不同生态修复草种对土壤水分蒸散的影响

以紫花苜蓿、结缕草、青绿苔草和无芒雀麦为试材,通过人工草地建植对退化植被进行生态修复,实时监测植被NDVI指数、根系体积、土壤含水量及水分蒸散动态变化,研究不同草种植被覆盖效果及其对土壤蒸散特征的影响,揭示植被土壤水分吸收的主要作用机理,以期为我国北方地区适宜生态修复草种选择提供参考依据。结果表明:4种生态修复草种均可快速增加植被生物量,减少非生长季土壤水分蒸散,但生长季植被生物量增加,土壤水分吸收增强,土壤蒸散明显增加,且不同草地月蒸散量峰值排序为青绿苔草(112.65 mm)>结缕草(107.42 mm)>紫花苜蓿(98.19 mm)>无芒雀麦(86.69 mm)。另外,植被根系分布及其体积变化是土壤水分吸收的关键,根系体积越大,分布越集中,土壤水分吸收能力越强,其中,青绿苔草与结缕草土壤水分吸收的主要区域在0~20 cm土层,紫花苜蓿与无芒雀麦在20~40 cm土层。综上所述,由于生长季植被增加土壤水分蒸散,建议北方干旱缺水地区生态修复过程中尽量选择水土保持能力强但水分消耗相对较少的植物种类,就供试植物优先选择无芒雀麦,其次是紫花苜蓿。

高温和液氮处理对马棘种子萌发能力的影响

马棘为豆科木兰属多年生小灌木,具有较高的饲用及生态价值,但自然条件下种子的发芽率低,研发提高马棘种子萌发能力的技术措施,将为马棘的推广应用提供重要支撑。本试验以2022年收获的马棘种子为试材,进行不同时间的高温(60℃)、液氮及其组合预处理,并开展发芽实验。其中,液氮和高温分别设计了4个种子处理时间,液氮处理的时间分别为0.5、1、2、5min;高温(60℃)处理的时间分别为10、30、60、180min;组合处理包括先高温后液氮处理及先液氮后高温处理两种方式;试验处理有自然萌发条件下的对照(CK)、8个单一处理及32个组合处理,共计41个。种子发芽周期结束后计算种子发芽率、发芽势、发芽指数及平均萌发时间,并利用隶属函数的方法评价不同处理对马棘种子发芽能力的影响。马棘种子自然条件下发芽率为55%,不同时间高温处理对种子发芽率的提升作用不显著(P>0.05);用液氮处理马棘种子1min后,发芽率可达78.5%,显著高于CK(P<0.05);先高温后液氮组合处理中,高温30min+液氮5min、高温60min+液氮2min两处理发芽率可达80%;先液氮后高温组合处理中,液氮1min+高温60min发芽率最高,可达82.5%,比CK发芽率高27.5%。液氮1min+高温60min处理,能显著提高马棘种子的发芽能力,且该方法处理种子,操作简单,耗时短,生产实用性强,值得推广。

哈尔滨地区野生观赏草资源及观赏性评价

以哈尔滨地区野生的40种观赏草资源为试材,采用灰色关联分析法,研究了哈尔滨地区40种观赏草的生长状况和观赏价值,对其进行综合评价,以期更好地开发观赏草资源。结果表明:在40种观赏草中,有33种与理想种的关联度达到了0.6以上,综合评价较高的观赏草有籽粒苋(Amaranthus caudatus L.)、白三叶(Trifolium repens L.)、黑心菊(Rudbeckia hirta L.)、猫儿菊(Hypochaeris ciliata(Thunb.)Makino)、无芒雀麦(Bromus inermis Layss.)及千屈菜(Lythrum salicaria L.)等6种,与理想种的关联度分别为0.8124、0.7834、0.7712、0.7532、0.7531和0.7501,可考虑直接应用于哈尔滨地区城市的园林绿化美化中。

