淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响

为揭示青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗对淹水胁迫的适应性, 在实验地内通过土培盆栽淹水方式从植株生理生态和生长发育方面探讨淹水胁迫对青杨扦插苗的影响。试验分为对照和淹水2个处理, 处理时间为40天。结果显示: (1)淹水胁迫导致青杨幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量和茎部淹水区的不定根数显著升高, 植株的净光合速率(P_n)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、株高、基径、总叶面积、比叶面积(SLA)、根生物量、叶生物量、茎生物量、总生物量干重和根冠比(R/S)显著降低。(2)与雄株相比, 淹水胁迫显著增加了雌株幼苗的MDA含量, 降低了SOD活性、P_n、类胡萝卜素(Caro)含量、叶绿素a/b、SLA、根生物量和R/S, 并导致雄株在淹水胁迫下具有比雌株更高的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、不定根数和株高。可见, 淹水胁迫对青杨雌雄幼苗的形态生长和生理过程均有严重的抑制作用, 但表现出显著的性别间差异。雄株可以通过维持更高的光合作用能力和增加不定根数量来维持植株的生长, 从而表现出比雌株更强的抗逆性。     

干旱胁迫对红花玉兰幼苗生长和生理特性的影响

以1年生红花玉兰幼苗为试验材料,采用称重控制土壤含水量的方法,设置对照(CK)、轻度干旱胁迫(T1)、中度干旱胁迫(T2)和重度干旱胁迫(T3)4个水分处理水平,研究了干旱胁迫对红花玉兰幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果显示:(1)随着干旱胁迫的加剧,红花玉兰幼苗株高、地径和生物量逐渐降低,可溶性蛋白含量逐渐升高,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在T1处理略有升高,在T2和T3处理明显降低.(2)随着胁迫时间的延长,红花玉兰幼苗叶片组织相对含水量降低,丙二醛含量先升后降再升,脯氨酸含量逐渐升高,保护酶SOD、POD、CAT和APX活性均呈先增加而后降低的变化趋势.研究表明,在不同程度的干旱胁迫条件下,红花玉兰幼苗的生长受到一定程度的抑制,但能够通过调节自身的保护酶系统活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而表现出一定的抗旱耐旱潜力.     

干旱胁迫对喀斯特地区野生茶树幼苗生理特性及根系生长的影响

以贵州喀斯特地区4种野生茶树(Sect Thea(L.)Dyer)无性系幼苗为材料,采用盆栽控水方法研究其对干旱胁迫的生理生长响应,初步评价其抗旱性,并采用田间模拟持续干旱试验进行验证。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加强,4种野生茶树叶片的相对含水量逐渐降低;细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量均呈上升趋势;游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降;过氧化物酶(POD)活性除秃房茶随胁迫程度加强呈上升趋势外,其他种均呈先升后降趋势。(2)随着干旱胁迫程度的加强,4种茶树幼苗总生物量干重均逐渐下降,根冠比先升后降;根系总长除在秃房茶中呈先升后降趋势外,在其他3个种中均逐渐下降;根系总表面积、根系总体积在大理茶和茶中逐渐下降,而在大厂茶和秃房茶中先升后降;根系平均直径在秃房茶中逐渐降低,大厂茶中先升后降,茶中逐渐升高;根系活力在大理茶中逐渐下降,在其他3种中均先升后降;而比叶面积则在大厂茶中呈下降趋势,在其他3种中均先升后降。(3)基于生长生理指标的隶属函数抗旱性评价结果表明,MDA含量和细胞质膜透性与野生茶树抗旱性密切相关,4种野生茶树幼苗的抗旱顺序为秃房茶(Camellia gymnogyna Chang)大厂茶(Camellia tachangensis F.C.Zhang)茶(Camellia Sinensis(L.)-O.Kuntze)大理茶(Camellia taliensis(W.W.Smish)),田间持续干旱试验验证了基于隶属函数抗旱性评价方法的准确性和可靠性。     

