水分条件变化对典型园林灌木叶片水势及光合特征的影响

北京市拥有丰富的灌木资源,很多种类具有较高的观赏价值和低耗水、抗旱性强等特点,有效地开发利用灌木资源应用于城市园林绿化,不仅可以节约园林灌溉用水量,还可降低园林养护成本。以北京市典型园林灌木大叶黄杨(冬青卫矛,Euonymus japonicus)、金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)、紫叶小檗(Berberis thunbergii var.atropurpurea)和棣棠(Kerria japonica)为研究对象,对4种灌木进行模拟干旱试验,分析干旱条件下,不同灌木的叶片水势、净光合速率和气孔导度等指标的变化规律以及相互关系。结果表明:(1)各灌木水分胁迫对水势的影响呈上升趋势,紫叶小檗变化最为明显,干旱组水势升高幅度为55.56%。(2)4种灌木中,大叶黄杨净光合速率对水分的适应能力较强,在干旱后期较干旱前净光合速率从1.3μmol·m^(-2)·s^(-1)增大到11.0μmol·m^(-2)·s^(-1)。(3)金叶女贞气孔导度开放值变化较其余3种灌木最大,2022年8月21日达到531.26 mmol·m^(-2)·s^(-1),而干旱组大叶黄杨变化最大,较干旱初期气孔导度上升30.75%。因此,适度干旱对于4种灌木的生长影响不显著。

干旱-复水对构树叶片水势和气孔开闭的影响

为探究干旱-复水对构树(Broussonetia papyrifera L.)叶片水势和气孔导度及其相关关系的影响,本研究以贵州贞丰(GZ)、河南周口(HN)、山东菏泽(SD)3个种源构树2年生幼苗为研究对象,研究不同干旱胁迫强度下构树叶片水势和气孔导度的变化特征。结果表明:干旱强度、干旱时间、种源及三者的交互作用均对构树叶片水势和气孔导度有显著影响。随着干旱胁迫强度的增强,GZ种源构树叶片水势显著降低,干旱胁迫指数明显增大,相较于对照(CK),轻度干旱(LS)、重度干旱(SS)处理下HN和SD种源构树叶片水势呈现先下降后上升的趋势。SS处理下各种源构树气孔导度显著低于CK。复水后,3个种源构树叶片水势和气孔导度均能恢复到CK水平。因此,干旱尤其是重度干旱显著降低了各种源构树水势和气孔导度,复水后均可恢复至正常供水水平,甚至出现超补偿生长。

干旱胁迫条件下6种喀斯特主要造林树种苗木叶片水势及吸水潜能变化

水势是反映植物水分亏缺或水分状况的一个直接指标,可用来确定植物受干旱胁迫的程度和抗旱能力高低。研究了6种喀斯特造林树种苗木在干旱胁迫条件下叶片水势及其吸水潜能的变化。结果表明:(1)随着胁迫强度的增加,6种树种不同生长时期,其叶片水势均表现出下降趋势,且不同干旱胁迫强度之间差异显著(P<0.002)。在干旱胁迫下,所有树种叶片水势均以生长旺期的下降幅度最大,生长末期次之,生长初期最小。在生长旺期,6个树种叶片水势最低值分别比对照下降了2.21MPa、2.14 MPa、3.57 MPa、2.89MPa、4.02MPa和3.07MPa。(2)侧柏苗木在生长初期轻度干旱条件下,其叶片水势胁迫指数只有0.150;在中度干旱胁迫条件下,其胁迫指数增加到0.559;在重度干旱胁迫条件下,达0.716,叶片水势下降超过70%。香樟苗木在生长初期轻度干旱胁迫条件下,其叶片水势胁迫指数就已达0.603,叶片水势下降超过了60%;在中度和重度干旱胁迫条件下,其水势胁迫指数相差不大。其它树种苗木的胁迫指数亦有与侧柏或香樟相似的变化趋势。(3)6个树种苗木在干旱胁迫条件下平均叶片水势与土壤水势差值大小排序为,生长初期:刺槐(1.261MPa)>香樟(0.850 MPa)>滇柏(0.846 MPa)>侧柏(0.568 MPa)>构树(0.524 MPa)>杜英(0.219 MPa);生长旺期:香樟(2.994 MPa)>刺槐(2.68 MPa)>侧柏(2.028 MPa)>滇柏(2.008 MPa)>杜英(1.824 MPa)>构树(1.543 MPa);生长末期:刺槐(0.692 MPa)>构树(0.687 MPa)>滇柏(0.653MPa)>侧柏(0.354 MPa)>香樟(0.338 MPa)>杜英(0.262 MPa)。(4)干旱胁迫复水24h后,不同生长阶段苗木叶片水势恢复指数随干旱胁迫强度的增加而逐渐减小。叶片水势恢复度按生长时期排序为:生长末期>生长旺期>生长初期。(5)利用隶属函数累加法将6个树种苗木的吸水潜能大小可排序为:侧柏>滇柏>刺槐>香樟>构树>杜英。

