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应用^(13)C示踪技术研究红花石蒜非结构性碳水化合物分配及转运模式
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作者 杨玉 张芸 +4 位作者 魏绪英 吴靖 萨日娜 温婷 蔡军火 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期252-261,共10页
【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果... 【目的】解析非结构性碳水化合物在红花石蒜Lycoris radiata体内的合成、运输和分配规律。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法研究新同化碳在不同器官(叶、根系、内层鳞片、中层鳞片以及外层鳞片)和非结构性碳水化合物各组分(蔗糖、果糖、葡萄糖及淀粉)中的分配规律及转运路径。【结果】①生物量和含碳总量均以内层鳞片最大;各器官的库活力从大到小依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片。②叶片在吸收^(13)CO_(2)后,在不同器官中光合固定的^(13)C的分配比例从高到低依次为叶、茎、根;在鳞茎中的分配从内到外逐渐减少。^(13)C标记的蔗糖分配比例从高到低依次为内层鳞片、叶、中层鳞片、根、外层鳞片;^(13)C标记的果糖和葡萄糖的分配比例从高到低均依次为叶、内层鳞片、根、中层鳞片、外层鳞片;^(13)C标记的淀粉的分配比例从高到低依次为叶、内层鳞片、中层鳞片、根、外层鳞片。③^(13)CO_(2)在红花石蒜中的运输主要存在横向和纵向运输两大途径,其中在纵向运输上^(13)C转运更多。④^(13)C在非结构性碳水化合物各组分中的分配以蔗糖中最多,其次为^(13)C标记的果糖,而各部位中^(13)C标记的葡萄糖甚微,低于其他糖类。⑤在糖转化过程与代谢过程中,叶、根、内层鳞片中果糖的^(13)C分配率依次为葡萄糖^(13)C分配率的9.6、41.5、118.1倍,短时间内新合成的果糖远多于葡萄糖。【结论】新同化的碳的分配在石蒜体内纵向与横向运输上均逐渐减少,石蒜叶片中光合产物形成后先被转运至内层鳞片,一部分先运输至根中,另一部分由内层鳞片向外层运输。此时,中层鳞片与外层主要发挥临时营养“库”的功能。蔗糖既是石蒜叶片光合的主要产物,也是石蒜体内非结构性碳水化合物运输的主要形式;石蒜体内大量^(13)C标记果糖的产生与蔗糖水解过程优先采用蔗糖合成酶途径有关,也阐明了果糖对石蒜的生长发育具有重要意义。 展开更多
关键词 分配 代谢物示踪 结构性化合物 光合产物 糖代谢
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中幼龄林华山松非结构性碳水化合物季节变化 被引量:1
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作者 李志琪 吴俊文 +2 位作者 陈刚 段贵河 文程敬 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期782-791,共10页
【目的】探究不同龄林华山松非结构性碳水化合物(NSC)及其组分在各器官的分配随季节变化特征,对于揭示不同龄林华山松的碳分配机制有重要意义。【方法】以幼、中龄林华山松为研究对象,通过周期性采样,测定不同龄林华山松不同器官NSC及... 【目的】探究不同龄林华山松非结构性碳水化合物(NSC)及其组分在各器官的分配随季节变化特征,对于揭示不同龄林华山松的碳分配机制有重要意义。【方法】以幼、中龄林华山松为研究对象,通过周期性采样,测定不同龄林华山松不同器官NSC及其组分含量,探究其年内季节动态变化。【结果】(1)不同龄林华山松植株NSC及其组分在各器官间的分配规律基本一致,淀粉含量表现为根>叶>枝>茎,且茎中淀粉含量显著低于其他器官,可溶性糖和NSC含量在叶、根、枝间差异不明显;茎中糖淀比显著高于其他器官。(2)在整个生长季内,华山松NSC及其组分主要受季节影响,季节×器官间交互作用的影响次之,林龄的影响最小。(3)在不同龄林中各器官NSC及其组分之间的相关性基本一致,除幼龄林糖淀比与淀粉、NSC,中龄林糖淀比与淀粉为负相关外,其余指标之间均为正相关。【结论】华山松各器官NSC及其组分含量存在明显的季节波动,当环境变化时不同器官间的碳供需协同变化,有利于华山松生长,并增强其应对极端环境的抵抗力和适应性。 展开更多