模拟酸雨对银杏雌雄幼苗生长及生理特性的影响

本试验采用盆栽方法,研究了4种pH值(5.6、5.0、4.0、3.0)条件下的模拟酸雨对银杏雌、雄幼苗生长及叶片主要生理生化特性的影响。结果表明,随着模拟酸雨pH值的不断降低,银杏雌、雄幼苗地上部分可见伤害逐渐出现,其叶片相对含水量、光合色素含量和抗氧化酶活性逐渐降低,而丙二醛、可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量逐渐升高。与pH值为5.6的对照相比,pH值5.0和4.0的模拟酸雨对上述测定值的影响并不明显,而在pH值3.0的模拟酸雨处理后,大部分测定值的变化幅度达到了显著水平。尽管在上述4种处理条件下银杏雌、雄幼苗地上部分所表现出的可见伤害并无明显差异,但从叶片相对含水量、比叶面积、抗氧化酶活性、光合色素含量和各种生化物质含量的测定值进行分析发现,银杏雄株内部生理生化过程受到的干扰要大于雌株。由此推测,高浓度的酸雨(pH=3.0)会影响银杏雌、雄幼苗的正常生长,其耐酸阈值应在pH值4.0~3.0间,且银杏雌株幼苗在耐酸性方面强于雄株。     

干旱胁迫及复水对香樟幼树生理特性及生长的影响

通过盆栽和持续干旱处理研究了轻度干旱(持续干旱2~4d)、中度干旱(持续干旱6~8d)和重度干旱胁迫(持续干旱10~16d)及复水对香樟(Cinnamomum camphora)幼树生理特性和生长的影响,为香樟育苗、造林及合理的水分管理提供理论依据。结果显示:(1)干旱胁迫下香樟幼树地径生长量(Zd)和树高生长量(Zh)受到了抑制;轻度、中度干旱处理(土壤体积含水量从正常状态下降到7%)下叶片相对含水量(LRWC)与对照差异不显著,重度干旱处理(土壤体积含水量下降到3%)下显著低于对照。(2)轻度、中度干旱处理的超氧阴离子和过氧化氢含量与对照无显著差异,重度干旱处理较对照显著上升。(3)在活性氧酶促清除系统中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在轻度干旱时显著上升,而过氧化氢酶(CAT)活性在重度干旱时才显著上升,在复水48h后3种酶活性均恢复到对照水平。(4)在轻度、中度干旱处理中叶片丙二醛(MDA)含量无显著变化,而在重度干旱下显著升高,且复水48h后未见显著降低。(5)在渗透调节物质中,轻度干旱时可溶性蛋白(SP)含量开始显著升高,中度干旱时可溶性糖(SS)含量显著升高,重度干旱时脯氨酸(Pro)含量显著上升;复水48h后Pro含量显著降低,而可溶性蛋白和可溶性糖含量无显著变化。研究发现,香樟幼树在轻度干旱胁迫下能通过自身抗氧化酶系统和渗透调节物质维持正常生长,而在中度和重度干旱胁迫条件下,其水分生理状况变差,膜系统遭受伤害,酶活性受到抑制,最终导致其形态生长和地上部分生物量积累受限。     

外源氯化镧对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

为了探究LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响,采用15%PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同浓度LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生物量、壮苗指数、根系形态、抗氧化系统、丙二醛含量等的影响。研究结果表明,喷施外源LaCl_3后,干旱胁迫下水稻幼苗的各项指标呈现低促高抑的浓度效应,其中,1μmol/L的LaCl_3可以显著促进植株鲜重及地上部分干重;100μmol/L的LaCl_3可以显著提高地下干重和壮苗指数、叶片和根系SOD活性、叶片CAT活性,降低根系MDA含量。本研究为LaCl_3调控水稻幼苗耐旱机制研究奠定了基础。     

遮荫和干旱复合处理对黄藤幼苗个体生长及生理特性的影响

以1年生黄藤(Daemonorops jenkinsiana)实生苗为试验材料,采用盆栽控制试验测定分析遮荫和干旱复合处理下黄藤幼苗的生长状况、叶片光合参数、生物量及生理特征的变化情况,以阐明遮荫和干旱复合处理对其生长和生理的影响规律。结果显示：(1)黄藤的株高、地径和功能叶片数目均随遮荫度上升而增加;植株叶片的生物量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均随遮荫度上升而呈先上升后下降的趋势。(2)黄藤叶片的可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)随着遮荫度的增加而先增加后下降,丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性则均呈先下降后上升的趋势。(3)中度遮荫时,黄藤的株高、地径、功能叶数目、叶片生物量的积累以及P_n、T_r、WUE、Pro和SP含量均显著升高(P＜0.05),SOD活性和MDA含量则显著降低(P＜0.05)。(4)干旱胁迫导致黄藤的株高、地径、功能叶片数目、叶片生物量积累、P_n、T_r、WUE显著降低,SOD活性、POD活性、MDA含量和Pro含量均显著升高。研究发现,遮荫和干旱复合作用影响黄藤幼苗的生长和发育。黄藤幼苗能通过调整生长策略、光合策略、代谢策略等使植株逐步适应或耐受胁迫,表现出一定的抗旱性和喜阴性;中度遮荫(遮光20%~30%)能够改善黄藤幼苗的生境,并能缓解干旱胁迫对植株造成的伤害,对其生长有利。     