水、旱栽培条件下水稻叶片水势与抗旱性的相关分析及其QTL定位

为了揭示叶片水势在水稻抗旱中所起的作用及其遗传机制,以越富和IRAT109为亲本构建了120个重组自交系,开展叶片水势与抗旱相关性及QTL定位的研究。重组自交系及亲本群体在旱田和水田两种条件下种植,于始穗期测量叶片凌晨水势和中午水势;以抗旱系数作为抗旱鉴定指标。结果表明,叶片水势在重组自交系间变异显著。相关性分析表明旱田中午叶片水势与抗旱系数及旱田单株产量呈极显著正相关,旱田叶片水势变化与抗旱系数及旱田单株产量呈极显著负相关,说明旱田中午叶片水势高且能保持凌晨基础叶片水势的品种更具抗旱性。共检测到6个叶片水势加性QTL,其中旱田凌晨叶片水势2个,分别解释表型变异的5.4%和7.9%,旱田中午叶片水势1个,解释表型变异的10.0%,旱田叶片水势变化2个,分别解释表型变异的11.6%和9.5%,水田叶片水势变化1个。未检测到水田叶片水势加性QTL。共检测到5对上位性效应QTL,其中旱田中午和凌晨叶片水势各检测到1对上位性QTL,水田凌晨叶片水势上位性QTL1对,水田中午叶片水势上位性QTL2对。抗旱系数共检测到3个加性QTL和2对上位性QTL。叶片水势遗传力较低,田间直观选择效果差,利用分子标记辅助选择将会提高选择效率。

模拟干旱下毛竹叶片水势的动态变化

[目的]定量分析毛竹叶片凌晨水势随生长季节和竹龄的梯度变化趋势及其对截雨干旱的响应特征,阐明毛竹不同年龄个体水分供给关系的季节差异。[方法]通过人工截雨模拟干旱试验,采用PSYPRO水势测量系统动态监测毛竹叶片凌晨水势的变化。[结果](1)无论干旱与否,同一竹龄毛竹叶片凌晨水势在季节间差异较显著(P<0.05),而在竹龄之间无显著差异。(2)同龄毛竹叶片凌晨水势随生长季节变化呈现峰值,且因竹龄而异。自然生长(对照)1年生和7年生毛竹叶片凌晨水势随季节变化呈现"单峰"趋势,以9月份最高;2年生至5年生个体叶片凌晨水势随季节变化为"双峰"趋势,分别在9月份和12月份出现峰值。截雨干旱后,1年生和2年生毛竹叶片凌晨水势呈"双峰型",3年生至5年生随季节变化呈"单峰型"。叶片凌晨水势与土壤水分状况随季节变化趋势具有一致性。(3)截雨干旱与自然生长下毛竹叶片凌晨水势于不同生长季节随竹龄大小的变化趋势较为相似。干旱与否,在8月份至10月份生长旺盛期,叶片凌晨水势随着竹龄增加而下降,水分有从幼竹向老竹输送的趋势。12月份至翌年3月份孕笋期正好相反,随着竹龄增加其叶片凌晨水势增加,水分具有从老竹高水势向幼竹低水势输送的趋势。表明水分在毛竹不同竹龄个体之间输送补给方向因生长季节不同而存在差异。(4)在生长旺盛期,干旱处理毛竹叶片凌晨水势显著低于自然生长毛竹,且随着竹龄增加,水势差异幅度增大;在孕笋期,5年生以上老竹干旱后叶片凌晨水势低于对照毛竹。(5)不同生长季节不同冠层部位叶片凌晨水势存在差异,但均不显著,叶片凌晨水势随冠层分布趋势也受竹龄大小影响。[结论]同一竹龄毛竹叶片凌晨水势存在较显著的季节间差异,毛竹叶片凌晨水势与土壤水分状况的季节变化趋势一致。水分在毛竹不同竹龄个体之间输送方向因生长季节而异,表明水势是驱动毛竹适应干旱胁迫的重要因素。

