宽、总分枝数、叶生物量、花生物量和总生物量; 低养分处理显著或趋于显著降低了水蓼植株的总节数、总分枝数、根生物量、花生物量和总生物量, 表明根部水淹和低土壤养分对水蓼的生长和繁殖能力具有抑制作用。同时, 根部水淹和土壤养分的交互作用显著影响植株的根生物量, 表明根部水淹条件下高土壤养分更有利于植株根生物量的积累。高高程植株的根生物量和叶生物量显著或趋于显著高于低高程植株, 而低高程植株的始花时间早于高高程植株, 且繁殖分配也显著高于高高程植株, 表明高低高程水蓼植株对资源的分配策略不同。该研究结果表明水蓼的生长和繁殖特性受根部水淹和土壤养分共同限制, 但对根部水淹条件下高土壤养分生境具有较好的适应性; 同时, 低高程植株可以通过调整其生长和繁殖特性以提高对所处生境胁迫的适应性。     

水淹胁迫对小蓬草(Conyza canadensis)的形态结构与生理生化特性的影响

为研究水淹胁迫对三峡库区消落带重要物种小蓬草(Conyza canadensis)的生理生化特性及解剖结构的影响, 以消落带区小蓬草为试验材料, 设置全淹组(SG)和半淹组(SsG)处理, 测定与小蓬草在淹水过程中随着时间增长的生理指标与根系解剖变化。结果表明: 水淹30 d, 淹水组小蓬草相对叶面积和平均茎高与对照相比都显著降低, 而根系主根长和侧根数量都显著高于对照组。SsG丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)活性及根系活力都升高, 与对照组达到了显著差异, SG组的以上指标及可溶性还原糖都与对照组达到了显著差异, 并且叶绿素、MDA和根系活力与SsG之间也达到了显著差异, 解剖结构中, 两种淹水处理的根系周皮细胞的气腔面积增加, 木质部出现溶生型气腔; 水淹50 d, SsG叶片边缘坏死, 心部小叶存活, SG地上部分基本腐烂, 两种淹水处理根系韧皮部出现坏死, 木质部残存, 解剖结构表明此时根系外围组织瓦解, 生理指标测定表明, 与对照相比, SsG的叶绿素极显著降低, 可溶性糖、MDA、脯氨酸及SOD都显著增加, SsG和SG根系活力较对照都显著降低。小蓬草在淹水过程中根系的存活时间超过叶片, 根系在通气组织结构上启动响应机制, 表明小蓬草在水淹胁迫中主要通过减少地上部分的生长量, 增加地下根系的生长与结构的调节来适应水淹具有短期耐淹能力, 这为库区消落带入侵物种的适应性及生态植被恢复提供参考数据。     

若尔盖高原湿地木里苔草生理生态特征对水深梯度的响应

木里苔草作为一种典型的高原湿地植被景观,其生理生态特征受到水深梯度变化的显著影响。选取若尔盖高原沼泽湿地典型植物木里苔草（Carex muliensis）作为研究对象,通过模拟实验,研究了其在-5cm、-3.5cm、0cm、8cm和22cm水深梯度下株高、叶长和叶宽的生长特征及增长量的变化规律,以及叶绿素、叶氮和生物量的变化趋势。结果表明：木里苔草在水深为8cm时呈现最大的株高、叶长和叶宽,其中以株高对水深梯度的响应最为显著,叶宽对水深梯度的响应并不明显,适度干旱或淹水都对木里苔草生长起到促进作用。此外,叶绿素、叶氮含量和生物量也都在8cm水位下达到最大。通过此实验,可以阐明木里苔草生长对水深条件的响应,为若尔盖湿地保护和恢复提供数据支撑与实践依据。     

生物炭对间作体系中刨花润楠生长及土壤养分年际变化的影响

为探究生物炭对刨花润楠(Machilus pauhoi)的促生及土壤保肥的长期效应,以刨花润楠-梅叶冬青(Ilex latifolia)间作系统为研究对象,开展田间小区试验,研究0 kg(CK)、1.2 kg(T1)、2.4 kg(T2)、和4.8 kg(T3)4个生物炭用量对2015—2017年间刨花润楠生长动态及土壤养分含量年际变化的影响。结果表明:移栽前期,刨花润楠生长较慢,但16月后生长速度加快。生物炭可促进刨花润楠株高、叶长及叶宽的生长,但不同用量间差异不显著;与对照相比,T1、T2和T3处理下刨花润楠地上部干重分别增加35.71%、59.02%和31.81%,地下部干重分别增加28.02%、39.69%和20.52%;3个年份生物炭处理下0—15 cm和15—30 cm土层pH、有机质和速效钾含量均高于对照,且均随着生物炭施用量的增加而增加;生物炭处理下土壤全氮、全磷、全钾含量均略有提高。施用生物炭后,2015年和2016年0—15 cm土层碱解氮含量降低,2017年则有所增加,但影响不显著(P0.05)。15—30 cm土层碱解氮含量变化不明显;生物炭对2015年0—15 cm土层有效磷含量的影响不显著,到2016年和2017年则增加其含量,且T1和T3处理下效应最显著。生物炭可增加15—30 cm土层有效磷含量,但到后期(2017年)效应不显著(P0.05)。总体看来,不同处理下土壤各养分含量均表现为0—15 cm15—30 cm,2015年2016年2017年。刨花润楠生物量与0—15 cm土壤养分含量间存在显著正相关性,各养分含量间也存在正相关关系。适量生物炭(T2)处理促生保肥效应最佳,且具有长效性。     