关键词 结构性化合物 华山松 季节动态 器官 分配
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云南松幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物与碳氮磷化学计量特征分析
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作者 刘元玺 吴俊文 +2 位作者 赵志娟 孙建丽 肖建冬 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第3期30-39,共10页
【目的】了解亚热带地区云南松(Pinus yunnanensis)幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物(NSC)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的四季动态平衡变化,以促进对不同林龄植物养分利用策略的理解。【方法】通过比较云南宜良地区云南松幼龄林(15年... 【目的】了解亚热带地区云南松(Pinus yunnanensis)幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物(NSC)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的四季动态平衡变化,以促进对不同林龄植物养分利用策略的理解。【方法】通过比较云南宜良地区云南松幼龄林(15年)和中龄林(25年)针叶NSC(可溶性糖和淀粉)含量和C、N、P含量的季节变化特征,探讨云南松幼龄林和中龄林针叶NSC含量和C、N、P化学计量特征的差异原因,以及它们之间的相关性。【结果】(1)随四季变化,云南松幼龄林和中龄林针叶可溶性糖、淀粉和NSC含量表现出不同程度的降低,可溶性糖/淀粉值先升后降,在8月最高(幼龄林为1.41,中龄林为1.85),1月最低(幼龄林为0.93,中龄林为0.88)。(2)云南松幼龄林和中龄林针叶C含量8月最低(幼龄林为389.77 g/kg,中龄林为386.10 g/kg),N含量和P含量表现为先下降后上升,且在8月份最低,1月份最高。云南松幼龄林和中龄林针叶C/N、C/P值在8月最高(幼龄林为900.25和2 624.83,中龄林为1 143.65和2 200.80),而N/P值在5月最高(幼龄林为3.38,幼龄林为2.46)。(3)云南松2个林龄林木针叶C、N、P含量与NSC含量之间呈极显著正相关;而C/N、C/P与NSC含量之间表现为极显著负相关关系,N/P与NSC含量间相关性不显著。【结论】云南松幼龄林和中龄林均通过调整其针叶NSC和C、N、P的分配应对四季气候的变化,且2个林龄间分配方式相似。在生长旺盛期(8月),云南松幼龄林和中龄林均通过增加针叶可溶性糖与淀粉之间的转化,来增强云南松针叶的生理活动;但云南松幼龄林和中龄林针叶C、N、P含量变化在生长旺盛期表现出不同的变化规律。 展开更多
关键词 云南松 林龄 森林培育 结构性化合物 氮磷化学计量特征
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杉木幼苗非结构性碳水化合物对遮阴及恢复光照的响应 被引量:7
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作者 闫丽飞 杨庆朋 +2 位作者 郑文辉 黄苛 赵峰侠 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期311-318,共8页
