沙尘胁迫对榅桲叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

以榅桲(Cydonia oblonga Mill)为研究材料,以无沙尘覆盖为对照(CK),设置轻度沙尘胁迫(5mg·cm^(-2))和重度沙尘胁迫(12mg·cm^(-2))两个处理,并分别在处理第10、20、30和40天时,测定其叶片光合特性和荧光参数的变化。结果表明:沙尘处理下榅桲叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均随处理时间的延长呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈先升后降的变化趋势;最大光量子效率(Fv/Fm)在处理第10天显著下降,此后随处理时间的延长逐渐回升至与对照一致水平。最大荧光(Fm)、非光化学淬灭(NPQ_Lss)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、光化学反应淬灭(q P_Lss)随处理时间的延长整体均呈上升趋势,初始荧光(Fo)呈下降趋势。说明榅桲在沙尘胁迫处理前期受非气孔因素的影响较大,沙尘胁迫导致榅桲叶片PSⅡ原初光能转换效率较低,对榅桲产生光抑制,导致Pn下降。而在处理后期,榅桲叶片主要通过增加q P_Lss、Fm、NPQ_Lss等来增强PSⅡ电子传递能力,提高非辐射性热耗散来消耗过剩光能,保护光合机构。

短时沙尘、遮阴及沙尘遮阴复合胁迫对山楂光合和荧光特性的影响

为研究短时沙尘、遮阴、及沙尘遮阴复合胁迫对山楂光合作用及叶绿素荧光参数的影响,从而为山楂的种植提供理论依据。采用人工模拟试验,对山楂在沙尘胁迫、遮阴胁迫以及沙尘遮阴复合胁迫下的光合作用和叶绿素荧光参数的变化情况进行研究,结果表明,沙尘胁迫使净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、潜在活性(F_v/F_o)、最大PSⅡ量子产率(QY_(max))、稳定状态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)下降,胞间CO_2浓度(C_i)先升后降,暗适应下最小荧光(F_o)略有下降,但未发生显著变化。遮阴胁迫下,山楂叶片P_n、G_s、T_r、NPQ_Lss总体均呈先上升后下降的变化趋势,C_i先下降后上升再下降,F_o先下降后上升,F_v/F_o、QY_(max)在轻度、中度遮阴胁迫下未发生显著变化,重度、严重遮阴胁迫下呈下降趋势。复合胁迫使山楂叶片P_n、G_s、T_r、QY_(max)、F_v/F_o、NPQ_Lss总体均先下降后上升,C_i先上升后下降,F_o则一直下降。轻度沙尘胁迫下非气孔因素影响了山楂的光合作用,随处理程度的增加,气孔限制逐渐占据主导;适度遮阴能改变山楂叶片PSⅡ的光能利用分配、增加热耗散保护光合机构;轻度复合胁迫下,沙尘对山楂叶片的光合作用影响较大,随处理程度的增加,遮阴逐渐成为主导因素。

不同沙尘和遮阴处理梯度对4种果树叶片有机渗透调节物质的影响

【目的】测定沙尘和遮阴处理的可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖等指标,研究不良环境对果树叶片的伤害。【方法】选取核桃、杏、巴旦木和苹果4种果树,采用人工覆沙与遮阴处理的方法,设置4个时间(9、18、27和36 d)和2个梯度(沙尘3和9 mg/cm2、遮阴16.4%和46.5%)的正交试验,测定不同处理对上述4种果树叶片渗透调节物质的影响。【结果】轻度沙尘处理后,4种果树叶片脯氨酸、可溶性糖含量逐渐上升,而可溶性蛋白含量较对照均增加45.83%后下降趋势;重度沙尘处理下,上述3种渗透调节物质含量均在9~18 d出现峰值后下降。遮阴处理对4种果树叶片渗透调节物质含量有明显的影响,叶片经过轻度遮阴处理后其含量不同程度的增强。随着遮阴胁迫程度的加剧,可溶性蛋白、脯氨酸含量出现了降低的趋势,遮阴均在18~27 d出现峰值后下降。【结论】沙尘、遮阴胁迫对4种果树叶片带来一定的不利影响。