三峡消落带落羽杉人工幼林叶片分解及磷释放特征

为探究三峡消落带人工重建植被落羽杉（Taxodium distichum）幼林叶片在不同水文条件下的分解特征及其对土壤-水体磷的贡献潜力,本实验在控制条件下,模拟三峡库区消落带土壤水分变化设置了常规生长水分条件（CK）、轻度干旱水分胁迫（T1）、潮湿（T2）、2 cm水淹（T3）、10 cm水淹（T4）5个不同处理,研究落羽杉叶片分解及磷释放特征。研究结果表明：（1）在整个试验期间（90 d）,T3、T4两个水淹处理的叶片失重率分别达51%（T3）和55%（T4）,显著高于CK、T1、T2三个未水淹处理;（2）未分解残留叶片中的全磷含量在CK、T1、T2三个未水淹的处理组呈现增加趋势,而水淹处理（T3、T4）呈减少趋势;（3）土壤全磷含量在试验过程中呈现波动性变化特征,但至试验结束时,各处理中土壤全磷含量与CK相比均无显著差异;（4）T3、T4处理中叶片添加显著增加了上覆水体中总磷含量,试验过程中呈现出在分解初期迅速上升,在分解10 d时达到峰值,之后逐渐降低并趋于稳定,但试验结束时仍显著较高,分别是对应无叶片组的17.15倍（T3）和5.81倍（T4）。这些结果说明水淹通过促进落羽杉叶片的分解从而增加上覆水体中磷的含量,因此有必要在水淹前对消落带的落羽杉幼林叶片进行适时采收,以尽可能减少其对库区水体的磷负荷。     

模拟水淹-干旱胁迫对水杉幼树实生土壤营养元素含量的影响

模拟三峡库区消落带水位变化情况,对2年生水杉幼树实生土壤p H值和主要营养元素含量进行研究。试验共设置3个处理阶段,阶段1为淹水处理阶段,包括常规供水组(C),半淹组(H)和全淹组(F);阶段2为干旱处理阶段,包括常规供水(C),半淹(H),全淹(F),常规供水-轻度干旱(CD),半淹-轻度干旱(HD)和全淹-轻度干旱(FD)6种不同水分处理组;阶段3时将所有处理组恢复到正常供水处理,每种水分处理均设置水杉幼树实生土壤与无植物空白对照土壤。测试的指标包括p H值,有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量。研究结果表明,阶段1结束时,C组和H组水杉幼树盆栽土壤的氮素及TP含量较无植物组显著下降,H组的AP含量及F组的氮素和TP含量显著升高;与正常供水组(C组)相比,淹水处理增高了水杉幼树盆栽土壤的p H值和OM含量,降低了其AP含量,而F组水杉土壤的TN、TP和AN含量分别较C组显著升高17.1%,16.9%和34.2%。阶段2结束时,前期水淹增加了水杉幼树实生土壤p H值、OM、AN和AP含量后期对干旱的敏感性;与无植物组相比,水杉幼树的栽植增加了除C组外的其他水分处理组土壤的OM含量;在水杉盆栽土壤中,与C组相比,H和F组的p H值分别升高2.6%和3.8%,OM含量却未出现显著差异。经过21 d的正常供水处理,H、HD组水杉土壤的p H值较无植物组土壤显著下降,所有水淹组土壤的OM含量则显著升高,与此同时,C组、CD组的TN和CD组的TP含量显著升高;各淹水处理组的水杉土壤在恢复生长后,其p H值及多项营养元素含量均已恢复至C组水平,HD和FD组水杉土壤的所有化学性质亦恢复至CD组水平。在对水杉幼树盆栽土壤化学性质的相关分析中发现,OM、TN、TP和AN含量两两之间存在极显著的正相关,p H值与OM、TN、TP、TN含量呈极显著负相关关系。研究证实,在三峡库区消落带适度营造水杉对于恢复库区植被、改良土壤肥力状况具有积极作用,但是在水库退水期时应及时浇水灌溉,避免将其置于干旱环境当中。     