干旱胁迫对枇杷生理特性及生长的影响

以3年生‘大五星’枇杷嫁接苗为试验材料,通过盆栽控水试验设置4个水分处理梯度:对照(CK)、轻度胁迫(LS)、中度胁迫(MS)和重度胁迫(SS),研究不同程度土壤干旱对枇杷幼树的生长和生理特性的影响。结果显示:(1)枇杷的株高、地上和地下生物量随干旱胁迫的增强呈下降趋势。(2)在轻度和中度胁迫下叶片叶绿素含量增加,随着土壤水分的减少,叶绿素含量和叶片相对含水量(LRWC)均显著下降。(3)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随着干旱胁迫的加剧均显著下降,其中Gs下降幅度最大,而胞间CO2浓度(Ci)则表现为先下降后上升,重度胁迫时叶片的水分利用率(WUE)最低。(4)干旱的加重使叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性呈现先增加后降低的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性在轻度胁迫下最为活跃但在重度胁迫时显著降低,丙二醛(MDA)含量在中度胁迫第10天开始显著升高。(5)随干旱胁迫的加剧游离脯氨酸(Pro)含量增加且在重度胁迫第10天达到最大值,而可溶性蛋白(SP)含量在胁迫后期与对照无显著差异,可溶性糖(SS)含量在重度胁迫后期达到峰值且与对照差异显著。研究表明,在轻度和中度干旱胁迫下,枇杷叶片光合作用受到抑制,但能够积极调控抗氧化酶的活性和渗透调节物质的含量等来增强耐受性,而重度胁迫下,叶片膜系统和光合系统受到损伤,枇杷生长受到严重抑制。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。     

干旱胁迫及复水对浙江润楠幼苗生长与生理特性的影响

采用温室盆栽和干旱胁迫的处理方法,研究不同程度干旱处理对浙江润楠Machilus chekiangensis生长和生理特性的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,土壤自然含水量、叶片相对含水量、植株苗高净生长量和地径净生长量均呈下降趋势,SP含量、SOD活性和叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b以及类胡萝卜素含量等指标总体呈先上升后下降的趋势,Pro含量和MDA含量则不断累积。复水后,干旱胁迫处理5 d的土壤自然含水量、苗高净生长量和SOD活性可恢复至对照组CK水平;干旱胁迫处理10~30 d的复水后幼苗SOD活性仍比CK高,叶片相对含水量、地径净生长量、SP含量、Pro含量基本可恢复至CK水平,MDA含量则降低,但各干旱胁迫处理的数值仍比CK高。各干旱胁迫处理的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b以及类胡萝卜素含量均变小,且各指标的最大值也都变小。综上分析可知,浙江润楠具有一定的抗旱性能。     

浑善达克沙地黄柳雌雄群体年龄结构及动态特征

植物种群年龄结构和动态对于揭示其生活史特征和发展趋势具有重要意义,但针对雌雄异株植物两性群体的研究却鲜有报道。黄柳是浑善达克沙地常见的一种雌雄异株植物,也是该地区最重要的固沙先锋植物,该研究通过对浑善达克沙地黄柳天然种群的实地调查,采用年龄结构图、静态生命表、存活曲线、生存分析以及时间序列分析等方法对黄柳雌雄群体现状和未来变化趋势进行研究。结果表明:(1)浑善达克沙地黄柳雌雄群体在年龄结构及发展趋势方面均存在差异,雌株群体的年龄结构表现为稳定型,雄株群体的年龄结构表现为衰退型。(2)浑善达克沙地黄柳种群中雌株个体数量约占总数的70%,雄株约占30%,性比偏雌现象明显。(3)动态变化指数表明,研究区黄柳雌株群体呈现"前期缺乏、中后期稳定"的变化特征,雄株群体呈现"前期缺乏、中后期波动"的变化特征。(4)研究区黄柳雌雄群体的存活曲线都趋近Deevey-Ⅱ型,且与生存分析结果共同显示雌株群体比雄株群体进入衰退期的时间早。(5)时间序列分析表明,随着时间的推移研究区黄柳的老龄个体数量逐渐增多,幼龄个体缺乏是导致雌雄群体衰退的重要原因;建议通过人工扦插补充雌雄幼龄个体以及平茬复壮中、老龄个体的方法以保证该地区黄柳天然种群的正常繁衍。     