草地早熟禾转录因子PpMYB44基因克隆及非生物胁迫响应分析

MYB转录因子在植物次生代谢调节、激素信号转导和抗逆等生理生化过程中发挥重要作用。为揭示MYB转录因子对草地早熟禾(Poa pratensis L.)逆境胁迫条件下的响应,本研究克隆了PpMYB44基因,并进行了生物信息学分析,应用qRT-PCR技术对该基因在组织中的表达特异性及非生物胁迫处理下的表达进行了检测。结果显示,PpMYB44包含典型结构域PLN03091超家族,与其在黑麦草(Lolium perenne)中的同源基因相似度较高。草地早熟禾PpMYB44基因存在组织特异性,其相对表达量由高到低依次为根>茎>叶;PpMYB44显著响应干旱、盐、磷和氮胁迫,干旱、氮胁迫抑制PpMYB44基因表达;盐和磷显著促进其表达;经植物激素SA、GA处理后,PpMYB44相对表达量下调,而IAA及GABA促进该基因表达。本研究为丰富草地早熟禾转录因子MYB家族在非生物胁迫下的调节机制提供了理论基础。

四种唇形科鼠尾草属园林地被植物抗旱性研究

以一年生的彩苞鼠尾草(Salvia viridis)、蓝花鼠尾草(Salvia farinacea)、红花鼠尾草(Salvia coccinea)、林下鼠尾草(Salvia nemorosa L.)实生苗为试材,采用缓慢干旱的方法,研究了其在特定条件下的叶片相对含水量、叶绿素(a+b)总含量、叶片丙二醛(MDA)含量和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等指标的变化规律,以期为鼠尾草在兰州的引种、栽培和生态适应性提供参考依据。结果表明:4种鼠尾草的抗旱生理指标的变化并非完全一致,叶片相对含水量和叶绿素总含量整体上呈现下降的趋势;CAT活性呈上升的趋势;而MDA含量和SOD、POD活性呈现先升后降的趋势。利用模糊数学隶属函数法对4种鼠尾草抗旱能力进行综合评价,抗旱性能力强弱顺序为彩苞鼠尾草>红花鼠尾草>蓝花鼠尾草>林下鼠尾草。

草地早熟禾苗期耐低温的生理特性研究

为了探究不同抗性草地早熟禾苗期对低温胁迫的生理特性差异,以10个常用草地早熟禾品种为试验材料,将幼苗叶片进行不同程度的低温胁迫处理,利用细胞伤害率和对应的低温度梯度进行Logistic方程拟合,获得半致死温度(LT50)并筛选抗寒品种和低温敏感品种,并以二者为试验材料进行相关生理指标的测定和相关性分析。结果表明,草地早熟禾‘普瑞芬’的LT_(50)为-17.5℃,表现出较好的抗寒性,‘帝国’的LT_(50)为-3.2℃,表现出对低温的敏感性;经低温胁迫处理后抗寒品种‘普瑞芬’的相对电导率和丙二醛含量显著下降并低于低温敏感品种‘帝国’,而‘普瑞芬’幼苗中干物质含量、相对含水量和苗长等生长指标和叶绿素含量、渗透调节物质(游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)和抗氧化酶活性(SOD、POD和CAT)均高于‘帝国’;经相关性分析表明,低温对草地早熟禾幼苗的干物质,苗长和根长及渗透调节物质含量影响较大且各指标之间相互作用。

外源褪黑素对铅胁迫下狗牙根生长及抗氧化性的影响

以新农1号狗牙根和天堂328狗牙根为材料,在狗牙根种茎生长20 d后,以浓度0、5、20、50μmol/L褪黑素对狗牙根进行浇灌处理,之后以浓度0、1000、2000 mg/kg醋酸铅溶液对狗牙根进行胁迫处理。结果表明:未施用醋酸铅时,新农1号狗牙根的相对含水量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性均显著高于天堂328狗牙根(P<0.05)。铅胁迫导致狗牙根生长受阻,同时细胞的氧化应激反应增加。在铅胁迫下,与对照相比,用20μmol/L和50μmol/L浓度的褪黑素预处理后的狗牙根表现出更高的抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,叶绿素含量和相对含水量增加。可见,褪黑素通过增强狗牙根的抗氧化酶活性,增加非酶抗氧化物质含量来清除铅胁迫下产生的自由基。

