贡嘎山地区不同海拔冷杉比叶质量和非结构性碳水化合物含量变化

以贡嘎山地区磨西山谷东北坡和康定山谷西南坡为样地,研究了高山林线和低海拔冷杉休眠期和生长旺盛期针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量.结果表明:生长在温暖湿润的磨西山谷东北坡的冷杉针叶比叶质量和组织非结构性碳水化合物含量均高于炎热干燥的康定山谷西南坡;高山林线冷杉比叶质量大于低海拔冷杉;高山林线冷杉组织非结构性碳水化合物含量总体高于低海拔冷杉,且生长期比休眠期更为显著.研究结果不支持"碳供应不足导致高山林线形成"的假说.

毛竹比叶质量时空变化及对截雨干旱的响应

[目的]定量分析毛竹叶片比叶质量随生长季节、冠层部位和竹龄的变化及其对截雨干旱的响应,为全球气候变化下毛竹人工林可持续高效经营提供理论依据。[方法]以毛竹为研究对象,通过人工截雨干旱试验,对毛竹叶片比叶质量时空特性进行测定分析。[结果](1)截雨干旱与自然生长下,毛竹叶片比叶质量存在显著季节差异和年龄差异;不同生长季节,毛竹叶片比叶质量均随竹龄增加而增加;各龄竹比叶质量随生长季节的变化趋势均为春季>冬季>秋季>夏季。(2)截雨干旱与自然生长下,各龄竹比叶质量冠层差异不显著;自然生长下,比叶质量随冠层高度的垂直变化在不同生长季节均为冠层上部>冠层中部>冠层下部;截雨干旱下,比叶质量随冠层高度的变化因生长季节变化而不同。(3)截雨干旱下,各龄竹不同季节的比叶质量均高于自然生长下的比叶质量。干旱缓解了各冠层比叶质量的季节差异。截雨干旱与自然生长间比叶质量差异显著性受竹龄影响。(4)不同处理下各季节毛竹叶片比叶质量与土壤含水量、竹龄呈线性正相关。[结论]毛竹属于低比叶质量物种,生长季节显著影响其比叶质量变化;与光照相比,土壤水分条件对毛竹比叶质量产生重要影响。

控释氮肥对棉花果枝叶比叶质量及单株地上部生物量的影响

通过不同施氮量以及常规氮肥和控释氮肥的对比试验,研究控释氮肥对棉花单株地上部生物量及果枝叶比叶质量的影响。结果表明:控释氮肥可提高棉花果枝叶比叶质量(LMA),可延长棉花单株地上部生物量快速增长持续期,推迟其快速累积持续期起止时间,增加其快速累积平均速率,增加棉花单株地上部生物量快速累积期的累积量。由此可知,控释氮肥可提高棉花果枝叶的光合能力,增加棉花单株地上部生物量的累积,从而增加子棉产量。研究表明,与普通氮肥比较,适宜施氮量(240kg.hm-2)下,控释氮肥可提高子棉产量4.09%。

宁夏不同生态区小麦碳同位素分辨率与灰分、比叶质量、收获系数等指标的相关性研究

在宁夏设4个试验点(银川2个点,惠农1个点,固原1个点),于2005年春小麦生长季,研究20份春小麦材料的抽穗期、灌浆期、成熟期的生理和农艺指标的表现及相互关系.结果表明:4个试验处理的碳同位素分辨率(Δ)与收获系数、气孔导度呈正相关,与出苗到抽穗期的天数、株高呈负相关,旗叶Δ与成熟期旗叶灰分呈正相关,与灌浆期比叶质量呈显著负相关.银川的2个处理,籽粒Δ与成熟期籽粒灰分呈显著负相关.

植物比叶质量研究进展

比叶质量(LMA)是叶片经济型谱中最基础的叶功能性状,也是重要的复合型结构参数。LMA不仅与植物的许多生理反应密切相关,而且能定量测定光合产物在单位叶面积的投入,因而被认为是反映植物生态策略的重要指标。目前,有关LMA的深入研究已在植物生态学、农学、林学、植物生理学领域全面展开。该文系统阐述了LMA在叶片整体、组织、细胞三个水平的结构解析和计算方法;重点分析了LMA对光合作用的影响;讨论了LMA的内在遗传差异以及外部的环境胁迫因子(温度、水分、光照)对LMA的影响,以期梳理比叶质量研究的思路、策略和方法,为今后的研究提供借鉴和参考。

