不同抗旱性小豆根系对干旱-复水的生理生态响应

为了探究不同抗旱性的小豆品种根系对于干旱-复水的生理生态响应规律,以京农2号、遵化红和B1783为试验材料,研究了干旱胁迫和复水处理对根系形态、根系活力、根系抗氧化酶活性、根系的丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量的影响。结果表明:干旱胁迫对小豆的根系造成了不同程度的损害,引起了小豆根干重、主根长、根系活力、根系可溶性蛋白质含量显著下降,3个品种中京农2号的下降幅度最小,重度干旱胁迫(SS)下降幅分别是8.82%、12.15%、18.83%和15.80%,复水后,各指标值存在不同程度的回升,但仍低于对照;根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,京农2号的增幅最大,SS处理下增幅分别是15.02%、86.76%、37.70%;根系MDA、可溶性糖和脯氨酸含量随着干旱胁迫程度的加深而升高,且品种的抗旱性越强,增加量越大,复水后有所恢复但未达到对照水平。不同抗旱性小豆的干旱-复水后的恢复能力存在较大差异,整体表现为抗旱能力越强的小豆品种,干旱-复水后的恢复能力也越强。

沙地云杉生态型对干旱胁迫的生理生态响应

采用干旱胁迫处理不同生态型沙地云杉幼苗,对其主干高生长、丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量进行了测定。结果表明,沙地云杉幼苗高生长明显受到干旱胁迫的抑制,绿果型沙地云杉在水分条件良好的情况下,高生长迅速,明显高于紫果型沙地云杉。随着干旱胁迫强度的增强,其高生长受抑制的程度高于紫果型沙地云杉。红果型沙地云杉处于二者之间。同时干旱胁迫也影响沙地云杉生长进程,使得其封顶时间提前一个多月,MDA含量无论在叶还是根中呈上升趋势,只是在土壤含水量在10％左右出现轻度胁迫时略有下降;叶片中MDA含量明显高于根中;从不同生态型来看,紫果型沙地云杉体内MDA含量高,绿果型低且具有较大的变化幅度。脯氨酸含量随干旱胁迫强度增加而增加;绿果型沙地云杉根部脯氨酸含量在处理4之前高于另外两种生态型,叶绿素的变化规律,紫果型和红果型沙地云杉基本相同,只是红果型含量略微低于紫果型,其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量都是开始逐渐升高;随着胁迫强度增加,叶绿素含量下降;绿果型沙地云杉叶绿素含量总体上都呈下降趋势,只有叶绿素b含量在胁迫初期有所增加。从叶绿素a/b值出现下降趋势,但不同生态型表现不一样。绿果型沙地云杉由最高下降到最低,紫果型沙地云杉下降幅度较小,红果型介于二者之间。表明不同?

不同种群羊草幼苗对土壤干旱胁迫的生理生态响应

对干旱条件下三个不同种群羊草叶水势、生物量及其分配格局、生理生化反应进行研究.各种群羊草的生长对轻度干旱胁迫不敏感,重度胁迫下羊草生物量均呈下降趋势,但不同种群变化存在差异.重度胁迫下白音锡勒种群生物量显著低于对照和轻度胁迫,而达里湖种群和嘎松山种群与对照、轻度胁迫差异不显著.随胁迫强度加大,达里湖种群和嗄松山种群地下部分投入比例增加,白音锡勒种群重度胁迫下地下生物量却显著减少.三个种群羊草叶水势变化相似,均随胁迫时间的延长和胁迫强度的加大而下降,但轻度胁迫与对照差异不显著,重度胁迫处理第6d迅速下降,第8d降到最低,复水后不同种群羊草水势恢复程度不同.三个种群羊草叶片可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、MDA含量的变化相似,均随干旱胁迫的加剧而增加,复水后逐渐恢复.嘎松山和白音锡勒种群可溶性糖和脯氨酸含量增加的幅度大于达里湖种群,胁迫条件下达里湖种群羊草叶片的MDA含量高于其它两个种群.