该研究以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗为研究对象,采用遮光率为60%的遮光网进行遮阴处理,以正常光照为对照,遮阴处理30 d后部分杉木幼苗进行20 d的光照恢复处理,测定分析遮阴及恢复光照处理后不同组织/器官的非结构性碳水化合... 该研究以盆栽杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗为研究对象,采用遮光率为60%的遮光网进行遮阴处理,以正常光照为对照,遮阴处理30 d后部分杉木幼苗进行20 d的光照恢复处理,测定分析遮阴及恢复光照处理后不同组织/器官的非结构性碳水化合物(NSC)浓度及其分配、以及NSC库的变化,以探讨杉木幼苗在遮阴及恢复光照后的NSC调控机制。结果显示:(1)遮阴能够显著降低杉木幼苗各组织/器官可溶性糖浓度,各组织/器官下降幅度依次为细根(71%)>当年生叶(68%)>一年生叶(58%)>树皮(57%)>木质部(55%)>粗根(45%);遮阴使淀粉浓度的下降程度显著高于可溶性糖,在所有组织/器官中粗根的淀粉浓度下降幅度最低(50%),其次是木质部(72%)细根的淀粉浓度下降最大。(2)遮阴处理使杉木幼苗各组织/器官的NSC浓度下降量均超过50%,但杉木幼苗的存活率依然为100%;遮阴后杉木幼苗的生物量变化无明显差异,但NSC库变小,NSC相对分配改变;遮阴后不同组织/器官的NSC下降程度不一,其中粗根的NSC浓度显著高于细根。(3)恢复光照处理后杉木幼苗各组织/器官的NSC浓度均可恢复到对照水平。研究证明,遮阴环境下杉木幼苗能够主动调节其NSC在各组织/器官的分配使其维持在一定范围,从而提高杉木幼苗对遮阴环境的适应性,而不是以牺牲生长为代价。 展开更多
关键词 杉木 遮阴 组织/器官 结构性化合物
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致死性干旱对8种树种幼苗非结构性碳水化合物的影响 被引量:6
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作者 赵楠 廖迎春 +3 位作者 黄国敏 刘文飞 沈芳芳 段洪浪 《热带生物学报》 2021年第3期289-295,共7页
未来极端干旱的强度与频率将增加,势必影响树木的生长与生存。然而,非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate,NSC)的含量变化对树木死亡的贡献尚不清楚。本研究以亚热带地区常见落叶树种(无患子、枫香)和常绿树种(深山含笑、苦... 未来极端干旱的强度与频率将增加,势必影响树木的生长与生存。然而,非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate,NSC)的含量变化对树木死亡的贡献尚不清楚。本研究以亚热带地区常见落叶树种(无患子、枫香)和常绿树种(深山含笑、苦槠、木荷、青冈栎、杜英、樟树)为研究对象,设置对照(CK)和致死性干旱(D)两个处理,研究干旱死亡时各树种的非结构性碳水化合物[包括可溶性糖(soluble sugars,SS)和淀粉(starch,ST)]含量差异。结果显示:致死性干旱胁迫下,深山含笑、苦槠、杜英及樟树的叶、茎、根的可溶性糖的含量下降;枫香、深山含笑、苦槠及青冈栎的叶、茎、根的淀粉含量下降;深山含笑、苦槠、青冈栎、杜英及樟树的叶、茎、根的非结构性碳水化合物含量下降。而无患子的叶、茎、根与木荷的叶、根却显示非结构性碳水化合物积累。本研究结果表明,大部分受试树种在干旱死亡过程中可能受到一定程度"碳饥饿"威胁,但存在树种与器官间的差异。另外,落叶树种与常绿树种之间的非结构性碳水化合物干旱响应差异不明显。 展开更多
关键词 极端干旱 可溶性糖 淀粉 结构性化合物 饥饿
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马尾松非结构性碳库大小及分配的纬向变化
6
作者 倪妍妍 简尊吉 +5 位作者 徐瑾 曾立雄 阮宏华 雷蕾 肖文发 李迈和 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期41-52,共12页