小麦品种叶片水势与抗旱节水性的关系

为给叶片水势(LWP)在小麦抗旱节水鉴定中的应用提供依据,设置干旱胁迫(D)和非胁迫(W)两种水分处理,研究了21个冬小麦品种苗期(X1)、抽穗期(X2)和乳熟期(X3)的LWP变化及其与籽粒产量(Y)、抗旱指数(DI)、水分利用效率(WUE)的关系。结果表明,干旱胁迫导致所有品种LWP下降,下降幅度在品种间和生育期间存在差异,苗期、抽穗期和乳熟期的LWP分别平均下降0.34、0.21和0.12 MPa,品种变异系数分别为-44.1%、-43.3%和-98.3%。随生育进程的变化,LWP下降幅度有70%的品种呈"偏正态"型减小,30%呈"L"型减小。聚类分析表明,抗旱品种的LWP遗传距离小(0.6~0.7),水地品种大(0.85~0.95)。回归与通径分析表明,LWP与Y、DI、WUE均呈极显著正相关,相关系数为rDI>rWUE>rY,但不同生育期LWP对抗旱节水性有交互弥补或抵消的效应。综合分析认为,抽穗期LWP选择-0.2527^-0.1702 MPa,利用LWPX1、LWPX2、LWPX3相互结合评价抗旱性;以LWPX2为主,兼顾LWPX3评价WUE、兼顾LWPX1评价产量的策略,是抗旱节水小麦较理想的水分状况评价与选择决策。

不同水氮条件下水稻冠层反射光谱与叶片水势关系的研究

研究了不同水氮处理对水稻叶片水势及冠层光谱的影响,确立了叶片水势与冠层反射光谱的相关关系。结果表明,水稻叶水势随土壤含水量的升高而升高;在相同干旱胁迫下,低氮处理的叶水势高于高氮处理的叶水势。研究发现,比值指数与归一化指数的比值与水稻叶片水势、相对含水率呈良好的线性相关,从而获得了一种地面遥感监测水稻全生育期叶片水势的定量方法。

WP4C露点水势仪测定植物叶片水势时的影响因素——以降香黄檀为例

植物叶片的大小、形状、破碎化程度、测定时间及保存时间是影响植物水势测定的主要因素,但相关研究开展较少。本研究以成熟度相同,羽状复叶较多的降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen)为实验材料,利用WP4C露点水势仪监测叶片水势的日变化动态。结果显示,叶片水势测定最合理的时间段为9∶00-13∶00;测定叶片在4℃冰箱中保存不同时间后的水势变化值,确定4℃条件下保存1 h内为测定叶片水势的最佳保存时间;比较了不同形状、大小以及不同破碎化程度的叶片对水势测定的影响,结果显示叶片的大小、形状和破碎化程度对水势均有一定影响。因此,实际操作中应使用完整的单个叶片覆盖样品室以准确测定叶片水势。在优化测定条件后,利用该方法测定的水势值具有准确率高、重复性强、稳定性好等特点。

干旱和氮素交互作用对玉米叶片水势、气孔导度及根部ABA与CTK合成的影响

不同氮素条件下的玉米苗(西玉3号),进行干旱后复水处理。对玉米植株叶片水势,气孔导度和根系ABA,ZR的动态变化进行了研究,结果表明氮素增强了植物对干旱的敏感性,高浓度的CTK可保持气孔开张。适宜的处理,有利于提高植物的抗旱性。

6种喀斯特造林树种苗木叶片水势变化及影响因子研究

为了解不同树种的水势变化差异,为评价喀斯特地区不同造林树种的耐旱性提供理论依据,通过对六种喀斯特造林树种在不同生长季节叶片水势的时间变化的测定,以及其与外界环境的关系的分析,结果表明:(1)6个树种苗木叶片水势日变化趋势为:早晨苗木叶片水势最高,随着气温的上升,水势逐渐降低,中午或午后达到最低值,随后又随气温的下降逐渐提高,形成单峰(侧柏、香樟、杜英)或者双峰(滇柏、刺槐、构树)曲线;(2)6个树种苗木在生长初期(4月份)水势最高,随着气温的升高,水势逐渐下降,在生长旺期(8月份)达到最低值,随后随着气温的逐渐降低又逐渐升高,不同树种升高幅度不同;(3)6个树种苗木在3个不同生长期内其叶片水势绝对值与大气温度呈正相关关系,与大气相对湿度之间则呈负相关关系。