百脉根对干旱胁迫的生长、生理生态响应及其抗旱性评价

以不同来源的百脉根幼苗为试验材料,采用盆栽控水法研究各百脉根材料对干旱的生长、生理生态响应,并利用隶属函数法综合评价其抗旱性。研究结果表明:(1)连续干旱导致百脉根材料幼苗死亡、株高和干物质受到抑制、根冠重量比较对照显著提高。(2)随着干旱胁迫时间的延长,百脉根材料的相对含水量呈降低趋势,相对电导率值和MDA含量呈增加趋势,SOD活性呈先升高后降低的趋势。(3)干旱28d后,各百脉根材料的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE,除材料B04、B05和B08外)、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光化学量子产量和光化学猝灭系数(qP)均下降;非光化学猝灭系数(NPQ,除B12、B02和B01外)升高。(4)利用隶属函数法综合幼苗生长、生理生态等16个指标评价出8个百脉根材料间的抗旱性顺序为B08>B04>B05>B18>B03>B12>B02>B01。

微咸水灌溉作物生理生态响应与调节机制研究进展

为合理开发微咸水资源作为农业灌溉备用水源,完善微咸水灌溉理论技术体系,缓解淡水资源短缺、抗旱农业增产提供参考。综述微咸水灌溉下的作物生理生长指标的响应变化规律,分析作物的抗盐机理与调节机制等方面的研究现状,指出微咸水灌溉下作物遭受盐分胁迫是个综合、复杂的过程,究其根源在于两个方面:一方面是土壤溶液的渗透势增加引起生理干旱导致吸水困难产生水分胁迫;另一方面是离子吸收不平衡引起生理代谢紊乱抑制植物正常生长。展望了下一步有待研究的问题与方向,包括微咸水灌溉下盐分胁迫作用机理以及水盐-土壤-作物响应特征与调节机制等方面。

不同种源马尾松对干旱胁迫的生理生态响应

选用漳平、安化、黄平等7个种源的马尾松幼苗进行了盆栽控水试验,研究了幼苗对干旱胁迫的生理生态响应。结果表明,同一种源不同处理间及同一处理不同种源间的苗高和地茎净生长量、幼苗可溶性糖含量、SOD活性、MDA活性、NR活性、游离脯氨酸含量等均差异显著。随水分胁迫加剧,各种源苗高、地茎净增量除少数种源在轻度胁迫下有所上升外,总体呈现下降趋势;可溶性糖、MDA及游离脯氨酸含量、SOD活性、质膜透性总体呈上升趋势;硝酸还原酶活性呈下降趋势;不同种源间的变化趋势相似,但变化幅度有较明显差异。综合评价认为:漳平种源耐旱性最好,其次是都匀、龙岩、黄平、古蓬种源,而安化和崇义种源的耐旱性较差。

温度胁迫下烤烟幼苗的生理生态响应研究

温度是决定烤烟幼苗生长发育的重要因子之一,影响着烟叶最终的产量和品质。南方多数烟区育苗阶段早春低温和后期高温严重影响着健壮烟苗的培育。为此,选用云烟87,Msk326,中烟103和贵烟4号等4个烤烟品种烟苗在低温(8℃)、高温(39℃)和对照(25℃)分别处理3d,测定其部分生理生态指标,研究烤烟幼苗受到温度胁迫后的生理生态适应性。结果表明,4个品种在受到高温和低温胁迫后,电解质渗透率、丙二醛含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量均显著上升,且低温胁迫对烟草造成的危害高于高温胁迫造成的危害;而叶绿素含量、根系活力、POD和CAT酶活性则因不同品种的耐寒与耐热性不同而表现出不同的变化趋势,说明不同品种对温度胁迫存在着不同的生理生态响应机制。

西鄂尔多斯铁路防护林柠条锦鸡儿和沙冬青对不同管护措施的生理生态响应

对西鄂尔多斯铁路防护林中滴灌栽植围封、无灌溉栽植围封和天然围封样地中柠条锦鸡儿和沙冬青的生理生态响应特点进行了研究。结果表明:滴灌栽植围封样地中柠条锦鸡儿和沙冬青比另两样地中有较好的水分状况和生长状况,较高的蒸腾速率和净光合速率。两种植物在滴灌栽植样地中蒸腾速率和净光合速率日变化都呈单峰曲线;在无灌溉栽植围封和天然围封样地中的蒸腾速率、净光合速率日变化都呈双峰曲线,有较明显的光合"午休"现象。3个样地间,柠条锦鸡儿及沙冬青的水分利用效率(WUE)差异不显著,说明本研究中的滴灌量没有使植物的WUE低于其在自然降水条件下的值。此外,柠条锦鸡儿对水分条件变化的响应较为敏感,水分条件改善时可大幅提高生产力;而沙冬青对水分条件变化的响应较平稳,水分条件改善时生产力提高幅度相对较小。可见柠条更适合用于建立滴灌人工防护植被,而沙冬青更适合自然状态下的恢复。