黄土高原油松和刺槐叶片光合生理适应性比较

以黄土高原地区由南向北分布的杨凌、永寿、富县、安塞、米脂、神木等县为研究地点,研究不同地区油松和刺槐的光合特性与叶结构性状间的关系.结果表明,不同地区油松针叶和刺槐叶片的净光合速率(Pn)、光合氮利用效率(PNUE)、水分利用效率(WUE)、比叶质量(LMA)、氮含量(Nmass)和叶绿素相对含量(Chl)差异均达极显著水平(P<0.001),说明不同地区油松和刺槐的光合能力和叶结构性状参数差异很大.由南向北,油松的Pn、WUE和PNUE呈略微增加趋势,而刺槐则呈显著降低趋势,表明油松在干旱生境下仍能维持较高的光合能力,而刺槐光合能力明显受到抑制;油松和刺槐的LMA均呈略微上升趋势,而Nmass和Chl均呈略微下降趋势,且刺槐的变化幅度高于油松,说明油松从生理代谢和叶结构性状上对干旱环境的适应能力均强于刺槐.相关分析表明,不同地区油松和刺槐的LMA与Nmass整体上呈极显著负相关;Pn、PNUE与LMA、Nmass相关不显著,与Chl呈极显著正相关;WUE与LMA呈显著负相关(P<0.05),与Nmass呈显著正相关.

不同修剪措施对薄壳山核桃枝条生长及枝条和叶片碳氮代谢物积累的影响

以薄壳山核桃品种‘马罕’（Caryaillinoensis‘Mahan’）的5年生嫁接苗为实验材料,研究枝条短截（1/4、1/3和1/2短截）以及枝条和主干的环剥和环割对其枝条生长及枝条和叶片中碳氮代谢物积累的影响。结果显示：经不同程度短截处理后,枝条萌芽率均显著高于对照（未经任何修剪）,新枝的数量、长度和直径也均不同程度高于对照,而比叶质量及叶绿素含量总体上与对照无显著差异；经1/2和1/3短截处理后,长度0-10cm和30cm以上的新枝比例明显提高；枝条和叶片中可溶性糖含量和C/N比均高于对照、全N含量均低于对照,枝条中淀粉含量低于对照而叶片中淀粉含量高于对照。经枝条环剥和环割处理后,枝条萌芽率和比叶质量均高于对照但无显著差异,枝条平均长度增长量和叶绿素含量均显著低于对照、枝条平均直径增长量均显著高于对照；枝条和叶片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于对照,全N含量均低于对照。经主干环剥和环割处理后,枝条的萌芽率和平均直径增长量以及比叶质量均显著高于对照,枝条平均长度增长量和叶绿素含量均显著低于对照；枝条和叶片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于对照,枝条中全N含量高于对照而叶片中全N含量则低于对照。此外,品种‘马罕’的结果枝长度为0-30cm,其中长度0-10cm的结果枝数量最多。研究结果表明：不同短截措施均能提高薄壳山核桃的萌芽率、促进新枝伸长和增粗；而枝条和主干的环剥和环割处理对枝条萌芽率无明显促进作用,但有利于枝条增粗；不同修剪措施总体上有利于其叶片及枝条中碳水化合物的合成和积累。总体上,1/3短截及枝条和主干的适度环剥可促进品种‘马罕’结果枝的形成。

9个阔叶树种叶绿素估测模型

为了方便快速准确地测量树木叶片的叶绿素质量分数,对9个阔叶树种的叶片采样,利用CCM-200测得的叶绿素指数(CCI值)和叶片厚度因子建立叶绿素的估算模型,将估算结果与萃取法测量叶绿素质量分数比较,分析发现:仅利用CCM-200测得的叶绿素指数估算叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素质量分数的线性模型误差较大,叶绿素指数与叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素质量分数的决定系数(R2)均在0.610左右,相关性不是很显著。当用比叶质量(SLW)来反映叶片厚度,与叶绿素指数一起作为自变量,分别建立估算叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素质量分数的线性回归方程,发现叶绿素指数及比叶质量与叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素质量分数之间的决定系数(R2)分别为0.678,0.707和0.689,相关性得到较大提高。而如果采用比叶面积(SLA),即比叶质量的倒数来反映叶片厚度,与叶绿素指数一起作为自变量,分别建立估算叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素质量分数的线性回归方程,各决定系数分别为0.869,0.893和0.881,相关性得到显著提高。由此得到结论:利用叶绿素指数与比叶面积建立的叶绿素质量分数估算模型精度较高,且适用于多种不同树种叶绿素质量分数估算,具有普适性。

福建万木林3种常绿乔木的光合生理特征比较

在自然生境下,对福建省万木林自然保护区福建含笑(Michelia fujiannensis)、闽楠(Phoebe bournei)和观光木(Tsoongiodendron odorum)的光合生理特性进行了比较研究,结果表明:3种树种的光饱和点在500～1 000μmol.m-2.s-1之间,光补偿点在10μmol.m-2.s-1以内,表观量子效率在0.04～0.07之间,3种树种中福建含笑最大净光合速率最大,叶绿素含量及叶氮质量分数最高,比叶质量最低;而观光木的表观量子效率最高,光补偿点最低.因此,3种树种都能适应较广的光强范围,其中福建含笑在高光环境下具有很高的光合能力,而观光木对弱光的利用效率最高,这为园林绿化树种选择提供了重要的生理生态依据.

