土壤水分胁迫对银杏无机营养元素含量的影响

应用盆栽土培方法,采用完全随机试验设计,研究了1年生银杏实生苗在土壤水分胁迫下体内矿质营养元素含量的积累及其在各器官中的分配。结果表明:(1)随着土壤水分含量的减少,银杏茎和叶中全氮、叶中全钙和全钾、根中全铜及根、茎和叶中全磷含量有先上升后下降的趋势,而根系中全氮含量变化较少,茎和根中全钙、茎中全铜及茎、根和叶中全镁、全锰和全锌含量逐渐升高,银杏叶中全铜、茎和根中全钾含量逐渐下降;(2)各种土壤水分条件下,全镁、全氮、全磷、全钙等元素含量分配比例在根茎叶中的均表现为在叶中最高,茎中次之,根中最低,全铜含量的分布规律是根中最多茎中次之叶中最少,全锰含量的分布规律表现为根中最多叶中次之茎中最少,全锌含量的分配比例为茎和根中相当,叶中较少,全钾含量在根茎叶中的分配比例因土壤水分条件不同而不同;(3)相关分析表明,所测定的无机营养元素之间,部分表现出显著的正相关或负相关性。     

水分胁迫对互叶白千层(Melaleuca leucadendron)生长及生理特性的影响

应用盆栽土培方法,研究了1年生互叶白千层实生苗在水分胁迫下生长及生理指标的变化.研究结果表明,在土壤水分处于亏缺状态时,相对茎生长、高生长、生物量增量、叶绿素含量、根系活力随着土壤水分含量的下降而下降,但根冠比呈上升趋势;在渍水状态时生长和生理指标都处于较高水平,表明互叶白千层具有较强的耐水能力.     

遮阴条件下杉木幼苗生长和C、N、P化学计量特征的变化

【目的】比较不同强度遮阴条件下杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗生长、生物量积累与分配,以及不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)积累、分配及化学计量特征的差异,探讨杉木幼苗在不同遮阴条件下的C、N、P元素积累及分配的响应策略,揭示遮阴处理对杉木幼苗C、N、P元素变化规律的影响,为杉木苗木繁育、林分光照环境调控管理等提供参考。【方法】选取当年生杉木幼苗为研究对象,通过人工遮阴方式设置5个遮阴梯度,即0%(对照,不遮阴)、遮阴强度40%(透光率60%)、60%(透光率40%)、85%(透光率15%)和95%(透光率5%),持续观测1 a。试验结束后测定幼苗株高与地径增量、各器官生物量、根冠比、各器官C、N、P含量、积累量,并分析C、N、P化学计量特征(以C/N、C/P,N/P表示元素质量比)等指标。【结果】①随遮阴强度的增大,杉木幼苗株高增量总体呈现上升趋势,而地径增量则显著降低(P<0.05)。根、茎、叶及总生物量、根生物量占比和根冠比降低,茎、叶生物量比增大;②根、茎、叶中及总的C、N、P积累量随遮阴强度的增大而降低。随着遮阴强度的增大,杉木地上部分(茎和叶)C和N分配比例增加,而地下部分(根)C和N分配比例则降低。③杉木幼苗C/N和C/P变化趋势相同,随着遮阴强度的增大先增加后减少。杉木幼苗各器官N/P低于14,表明杉木幼苗在不同遮阴下的生长受到N限制。【结论】杉木幼苗生长和生理特性对不同遮阴强度响应有差异,主要表现在随着遮阴强度的增加,株高生长加快,地径粗生长减缓,生物量分配倾向于地上部分,幼苗由“矮粗”逐渐转变为“细高”。但是过度遮阴不利于杉木幼苗的生长,导致幼苗生物量积累减少,C、N、P积累量降低。     

土壤水分含量对银杏光合特性的影响

应用温室盆栽试验方法,采用完全随机试验设计,研究了4个家系1年生银杏实生苗在不同土壤水分条件下的光合特性。试验共设16处理,即4种水分水平(田间持水量的80%,60%,40%和20%)、4个银杏家系,处理为100d。结果表明:(1)在前两种土壤水分条件下,银杏净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、蒸腾速率及Fv/Fm差异较少,而在后两种土壤水分条件下,5个指标明显降低;(2)测定的各项指标之间相关系数都较大,其中与Fv/Fm相关密切的为净光合速率,与净光合速率相关密切的为细胞间隙CO2浓度和蒸腾速率;(3)土壤水分供应不足(即干旱胁迫)的条件下,银杏净光合速率随着土壤水分含量的下降而下降,主要因气孔限制所致,同时直接影响了光合作用的电子传递和CO2同化过程。     