浑善达克沙地黄柳种群性比及空间分布

雌雄异株植物的性比和空间分布格局对其繁殖策略、种群进化及发展起着至关重要的作用。黄柳是浑善达克沙地重要的固沙先锋植物,但针对其种群性比方面的研究却鲜有报道。采用点格局分析的方法,对黄柳4个天然种群的性比、空间分布格局以及空间关系进行了调查分析。结果表明:黄柳雌雄群体间在形态上的差异与种群所处环境条件密切相关;在调查样地内(50 m×50 m)种群性比(雌/雄)均极显著偏雌性(P0.01)。决定性比的主要组成部分为第I径级和第II径级雌雄个体的数量;随着年龄的增长,性比由原本的偏雌性转变为接近于1∶1。4个种群的雌雄群体在全部尺度范围内主要以聚集分布为主,偶尔在小尺度内呈随机分布。扎格斯台、饮马井、巴格来3个种群雌雄群体的空间关系均表现为相互独立,说明性别之间对资源的竞争不激烈;而宝绍岱种群两性的空间关系为相互排斥,即存在性别空间分离现象。研究结果揭示了天然黄柳雌雄群体的组成、结构及分布特征,为提高人工黄柳林群落稳定性奠定了理论基础。     

黄柳不同级序根的解剖结构及其细根的研究

采用石蜡切片法和徒手切片法对3年生黄柳不同级序的根进行解剖结构研究,并结合直径和根序对其细根进行定义,为沙生植物细根及其碳分配等相关研究提供依据。结果表明:(1)黄柳1、2级根为初生根,4、5级根为次生根,3级根为过渡型根。(2)黄柳根的初生木质部为三原型或四原型。(3)黄柳不同级序根的形态与解剖结构存在显著差异,随着根序的增加,根直径与维管柱直径逐渐增大;低级根直径主要影响因素为维管柱直径、皮层薄壁细胞直径和皮层层数;高级根直径主要影响因素为维管柱直径。(4)定义黄柳的细根为前3级根中未形成连续木栓层且直径小于0.7mm的根。该研究明确了黄柳不同级序根的解剖结构特征,并界定了黄柳细根的范围,其研究方法对于精确估计细根在生态系统中的作用具有重要的意义。     

黄柳与小红柳导管分子形态特征及其生态适应性比较研究

黄柳和小红柳为浑善达克沙地2种重要的水土保持灌木,黄柳适宜在流动或半流动沙丘上生长,而小红柳适宜在丘间低地生长,二者既可混生,也可形成纯林,存在规律性分布。该研究采用组织离析法和显微照相技术,对黄柳和小红柳的根、茎部导管分子形态特征进行比较研究,探讨导管分子形态特征与其生态适应性的关系,为黄柳和小红柳次生木质部解剖学研究提供资料。结果显示:(1)黄柳和小红柳导管分子均以网纹和两端具尾、一端具尾类型为主,具单穿孔板、互列纹孔。(2)黄柳与小红柳的根部导管分子长度、直径、端壁斜度差异显著,且黄柳较小红柳的直径大、端壁斜度小,为进化特征,而长度较长,为原始特征;但茎部导管分子长度、直径、端壁斜度无显著差异。(3)黄柳与小红柳的导管分子的形态特征与生境间存在一定的相关性,黄柳根部导管具有高输水性而较小红柳适应干旱环境。该研究为黄柳和小红柳造林提供理论指导,并为植物生态适应性的相关研究提供参考。     

