不同土壤水分条件下小叶扶芳藤叶片光合作用对光的响应

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定不同土壤水分下3年生小叶扶芳藤(Euonymus fortunei var.radicans Sieb.)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)等生理参数,阐明其光合生理参数对土壤水分和光照强度的响应规律,探讨小叶扶芳藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明小叶扶芳藤的Pn、Tr、WUE及LUE对土壤水分和光照强度的变化具有明显的阈值.(1)采用非直角双曲线模型进行模拟光响应过程较好,在土壤相对含水量(RWC)为72.2%和32.3%时,曲角(K)值较小;在其它水分条件下,K值接近于1.随着土壤水分(RWC为22.4%～72.2%)的递增,光补偿点降低,光饱和点、最大净光合速率及表观量子效率均呈现升高趋势,在RWC为72.2%时,光补偿点最低(22.6 μmol·m-2·s-1),光饱和点最高(1 400μmol·m-2·s-1).(2)维持小叶扶芳藤正常生长(同时具有较高Pn、LUE及WUE)的土壤水分范围,在RWC为44.2%～72.2%之间,最佳土壤水分在RWC为72.2%左右,正常生长所允许的最低土壤水分在RWC为32.3%左右.(3)小叶扶芳藤对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度为600～1 600 μmol·m-2·s-1范围内,Pn和WUE都具有较高水平,饱和光强大约在800～1 400 μmol·m-2·s-1之间,LUE在100～300 μmol·m-2·s-1光强范围内达到峰值.     

半干旱黄土丘陵区天然次生灌木山桃（Prunus davidiana）与山杏（Prunus sibirica L.）叶片气体交换参数日动态差异

以半干旱黄土丘陵区5年生天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)及山杏(Prunus sibirica L.)作为研究材料,系统比较了两树种叶片气体交换参数的日变化特征,分析了其光合作用和蒸腾作用与环境因子的关系.结果表明:山桃叶片气体交换参数日变化特征与山桃有所差异,山桃除蒸腾速率(Tr)外其它生理参数呈单峰曲线,山杏的日变化类型均呈双峰曲线.两树种光合速率(Pn)在下午明显下降,其原因主要是受到非气孔限制.山桃Pn的日均值((7.64±3.69) μmol · m-2 · s-1)比山杏((5 29±2.97) μmol · m-2 · s-1)高出46%,Tr的日均值((2.21±1.02) mmol · m-2 · s-1)比山杏((1.58±0.57) mmol · m-2 · s-1)高出40%左右,水分利用效率(WUE)的日均值相差不大,分别为(2.89±1.52) μmol · mmol-1,(2.54±1.37) μmol · mmol-1.多元回归及相关分析表明,影响光合作用与蒸腾作用的最重要因子是光合有效辐射强度,其次是大气CO2浓度;光合作用与蒸腾作用参数之间也有明显的相关性.结论:山桃与山杏表现出具有较高光合速率,较低蒸腾速率和较高水分利用效率的生理特征,因而在半干旱黄土丘陵区都有较好引种栽培与开发利用潜力.     

低温对美国白蛾越冬蛹的影响研究

美国白蛾Hyphantria cunea Drury是我国唯一一种被农业、林业共同列为检疫对象的害虫。本论文通过2010与2011年室内测定和室外调查的一系列研究表明,美国白蛾蛹在不同低温处理下随着处理时间的延长存活率逐渐降低。其中,-10℃下处理30 h后几乎没有越冬蛹存活,-15℃下处理3 h后越冬蛹的存活率低于5%,-20℃处理25 min后越冬蛹几乎没有羽化为成虫的个体。0℃低温处理对越冬蛹的低温存活率有重要影响,且随着0℃下处理的时间长短而发生变化,在0℃下处理时间越长则在-10℃下存活率越高。在0℃下处理150 min以后,存活率随处理时间的延长差异不显著。     

黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳林的土壤盐碱与养分特征

为探讨黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳林的土壤盐碱和养分特征,明确不同密度柽柳林的“盐谷”及“肥岛”效应,以黄河三角洲山东省滨州市北海新区滨海滩涂的低密度（1100 株/hm2）、中密度（4100 株/hm2）和高密度（7100 株/hm2）柽柳林为研究对象,测定分析不同密度柽柳林及柽柳植株周边不同位置的土壤pH、电导率、速效氮、速效磷、速效钾、有机碳等指标。结果表明：（1）土壤电导率随林分密度增大表现为逐渐减小,在中、高密度柽柳林,土壤电导率分别比低密度降低28.39%、55.74%;随距离柽柳植株远近不同,中、高密度柽柳林土壤电导率表现为根部<冠幅中心<冠幅边缘<株间空地,即中、高密度柽柳林出现“盐谷”效应,而低密度林分未出现。（2）土壤速效氮、速效磷和有机碳含量随林分密度增大表现出先增大后减小,在中、高密度柽柳林,柽柳植株周边不同位置的速效氮、速效磷和有机碳含量存在显著差异（P<0.05）,表现为根部>冠幅中心>冠幅边缘>株间空地,而低密度柽柳林差异不显著（P>0.05）;即中、高密度柽柳林出现“肥岛”效应,而低密度林分未出现。（3）中密度柽柳林在养分含量、养分富集率方面高于高密度,在盐分富集率方面低于高密度,具有更强的“肥岛”、“盐谷”效应。（4）不同密度柽柳林以及柽柳植株周边不同位置的土壤pH差异均不显著（P>0.05）。林分密度显著影响土壤盐分及养分含量,中密度柽柳林具有显著提高土壤肥力的作用,高密度次之,而低密度较差。不同密度柽柳林的降盐作用表现为中、高密度较好,低密度较差。基于柽柳林改良土壤盐碱与养分的作用,建议黄河三角洲滨海滩涂柽柳合理的初植密度为4100 株/hm2。     

贝壳砂生境酸枣叶片光合生理参数的水分响应特征

以黄河三角洲贝壳堤岛优势灌木酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosus)为试验材料,模拟贝壳砂生境系列水分条件,测定分析酸枣叶片在系列水分梯度下的光合参数光响应及叶绿素荧光参数,阐明酸枣主要光合生理参数的水分响应特征。结果表明:(1) 酸枣叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)随土壤水分的增多先增大后减小, Tr对土壤相对含水量(Wr)的敏感程度大于Pn,因而WUE维持在较高水平。(2) 酸枣叶片Pn下降的原因在Wr > 25%时以气孔限制为主;Wr < 25%时以非气孔限制为主,光合机构受到不易逆转的破坏。(3) 酸枣叶片最大净光合速率、暗呼吸速率、表观量子效率(AQY)和光饱和点随土壤水分的增多先增大后减小,光补偿点、光抑制项(β)和光饱和项则先减小后增大。(4)在Wr为80%时,酸枣叶片PSⅡ反应中心的光化学转化效率最高。当Wr < 30%时,AQY和潜在光化学效率迅速减小,β迅速增大,酸枣光抑制明显。当Wr < 25%时,非光化学淬灭系数迅速减小,初始荧光迅速增大,酸枣PSⅡ受到不可逆的破坏。(5) Wr在11%-25%内为低产低效水,Wr在25%-58%内为中产中效水,Wr在58%-80%内为高产高效水,Wr在80%-95%内为中产低效水。贝壳砂生境酸枣叶片的光合作用对水分逆境具有较强的生理适应性和可塑性,在Wr为58%-80%内,酸枣光合生理活性较高,利于酸枣苗木生长。     