水分胁迫对金露梅叶片水势、光合特性和水分利用效率的影响

为解决青海高寒区绿化植物的栽培驯化问题,并为金露梅栽植的科学管理及高寒区水资源有效利用提供理论基础,以2年生金露梅幼苗为研究对象,通过盆栽方法人为控制土壤水分条件,测定不同土壤水分条件下金露梅苗木的光合生理特征,研究金露梅光合生理特性及其与土壤水分的相互关系。结果显示：1）金露梅凋萎系数为4.02%左右;2）土壤水分对金露梅叶水势及光合作用的影响具有阈值现象,净光合速率最大时土壤含水量为20.83%,水合补偿点为4.38%,水分利用效率最大时土壤含水量为13.82%;3）在砂壤土条件下,金露梅生长最适宜的土壤水分环境为8.33%~12.71%,此范围内既可以维持植物基本的生长所需,又可以最大程度提高水分利用效率;4）青海地区在金露梅盛花期（7月）,在无降雨的情况下,每2~3周补充一次水分能维持金露梅较好生长。2~3周的持续干旱所造成的伤害在灌水后可逐渐恢复,但连续1个月无任何供水会使金露梅死亡。

作物耐旱性与叶片水势简报

用SPAC理论分析大豆、花生、玉米、甘薯4种作物水势分布特点及耐旱性结果表明,植物叶片水势是植物水分状况的较好生理指标,玉米根、叶间水势差为0.293MPa,叶位间水势差为0.067MPa。不同作物叶片水势差异显著,作物叶片水势越高,其耐旱性越强。

微喷对冬小麦冠层微环境日变化及叶片水势的影响

采用裂区试验,以矮抗58为试验材料,在前期滴灌控水处理下,探究了不同的微喷处理对冬小麦冠层微环境、叶片水势和产量的影响。结果表明,在冬小麦灌浆后期微喷10 mm能显著降低冠层温度、二氧化碳摩尔分数,提高相对湿度、旗叶叶片水势。MW2处理(滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm)的产量、千粒质量最高,分别为6 952.39 kg/hm^2、45.44 g,均显著高于其他处理(P<0.05)。相关分析显示,产量与冠层温度呈极显著负相关、与旗叶叶片水势极显著正相关、与冠层相对湿度显著正相关。可见,滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm,能够改善冬小麦冠层微环境,缓解空气高温对小麦的胁迫,显著提高千粒质量,增加产量。

R:FR值对温室切花菊叶片水势及茎流的影响

以切花菊品种神马(Jinba)为试验材料,设计4个red(660 nm±10 nm):far-red(730 nm±10 nm)值(0.5、2.5、4.5、6.5)的LED光源短日处理,研究不同R:FR值对温室切花菊叶片水势及茎流速率的影响。结果表明,所有处理的菊花叶片水势均出现早晚高中午低趋势。叶片水势最低值所对应的R:FR顺序为:2.5<4.5<0.5<6.5,水势日变幅大小顺序与之相反。不同R:FR值处理间的菊花茎流速率差异明显。茎流速率及其变化幅度由大到小的R:FR顺序为:2.5、4.5、6.5、0.5。现蕾期和开花期两个发育阶段,不同处理菊花植株的日蒸腾量均以R:FR值2.5处理最高,分别为4.73和9.03 mm。研究发现蒸腾速率与R:FR值呈显著正相关,叶片水势值与R:FR呈负相关,该研究可为温室切花菊光质管理提供科学依据。

周期性土壤干旱和叶片水势对气孔响应木质部ABA灵敏度的影响(英文)

研究了周期性土壤干旱期间气孔对木质部ＡＢＡ响应的灵敏度的变化以及叶片水势对灵敏度的影响。实验结果证明了木质部ＡＢＡ浓度是反映根系周围土壤水分状况的一个指标的结论。土壤周期性干旱不影响木质部ＡＢＡ浓度对土壤水分状况的依赖关系，但显著地提高了气孔对木质部ＡＢＡ 响应的灵敏度。根据对实测数据的数学模拟结果显示，引起气孔导度下降５０％ 所需的木质部ＡＢＡ浓度从第一轮土壤干旱的７５０ ｎｍｏｌ／Ｌ降至第二轮土壤干旱的５５０ ｎｍｏｌ／Ｌ。分根实验的结果表明，叶片水分亏缺显著提高了气孔对木质部ＡＢＡ 的响应的灵敏程度，全根干旱中引起气孔导度下降５０ ％ 所需的木质部ＡＢＡ 浓度比半根干旱的小２ ～４ 倍。这表明，气孔对木质部ＡＢＡ响应的灵敏度不是一个固定的特性。