干旱胁迫对欧洲鹅耳枥幼苗生理生化特征的影响

以一年生欧洲鹅耳枥幼苗为材料,通过盆栽控水试验,设置5个土壤含水量梯度,研究不同梯度干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响,以明确欧洲鹅耳枥的耐旱特性。结果显示:（1）随着干旱胁迫的加剧,欧洲鹅耳枥幼苗受到损害程度逐渐加重,形态表现出明显的缺水特征,叶片相对含水量和叶绿素总量随着干旱胁迫程度的增加而下降,且胁迫强度越强、时间越久其变化幅度越大。（2）幼苗叶片SOD活性、POD活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均随着干旱程度的增加表现出先升高后降低的趋势。（3）随着干旱胁迫程度的增加和干旱时间持续,幼苗叶片MDA含量和相对电导率总体上呈增大趋势,并在干旱末期达到最大值。研究表明,欧洲鹅耳枥幼苗在短期和轻度（田间最大持水量的60%）、中度（田间最大持水量的45%）干旱胁迫下能通过调节自身保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱造成的危害;而在重度（田间最大持水量的30%）干旱胁迫下,幼苗自我调节能力受影响,极度（田间最大持水量的15%）干旱胁迫对其造成一定的损害。研究认为,欧洲鹅耳枥具有一定的抗干旱特性,可在园林中推广运用。     

干旱胁迫对金花茶幼苗光合生理特性的影响

以金花茶一年生实生苗为材料,采用盆栽控水试验,研究不同水分处理(CK、T1、T2、T3,土壤含水量分别为田间持水量的85%~90%、65%~70%、50%~55%、35%~40%)对金花茶幼苗光合生理指标的影响。结果显示:(1)在重度干旱胁迫(T3处理)下,金花茶植株都因干旱而死亡,表明金花茶幼苗对干旱胁迫的耐受极限为田间持水量的50%~55%(土壤含水量为15.04%~16.54%)。(2)随着干旱胁迫程度的加剧,金花茶幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)均显著降低,胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)无显著变化,干旱胁迫下金花茶光合速率降低的主要原因是由非气孔因素所致。(3)与CK相比,T1处理下叶片初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和丙二醛(MDA)含量均无显著变化,而T2处理下F0、MDA含量显著升高,Fm、Fv/Fm显著降低;T1处理下金花茶的PSⅡ反应中心还未受到伤害,而T2处理下其光合机构发生了不可逆的破坏。(4)叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量、Chl a/Chl b、Car/Chl、叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫的增强而降低,脯氨酸(Pro)含量随干旱胁迫的加剧呈现出先升高后降低的趋势。研究表明,金花茶对干旱胁迫极为敏感,水分稍有亏缺,便会明显抑制其光合作用;金花茶不耐干旱的生理特性可能是限制其种群扩散的一个重要原因。     

干旱胁迫下红麻和大麻状罗布麻水分生理及光合作用特征研究

以中国红麻和美国大麻状罗布麻为材料,采用防雨棚内盆栽控水法研究了4种土壤水分条件下2种罗布麻的水分生理及光合作用日变化特性,探讨2种罗布麻对干旱胁迫的响应和适应能力,为美国大麻状罗布麻引种栽培提供理论依据。结果显示:(1)随干旱胁迫的加剧,2种罗布麻叶片的组织含水量、相对含水量均逐渐降低,但大麻状罗布麻的降幅较小;同一水分条件下,大麻状罗布麻的组织含水量、相对含水量均高于红麻,而水分饱和亏均低于红麻;不同水分条件下,大麻状罗布麻叶片相对含水量在离体2h后仍维持高位,降幅极显著低于红麻(P<0.01),离体8h后仍能维持较高水平。(2)在饱和供水(CK)、轻度胁迫(LS)和中度胁迫(MS)条件下,2种罗布麻叶片的Pn、Tr、Gs日变化均呈相似的"双峰"型曲线,而重度胁迫(SS)下却呈单峰曲线,各胁迫条件下Pn第二峰值比CK推迟2h左右;各处理Pn和WUE日均值在大麻状罗布麻中表现为LS>CK>MS>SS,而在红麻中则为CK>LS>MS>SS,且2种罗布麻除WUE指标在处理CK与T1间差异不显著外(P>0.05),其余处理间差异均达到显著水平以上(P<0.05);同一水分条件下,大麻状罗布麻的Pn和WUE值均显著高于红麻,如大麻状罗布麻在SS条件下的Pn和WUE日均值分别为2.28μmol·m-2.s-1和1.41μmol·mmol-1,而红麻的仅为0.29μmol·m-2.s-1和0.16μmol·mmol-1。研究表明,在土壤干旱胁迫条件下,大麻状罗布麻叶片在水分生理和光合生理方面均表现出明显优势,比当地红麻具有更强的保水及光合生产能力,耐旱性更强,可在宁夏地区引种栽培。