2个地被菊品种对不同遮光处理的生理适应性

为探究地被菊Chrysanthemum grandiflorum在不同遮光处理下的生理适应性,以地被菊‘梅红’‘Meihong’‘金不换’‘Jinbuhuan’为试验材料,通过人工搭设不同透光率(A:25%透光率;B:50%透光率;C:85%透光率;ck:全光照)的遮阳网对它们进行遮光逆境胁迫处理。结果表明:随着遮光程度的增加,地被菊株高、叶面积、节间长度、叶绿素质量分数和花径等呈增加趋势,冠幅、基径、比叶质量、叶绿素a/b值、分枝数和成花量等呈降低趋势;地被菊在遮光条件下的光饱和点、光补偿点及暗呼吸速率下降,表现出它们在弱光条件下的生理适应机制;地被菊虽是阳生植物,但其光照生态幅较宽,轻度遮光(85%透光率)能促进其光合效率,减少光抑制,促进长势,当透光率达减少到25%时,仍能正常开花;另外,不同品种对光的适应能力存在一定的差异性,‘金不换’对光强的生态适应范围大于‘梅红’。

修剪与施氮对板栗果树光合特性及产量的影响

以13年生的板栗‘3113’为试验对象,采用双因素随机区组试验,研究了修剪强度与施氮量的交互作用对板栗光合特性、比叶质量、产量的影响。结果表明:(1)板栗的净光合速率与比叶质量之间呈极显著负相关;瞬时水分利用效率表现为X_2N_1组合较高。(2)X_3N_0、X_2N_1、X_1N_2的净光合速率、蒸腾速率和产量均较高,比叶质量均较低。(3)X_2N_1组合的比叶质量最低,净光合速率、产量和净收益最高。板栗树体需氮量随修剪强度的增强而降低,修剪与施氮量之间具有协同性;从光合特性、产量及净收益等指标综合考虑,X_2N_1组合是当地修剪与施肥的最佳组合。

解淀粉芽孢杆菌EZ99菌肥对白芨生长与生理生态特性影响

该文采用不同层遮阴网创造不同光照强度,探讨各光照条件下施EZ99菌肥+蘸根缓解光胁迫对白芨生长、生理生态特性的影响。设全光照L1、轻度遮阴L2(45%~50%光照)、重度遮阴L3(5%~10%光照)下,不施菌肥P0与施EZ99菌肥P1处理。栽培幼苗80d,进行白芨农艺性状、叶绿素SPAD值、比叶质量(LMA)、叶绿素荧光参数等测定,探讨不同光照条件与EZ99菌肥互作,对白芨农艺性状、比叶质量、叶绿素SPAD值、叶绿素荧光参数等的影响。结果表明:①施EZ99菌肥处理均可降低白芨比叶质量,提高光合效率,使叶绿素SPAD值、生物量、鳞茎数量、鲜重处于较高水平。②施EZ99菌肥或轻度遮阴处理均可使白芨叶绿素荧光参数Fv/Fm在0.8以上,其变化幅度为4.7%~10.2%;轻度遮阴下施EZ99菌肥(L2P1)处理的ΦPSⅡ最大光量子效率Fv/Fm值0.7365、光化学淬灭系数qP值0.4516、表观光合电子传递速率ETR值40.54均为最大值,非光化学淬灭系数NPQ值3.02为最小值。测试数据表明,轻度遮阴并施EZ99菌肥(L2P1)处理提高白芨光合能力较强,施EZ99菌肥能为白芨创造良好的生长环境,缓解强光对白芨幼苗生长的胁迫作用,在一定程度上增加其光适应的生态幅度,提高光合速率。

植物叶片性状对气候变化的响应研究进展

叶片性状反映了植物对环境的高度适应能力及其在复杂生境下的自我调控能力。叶片性状如何响应和适应气候变化是植物适应性研究的重点内容。该文系统综述了叶片大小、比叶质量、叶片氮含量、碳同位素等指标对气候变化响应的最新研究结果。不同叶片性状对气候变化的响应结果存在差异,所指示的生态学含义也有所不同。单一叶片性状不能全面地反映植物对气候变化的响应;不同尺度的研究(如环境的修饰或筛选作用的研究)还存在很多不确定性。高寒地区的研究工作相对缺乏。该文有助于理解植物与气候之间的相互关系、植物对气候变化的响应与适应对策,对了解植物演化、预测植物在未来气候变化条件下的变化特征具有一定意义。