基于科学理论与气象要素的草坪建植与养护技术研究

为了增强城市草坪建植和养护技术的科学性和精细性,基于生态学原理研究了草坪建植和养护对生态系统的要求,以及受气温、降水、蒸发等气象因素影响下,草坪建植土壤水分对草坪的蒸散和生长的影响,以气象数据作为指导,开展土壤水分的变化特征及草地城市草坪土壤水分蒸发特性研究。结果表明:降水条件是影响草坪草蒸散的重要因素,当土壤含水量为田间持水量的70%~85%时,草坪的蒸散量最大;而土壤含水量在40%~55%时,草坪的蒸散量最小,且城市草坪建植的草业面积指数,地上地下生物量均与土壤的含水量呈正相关的关系。

景德镇市区地被植物资源调查及其在园林中的应用

为了探究景德镇市地被植物资源及其在园林中的应用,对景德镇市区园林绿化中地被植物进行了实地调查。结果表明,景德镇市区的地被植物共有44科74属84种;优势科有菊科、豆科、禾本科、木犀科、天门冬科等;生活型以草本植物为主,为53.57%;从园林景观特征来看,园林景观以常绿植物为主,以观叶和观花植物为主,观果植物和花香植物很少。同时对景德镇市地被植物应用存在的问题和提升策略进行了探讨。

薹草属植物的生物学研究进展

薹草属(Carex)隶属于莎草科,是被子植物中最大的属之一。该属植物种类繁多,可见于林下、林缘、湿地、草甸等多种生境,分布较为广泛。该属内许多薹草种株型优美,抗性较强,在园林植物造景、盐碱地绿化和湿地植被修复等方面起着重要的作用,因而近年来逐渐受到人们的关注。基于此,本文从薹草属植物的系统分类、抗逆性与栽培繁殖3个方面对其分类依据、新种发现情况、不同非生物因子的影响以及不同繁殖方式和养护特点进行了总结,并提出了研究展望。以期为薹草属植物应用于园林绿化与生态修复提供理论依据,也为薹草属植物后续在抗逆机理、种子萌发和快速繁殖等方面深入研究提供思路。

草地早熟禾PpSWEET1b基因克隆及功能研究

SWEETs糖转运蛋白是一类在真核生物和原核生物中均存在的促进糖通过细胞膜流动的转运蛋白之一,参与调控植物的生长发育和胁迫响应过程。以草地早熟禾品种蓝月为材料,以叶片cDNA为模板克隆PpSWEET1b基因,采用花序侵染法转化拟南芥,获得了PpSWEET1b拟南芥过表达株系,并研究干旱和低温胁迫对转基因和野生型拟南芥生长、生理及基因表达的影响。结果表明:干旱和低温胁迫下,PpSWEET1b过表达植株生长状态均优于野生型,叶片MDA含量显著低于野生型,但葡萄糖含量较野生型显著增加,抗旱性和抗寒性明显增强;PpSWEET1b过表达植株可能协同SWEET2和SWEET3共同参与了对低温的响应。此外,以叶片DNA为模板克隆了PpSWEET1b基因的启动子序列,顺式作用元件预测发现,其含有多个与胁迫和激素响应、光响应相关的元件。综合以上结果表明,草地早熟禾PpSWEET1b基因在耐旱和耐寒方面发挥着重要作用,可为草坪草抵抗非生物胁迫生物育种提供新的优异基因资源。

不同栽培基质对无芒隐子草种子萌发和幼苗生长的影响

【目的】无芒隐子草(Cleistogenes songorica)是一种抗旱能力较强的草种,但因其种子有休眠现象,成苗周期长,导致无芒隐子草在田间种植的出苗率和存活率不高,本研究旨在解决这一问题。【方法】采用基质栽培技术,选择来源广泛易获得的7种基质(泥炭、锯末、细砂、菇渣、蛭石、珍珠岩、陶粒)对无芒隐子草进行培育,并测定了各基质的理化性质以及无芒隐子草的萌发指标和生长指标。【结果】细砂、泥炭、锯末以及蛭石培育的无芒隐子草在发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及苗长等指标上均优于其他3种基质,其中锯末、细砂、泥炭和蛭石培育的无芒隐子草发芽率分别比菇渣提高了6.4倍、6.3倍、5.9倍和5.8倍。【结论】通过隶属函数法对各基质进行综合评价,排序为锯末>蛭石>细砂>珍珠岩>泥炭>菇渣>陶粒,推荐使用细砂、泥炭、锯末和蛭石作为无土栽培基质培育无芒隐子草。

