实验羊草种群幼苗对不同梯度盐碱胁迫的生理响应

在盐胁迫、碱胁迫及混合盐碱胁迫条件下，测定了实验羊草种群幼苗的含水率、叶片叶绿素含量和细胞膜透性等胁变指标，结果表明：含水率和叶绿素含量随胁强的增大总体呈下降趋势，细胞膜透性随胁强的增大而增加；叶绿素含量和细胞膜透性与胁强之间关系可以用直线方程y=α bx表达出来，羊草幼苗对不同胁迫的敏感性顺序为：Na2CO3胁迫、混合盐碱胁迫、NaCl胁迫。     

盐胁迫对芦苇根系分泌物的影响

根系分泌物是植物与外界进行反应的重要媒介,其行为具有重要生态学意义.本文研究了盐胁迫下典型湿地植物芦苇根系分泌物成分和含量的变化,分析了盐胁迫质量浓度分别为0(对照)、1、3、6、10g·L-1,胁迫时间分别为2、4和12h时,芦苇根系分泌物的成分和含量的变化.结果表明:所有样品中一共检测出了99种根系分泌物,包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚、醚、酮、醛、酸、酯、噻唑以及其他含硫代、卤代化合物,各样品中检出的种类最多的化合物是烷烃类.在不同的质量浓度盐胁迫下,经2h胁迫检测出的化合物种类均高于经4和12h胁迫检测出的种类.盐质量浓度在6g·L-1及其以下时,根系分泌物的化合物总量在经2h胁迫后达到最大值,表明根系分泌物组分和含量随盐质量浓度和胁迫时间先升高后降低,而非单一正相关关系.     

松嫩平原异质生境芦苇种群叶片的表型可塑性

通过大样本测定,定量分析了松嫩平原4个不同生境芦苇种群叶片生长的可塑性与规律性.结果表明:异质生境各芦苇种群的叶长、叶宽、叶生物量、叶面积和比叶面积之间均有显著差异.季节性积水生境和人工林缘沙地生境芦苇叶片各数量性状的可塑性最大,而碱斑生境的最小,叶生物量与叶面积的可塑性远大于叶片的其他数量性状,各生境芦苇种群叶宽与叶长、叶生物量与叶面积、叶生物量与叶长、叶生物量与叶宽均呈显著的幂函数异速生长关系.尽管芦苇叶片的数量性状在各组异速关系中,其异速系数1gβ均表现出显著的差异(P＜0.01),但其异速指数却有相同的规律,即叶宽与叶长异速指数α＜1,叶生物量与叶长/叶宽异速指数α＞1,而叶生物量与叶面积异速指数α≈1.异质生境芦苇叶片较大的表型可塑性与一致的异速生长规律性,表征了广布种芦苇尽管具有宽幅适应性,但其叶片的数量性状仍保持相同的生长有序性.     

芦苇盐胁迫下渗透调节物质含量变化研究

实验研究了盐胁迫下芦苇渗透调节物质含量的变化。结果表明,芦苇游离脯氨酸含量随胁迫时间的延长和盐浓度的升高而增加;可溶性蛋白含量随胁迫时间的延长而增加,随盐浓度的增加而降低;可溶性糖含量先升高然后随胁迫时间延长和盐浓度的增加而降低。结论:游离脯氨酸是芦苇在盐胁迫下起主要作用的渗透调节物质。     