新疆南疆三种果树叶表面微形态结构与滞尘能力比较

以新疆轮台县3种果树(苹果、核桃、杏)叶片为试材,对其滞尘量和叶片表面微形态结构进行观测,探究了3种果树叶片平均滞尘量在不同时间段和不同高度的变化及叶表面结构与其滞尘量的关系。结果表明:不同果树的滞尘量不同,其中苹果叶片的滞尘量最大,可达到5.295mg·cm^(-2),杏叶片的滞尘量最低,仅为2.697mg·cm^(-2)。叶片滞尘量随时间延长而增加(P<0.01);不同高度的滞尘量差异极显著(P<0.01),叶片平均滞尘量依次为1m[(1.716±0.800)mg·cm^(-2)]>2m[(1.217±0.355)mg·cm^(-2)]>3m[(0.950±0.362)mg·cm^(-2)]。叶片表面观察结果表明,果树叶片表面在微形态结构上存在明显差异,滞尘能力较强的苹果叶表面结构粗糙,具有绒毛;滞尘能力较弱的杏叶表面结构光滑,无毛。叶表面结构不同,滞尘能力也出现明显差异,说明滞尘能力与叶表特征密切相关。

沙尘和遮阴胁迫对南疆4种果树叶片抗氧化酶活性的影响

【目的】测定沙尘和遮阴处理的SOD、POD和CAT等指标,研究不良环境对果树叶片的伤害。【方法】以南疆核桃、杏、巴旦木、苹果叶片为试验材料,以无沙尘或无遮阴的叶片为对照,通过进行9、18、27、36 d的人工覆沙(轻度3 mg/cm2、重度8.8 mg/cm2)与遮阴(轻度14.6%、重度46.5%)处理,分析了沙尘和遮阴胁迫对叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。【结果】4种果树叶片SOD活性均高于对照,且随着沙尘覆盖或遮阴处理时间的持续,轻度处理的4种果树叶片SOD活性呈上升趋势,处理36 d时达到最大值,重度处理的叶片SOD活性均是先升高,在第27天出现峰值后明显下降;4种果树叶片POD活性呈先上升后下降趋势,轻度处理的叶片POD活性均在18和27 d时达到峰值,重度处理的均在18 d时达到最大值;重度沙尘处理的CAT活性均在9 d时达到最高值,遮阴处理的均在18 d出现峰值,随后开始下降,说明沙尘处理的叶片比遮阴处理的叶片受到更大的伤害。【结论】重度处理的上升和下降幅度比轻度处理的上升和下降幅度大,表明沙尘和遮阴对叶片SOD、POD、CAT活性有明显影响,而且长时间重度胁迫会对叶片造成的影响较大。4种果树叶片中SOD,POD和CAT活性变化幅度不同,由此可见,4种果树在清除活性氧以避免自由基对机体的伤害能力不同。

不同种植区库尔勒香梨叶片滞尘能力初探

为研究库尔勒不同种植区香梨叶片的滞尘规律,以库尔勒香梨为研究对象,通过扫描电镜观察分析叶片表面颗粒物的特征,并采用称重法对叶片的滞尘量进行测定。结果表明,库尔勒市3个乡镇的自然降尘量排序为普惠[(4.693±0.555)mg/cm2]>上户[(1.866±0.281)mg/cm2]>哈拉玉宫[(1.580±0.186)mg/cm2],滞尘能力由大到小排序为哈拉玉宫(4.555 mg/cm2)>上户(3.422 mg/cm2)>普惠(3.369 mg/cm2)。自然降尘量和叶片滞尘量的关系表明,叶片的月滞尘累积量大部分大于当月的自然降尘量,说明库尔勒香梨叶片易吸附降尘,易受到沙尘的伤害。