莓叶委陵菜叶插繁殖技术研究

莓叶委陵菜(Potentilla fragarioidis)作为我国北方地区极具开发潜力的乡土地被植物,存在着有性繁殖材料不易获得且繁殖系数较低的问题。而扦插繁殖作为一种无性繁殖手段,能为莓叶委陵菜的快速繁殖提供新的途径。本研究以莓叶委陵菜生长健壮、无病虫害的叶为试验材料,通过正交试验针对不同扦插基质、激素种类及其浓度对莓叶委陵菜叶插生根效果的影响进行探究。结果表明,莓叶委陵菜插穗在扦插45 d后能够形成根系,不同处理水平的扦插基质、激素种类及其浓度间的交互效应对插穗生根效果的影响具有显著差异(P<0.05)。扦插基质是影响莓叶委陵菜叶插生根率的主导因子,而激素种类是影响平均单株生根数、平均单株总根长、最长根长和根系效果指数的主要因素。以草炭+珍珠岩+蛭石(1:1:1)为基质,扦插前使用300 mg·L^(-1)的IBA对插穗进行处理生根效果最佳,该处理方式下扦插生根率达63.33%,平均单株生根数为6.90条,平均单株总根长为27.98 cm,最长根长13.83 cm,根系效果指数达20.50。本研究结果可为莓叶委陵菜无性系繁殖体系的快速建立提供理论依据。

一年生早熟禾种子萌发适宜温度研究

【目的】探究一年生早熟禾(Poa annua)种子萌发适宜温度。【方法】试验以甘肃省16个不同地区的野生一年生早熟禾种子为材料,设4、8、12、16、20、24、28和32℃8个恒温处理,研究温度对一年生早熟禾种子萌发的影响。【结果】随着温度的升高,一年生早熟禾种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长、苗鲜重、活力指数均呈先增后减趋势,胚芽长呈逐渐增大趋势。结论隶属函数综合评价表明,光照周期为16 h光照/8 h黑暗,相对湿度55%的恒温条件下,野生一年生早熟禾种子适宜萌发温度范围为16~24℃,最适萌发温度为24℃。

山东枣园地被植物对土壤固碳能力的影响

为明确枣园常用地被植物吸收二氧化碳(CO_(2))能力及其对土壤固碳能力的影响,选择可有效降低空气中温室气体的鼠茅草、长柔毛野豌豆和油菜等草品种,以自然生草为对照,研究分析不同地被植物吸收碳的能力,刈割覆盖后生物量损失量、残渣分解初期碳含量、分解末期碳含量和土壤有机碳含量的变化,为枣园地被植物选择提供依据。结果表明:长柔毛野豌豆吸收碳的能力最强,达3596.7~4822.3kg·hm^(-2)·a^(-1);自然生草刈割覆盖并分解3个月后残渣剩余碳最多,在1164.55~2529.97kg·hm^(-2);油菜碳释放碳量高于其他3种地被植物,平均5679.7 kg·hm^(-2)·a^(-1),最高达6316.67kg·hm^(-2)·a^(-1),是对照的1.56倍;油菜使土壤固定的有机碳最多,达4790.75kg·hm^(-2)·a^(-1),为对照的1.4倍。

野牛草雌、雄株对干旱胁迫的生理响应差异

野牛草(Buchloe dactyloides)是草坪草种中少有的雌雄异株植物,分析野牛草雌雄株抗旱差异性,为雌雄异株植物生理差异研究提供理论基础。本研究采用‘Texoka’品种野牛草作为试验材料,使用雌、雄株的克隆分株扦插繁殖,成坪后进行3种干旱胁迫处理:对照处理(田间持水量在90%,CK)、半干旱处理(田间持水量50%,H)、干旱处理(田间持水量30%,D)。结果表明,随着干旱程度的增加,野牛草雌株和雄株的株高、生物量、根冠比、叶片相对含水量以及叶绿素荧光参数的变化不显著(P>0.05);丙二醛含量和脯氨酸含量与干旱程度均呈正相关关系,且雌株含量显著大于雄株(P<0.05)。野牛草雌株超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性在干旱处理时显著大于雄株。此外,雌、雄株之间的抗氧化酶活性变化并不一致,在同一水分条件下雌株的抗氧化酶活性显著大于雄株,表明野牛草雌株相对于雄株具有更强的清除活性氧能力。双因素分析结果和主成分分析结果也表明野牛草响应干旱胁迫存在明显的性别差异,隶属函数分析发现,野牛草雌株的抗旱性综合评价高于雄株。综上,野牛草雌、雄株对干旱胁迫的响应存在性别差异,且野牛草雌株的抗旱性强于雄株。