不同胁迫条件下芦苇对污染物的去除及其生长响应研究

芦苇是常见的挺水湿地植物,研究其对不同类型的污染环境修复能力以及生长响应具有重要意义.本实验通过模拟受到重金属、富营养化及营养匮乏胁迫的芦苇湿地系统,对芦苇的鲜重变化、污染物去除、根际微生物种类及多样性,以及污染净化与芦苇蒸腾之间的关系进行研究.结果表明,芦苇是一种优良的重金属去除植物,对Mn—Ni—Cu—Zn—Cd复合金属污染的去除比例平均达到77.15%(其中Mn 90.01%,Ni 59.03%,Cu 90.17%,Zn68.37%,Cd 78.16%),总的去除效率达到2.015 mmol m-2d-1(其中Mn 1.001mmol m-2d-1、Ni 0.063 mmol·m-2·d-1、Cu 0.224 mmol·m-2·d-1、Zn 0.718 mmol·m-2·d-1、Cd 0.009 mmol·m-2·d-1);对营养类污染物(TN、NH3-N、TP)的去除比例平均达到27.36%(其中P 17.43%,TN 37.29%,NH3-N 70.08%),对氮—磷的总去除效率达到15.892 mmol·m-2·d-1(其中TN 15.539 mmol·m-2·d-1、TP 0.353 mmol·m-2·d-1,另外对NH3-N的去除效率为10.689 mmol·m-2·d-1);无论是氮、磷还是重金属的去除,都与芦苇蒸腾呈正关联.通过对芦苇根际水样的PCRDGGE分析,发现在不同的胁迫生境中,芦苇根际的优势细菌在种类上差异明显,在多样性指数上也有较大差别:营养匮乏胁迫(蒸馏水培养)生境的多样性指数最高(1.538),富营养化生境处理次之(1.517),重金属胁迫生境最低(1.498).     

芦苇对疏浚后基底环境的光合生理及生长响应

芦苇(Phragmites australis)是湿地重建的重要工具种之一。笔者选取溱湖湿地公园内疏浚后重建的5处代表性芦苇沼泽及1处未做疏浚处理的芦苇沼泽(对照组),基于生长 期芦苇光合生理及成熟期芦苇表型的测定与分析,探讨芦苇对疏浚后基底环境的适应性响应。结果表明：疏浚后底泥总氮、总磷消减明显,总氮含量下降为480~1 080 mg/kg,总磷 含量下降为536~585 mg/kg。疏浚后样地芦苇的最大净光合速率、光能利用效率、二氧化碳利用效率等直接反应光合能力的指标和底泥总氮含量间存在显著相关性,有效光能利用区 间随底泥总氮含量上升增幅明显;底泥总磷含量仅与光能利用效率存在显著相关性。供光合指标测定的芦苇植株第3叶叶长、叶面积、叶干质量以及地上生物量与疏浚后底泥总氮含 量之间表现为显著正相关关系,与底泥总磷含量无显著相关性。溱湖湿地公园基底疏浚后芦苇生长受到底泥总氮含量的显著影响说明部分疏浚点的疏浚强度对芦苇的生长已构成限 制。因此,在底泥疏浚及水生植被恢复与重建时,需要考虑不同水生植物适应基质(营养条件)的差异性,大规模盲动性的清淤可能导致水生植被重建出现新的限制因子。     

普通芦苇适应异质生境策略的研究进展

普通芦苇广布于世界各地异质性生境,通常表现出遗传、表型和染色体数目上的高度变异性以及生殖策略的灵活性。本文综述了近年来有关异质生境下芦苇的表现和响应,分析其适应异质生境的主要策略是表型可塑性和遗传变异,以期为芦苇适应策略的研究提供新的研究思路。     

盐碱胁迫下刺槐种子萌发主导因素的确定

将中性盐NaCl、Na2SO4和两种碱性盐NaHCO3、Na2CO3按不同比例混合,模拟出20种盐度、碱度各不相同的复杂盐碱逆境条件,并在盐碱混合胁迫处理下进行刺槐发芽试验。测定其发芽率等5项指标,并分析逆境因素与诸项指标间的相互关系,通过各项发芽指标的回归分析结果可知,对刺槐种子萌发的主要影响因素为盐浓度、缓冲量和pH。从回归方程中的自变量标准回归系数来看起主导作用的是盐浓度和pH,据此可以认为盐浓度和pH是影响刺槐种子抗盐碱萌发的主导因素。     