林隙对香樟和枫香幼苗早期生长阶段功能性状的影响

探究林隙对不同需光性树种早期生长特征和功能性状的影响,对揭示林隙微生境影响次生林内幼苗更新机制具有重要意义。以亚热带次生林中耐荫常绿树种香樟和阳性落叶树种枫香幼苗为试验对象,研究大林隙(D/H介于1.5—2.0)、中林隙(D/H介于1.0—1.5)和小林隙(D/H介于0.5—1.0)对不同需光树种幼苗早期(1—3年生)生长特征和功能性状的影响。结果表明：(1)林隙大小对两种幼苗的生长均有显著影响。其中,中林隙可显著促进香樟2—3年生幼苗的生长,大林隙对枫香1—3年生幼苗的生长均具有显著促进作用。(2)对林隙环境因子与幼苗功能性状的关系进行冗余分析表明,香樟幼苗功能性状的变化与林隙土壤有机质含量、水解性氮含量、酸碱度和有效磷含量密切相关,而枫香幼苗功能性状则主要受林隙土壤酸碱度、有机质含量、水解性氮含量、土壤含水率、冠层透光率和土壤有效磷含量的影响。(3)维持较高的根重比、细根比根长、叶碳氮比和叶碳磷比是幼苗应对林隙环境影响的重要生理生态调节机制。     

干热河谷石漠化区顶坛花椒叶片功能性状的海拔分异规律

为阐明顶坛花椒人工林叶片功能性状的海拔分异规律,探讨顶坛花椒对不同海拔生境的适应策略,该研究测定了叶片厚度、比叶面积、叶全氮含量等9个功能性状和土壤有机碳、全氮、全磷等8个环境因子,揭示了顶坛花椒人工林叶片功能性状的内在关联及其随海拔的分异规律。结果表明:(1)随海拔升高,顶坛花椒比叶面积、叶全磷、叶全钾含量先升高后降低,叶干物质含量、叶全氮含量先降低后逐渐升高,叶片厚度、叶面积及叶片含水率逐渐增大。(2)顶坛花椒叶片功能性状间具有显著的相关性,叶全氮与叶全磷呈显著负相关,与叶片厚度的关系则相反;叶干物质含量与比叶面积、叶片含水率呈显著的抑制效应。(3)土壤因子对顶坛花椒叶片的影响表现为速效氮速效钾有机碳,其他土壤因子的影响较小。研究显示顶坛花椒主要通过增强防御功能性状、协调叶片养分含量的生存策略来提高获取资源和抵御外界环境胁迫的能力,对土壤养分具有强烈的依赖性,其干旱适应属性为干旱避免,该研究为顶坛花椒人工林复壮、高产与稳定,及喀斯特石漠化区生态修复提供科学依据。     

干旱胁迫对欧李幼苗表型可塑性的影响

该研究以欧李为材料,探讨了干旱胁迫对欧李表型可塑性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,欧李根生物量、枝叶生物量、植株总生物量积累、根冠比和根冠比胁迫指数均呈现先升高后降低的趋势,在T1处理下达到最大值,并显著高于其他处理(α=0.05)。(2)随土壤含水量的降低,欧李根的生物量分配指数呈现先增加后降低的趋势,叶生物量与之相反,在T1处理下根的生物量分配指数最大,枝叶的最小(α=0.05)。(3)在水分供应为60%～80%时,欧李的株高、冠幅、基径、二级分枝数、主根长、主根直径及侧根数量均达到最大值(α=0.05),对一级分枝数的生长没有显著影响。(4)随着水分胁迫的加剧,叶片长从T2处理开始下降,叶片宽、单片叶面积及比叶面积均呈现先增加后减少的趋势(α=0.05)。综上可得,欧李通过调整形态特性和各器官生物量积累及其分配对不同干旱胁迫条件产生了较强的可塑性。     