基于红外热图像的水分胁迫指数与叶片水势的关系研究

分别获取了棉花新陆早33号、13号2个品种在5个关键生育时期经5种水分处理后的冠层红外热图像和叶片水势(Ψ_L)。从红外热图像中提取了棉花冠层受光叶片的温度,计算了棉花的作物水分胁迫指数(Crop Water Stress Index,CWSI)。分析表明,2个品种的棉花经5种水分处理后冠层的CWSI和Ψ_L随生育进程的变化趋势相反,Ψ_L与棉花的生育进程趋势一致,变化顺序均为W_5>W_4>W_3>W_2>W_1。利用棉花建模样本的CWSI与Ψ_L的线性相关函数方程(r=-0.8903^(**),n=24,α=1%)对检验样本的Ψ_L进行了估测。实测的Ψ_L与估测的Ψ_L呈极显著线性关系(r=0.8971**,RMSE=0.1223,n=24,α=1%),估测的Ψ_L的相对误差为0.0981,估计精度为90.2%。结果表明,由红外热图像提取的CWSI能够实时、快速、非破坏性地估算棉花叶片的水势,较精确地预测棉花的水势。

花生高油突变体的定向筛选及籽仁含油率与叶片水势的相关性分析

本研究以花生品种'花育20号'作为诱变材料,以平阳霉素作为诱变剂添加于体胚诱导培养基中进行离体诱变,将存活并已形成体胚的外植体转移到添加羟脯氨酸的体胚萌发培养基中定向筛选高油突变体。再生植株经嫁接移栽田间,从突变体后代中获得了一批高含油率突变品系,并育成了'宇花9号'(含油率61.05%)等高产高油新品种。以突变品系及其亲本作为试验材料,测定突变体品系籽仁含油率与干旱胁迫后花生叶片水势,并研究了二者的相关性。结果表明,经干旱胁迫处理的叶片水势与籽仁含油率呈极显著正相关,相关系数为0.9121。本研究结果可为花生高油育种过程中含油率的鉴定提供简易的鉴定方法,并开辟了新的花生高油育种方法。

水分胁迫对3个枣品种叶片水势和耗水量的影响

对朝阳地区常见的3个品种枣苗2年生嫁接苗进行4个不同土壤控水处理,设置4个土壤水分处理梯度,研究3个枣苗品种在不同水分胁迫条件下,随着胁迫时间延长,其叶水势的变化规律。结果表明,三星大枣相比其他2个枣品种抗旱性更强。对3种枣苗耗水量情况的初步研究得出,3种枣苗耗水量最大值均出现在8月中下旬,其中三星大枣耗水量高于其它2个枣苗品种。

叶片水势降低对荔枝光合作用的影响

荔枝(Litchi chinensis)是岭南佳果。但它生长的地区范围狭小,植株生长缓慢,故不易扩大种植和增加果实产量。除了研究荔枝开花习性的工作外,关于荔枝对环境适应性所知甚少。在华南,植物仍遭受季节性干旱。在自然田间情况下,荔枝也常受到土壤缺水和低的空气相对湿度的影响。研究叶片水势降低和空气相对湿度变化对荔枝叶片光合作用的影响,将有助于阐明荔枝对环境因素的适应性和生理反应。本文报道叶片水势降低、叶片/空气水蒸汽压陡度和细胞间 CO_2浓度变化对荔枝光合作用的影响。

几种作物叶片水势的初步研究

水稻、玉米和花生3种作物的叶片水势的日变化,都以黎明最高,上午较剧降低,午后13～14时最低,傍晚和晚上逐渐回升,黎明又出现最高值。水稻叶片水势日变化与温度日变化,呈极显著负相关。不同叶位的叶片水势,以最顶部展开叶最高,随着急剧下降,展开叶下一叶及下位叶的水势较低,变化与叶位次序无关。同一种作物,不同植株之间的叶片水势差异甚大。用水势仪(HR——33T DEW POINT MICROVOLTMETER)法和小液流法对5种植物叶片水势进行测定比较,结果基本一致。