高温胁迫对冬小麦旗叶伤害的叶绿素荧光指标初探

利用Mini-PAM叶绿素荧光仪,测定了冬小麦旗叶在不同温度胁迫下不同时间点光合作用PS II的Fv/Fm、Y(II)、q P、q L、ETR、q N、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)等荧光参数,以研究冬小麦旗叶高温胁迫的温度指标。结果表明,1)Y(II)、q P、q L、ETR和Fv/Fm在不同处理时间点时均随温度升高而下降,并呈现Logistic曲线变化趋势;2)Y(II)、q P、q L、ETR和Fv/Fm降低50%时对应的温度T50随处理时间的延长而降低;3)Y(II),q P,q L和ETR的T50均稳定在32℃,冬小麦旗叶在该温度开始热胁迫伤害;q N、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)的转折点均为36℃,该温度下冬小麦PS II开始失活或被破坏;由Fv/Fm和q N、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)看出,40℃时导致冬小麦旗叶热死亡。

光温条件和土壤湿度对栓皮栎幼苗蒸腾潜热和叶温的影响

研究光温条件和土壤湿度对栓皮栎幼苗叶片蒸腾的影响程度,以及太阳辐射、蒸腾和对流换热对叶温形成的贡献。用盆栽遮雨和称量法,控制土壤干旱胁迫水平(体积含水量)为轻度(12.5%~14.5%)、中度(9.5%~11.5%)和重度(5.5%~7.5%),并分别在自然和人工气候箱(温度控制在25~43℃)的环境下测定蒸腾速率和气象因子;用热量分析方法,定量确定各因子对叶温差的贡献。结果表明:1)轻度干旱下,蒸腾速率与正常土壤水分下相近,重度干旱胁迫下蒸腾速率降到1.5 mmol/(m^2·s)以下;2)晴天的蒸腾速率与太阳辐射关系密切,呈正相关,不同土壤水分胁迫下的斜率不同,表明太阳辐射是蒸腾的主导因子;3)多云天时,蒸腾速率与太阳辐射的线性关系明显下降,说明白天蒸腾一旦开始,蒸腾速率不因短时间的太阳辐射下降而降低;4)在3个土壤干旱水平下,气温都不是蒸腾的主导因子。人工气候箱试验条件下,蒸腾速率虽与气温线性关系明显,但蒸腾速率明显小于晴天自然条件下。同时也说明,轻度干旱不影响栓皮栎蒸腾;在静风条件下,太阳辐射是栓皮栎叶温变化的主导因子,可使叶温变化7℃左右,占叶温变化的50%~70%;蒸腾潜热和对流换热项可使叶温变化1~2℃左右,各占叶温变化的10%~20%。本研究为构建栓皮栎的WSI,以及用叶气温差诊断栓皮栎土壤水分提供理论依据。

栓皮栎幼苗叶气温差随太阳辐射和风速变化的列线研究

为了探索太阳辐射、气温和风速对栓皮栎幼苗叶温(LT)的影响,以及LT与Gates气候空间列线的一致性,在晴天条件下,控制小气候风速因子,测定气温、LT和太阳辐射,研究不同风速条件下栓皮栎幼苗叶气温差(LATD)随太阳辐射的变化。并依据Gates气候空间理论和图解方法,确定栓皮栎幼苗的气候空间列线。结果表明:静风时栓皮栎幼苗LATD随太阳辐射的增加而增加,二者呈线性关系;冠层温度衰减(CTD)随太阳辐射强度增加而增加,但随着风速的增大,CTD随太阳辐射而增加的幅度逐渐减小。风速为0.8m·s^(-1)时,CTD随太阳辐射变化的趋势线斜率逐渐趋近于0,表明不同风速条件下的栓皮栎幼苗叶片CTD随着太阳辐射强度的增加呈线性增加趋势;随着风速的增加,该线性关系形成斜率逐渐变小的列线,列线与Gates气候空间理论的上限趋势一致,列线上的点与生物学上限温度(BMT)相加可以表达栓皮栎幼苗叶片气候空间上限。