常绿阔叶树种栲树幼苗对不同光环境的光合生理响应

常绿阔叶树种栲树是亚热带常绿阔叶林中的优势种之一。对比研究了林下、林窗和旷地3个光环境下栲树幼苗的光合特征参数、比叶质量、叶氮含量及叶解剖结构等,结果表明:林下栲树幼苗的光补偿点和暗呼吸速率低,比叶质量小,表观量子效率和光合氮素利用率高,利用弱光的能力强,在低光环境下保持了较高的光合能力;海绵组织发达且表皮细胞厚,是对凉爽环境的积极响应。在旷地,栲树的最大光合速率明显下降,暗呼吸速率显著升高,单位面积的叶氮含量较高但氮素利用率较低;叶厚度和栅栏组织厚度均增加,栅栏组织/海绵组织厚度比值也升高了,但栅栏组织不如海绵组织发达,不能适应高光环境。栲树幼苗在林窗有较高的光合能力,在林窗中能正常生长和更新。

土壤和大气增温对杉木幼树细根生物量和叶片性状的影响

为揭示不同增温方式对杉木幼树细根生物量和叶片性状的影响,设置土壤增温(电缆增温4℃,不增温)×大气增温(开顶箱被动式增温,不增温)双因子实验,对杉木幼树细根生物量和叶片性状进行研究。结果表明:大气增温、土壤和大气同时增温使杉木细根总生物量显著减少,土壤增温后细根总生物量无显著变化;大气增温、土壤增温、土壤和大气同时增温显著降低了0~10 cm土层细根生物量,大气增温、土壤和大气同时增温显著降低了10~20 cm土层细根生物量;而各处理20~40 cm土层细根生物量与对照无显著差异;大气增温、土壤增温显著减少1年生叶片组织密度及比叶质量;土壤增温、土壤和大气同时增温显著减少2年生叶片面积,显著增加了叶组织密度及比叶质量;大气增温显著减少了2年生叶片面积;未来气候变暖下杉木幼树可能会通过改变细根生物量的土层分布以及不同年龄叶片的性状来适应增加的温度。因此,为更真实、准确揭示增温对植物的影响,应考虑不同增温方式对植物性状的影响,尤其是应加强地上和地下同时增温的控制实验。

典型阔叶红松林主要树种叶性状的垂直变异及经济策略

分析不同树种叶片性状的变化有助于了解植物群落结构。该文通过对典型阔叶红松(Pinuskoraiensis)林15种阔叶树种的比叶质量、叶片厚度、叶干物质含量、叶绿素含量指数、叶片碳、氮、磷含量的测定,分析了冠层高度对叶性状及叶性状间相关关系的影响。结果表明,水曲柳(Fraxinus mandshurica)和大青杨(Populus ussuriensis)上层的比叶质量显著大于下层,而其他树种冠层间的比叶质量无显著变化;叶绿素含量指数在白桦(Betulaplatyphylla)和春榆(Ulmusjaponica)冠层间的分布分别为上层显著大于下层和上层显著大于中层;单位质量氮含量在水曲柳的中层显著大于上层。叶片性状间存在着广泛的相关性,比叶质量与叶片厚度、干物质含量在三层间均呈显著正相关关系,而有些性状,只在一或二个冠层中存在一定的相关性。山杨(Populusdavidiana)和大青杨的叶片倾向于选择光合能力较低、营养浓度较低、呼吸速率较慢的一端,而黄檗(Phellodendronamurense)和山槐(Maackiaamurensis)叶片更倾向于光合能力强、营养物质浓度高的一端。不同树种对光照响应的差异可能会改变不同冠层中叶片的形态和化学性状,从而有助于群落构建和物种共存。

兴安落叶松叶水力与光合性状的变异性和相关性

树木叶水力和光合性状的变异性及权衡策略对评估和预测气候变化对树木的存活、生长及分布至关重要。在帽儿山森林生态站27年生兴安落叶松(Larix gmelinii)人工林从山谷至山脊设立一条由5个样地组成的全坡位样带,测量兴安落叶松黎明前叶水势(Ψ_(pre))、基于叶面积和叶质量的水力导度(K_(area)和K_(mass))、抗栓塞能力(P50)、比叶质量(LMA)、净光合速率(A)、叶氮含量(N)等叶水力和光合相关参数,探索其叶性状随立地条件的变异性和相关性。结果表明:不同样地的Ψ_(pre)、K_(area)、K_(mass)、P_(50)、A、LMA和N均存在显著差异(p<0.05),表明叶性状随立地条件变化而表现出显著的种内变异性。Ψ_(pre)和K_(area)或K_(mass)均与P_(50)显著相关(p<0.05),表明兴安落叶松种内存在一定的水力效率与安全权衡关系。A、LMA和N均存在成对相关关系(p<0.05)。然而,水力性状与光合性状之间相关不显著。兴安落叶松响应于立地条件变化而表现出的叶水力和光合性状的可塑性和多重相关性,是该树种的一种生存生长策略。