黄河三角洲盐碱地不同植被模式的土壤改良效应

黄河三角洲是我国滨海盐碱地的重要分布区,种植植被是盐碱地绿色改良的主要生态修复措施。为探讨滨海盐碱地不同植被模式的土壤改良效应,探索适宜植被模式,选取黄河三角洲盐碱地竹柳+NyPa草、旱柳+NyPa草、柽柳+紫花苜蓿、白蜡+柽柳+紫花苜蓿4种林草措施为研究对象,以纯竹柳为对照,测定土壤水分物理参数、盐碱含量、土壤养分及微生物数量等20个指标,并利用主成分分析、聚类分析和模糊数学隶属函数等统计方法评价了不同植被模式的土壤改良效应。结果表明: 林草复合模式可显著改善滨海盐碱地的土壤理化性能,增加土壤孔隙度和贮水量,降低土壤密度,提高土壤有机质、速效养分含量和土壤微生物数量。其中,白蜡+柽柳+紫花苜蓿的乔灌草混交模式在压碱抑盐、增加土壤养分和微生物数量的效果最好,而旱柳+NyPa草的乔草混交模式改良土壤水分物理性能的效果最好。不同植被模式对黄河三角洲滨海盐碱地的综合改良效应表现为白蜡+柽柳+紫花苜蓿>旱柳+NyPa草>竹柳+NyPa草>柽柳+紫花苜蓿。     

遮光处理对山杏幼苗光合特性的影响

以3年生山杏苗木为材料,用CIRAS-2型光合仪测定70%和40%遮光处理下其叶片光合生理参数的光响应和日变化特征,以探讨山杏光合特性对光照条件的适应机制.结果表明:(1) 随着遮光处理的加重,山杏叶片净光合速率(Pn)、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率及生物量等均呈下降趋势,70%和40%遮光处理下山杏叶片最大Pn分别比全光照显著下降58%和38%,而其表观量子效率分别显著提高31%和22%.(2)遮光处理下,山杏叶片Pn日变化呈"单峰"曲线,70%和40%遮光处理山杏叶片Pn日均值分别比全光照显著下降68%和49%;随着环境光照的增强,山杏叶片Pn下降的原因逐渐由气孔限制转变为非气孔限制为主.(3) 随光照强度的增加,山杏叶片蒸腾速率表现为增大趋势,70%和40%遮光处理的均值分别比全光照下降55%和16%;弱光环境下山杏具有降低蒸腾作用来提高水分利用效率的生理特性,水分利用效率均值和最大值均表现为70%遮光>全光照>40%遮光.研究发现,山杏较喜光,但对弱光也有一定适应能力,光照生态幅较宽,在干旱缺水的黄土丘陵区适当遮荫可提高其对有限水分的利用效率.     

盐胁迫对中国柽柳幼苗生理特性的影响

以中国柽柳(Tamarix chinensis Lour.)插穗为研究材料,在装有不同土壤盐分梯度(0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%)的盆钵中进行扦插试验,测定柽柳扦插成活率、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量等指标,研究分析柽柳扦插成活率及幼苗生理特性对盐分胁迫的响应特征。结果表明:(1)柽柳扦插成活率随盐胁迫增强逐渐降低,适合扦插繁殖的土壤含盐量低于0.8%;土壤含盐量超过0.8%后,扦插成活率太低,不适合柽柳进行扦插繁殖。(2)柽柳可通过提高叶绿素含量来适应盐胁迫,随着盐胁迫增强,柽柳扦插幼苗叶片中叶绿素含量先升高后降低,但过高的盐胁迫会破坏叶绿素的合成。(3)柽柳扦插幼苗叶片SOD和POD活性随盐胁迫增强先升高后降低,通过提高SOD和POD活性来清除细胞内多余的活性氧自由基,但活性氧自由基积累过多时,膜脂过氧化作用会破坏细胞膜的稳定性,导致抗氧化酶活性降低。(4)柽柳扦插幼苗叶片MDA含量随盐胁迫的增强先升高后降低。在土壤含盐量0.4%—1.2%范围内,MDA含量虽高于CK,但各盐分处理之间差异不显著。在含盐量为1.6%时,叶片细胞受到膜脂过氧化作用加强,MDA含量显著升高,但含盐量为2.0%时,MDA含量降低。