水体铜污染对凤眼莲表型可塑性特征的影响

水葫芦是近年在中国肆虐生长的入侵植物,给中国的经济、社会发展带来严重影响。本文研究在浓度为7．5mmol·l^-1,15．0mmol·l^-1,22．5mmol·l^-1,30．0mmol·l^-1的不同铜离子浓度处理下水葫芦叶绿素荧光参数及叶绿素含量的变化情况。结果显示随着铜离子浓度上升,水葫芦叶柄数、叶片数、叶片宽、冠宽及根长各指标均随铜离子浓度上升呈现先增加后下降这一趋势。而叶柄宽却有不同程度的降低。’表型可塑性指数研究表明,水葫芦主要通过增加根长、叶柄数及叶片数来适应不同铜胁迫环境的变化。上述结果表明在铜污染前提下,水葫芦可通过根长、叶柄数及叶片数的变化来较好的指示铜污染程度,进而更好的治理铜污染。     

盐碱胁迫下紫花苜蓿的生理学及解剖学特征比较

以紫花苜蓿“中苜一号”为材料,分别比较了盐碱不同胁迫下紫花苜蓿光合参数、叶绿素和MDA的质量分数以及表皮解剖学特征。结果发现盐碱胁迫下,光合参数、叶绿素的质量分数、气孔开度都下降,而且碱胁迫下的下降程度高于盐胁迫,说明碱胁迫对紫花苜蓿的伤害强于盐胁迫。     

混合盐碱胁迫条件下甜瓜幼苗的生理响应

采用培养皿发芽和盆栽试验相结合的方法,用50,100,150,200,250 mmol/L含有不同比例Na Cl,Na2SO4,Na HCO3和Na2CO3的混合盐碱溶液,对甜瓜(Cucumis melo L.)种子和幼苗进行分别及混合盐碱胁迫处理。测定了α-淀粉酶、蛋白水解酶活性、叶绿素、脯氨酸和过氧化氢含量等胁变指标。结果表明:单盐和低碱胁迫随盐浓度增加生理效应不显著。单纯碱处理和低盐胁迫,随碱浓度的增加,上述各胁变指标效应加剧。随碱浓度和碱性盐比例增加盐害加重且后者高于前者,显示了一定的协同作用和累加效应。     

重金属Cd胁迫对荻和芦苇种子萌发与幼苗生长的影响

以能源禾草荻和芦苇为供试植物,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度Cd(0,1,5,10,15,25,50mg·L-1)胁迫对2种植物种子萌发及幼苗生长情况的影响.结果表明:当Cd2+≤25mg·L-1时,荻的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均大于芦苇;当Cd2+浓度为50mg·L-1时,芦苇的发芽率更高.2种幼苗的根长、苗高和鲜重随Cd2+处理浓度的增加呈下降趋势,且对胚根的抑制作用更强,Cd2+浓度为50mg·L-1,胚根被完全抑制;随Cd2+浓度的增大,2种幼苗叶片组织相对电导率持续增大,荻、芦苇幼苗光合色素含量总体呈下降趋势,Cd2+浓度为1mg·L-1时,芦苇幼苗叶绿素含量最高.淀粉酶活性随Cd2+浓度的增加呈先升高后降低趋势,荻和芦苇分别在Cd2+浓度为5mg·L-1和1mg·L-1时达到峰值;蛋白酶和脂肪酶活性在变化上存在一定差异.研究发现,2种植物在萌发和幼苗生长阶段对Cd2+均具有一定耐受能力,且芦苇的耐受能力大于荻,二者均可用于轻度Cd污染土壤的植物修复中.     