不同光强与水分条件对海州常山幼苗形态与生长的影响

以阔叶小灌木海州常山(Clerodendrum trichotomum)为材料,比较了其幼苗的形态、生物量分配及生长对不同光照处理(全光照、20%光照和5%光照)和土壤水分(田间持水量的75%~100%、50%~75%、25%~50%)的响应。结果表明：(1)海州常山幼苗的大部分表型特征主要受光照的影响,土壤水分对其影响较小;(2)株高、茎粗、根生物量比随着光强度的增强而增加,相对生长速率和净同化速率极显著增加;茎生物量比、叶生物量比、平均叶面积比和比叶面积则随光强的增加而减小;(3)20%光照处理下,海州常山幼苗通过大幅度提高平均叶面积比以适应中度遮阴;而5%光强时,3种水分条件下幼苗平均的相对生长速率分别只有全光照与20%光照处理的8.2%和11.4%,表明深度遮阴会严重影响海州常山的生长。     

光质对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响

【目的】光质对植物体内酚类物质的积累有着重要的影响。青钱柳作为我国特有的单种属乔木,功能多样,具有材用、药用、观赏价值。通过研究光质处理对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响,为青钱柳苗期培育过程中的环境选择和进一步开发保健产品提供理论依据。【方法】在人工气候室内可控温湿度的条件下对不同家系(广西金钟山7号、广西金钟山6号、四川沐川31号、浙江安吉1号)青钱柳当年生实生苗进行白光、蓝光、绿光和红光4种光质处理,测定其叶片生物量、酚类物质含量及单株产量和体外抗氧化活性[1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、自由基清除能力和铁离子还原能力(FRAP)],并分析了抗氧化活性与酚类物质含量的相关性。【结果】除家系对总黄酮含量和单株产量无显著影响外,光质和家系及其交互作用对叶生物量、酚类物质含量和单株产量及抗氧化活性均有显著影响。总体来讲,白光处理下的青钱柳叶生物量最大,酚类物质含量、单株产量及抗氧化活性却最低;蓝光和绿光处理下的青钱柳叶具有较高的酚类含量以及抗氧化活性,但绿光处理下的叶生物量最小。因此,蓝光处理对青钱柳叶酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高更有利。从家系层面看,安吉1号家系青钱柳的叶生物量最大,而金钟山6号家系青钱柳的叶酚类含量、酚类单株产量及抗氧化活性最高。相关性分析表明,青钱柳叶总酚及酚酸类物质含量与抗氧化活性呈显著相关(P<0.05)。【结论】光质的调控显著影响不同家系青钱柳叶酚类物质积累和抗氧化活性,蓝光处理下的金钟山6号青钱柳叶的酚类物质积累多且抗氧化能力强。研究结果可为青钱柳保健品的开发及人工林定向培育过程中的光照管理提供参考。     

栽培年限对走马胎生长及有效成分含量的影响

本文研究不同栽培年限对走马胎（Ardisia gigantifolia Stapf.）生长、生物量及有效成分含量的影响,拟为走马胎药材应用和采收提供科学依据。以1-5年生走马胎植株为试验材料,用全株挖掘的方法测算其生物量,用紫外分光光度计检测其有效成分。结果表明：走马胎株高、基茎及各器官的生物量随栽培年限延长呈显著（P<0.05）增加趋势,生物量增量由大到小依次为根、茎、叶;根、茎生物量增速最快出现在第4年,最慢在第5年。栽培年限可显著影响走马胎各器官的生物量分配比（P<0.05）,其中根比重为0.30-0.51,普遍高于茎、叶,且最大值出现在第4年。走马胎有效成分含量总体呈现根>叶>茎的趋势;3年生植株各器官的总皂苷含量最高,1年生茎、叶的总酚、总黄酮含量最高,2年和4年生根的总酚、总黄酮含量最高。综上,走马胎最佳药用部分为根系,栽培3-4年采收比较合适。     