静风下土壤水分胁迫的栓皮栎幼苗气候空间上限列线

栓皮栎幼苗气候空间上限列线(SLCSUL)是反映高温胁迫温度指标的重要特征。研究选择在典型晴天,控制风速为0.2 m/s以下,测定并分析不同土壤干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗叶气温差随太阳辐射的变化规律,进而确定其气候空间上限列线(SLCSUL)。结果表明:1)太阳辐射对叶气温差起主导作用,晴天、静风条件下,上午叶气温差随太阳辐射强度的增强而增大,呈显著线性相关关系;2)叶气温差与太阳辐射线性相关的斜率均随土壤湿度的增加而降低,并呈显著线性相关;3)中午且严重干旱条件(土壤湿度为5%)下的叶温要比适宜土壤湿度下的叶温提高3℃,说明不同土壤湿度下,栓皮栎幼苗叶温随太阳辐射的变化而变化,与不同风速下叶温变化有相似的规律,不同土壤湿度也形成气候空间列线。该研究丰富了植物气候空间理论,并为农作物等其他植物多因子作用的热胁迫指标的确定提供指导。

栓皮栎出苗期的活动温度和积温研究

利用分期播种的试验方法,在人工气候箱和苗圃地两种环境下,采取人工模拟环境和自然环境分别测试栓皮栎出苗期土壤温度及出苗率.依据积温学说进行数据处理,确定了栓皮栎的活动温度和出苗所需的活动积温.结果表明:1)在人工环境中,当设定环境温度为6℃时,栓皮栎种子未发芽;当环境温度提升至8℃时,种子零星发芽;当设定环境温度为10℃与12℃时,其出苗率接近80%,因此确定栓皮栎的活动温度为10℃.2)在人工环境中,出苗率为60%与80%的积温相差较小,平均出苗积温为1000℃·d;在自然环境中,由于受环境影响栓皮栎幼苗出苗整齐性较差,因此以出苗率为60%对应的活动积温1300℃·d作为栓皮栎幼苗出苗活动积温.

热成像在荆条灌丛和栓皮栎幼苗体温测定中的应用

热成像仪能够准确测定物体表面的温度,给农林植物科学研究带来了新的手段。针对热成像仪的特点,为了更好地应用于测定农林植物体温度,将热成像仪应用于荆条灌丛体温和栓皮栎幼苗叶温的测定。结果表明:1)农林植物体温的测量可以使用热成像仪,测定前要确定待测物体的辐射出射率。2)对于栓皮栎幼苗叶温,热成像仪与热电偶测定结果非常一致,说明热成像仪适于叶温测量。3)热成像仪可以测定植物群体冠层内和冠层表面叶片的温度,但不能测定空气温度。气温测量仍需要使用热电偶或热敏电阻等传感器。4)热成像仪可以分析荆条冠层的温度分布等值线,展示群体温度分布特征。既为荆条灌丛对栓皮栎幼苗的保育作用研究提供方法,也为热成像仪在其他农林植物体温测定研究中的应用提供参考。

不同繁育类型和年龄的流苏树苗期生长节律研究

为建立流苏树种质资源圃、优型选育和提高苗木质量,本试验研究了不同繁育类型和年龄的流苏树苗的生长节律,其结果均呈现“S”型生长曲线,即“慢—快—慢”的生长节律。试验结果还表明:(1)2 年生实生苗的苗高增长速率远高于 1 年生实生苗,且苗高的快速生长期开始得较早,但是 1 年生实生苗的地径快速生长期开始得较早,其总长度大于 2 年生实生苗;(2)1 年生嫁接苗的地径在整个生长期增长较为平均,不同类型嫁接苗的地径净增长量差异较大。1 年生嫁接苗的新梢长度增长速率随时间的增加而减小,到生长期结束时新梢长度接近极值;(3)2 年生嫁接苗的苗高和地径全年净增长量均较小,拟合曲线较为平直。