铁或铜胁迫下小麦幼苗根抗氧化体系的响应

为揭示小麦幼苗在Fe或Cu胁迫下的抗氧化反应机制,以宁春4号小麦为材料,比较了不同浓度(0,100,300,500μmol/L)Fe Cl3或Cu Cl2处理下幼苗根羟自由基(·OH)含量、抗氧化酶活性和多胺降解酶活性的变化.结果显示:Fe或Cu处理诱导小麦根·OH含量升高,且高浓度Cu处理下样品·OH含量高于相同浓度Fe处理的样品的.Fe或Cu处理对各种抗氧化酶活性有不同的影响:Fe诱导超氧化物歧化酶活性升高,而Cu抑制该酶活性;Fe处理不影响过氧化物酶活性,而Cu诱导该酶活性升高;过氧化氢酶活性在Fe或Cu处理下均受到明显的抑制;Fe或Cu处理抑制谷胱甘肽还原酶活性;300,500μmol/L的Fe和100,300μmol/L的Cu诱导抗坏血酸过氧化物酶活性的升高.此外,不同浓度的Fe或Cu对多胺氧化酶(PAO)、二胺氧化酶(DAO)和细胞壁过氧化物酶(cw-POD)活性均有明显的抑制作用.结果表明:Fe或Cu胁迫诱导对小麦根不同抗氧化酶产生不同的影响,最终导致小麦根·OH积累;PAO,DAO和cw-POD可能不参与Fe或Cu胁迫诱导的ROS积累.     

白洋淀湿地芦苇全氮含量的季节动态变化

为了解湿地植物氮素在各器官中的分布特征,探讨湿地植物组织器官氮含量变化对湿地生态系统氮循环的影响,以白洋淀湿地典型植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象,分析了芦苇各部位器官中全氮含量的变化特征.研究结果表明,芦苇地上器官叶片、地上茎和叶鞘的全氮含量随季节变化呈指数下降,在4月份最高,分别为(43.07±2.66),(27.40±4.04),(20.04±3.10)g/kg;而根状茎则呈先减后增再减的动态变化趋势,最大值出现在8月,为(13.34±5.07)g/kg.芦苇地下器官氮积累量大于地上器官.各月份芦苇叶片氮积累量高于叶鞘全氮含量,根状茎氮积累量高于地上茎.     

盐胁迫下氮素形态对海滨木槿幼苗生长及生理特性的影响

【目的】通过研究盐胁迫下氮素形态对海滨木槿(Hibiscus hamabo)生长特性和生理指标的影响,探讨不同氮素形态营养供应下海滨木槿耐盐性差异及其机理,为提升盐碱地海滨木槿绿化应用技术提供依据。【方法】采集滨海盐土,设置对照、低、中和高4个盐胁迫处理水平,利用盆栽试验方法研究了不同氮素形态[铵态氮( {\mathrm{NH}}_4^{+}-N)、硝态氮( {\mathrm{NO}}_3^{-}-N)]和盐分胁迫耦合作用下海滨木槿幼苗的生长特性、光合作用、氮和钾离子(K⁺)含量变化。【结果】经过90 d的胁迫处理,在高盐处理下海滨木槿全部死亡,中盐处理显著降低了其株高、地径,以及茎、叶和总生物量,而低盐处理对其生长没有显著影响。两种形态氮素均有助于提高海滨木槿生长、净光合速率和氮素含量,其中施 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N在对照土壤中有助于提高植物生物量,但降低了K⁺含量。在低盐和中盐胁迫处理下,施 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N显著增加了植物根系和总生物量以及K⁺含量。【结论】盐胁迫条件下,增施两种形态氮肥均有利于海滨木槿生物量的增加,且能够在一定程度上提高海滨木槿的耐盐性,不同的是 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N能够有效促进根系的生长, {\mathrm{NH}}_4^{+}-N则对地上部分的生长作用明显。在同一盐浓度水平处理下,与 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N相比, {\mathrm{NO}}_3^{-}-N更有利于缓解盐胁迫对海滨木槿的抑制作用。总体来说,盐胁迫下施 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N有利于维持海滨木槿体内养分及离子含量平衡并改善光合功能,从而增强海滨木槿耐盐性。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。