干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0％(CK)、5％、15％、25％、30％模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl2设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl2、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明:单纯CaCl2作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl2可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0％增至25％,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl2可提高种子的萌发特性,而当CaCl2浓度达到30 mmol·L-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30％时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

湘潭锰矿废弃地不同林龄栾树人工林碳储量变化趋势

对湘潭锰矿区废弃地植被恢复区的3年生、5年生和9年生栾树林,进行了不同时间序列栾树林生物量和碳储量的时空变化研究。结果表明:随着林龄的增长,林木和各器官生物量增加,树干生物量所占比例逐渐增大,林下植被层生物量随林龄增长而增加,且以草本植被为主;不同林龄栾树人工林乔木层碳含量在0.51—0.53gC/g之间,并高于林下植被层碳含量;不同林龄林地土壤层碳含量变化范围为0.01—0.03gC/g,同一林龄不同深度土层碳含量没有显著差异,相同深度不同林龄土层碳含量存在差异;3年生、5年生和9年生栾树碳储量分别为:1.66、18.32和49.87t/hm2,随林龄增长而增加,其中树干碳储量贡献率最大,所占比例由3年生的27.71%增长到9年生的43.43%;不同林龄栾树林生态系统总碳储量分别为77.76、101.63和149.86t/hm2,其中土壤层碳储量变化范围为76.09—99.93t/hm2,占总储量的66.68%—97.85%,死地被物层碳储量为0.01—0.04t/hm2,占总储量0.001%—0.02%,植被层碳储量为1.67—49.89t/hm2,占总碳储量的2.15%—33.29%,植被层中乔木层为1.66—49.87t/hm2,占植被层碳储量的99%以上。各林龄栾树林生态系统碳储量空间分布序列为土壤层植被层死地被物层。研究结果可为我国矿区植被恢复地的森林资源和碳汇管理提供科学依据。     

夏季栾树群落冠层结构对其环境温湿度的调节作用

为探究栾树群落降温增湿作用与其冠层结构参数的相关性在一天中的变化趋势,于天气晴朗的夏季对北京奥林匹克森林公园栾树群落内部和对照点的温度、相对湿度、群落冠层结构参数进行了铡定.结果表明:栾树群落的郁闭度与叶面积指数、平均叶倾角呈显著相关,且叶面积指数与平均叶倾角呈显著相关;在夏季8:00-18:00,栾树群落可降低空气温度0.43～7.53℃,在12:00左右达到降温最大值,增加相对湿度1％ ～ 22％,且在10:00左右增湿作用最显著,而在18:00-次日8:00降温增湿效果不明显;9:00-12:00,郁闭度和叶面积指数显著影响栾树群落的降温增湿作用;12:00-14:00,仅郁闭度与降温增湿作用显著相关;直到18:00,郁闭度和叶面积指数共同决定了栾树群落的降温增湿作用.因此,影响栾树群落降温增湿作用的冠层结构参数在一天中随着时间的推移发生变化.     

基于Lake模型的Pb胁迫对木荷和栾树幼树叶片叶绿素荧光参数的影响研究

以阔叶树种木荷和栾树1年生幼树为对象,采用室内盆栽,通过配制3个不同浓度梯度的Pb Cl_2溶液于盆栽土壤中(L1L2L3),对比研究Pb胁迫下两种幼树叶片叶绿素荧光参数的响应规律,运用Lake模型从能量平衡及分配的角度揭示不同浓度Pb胁迫下木荷和栾树光系统Ⅱ运转状况,并为木本植物幼树耐Pb程度的快速诊断提供数据支撑。结果表明:3个不同浓度的Pb处理下,两种供试幼树随着入射光强(PAR)的增大,除非调节性能量耗散(Y_(NO))以外其他叶绿素荧光参数均随着PAR的变化而变化,相对电子传递速率(r ETR)和可调节性能量耗散(Y_(NPQ))呈上升趋势,而光系统Ⅱ(PSⅡ)量子效率(Y_(Ⅱ))和光化学猝灭(q L)呈下降趋势。同时,两种供试幼树的最大光能利用效率(Fv/Fm)、r ETR、Y_(Ⅱ)、q L,随着Pb污染浓度的增加而降低,而Y_(NPQ)和Y_(NO)则随着Pb污染浓度的增加而升高。Pb对两种供试植物叶绿素荧光参数的抑制效果在最大净光合速率(Pn)上也有体现。本实验还得出,在L1浓度时木荷PSⅡ反应中心的开放程度能保持在较高水准,随着污染浓度的增大,其光能转化能力弱于栾树。同时,栾树调节能量耗散的能力和对Pb胁迫的敏感程度均高于木荷,进一步说明了栾树对Pb的耐性高于木荷。综合分析后得出,Y_(NO)和Y_(NPQ)可作为植物Pb胁迫的评价指标。     