沙尘胁迫对杏叶片光合及荧光特性的影响

【目的】本文了探讨了长期沙尘胁迫下杏叶片光合性能的变化机制。【方法】采用人工沙尘覆盖方法,无覆盖处理为对照,设计轻度处理-沙尘覆盖厚度为3 mg·cm^(-2)(用S_1来表示)、遮阴覆盖厚度为一层白色纱网(用Z_1来表示),遮光率均为16.4%;重度处理-沙尘覆盖厚度为8.8 mg·cm^(-2)(用S_2来表示)、遮阴覆盖厚度为5层白色纱网(用Z_2来表示),遮光率均为46.5%;处理时间分别为9、18、27、36 d。【结果】净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)在沙尘处理、遮阴处理中均随时间延长呈逐渐降低趋势。胞间CO_2浓度(C_i)在S_1和Z_1处理中随时间延长呈先增高后降低趋势;S_2处理中随时间延长逐渐升高,Z_2处理中随时间延长逐渐降低。沙尘胁迫使叶绿素a、b及叶绿素总含量降低,遮阴胁迫使叶绿素a、b及叶绿素总含量升高。初始荧光F_0在沙尘处理中随时间延长呈逐渐升高趋势,在遮阴处理中随时间延长呈逐渐降低趋势。PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)在沙尘处理组中随时间延长逐渐降低,遮阴处理组中呈先降低后升高趋势。稳态下非光化学淬灭系数(NPQ Lss)在沙尘处理组中总体趋势是随沙尘覆盖时间延长逐渐升高,遮阴处理中呈先降低后升高趋势。稳态下光化学淬灭系数(q P_Lss)在S_1处理前期降低,后期升高,且均比对照低;S_2处理中随时间延长逐渐降低,且均比对照低;在Z_1、Z_2处理中随时间延长均逐渐升高,除36 d之外均比对照低。【结论】各参数的总体变化趋势来讲,2种胁迫使杏叶片受伤害方式和程度有明显的差异。

越冬期间库尔勒香梨不同器官抗寒指标随气温的变化

以越冬期间库尔勒香梨花芽、树干、枝条等器官为材料,测定了不同器官形成层组织抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性、可溶性蛋白含量、相对电导率等抗寒指标,同时监测了果园气温和树干阳阴面形成层温度,并采用隶属函数评价不同器官抗寒性,分析越冬期气温对新疆库尔勒香梨不同器官抗寒指标和抗寒性的影响。结果表明:(1)在库尔勒香梨越冬期间,不同器官同一抗寒指标和同一器官不同抗寒指标随气温、树干阳阴面形成层温度差的变化趋势有所不同,但总体上抗寒指标均与气温呈负相关关系,而与树干阳阴面形成层温度差均呈正相关关系。(2)各器官形成层可溶性蛋白含量与其抗氧化酶活性呈正相关关系,SOD、CAT活性与POD活性呈正相关关系,并以CAT与POD活性相关性最强。(3)利用隶属函数法综合分析结果显示,贡献率最大的是CAT活性和可溶性蛋白含量,不同器官抗寒性强弱顺序为花芽组织>树干阴面形成层>枝条形成层>树干阳面形成层。研究发现,库尔勒香梨各器官形成层POD和CAT活性在越冬期间较低气温和较强烈形成层温度变化时较高,并以SOD对低温伤害和形成层温度变化最敏感;整个越冬期抗寒性强的器官表现出较高的可溶性蛋白含量和较低的相对电导率;形成层温度变化与抗寒生理指标变化之间具有较好的相关性,在一定范围内能够反映机体受到的低温冻害程度。

不同沙尘覆盖对3种果树叶片光合特性及叶绿素荧光特性的影响

【目的】为了探讨短期沙尘胁迫下苹果、杏、红枣叶片光合性能的变化机制。【方法】本文以无沙尘覆盖为对照,对苹果、杏、红枣等3种果树叶片进行了人工沙尘覆盖处理实验,以沙尘覆盖厚度分别为2、6、9、14、18 mg·cm-2,测定叶片光合及叶绿素荧光等参数。【结果】结果表明,随沙尘覆盖厚度的增加,3种果树叶片净光合速率(P_n)均下降,但下降度存在差异。随沙尘覆盖厚度的增加苹果和杏叶片蒸腾速率(T_r)均降低,而红枣的则相反,表明沙尘胁迫对果树叶片蒸腾速率的影响因不同果树而异;随沙尘覆盖厚度的增加,叶片胞间CO_2浓度(Ci)和叶片表面温度(TL)均上升。叶片表面温度上升顺序为苹果>杏>红枣;随着沙尘覆盖厚度的增加,3种果树叶片初始荧光(F_0)均升高,PSII最大光化学效率(F_v/F_m)均降低,表明沙尘胁迫对3种果树PSII反应中心均有所失活,从而阻碍了叶片的光合作用。【结论】沙尘胁迫下非气孔因素是导致3种果树叶片净光合速率下降的主要原因。沙尘胁迫对3种果树叶片PSII反应中心有所失活,从而阻碍了叶片的光合作用。