石漠化生境中两种不同光合类型植物的生长和生物量分配策略

【目的】研究喀斯特不同石漠化生境中不同光合类型植物的生长和生物量分配策略,为喀斯特的石漠化治理和恢复提供参考。【方法】野外采集研究区内不同石漠化生境下的C3植物三脉紫菀(Aster ageratoides)和C4植物狗尾草(Setaria viridis),测定两种植物的株高、叶面积、根系表面积等形态特征及根、茎、叶、花等各器官生物量的积累和分配。【结果】随着喀斯特石漠化程度的加剧,C3植物三脉紫菀和C4植物狗尾草的株高、叶面积及地上生物量(茎、叶、花)显著降低,但根表面积保持不变,且根和叶生物量比升高,茎生物量比降低。三脉紫菀的根生物量和总生物量并没有随着石漠化程度的加剧而降低,但狗尾草却显著降低。【结论】C3植物三脉紫菀和C4植物狗尾草在喀斯特石漠化生境中,地上生长均受到了不同程度的抑制,但都能通过提高根和叶生物量分配而降低茎生物量分配、同时保持一定的繁殖输出来适应喀斯特生境。但是,C3植物三脉紫菀在石漠化生境中表现出了比C4植物狗尾草更强的竞争力,具体原因还需进一步研究。     

高CO2和土壤干旱对沙地优势植物C,N固定及分配的影响

通过模拟大气中CO2浓度升高和土壤干旱研究了沙地优势植物油蒿、柠条、沙柳C,N的固定及分配的影响.结果表明:大气中CO2浓度升高使沙地优势植物种不同部位的生物量均显著增加,而土壤干旱对不同部位的生物量有显著的不利影响,使生物量下降.大气中CO2浓度升高使植物根、茎、叶固定的C明显增加,且这种增加的趋势随土壤湿度的增加而增大.从C的分配看,分配至茎的C最多,其次是叶,根中获得的C最少.而不同植物对N的分配则不一致.大气中CO2浓度升高和土壤干旱对沙地优势植物根、茎、叶中的C/N比有影响,但规律不明显.     

The response of clonai growth of Hippophae rhamniodes L.subsp sinensis to the availability of soil moisture in Mu Us sand land

通过生物量测定和跟踪挖掘法,研究了毛乌素沙地中国沙棘克隆种群生长特征和形态特征对土壤水分条件的可塑性反应.结果表明:低水分条件下,植株个体和种群都较小,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较少,而隔离区较长,种群趋向于游击型;高水分条件下,植株个体和种群都较大,子株数量、萌蘖根条数和分枝级数较多,而隔离区较短,种群趋向于集团型.在生物量分配方面,低水分条件下,枝条、叶片、根系和地上生物量分配比例较大;高水分条件下,树干、萌蘖根和地下生物量分配比例较大.土壤水分条件差异引起中国沙棘个体大小和种群大小的分化,进而导致了种群适合度的差异.     

水分胁迫对蚕豆（Vicia faba L.）光合作用及产量的影响

以重庆市的蚕豆当家品种香珠豆为材料,通过人工水分胁迫处理,发现随土壤干旱程度的增加,蚕豆叶片的净光合速度下降,光饱和点降低,光补偿点提高,CO2补偿点提高,光呼吸增大;生长减弱,同化产物的积累减少,最终表现为植株的株高、根长、鲜干重、叶面积、根瘤的数量与重量、开花数、结荚数都明显下降,根冠比则上升。这是导致生物量积累减少的主要原因。     

内蒙古温带草地低级根生物量格局及其与环境因子的关系

为了揭示根系生长策略与环境的关系以及草地植物根系周转对土壤碳的贡献, 在内蒙古荒漠草地、典型草地以及草甸草地设置17 个样点, 分析总根生物量、低级根生物量和低级根占总根生物量之比随草地类型与土层深度的变化及其与气候、土壤因素之间的关系。结果表明: 1) 低级根生物量与总根生物量正相关, 低级根生物量和总根生物量都与年均降水量、土壤氮含量正相关, 与年均温为负相关; 2) 低级根占总根生物量之比总体上呈现荒漠草原(14%)<典型草原(20%)<草甸草原(39%)的趋势, 与年均降水量正相关, 与年均温负相关, 与土壤全碳和全氮不相关; 3) 低级根生物量随土层的垂直分布规律与总根生物量一致, 在草甸草地随着土层加深而降低, 低级根主要分布在0~40 cm 表层土壤中(85%以上), 而在典型草地与荒漠草地则土层之间差异不显著。研究得到以下结论: 1) 草地植物根系可能通过不同机制响应温度和降水这两个环境因子; 2) 植物在水分贫乏的生境中可能通过降低对快速周转的低级根的投入来减少碳支出, 而投入更多的高级根来存储水分养分, 同时表明干旱生境中植物细根的水分养分吸收效率可能高于湿润生境。     