混合盐胁迫对栾树光合生理指标的影响

该研究以2年生栾树扦插苗为材料,采用盆栽实验方法,设置梯度为0(CK)、100(S₁₀₀)、200(S₂₀₀)、300(S₃₀₀)、400(S₄₀₀)和500(S₅₀₀)mmol·L^-1的摩尔质量比1∶1配制成的NaCl和NaHCO₃混合盐溶液,分析混合盐胁迫对栾树幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响,以探讨栾树对混合盐胁迫的生理适应机制,为栾树在盐碱地区的引种与推广栽培提供理论依据。结果表明:(1)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树出现叶片发黄焦枯、卷曲、根系减少、植株死亡等表观症状。(2)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树的叶长、叶宽生长量整体呈下降趋势;栾树的叶长、叶宽生长量在S₁₀₀和S₂₀₀处理下较CK变化不显著,但其叶长生长量在混合盐浓度达到300 mmol·L^-1时较CK显著下降,叶宽生长量在混合盐浓度达到400 mmol·L^-1时较CK显著下降。(3)栾树幼苗叶片的叶绿素含量、PSⅡ实际量子产量(Yield)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)在S₁₀₀处理下较CK无显著变化;当混合盐浓度达到200 mmol·L^-1时,除F_v/F_m外均较CK显著下降;当混合盐浓度达到300 mmol·L^-1时,F_v/F_m较CK也显著下降。(4)随着混合盐胁迫程度的增加,栾树幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)整体呈下降趋势;在混合盐胁迫0~30 d时,S₁₀₀-S₃₀₀处理的栾树幼苗叶片的P_n、C_i、G_s整体变化趋势一致;随着盐胁迫程度增大,P_n、G_s整体呈下降趋势,C_i整体呈上升趋势。研究发现,在100 mmol·L^-1混合盐胁迫下,栾树生长指标和生理指标变化不明显,表现出一定的耐盐性,此时光合作用主要受气孔限制的影响;当混合盐浓度达到200 mmol·L^-1时,栾树幼苗叶片的生长指标、叶绿素含量、光合生理指标整体显著降低,最终导致植株生长受到抑制,此时光合作用的主要影响因素是非气孔限制和光化学活性失活。     

栾树中一新化合物

对北京产栾树(Koelreuteria paniculataLaxm.)树皮的化学成分进行了研究。利用溶剂提取,结合硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶层析进行分离,得到一个新化合物,栾树酸酐,经化合物的理化性质和波谱数据鉴定了其结构。     

黄连木和黄山栾树的抗寒性

以黄连木和黄山栾树当年生休眠枝条为试材,以北方乡土树种栾树为对照,采用人工冷冻的方法,研究了3种树木枝条膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质的变化,分析其抗寒能力的差异.结果表明:随着温度的降低,3种树木的电解质外渗率呈"S"型上升,SOD和POD活性均先升后降;黄山栾树和栾树的MDA、可溶性蛋白和可溶性糖含量均先上升后下降,而黄连木则呈逐渐上升的趋势;利用电解质外渗率结合Logistic 方程推算的栾树、黄山栾树和黄连木的低温半致死温度(LT50)分别为-27.2℃、-23.7℃和-27.0℃.3种树木的抗寒性强弱顺序为:栾树＞黄连木＞黄山栾树.     

湘潭锰矿废弃地栾树人工林微量元素生物循环

对湘潭锰矿废弃地5年生栾树人工林内微量元素的含量、积累、空间分布和生物循环进行了研究。结果表明：土壤中各微量元素含量顺序为：Fe>Mn>Zn>Pb>Ni>Cu>Co>Cd,均低于对照地,但仍未低于湖南省背景值(Fe除外)。枯枝落叶层中,仅Mn和Co从半分解到已分解阶段向土壤中转移,其他元素在分解过程中都出现了不同程度的富集,各元素在不同阶段含量没有显著差异,在分解过程中,Mn元素含量最高且与Cu、Pb、Co、Ni、Cd均存在数量级差异。栾树各组分元素含量顺序为：叶>枝>细根>皮>粗根>大根>根头>干,各元素总含量顺序为：Mn>Fe>Zn>Pb> Cu>Cd>Ni>Co;林分微量元素总贮量为15.272kg/hm_-2,其中干和枝贮存量最高,占总贮存量的54.204%。各器官微量元素贮存量顺序为：枝>干>叶>皮>根头>大根>粗根>细根;林分微量元素吸收量为5.200kg/hm₂.a,存留量为2.504kg/hm₂.a,归还量2.751kg/hm₂.a,总利用系数为2.394,循环系数为3.138,周转期为11.203a。栾树对Mn的吸收能力最强,Fe、Ni的返还系数要高于吸收系数,所有元素的分解系数都高于返还系数。Fe、Mn的迁移系数要高于分解系数,Mn、Zn、Pb、Cd的富集系数要高于其他元素。     

光呼吸条件下栾树和辣椒光合电子流的分配研究

用Li-6400光合仪同时测定了栾树和辣椒在温度为30℃、CO2浓度为380μmol·mol-1下的气体交换和叶绿素荧光数据。结果表明,栾树在饱和光合有效辐射时光合电子用于碳同化、光呼吸和其他途径的量分别为72.68、45.68和29.40μmol·m-2.s-1;辣椒在光合有效辐射为2000μmol·m-2.s-1时光合电子用于碳同化、光呼吸和其他途径的量分别为142.24、40.24和131.52μmol·m-2.s-1。揭示了在光呼吸条件下用Valentini和Epron等方法高估了辣椒和栾树的光合电子用于光呼吸的量,同时也高估了光呼吸在辣椒和栾树中的保护作用。     

黄山栾树体细胞胚的发生和组织学观察

黄山栾树无菌苗的节间和叶柄离体培养后,其体细胞胚发生的结果表明：节间愈伤组织可诱导产生体细胞胚,而叶柄愈伤组织则生根：节间愈伤组织诱导培养基为MS＋3．0mg．L～2,4．D＋0．5～3．0mg．L-1NAA;节间胚性愈伤组织诱导培养基为MS＋2．0nag．L-2,4-D;胚性愈伤组织转移到无植物生长调节剂的MS培养基上可发育成正常植株。组织学观察表明,体细胞胚在胚性愈伤组织中有的发生于愈伤组织表层细胞,有的发生在愈伤组织内部。黄山栾树体细胞胚的形成经历球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚几个阶段,这与合子胚的发育途径相似。