不同颜色和材料覆盖措施对越冬期库尔勒香梨树干形成层温度及融冻交替的影响

为了解释越冬期不同冻害防治措施对树干形成层温度和融冻交替的影响,通过不同颜色和不同材料覆盖处理后,利用热电偶传感探头监测树干形成层温度的变化。结果表明,不同颜色处理和不同材料覆盖措施对树干形成层温度变化和融冻交替有明显的影响,树干颜色处理融冻交替大小顺序为：刮树皮〉涂黑〉对照（CK）〉涂白;覆盖处理融冻交替大小顺序为：对照〉麻绳〉反光膜〉绒毡片〉稻草;覆盖处理形成层温度日较差均低于颜色处理,涂白形成层温度日较差比稻草和绒毡片处理平均高3～5℃。树干融冻交替和冻害防治效果最好的防治措施是涂白、稻草和绒毡片覆盖处理。

抗寒锻炼期果园气温对库尔勒香梨不同越冬期抗寒性的影响

为了解释抗寒锻炼期果园气温变化对库尔勒香梨不同越冬期抗寒性的影响,连续测定了2年不同越冬期间库尔勒香梨树干阳阴面形成层、一年生枝条和花芽等器官和组织的SOD、CAT、POD酶活性、可溶性蛋白含量、相对电导率、果园气温等生理指标和环境因子;采用隶属函数综合评价2年不同越冬期抗寒性,分析抗寒锻炼期气温与不同越冬期抗寒性变化之间的关系。抗寒锻炼期间气温变化一定程度上影响不同越冬期库尔勒香梨表现出的抗寒性,抗寒锻炼期气温波动性小的年份不同越冬期表现出的抗寒性强于气温波动性大的年份;不同生理指标与气温均呈负相关,其中气温与保护酶呈极显著性负相关,生理指标中可溶性蛋白和POD对库尔勒香梨抗寒性的贡献率比其它生理指标大;总体上库尔勒香梨属于抗寒性品种。

红外增温对库尔勒香梨越冬期树干形成层主要生理参数的影响

为了探讨越冬期树干形成层温度变化对形成层组织生理参数的影响,以库尔勒香梨为实验材料,在太阳辐射和气温达到日最大值的时间段,利用控温红外灯将实验组树干阳面形成层温度分别增温达到16℃、19℃、22%、25℃、28℃、31℃、34℃,采用热电偶温度传感器同时连续监测形成层温度并结合主要生理参数的变化,分析越冬期间树干形成层温度变化引起的融冻交替对树干组织主要生理参数的影响。结果表明,增温达到最大阳面形成层温度日较差的处理条件下,SOD、POD和CAT活性比对照分别降低了83.60%、84.62%、47.56%,相对电导率和可溶性蛋白含量分别升高了41.46%、46.81%;生理指标和形成层温度均呈负相关,其中CAT、可溶性蛋白和相对电导率呈显著性负相关。形成层温度日较差或融冻交替幅度与各生理参数均呈负相关,其中CAT、可溶性蛋白和相对电导率呈显著性负相关。保护酶系中,SOD对形成层温度变化最为敏感;虽然POD保护作用稍微迟钝,但在较强烈的形成层温度变化的条件下起到最好的保护作用;在形成层温度强烈波动的情况下,CAT保持最小变化幅度;可溶性蛋白通过调节渗透势,减轻细胞伤害程度。