Nonhydraulic signalling of soil drying in mycorrhizal maize

Our objectives were to (1) verify that nonhydraulic signalling of soil drying can reduce leaf growth of maize, (2) determine if a mycorrhizal influence on such signalling can occur independently of a mycorrhizal effect on leaf phosphorus concentration, plant size or soil drying rate, and (3) determine if leaf phosphorus concentration can affect response to the signalling process. Maize (Zea mays L. Pioneer 3147) seedlings were grown in a glasshouse with root systems split between two pots. The 2 x 3 x 2 experimental design included two levels of mycorrhizal colonization (presence or absence of Glomus intraradices Schenck & Smith), three levels of phosphorus fertilization within each mycorrhizal treatment and two levels of water (both pots watered or one pot watered, one pot allowed to dry). Fully watered mycorrhizal and nonmycorrhizal control plants had similar total leaf lengths throughout the experiment, and similar final shoot dry weights, root dry weights and leaf length/root dry weight ratios. Leaf growth of mycorrhizal plants was not affected by partial soil drying, but final plant leaf length and shoot dry weight were reduced in half-dried nonmycorrhizal plants. At low P fertilization, effects of nonhydraulic signalling were not evident. At medium and high P fertilization, final total plant leaf length of nonmycorrhizal plants was reduced by 9% and 10%, respectively. These growth reductions preceded restriction of stomatal conductance by 7 d. This and the fact that leaf water potentials were unaffected by partial soil drying suggested that leaf growth reductions were nonhydraulically induced. Stomatal conductance of plants given low phosphorus was less influenced by nonhydraulic signalling of soil drying than plants given higher phosphorus. Soil drying was not affected by mycorrhizal colonization, and reductions in leaf growth were not related to soil drying rate (characterized by time required for soil matric potential to drop below control levels and by time roots were exposed to soil matric potential below typical leaf water potential). We conclude that mycorrhizal symbiosis acted independently of phosphorus nutrition, plant size or soil drying rate in eliminating leaf growth response to nonhydraulic root-to-shoot communication of soil drying.Abbreviations and Symbols ANOVA analysis of variance - Cs stomatal conductance(s) - med medium - P probability - matric potential(s) - water potential(s) This work was supported by the U.S. Department of Agriculture grant No. 91-37100-6723 and a University of Tennessee Professional Development Research Award to R.M.A. We thank Angela Berry for the graphics.     

Nodulation and growth response ofAllocasuarina andCasuarina species to phosphorus fertilization

To examine how soil phosphorus status affects nitrogen fixation by the Casuarinaceae —Frankia symbiosis,Casuarina equisetifolia and two species ofAllocasuarina (A. torulosa andA. littoralis) inoculated or fertilized with KNO₃ were grown in pots in an acid soil at 4 soil phosphate levels. InoculatedC. equisetifolia nodulated well by 12 weeks after planting and the numbers and weight of nodules increased markedly with phosphorus addition. Growth ofC. equisetifolia dependent on symbiotically fixed nitrogen was more sensitive to low levels of phosphorus (30 mg kg^–1 soil) than was growth of seedings supplied with combined nitrogen; at higher levels of phosphorus, the growth response curves were similar for both nitrogen fertilized and inoculated plants. The interaction between phosphorus and nitrogen treatments (inoculated and nitrogen fertilized) demonstrated that there was a greater requirement of phosphorus for symbiotic nitrogen fixation than for plant growth when soil phosphorus was low.WithAllocasuarina species, large plant to plant variation in nodulation occurred both within pots and between replicates. This result suggests genetic variation in nodulation withinAllocasuarina species. Nodulation ofAllocasuarina species did not start until 16 weeks after planting and no growth response due toFrankia inoculation was obtained at the time of harvest. Addition of nitrogen starter is suggested to boost plant growth before the establishment of the symbiosis. Growth ofAllocasuarina species fertilized with nitrogen responded to increasing levels of phosphorus up to 90 mg P/kg soil after which it declined by 69% forA. littoralis. The decrease in shoot weight ofA. littoralis, A. torulosa, C. equisetifolia andC. cunninghamiana at high phosphorus was confirmed in a sand culture experiment, and may be atributable to phosphorus toxicity.     

闽西南红壤侵蚀区黑莎草功能性状特征及其与土壤因子的关系

为了解黑莎草(Gahnia tristis)在南方红壤侵蚀区的适应状况,测定了长汀县红壤侵蚀区的黑莎草叶片、根系的功能性状及土壤理化性质,并应用数理统计方法分析了黑莎草叶片与根系功能性状之间的相关性,及其对土壤因子的响应。结果表明,黑莎草叶片表型性状在冬夏季间存在显著差异,叶长、叶宽、叶组织密度和叶绿素表现为夏季显著大于冬季,根系表型性状则更具稳定性,冬季的根系养分含量均高于夏季,养分的分配上叶片养分高于根系养分。叶组织密度与叶绿素含量呈显著正相关,与比叶面积呈显著负相关;根组织密度与比根长和比根面积均呈显著负相关,叶片和根系养分间均呈显著正相关,土壤碳、氮、磷含量是影响黑莎草功能性状主要因子。因此,黑莎草可通过调节功能性状以适应环境变化,可作为地带性植物应用于南方红壤侵蚀区的植被恢复和水土流失治理。