32份早熟禾种质资源表型性状遗传多样性分析

本研究以32份早熟禾(Poa)种质资源为研究对象,利用多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析,评价其表型性状的变异水平,为青藏高原高寒地区早熟禾种质资源的品种选育提供依据。结果表明:通过多样性分析,遗传多样性指数最高的是总生物量(H′=2.21),变异系数最大的是株高(31.70%),其次是根长(22.04%)、总生物量(19.21%)和茎粗(16.38%);通过主成分分析得出第1主成分贡献率最大(30.274%),载荷量由高到低分别是花序长(0.748)、叶面积(0.746)、叶宽(0.705)、茎粗(0.704);通过聚类分析和综合得分,将资源分为Ⅲ大类,第Ⅰ类具有植株高大、茎叶比大、花序多,茎秆粗壮等特点,筛选出18-182、18-004、17-060这3份材料适合在饲草生产、混播草地等方面应用;第Ⅱ类具有植株矮小、叶片短而宽等特点,筛选出14-061这1份材料适合在生态恢复方面加以利用;第Ⅲ类具有植株矮小、叶片长而窄、生物量大等特点,筛选出17-105、17-332、18-064、18-139、15-048、17-044这6份材料可作为观赏利用型目标亲本进行品种培育。

10份沿阶草种质资源不同遮阴处理对农艺性状及叶片含水量影响的研究

试验以来自不同地区的10种沿阶草种质资源为研究对象,通过不同的遮阴程度处理,研究遮阴对农艺性状的影响,采用比较法结合田间试验综合比较了种质材料间不同遮阴处理对农艺性状的影响差异,并初步筛选出了适合成都地区种植的耐阴性较好的沿阶草资源材料。结果如下:试验材料的株高随植物的遮阴程度的不同而变化,在适宜的遮阴程度中株高指标会上升;耐阴性强的材料SAG-OJ-19002、SAG-OJ-19004、SAG-SY-19005、SAG-DZ-19007、SAG-XJ-19008、SAG-BQ-19010的分蘖也会随着时间的增加而增加;试验材料的叶长、叶宽随着遮阴时间的增加而增加;其含水量(LWC)也随着遮阴时间的增加而增加。

‘紫叶’狼尾草高效繁育方法研究

以‘紫叶’狼尾草(Pennisetum setaceum‘Rubrum’)为试材,采用分株繁殖和扦插繁殖的方法,研究了分株方式及不同扦插部位和吲哚乙酸(IBA)浓度处理对幼苗生长状况及增殖效率的影响,以期筛选出‘紫叶’狼尾草最佳繁育条件,为其高效繁育提供参考依据。结果表明:‘紫叶’狼尾草扦插的繁殖效率显著高于分株繁殖。‘紫叶’狼尾草茎秆不同部位扦插产生幼苗的生长优劣程度依次为下部芽苞>中部芽苞>上部芽苞;以0.3%IBA处理芽孢时幼苗生长状况最佳,以0.3%浓度处理下部芽孢时增殖系数最高。

7个匍匐翦股颖抗褐斑病的初步比较及生理响应

为筛选抗病匍匐翦股颖材料,本实验对立枯丝核菌接菌侵染后的7个匍匐翦股颖材料的生理指标进行测定,通过主成分分析对其抗病性进行综合比较。结果表明,受到病原菌入侵后,植物叶片的叶绿素、可溶性蛋白(SP)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量下降;丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(APX)含量上升。将这10个生理指标转化为4个主成分因子,计算出得分D值,评分最高的为‘光芒’。通过主成分分析法综合各项生理指标表明:7个品种匍匐翦股颖的抗病性排序为光芒>A-1>007>A4>朝阳>宣言>佳美,为后续匍匐翦股颖抗病机制的研究以及抗病新品种的培育奠定基础。