云南松苗期生长对激素浸种的响应

 云南松苗期生长极其缓慢,尤其是造林3a内具有严重的蹲苗现象.为此,研究试图通过IAA,IBA浸种对其实施促成培育.试验采用3×3回归设计并在田间排列上汲取拉丁方和随机排列的特点进行优化布设,从而建立了最优激素效应方程,据此探讨了激素效应规律、确定了激素最佳用量及最佳配比.结果表明:① 生长量及生物量与激素用量之间的关系呈钟形曲面模式,即各生长指标均存在一个产量峰值.峰值以前,各生长指标随激素用量的增大而提高;峰值以后,各生长指标随激素用量的增大而下降.② 不同生长指标对激素用量及其配比的响应规律具有一定差异,IAA,IBA配合浸种对生物量积累的促进作用依次为树干、叶片和根系,而较高比例的IBA有利于树干的高生长和根系发育、更高比例的IBA有利于树干的粗生长以及树干和叶片的生物量积累.③ 根据激素效应方程,求得最大时的最佳激素用量及最佳配比.其中,最佳IAA用量分别为50,57,53,49,45mg/kg,最佳IBA用量分别为86,143,88,99,107mg/kg,最佳IAA:IBA配比质量分别为1:1.72,1:2.51,1:1.67,1:2.03和1:2.37,对应的苗高、地径生长量及根、干和叶片生物量理论最高产量分别为8.00cm,0.51cm,0.380g,0.387g,1.230g,分别较对照提高了22.64%,66.12%,62.40%,198.00%,83.30%.     

增施铁对镉胁迫下柳树生长及光合生理性能的改善

【目的】了解Cd胁迫及增施Fe对不同柳树生长及光合生理的影响,探讨增施Fe对降低柳树Cd毒害和提高Cd耐性以及对柳树Cd修复的Fe调控作用。【方法】以旱柳‘Levante’和蒿柳无性系79026及790260为材料,利用1/2 Hoagland营养液(含25 μmol/L EDTA-Na₂Fe)培养法,以不同Cd浓度(0、10、50、100 μmol/L)(不增施Fe)和上述Cd浓度下增施Fe(25 μmol/L)两组处理,培养42 d后测定不同柳树生长量(苗高和地径)、干物质量(根、茎、叶)、光合作用指标(叶绿素a、b含量、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度)和Cd、Fe含量(根、茎、叶)。【结果】①随着Cd浓度增大,3个无性系/品种生长量、干物质量、叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度和Fe含量(茎、叶)减少,叶绿素a/b、胞间CO₂浓度、Cd含量(根、茎、叶)增大,但根Fe含量在低中浓度Cd(10、50 μmol/L)时逐渐增大,在高浓度Cd(100 μmol/L)时减少。在相同Cd浓度胁迫下,3个无性系/品种Cd和Fe含量大小为根﹥叶﹥茎,旱柳根Cd含量大于蒿柳,但叶Cd含量小于蒿柳。②与低浓度Cd时增施Fe相比,在中高浓度Cd时增施Fe后,3个无性系/品种叶绿素a、b含量、旱柳‘Levante’和蒿柳79026生长量和干物质量(旱柳‘Levante’茎除外)、旱柳‘Levante’叶绿素a/b和叶片净光合速率均显著减小,而3个无性系/品种Cd含量增大,Fe含量减少。在高浓度Cd时增施Fe后旱柳‘Levante’和蒿柳790260叶Cd含量均小于中浓度Cd时增施Fe的,且旱柳Cd含量(根、茎、叶)和Fe含量(叶)均小于蒿柳。③增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长和干物质量、叶绿素a、b含量、气孔导度及胞间CO₂浓度,特别是在高浓度Cd时增施Fe后降低了3个无性系/品种根和叶Cd含量,增加了茎Cd含量,旱柳Cd含量(根、茎和叶)均小于蒿柳。【结论】Cd胁迫抑制了柳树生长和干物质积累以及叶绿素合成、光合作用,在中、高浓度Cd胁迫时,对旱柳生长和干物质量积累的抑制作用大于蒿柳; 柳树根的Cd和Fe积累能力大于茎和叶,蒿柳Cd积累能力大于旱柳。增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长量和干物质量以及叶绿素含量,不同程度地增加了Cd含量和Fe含量,一定程度上缓解了Cd胁迫对柳树光合作用的影响,且对旱柳的影响作用大于蒿柳,这证实了Cd胁迫下增施Fe改善Cd胁迫下柳树对生长和生理的适应性。     