基于干旱胁迫的沙地柠条生理生态响应

通过研究柠条对干旱胁迫的生理生态响应,从而为干旱风沙区柠条的抗旱机理及造林技术提供科学依据。采用正常水分处理(Control,CK)、轻度水分胁迫(Light stress,T3)、中度水分胁迫(Mediumstress,T2)和重度水分胁迫(Severe stress,T1)沙地柠条幼苗,对其生长性状、叶绿素含量、脯氨酸、酶活性和丙二醛(MDA)进行了测定,结果表明:随着水分胁迫时间的延长和胁迫程度的加重,苗高的相对增长量和平均生长速率均呈现下降的趋势。柠条在轻度水分胁迫时相对生长速率为无胁迫的72.73%,而在严重胁迫下仅为对照的45.45%。在严重胁迫处理的后半期,柠条则逐渐表现出叶片枯黄、卷曲等受胁迫的症状;最后8.5%的柠条在胁迫的末期死亡。随着不同水分梯度的胁迫时间延长,严重胁迫和重度胁迫的叶绿素含量呈现先增加后降低的趋势,而无胁迫和轻度胁迫下叶绿素含量变化幅度不大,叶绿素a的含量初期表现为中度胁迫和严重胁迫的较高,后期严重胁迫叶绿素含量下降幅度最大,而叶绿素b在不同胁迫处理下均表现出先升高后下降的趋势。脯氨酸含量初期以轻度胁迫的较高,严重胁迫的脯氨酸含量较低,随着水分胁迫时间的延长严重胁迫处理脯氨酸含量明显上升,且在后期含量一直保持最高水平;严重胁迫后期POD含量明显高于其他处理措施,丙二醛的含量后期严重胁迫的最高,其次为轻度胁迫和中度胁迫,无胁迫的最低。

植物对稀土元素的生理生态响应

本文对稀土影响植物抗逆性、光合作用和对重金属离子吸收、提高作物产量和品质、增强土壤中N、P、K等营养元素的利用与转化、以及稀土在土壤中的存在形态和在植物体内的分布等方面的生理生态效应进行了评述,并指出植物对稀土元素的生理生态适应过程研究中存在的问题。

不同放牧梯度上植物群落特征及优势种的生理生态学响应

为揭示放牧压力对草原群落生产力和植物适应性生长的影响规律,开展了蒙古高原东部克氏针茅草原不同放牧梯度上的植物群落学特征调查,并对优势种的光合日进程、营养元素及脯氨酸含量等生理生态指标进行了测定.得出:(1)随放牧强度的增强,土壤水分逐渐降低、土壤容重和土壤硬度逐渐增加;(2)从轻牧到重牧,物种丰富度显著不同,中牧阶段最高;群落生物量随放牧强度增大而减少;(3)不同放牧梯度上,群落优势种的光合日进程均呈现"双峰"曲线;(4)在不同放牧强度下,群落优势植物营养元素地上、地下分配含量受土壤环境质量制约,表现出明显的差异性分布;(5)随放牧强度的增强和土壤水分的降低,群落优势种脯氨酸含量逐渐升高.

胚芽鞘的伸长机理和生理生态响应

胚芽鞘是作物幼嫩子叶尽快摆脱初期恶劣环境的保护组织。细胞壁的松弛是胚芽鞘伸长的前提 ,而β -葡聚糖酶及膨胀素等是打开半纤维素连键的关键松弛酶 (蛋白 )。芽鞘伸长生长过程中 ,在生理生态水平上有较大变化 ,IAA起主要的调节作用 ,同时光、温、水等生态环境因子的影响 ,引起芽鞘内部生理上发生一系列相应的变化。本文综述了胚芽鞘伸长的分子机理及生理生态应答 ,并探讨了在实践中的应用价值。

鄱阳湖湿地植物灰化薹草(Carex cinerascens)对不同地下水位的生理生态响应

地下水位在非淹水期对湿地植物的生长影响较大,但目前相关研究十分缺乏.本文选择鄱阳湖典型植被灰化薹草(Carex cinerascens)为研究对象,研究不同地下水位(地下水位埋深10、20、40、80和120 cm)对灰化薹草形态指标、地上生物量和生理指标的影响.结果表明,随着地下水位埋深的增加,灰化薹草的株高、叶长和生物量均显著降低,地下水位10 cm处理组的灰化薹草生物量为0.371±0.017 g,为地下水位120 cm处理组(0.084±0.004 g)的4.4倍;处理组间灰化薹草叶片中超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、游离脯氨酸含量和叶绿素含量均存在显著差异,其中游离脯氨酸含量由地下水位10 cm处理组的6.29±0.70μg/g增加到地下水位120 cm处理组的8.54±1.37μg/g,表明随着地下水位埋深的增加,灰化薹草面临一定程度的干旱胁迫.灰化薹草的生理生态响应综合表明,地下水位埋深20 cm以内适宜灰化薹草的生长,地下水位埋深80 cm以上的干旱胁迫会阻碍灰化薹草的生长.