四种果树叶片光响应曲线研究及短时间沙尘覆盖对光合参数的影响

以南疆特色果树巴旦、核桃、苹果和杏叶片为试材,分别对各果树叶片进行短时间沙尘和遮阴网覆盖处理,设计不同覆盖处理的单位面积滞尘量分别为3.0、6.0、8.8、15.8、18.0mg·cm-2,不同沙尘覆盖厚度对应的遮阴网覆盖厚度分别为白色纱网1层、白色纱网3层、白色纱网5层、黑色纱网1层、黑色纱网3层,并研究了不同处理下4种果树叶片光合参数的变化情况。结果表明:4种果树光补偿点LCP的大小顺序为苹果>巴旦>核桃>杏;光饱和点LSP的大小顺序为核桃>苹果>巴旦>杏;表观量子效率AQY的大小顺序为苹果>杏>巴旦>核桃;核桃的最大净光合速率最大,其次为巴旦,杏最小。短时间沙尘覆盖和遮阴网覆盖处理下4种果树叶片净光合速率(Pn)均随遮光率的增加呈逐渐降低趋势,沙尘胁迫下的下降程度比遮阴胁迫下的更大;遮光率为99.0%时2种胁迫下4种果树叶片Pn分别与对照值相比,其下降率排序均为核桃>巴旦>杏>苹果。4种果树叶片蒸腾速率(Tr)在沙尘胁迫中均随遮光率的增加呈逐渐降低趋势,遮阴胁迫对4种果树叶片Tr的影响趋势有所差异;遮光率为99.0%时,Tr在沙尘胁迫和遮阴胁迫中与对照值相比,其下降率排序分别为巴旦>核桃>苹果>杏;杏>核桃>苹果>巴旦。沙尘胁迫下核桃、苹果、杏叶片的光合作用受非气孔因素的限制,巴旦叶片净光合速率的下降是由于气孔和非气孔因素共同作用导致的;遮阴胁迫下苹果叶片光合作用只受非气孔因素的限制,而巴旦、核桃、杏叶片光合作用受气孔和非气孔因素的共同限制。

南疆主栽果树叶片抗污能力分析

为对南疆主栽果树叶片对沙尘污染的抗污能力进行分类,以南疆主栽果树叶片为材料,在自然污染状态下的果树叶片分别进行抗坏血酸、总叶绿素含量、p H、叶组织中相对含水量的测定和比较,并用Singh公式对南疆主栽果树叶片对沙尘污染抗污能力进行估算。结果表明,南疆主栽果树叶片叶绿素含量在33.48～57.03 SPAD,秋富最高,而无花果最低。p H的分布范围在3.67～6.60,大部分果树叶片都是酸性,无花果、樱桃、榅桲、白桑、红枣等接近中性。而叶组织中相对含水量在39.22%～77.01%,其中葡萄、伊犁香梨、句句梨、杏、小白杏、无花果等较高,库尔勒香梨最低。抗坏血酸含量变化幅度在0.43～2.01 mg/g,核桃最高,而李子、无花果、山楂等抗坏血酸含量最低。用Singh公式得到植物抗污能力APTI值,用系统聚类分析法进行分析,把南疆主栽果树对沙尘污染的抗污能力分为最好、较好、一般、较差、最差等5类。

沙尘胁迫对山楂光合、荧光特性的影响

以23a生山楂为试验材料,对叶片进行轻度沙尘胁迫(5mg/cm^2)和重度沙尘胁迫(12mg/cm^2),无沙尘覆盖为对照,并在10d、20d、30d、40d时测定叶片的光合、叶绿素荧光等参数,为山楂栽培管理提供理论依据。结果表明:随着沙尘胁迫程度的加重,山楂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势,重度沙尘胁迫的下降幅度大于轻度沙尘胁迫;但胞间CO_2浓度(Ci)呈先升后降的变化趋势,轻度沙尘胁迫的Ci值始终大于重度沙尘胁迫,说明在沙尘胁迫处理前期,非气孔因素是限制山楂叶片光合作用的主要因素,到处理后期气孔因素成为主要限制因素。沙尘胁迫导致最大PSⅡ量子产率(QYmax)呈下降趋势,但在处理后期通过提高PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、稳态下非光化学淬灭系数(q N_Lss)和稳态下PSⅡ的光淬灭系数(q P_Lss)来消耗过剩光能,保护光合机构。