Soil fungi of three native tree species inhibit biomass production and shift biomass allocation of invasive Mikania micrantha Kunth

Soil microbes contribute to native plant species successful resistance against invasive plant.Three native tree species,Heteropanax fragrans (HF),Cinnamomum burmanii (CB),and Macaranga tanarius (MT) were effective in controlling the notorious invasive vine Mikania micrantha (MM).Biomass production and allocation patterns (shoot/root biomass ratio (shoot/root)) are important indicators of MM climbing coverage and competitive light-capturing capacity.An investigation was conducted to test the role of soil microbes associated with the three native tree species to inhibit MM biomass production and shift MM shoot/root.Rhizosphere soils originating from preculture HF,CB,MT,and MM plots were collected separately for use as inocula.The inocula were mixed with sterilized river sand at a 1:9 (w/w) ratio to grow MM.The fungicide carbendazim (methyl benzimidazol-2-ylcarbamate) was applied to half the treatments to kill pathogenic soil fungi.Two nutrient levels were established based on the natural soil nutrient concentration from a field stand invaded by MM.MM were grown from seeds in a glasshouse,harvested 15 weeks after sowing,and separated into shoot and root portions.Results showed that under interaction of soil origin and nutrient levels,MM biomass production was unchanged,but biomass allocation patterns were significantly different.MM biomass production grown in the three native tree soils under two nutrient levels was similar or higher than MM biomass production in MM conspecific soil,indicating the absence of species-specific pathogens that inhibited MM biomass production in native tree soils.However,in both conspecific and tree soils,MM biomass production was significantly reduced in the presence of pathogenic soil fungi,i.e.MM experienced significant fungal inhibition,demonstrating the pathogenic soil fungi promoted native tree resistence to MM.MM exhibited decreased shoot biomass allocation when cultivated in native tree soil relative to MM conspecific soil under field stand nutrient level conditions.Reduced resource allocation to shoot biomass could result in diminished capacity to climb,cover,and subsequent smother to native trees,and reduced surface area exposed to available light.Following fungicide application,significant biomass allocation differences disappeared,suggesting the native tree soil fungi were responsible for decreasing MM shoot biomass.The overall results indicated tree soil fungi serve an integral role in controlling invasive MM through fungal inhibition on MM biomass production,and shifts in MM biomass allocation patterns.     

供氮水平对长白落叶松幼苗生物量、氮磷浓度及其季节变化的影响

在温室内以长白落叶松幼苗为材料进行砂培试验,探讨了4种不同氮素浓度(1、4、8、16 mmol/L代号分别为N₁、N₄、N₈、N₁₆)处理对长白落叶松幼苗生物量以及根、茎、叶氮磷分配的影响。结果表明:①氮素供给浓度显著影响幼苗生物量,7、8、9月份均在N₈水平下达最大,从7月份到9月份,叶片生物量占全株比例逐渐降低,而根系生物量所占比例逐渐增加。②随着供氮水平的提高,苗木根、茎、叶中氮浓度明显增加。生长末期根、茎、叶中氮浓度平均达到生长初期的1.46、1.48、1.17倍。不同氮处理下幼苗根、茎和叶全磷浓度呈现波动性变化。③幼苗体内氮贮量随着落叶松的生长呈明显上升趋势。9月份全株氮贮量比7月份平均增加了2.86倍。氮贮量分配在不同部位有很大不同,分配到叶片中的比例在7月份最高,平均为60%,而分配到幼苗根系中氮贮量的比例随苗木的生长而逐渐增加,在9月份相对值最高,达到41%。不同氮处理之间氮贮量分配比例相差不大。④长白落叶松幼苗根、茎、叶磷贮量变化规律与氮贮量一致,只是变化幅度低于氮。