堆肥基质驯化的高羊茅对盐胁迫的生理生态响应

以垃圾堆肥基质中生长驯化的高羊茅(Festuca arundinacea)为试验材料,研究高羊茅对盐胁迫的生理生态响应。试验对2种材料进行盐胁迫处理,测定了地上生物量、株高、地下根重、根长、叶绿素含量、保护酶活性等生理生态指标。结果表明:盐胁迫下,经堆肥基质驯化的高羊茅各生长指标均高于对照,其中地上生物量,株高和根长分别高出对照10.04%、9.42%和36.84%,而地下根重只比对照高出0.90%。然而,驯化高羊茅叶绿素各指标和对照差异不大,未达到显著水平(P>0.05)。另外,驯化高羊茅SOD和CAT活性也明显高于对照,SOD比对照提高16.34%,CAT活性与对照相比提高46.96%,具有显著差异,但是POD没有差异。研究结果表明,驯化的高羊茅具有忍耐盐胁迫的反应机制,表现出比未驯化品种强的耐盐性。

重金属处理下萱草的富集能力和生理生态响应

为了城乡地区的美化和土壤的长期净化,观赏园艺植物的生物修复潜力日益受到关注。通过盆栽试验,观测观赏园艺植物萱草(Hemerocallis citrine Baroni)的2个主要栽培种猛子花和白花,对不同重金属处理的生理生态响应和生物富集能力,探讨萱草对重金属污染土壤的净化和修复潜力。结果表明,2个栽培种均对镉、锰、铜处理有良好的耐受性和富集能力。镉、锰和铜不同程度地影响了萱草的生长和生理过程。在所有重金属处理中,镉处理表现出比铜和锰更大的负面效应。研究表明,萱草的2个栽培种猛子花和白花均可用于富集重金属,同时实现对污染土壤的净化和美化。在镉、铜和锰处理下,猛子花具有更好的生理生态响应,可作为生物修复和固定植物;而白花在锰处理下具有高的转化因子和地上部生物富集率,可作为生物提取植物。

德国鸢尾对Cd胁迫的生理生态响应及积累特性

通过盆栽研究了Cd胁迫下德国鸢尾的生长状况、生态效应、生理特性及吸收和富集Cd的能力。结果表明:德国鸢尾对小于5 mg/kg的Cd有较强的耐性,适用于城区土壤修复;Cd浓度大于5 mg/kg时抑制德国鸢尾生长,降低了其生态效应。随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高。Cd在德国鸢尾体内分布为根系>地上部分,随着Cd浓度的增大,德国鸢尾根系和地上部分Cd积累浓度逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20 mg/kg时德国鸢尾对Cd的积累量最大,为2.122 mg/plant。

红树植物对低光照水平的生长及生理生态响应研究进展

一般低光照水平对植物生长的影响是不利的。这些不利的影响也体现在生长于热带、亚热带潮间带的红树植物身上。低光照水平下红树植物的繁殖体萌发受到影响,依受体植物的不同,这种影响既有促进作用亦有抑制作用。生理生态方面的响应包括植株的光合速率下降、植物生长激素分泌增加,从而引起植物个体生长发育方面的茎高生长增加但生物量下降。由于幼苗生长受到抑制,以及捕食者的数量增加和活跃化,低光照水平导致红树植物群落的更新和演替也同样受到抑制。虽然低光照水平在个体、种群和群落水平上对红树植物产生的影响大部分是不利的,但深入探究红树植物对低光照水平的生长及生理生态响应,可以为红树林的育苗、造林和演替阶段研究提供有益的参考。

木麻黄种子萌发对铬胁迫的生理生态响应研究

试验研究不同浓度CrCl3 胁迫对木麻黄种子萌发初期一些生理生态特征的影响结果表明 ,随CrCl3 处理浓度的加大而木麻黄种子萌发率逐渐降低 ,幼苗株高、根长、鲜物质量和干物质量均逐渐降低 ;脯氨酸、超氧负离子含量先升后降 ,蛋白质含量逐渐升高 ;超氧化物歧化酶活性 (SOD)先升后降 ,过氧化物酶活性 (POD)和过氧化氢酶活性 (CAT)则逐渐增加 ,SOD、POD、CAT活性可作为毒物的敏感指示者。环境胁迫条件下植物体形态特征的响应常滞后于生理特征。