【目的】研究马尾松非结构性碳水化合物(NSC)存储及分配的纬向变化规律,探讨生长环境对其影响作用,为准确理解和模拟气候变化背景下树木生长和碳存储提供机制依据。【方法】以马尾松成熟林为对象,在其分布区内沿纬向梯度(23.0°~33.... 【目的】研究马尾松非结构性碳水化合物(NSC)存储及分配的纬向变化规律,探讨生长环境对其影响作用,为准确理解和模拟气候变化背景下树木生长和碳存储提供机制依据。【方法】以马尾松成熟林为对象,在其分布区内沿纬向梯度(23.0°~33.5°N)选择9个典型人工林,测定林分标准木不同器官的NSC含量并估算其生物量,计算NSC库大小。【结果】马尾松整株的NSC库及其组分库(可溶性糖和淀粉)的大小均随纬度增加而降低;枝、干和根中NSC库和淀粉库以及枝和根中可溶性糖库的大小均随纬度增加而降低。NSC库以淀粉为主,且淀粉所占比例随纬度增加而增加;NSC库、可溶性糖库和淀粉库在各器官中的分配比例存在差异,但均主要存储在干和根中。NSC库、可溶性糖库和淀粉库在枝中的存储比例随纬度增加而降低,而可溶性糖库和淀粉库在叶中的存储比例随纬度增加而增加。整株马尾松的NSC库、可溶性糖库和淀粉库与气候因子(年平均温度、年降雨总量、年均最冷月最低温和年均最热月最高温)和土壤因子(全氮含量和氮磷比)正相关;气候因子和土壤因子对NSC及其组分库大小变化的解释率分别为26.2%和7.6%,共同作用的解释率为36.7%。【结论】马尾松NSC库以淀粉储存为主,NSC及其组分库在根和干中分配比例最高;马尾松整株和各器官中的NSC及其组分库的大小均呈现出显著的纬向趋势;气候对马尾松NSC储存的影响高于土壤。 展开更多
关键词 马尾松 结构性化合物 分配 纬向分布
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针叶树碳水化合物分配研究进展 被引量:11
7
作者 钱杨 孙洪刚 +1 位作者 董汝湘 姜景民 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期141-153,共13页
全球气候变化对森林尤其是人工林生态系统碳水化合物分配模式产生显著影响,可导致人工林大面积死亡,会因此产生碳排放,由碳汇变为碳源。对现有人工林进行可持续科学经营管理,提高碳同化效率,减缓大气CO2浓度升高趋势,增加林分碳储量,提... 全球气候变化对森林尤其是人工林生态系统碳水化合物分配模式产生显著影响,可导致人工林大面积死亡,会因此产生碳排放,由碳汇变为碳源。对现有人工林进行可持续科学经营管理,提高碳同化效率,减缓大气CO2浓度升高趋势,增加林分碳储量,提高森林适应性,是当前和未来应对全球气候变化、发挥人工林减缓并适应气候变化作用的重要举措之一。我国现有针叶人工林面积占人工林总面积的70%以上,但每公顷平均碳储量只有世界平均水平的17%,因此森林增加碳汇的重点应该放在提升现有针叶林的碳密度方面。然而,有关针叶树碳水化合物分配机制以及针叶树如何通过调节碳分配模式来适应环境变化等方面的研究存在很大争议。基于此,本文首先介绍不同时空尺度下针叶树碳源和碳汇的内涵和确定标准,其次讨论碳水化合物在针叶树体内运输途径以及生长、储存和防御等方面的分配模式,进而分析影响碳水化合物分配的外界因素和内在调控机制,最后结合碳水化合物分配理论研究的核心问题以及利用培育措施提高针叶林碳汇能力方面对未来研究方向提出建议:1)时空尺度演绎视角下碳水化合物分配机制;2)极端气候条件下多环境因子对针叶树碳水化合物分配综合作用机制;3)针叶树碳汇林培育理论体系构建的关键问题。 展开更多
关键词 化合物分配 结构性化合物 针叶树 气候变化 汇林
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半干旱典型草原养分添加对优势物种叶片氮磷及非结构性碳水化合物含量的影响 被引量:43
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作者 王雪 雒文涛 +4 位作者 庾强 闫彩凤 徐柱文 李迈和 姜勇 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1795-1802,共8页
在7年的养分添加(对照、低磷、低氮、低氮高磷和高氮低磷)试验基础上,测定了内蒙古半干旱典型草原优势种大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)叶片氮、磷、可溶性碳水化合物和淀粉含量。结果表明:两物种叶片氮、可溶性碳水化... 在7年的养分添加(对照、低磷、低氮、低氮高磷和高氮低磷)试验基础上,测定了内蒙古半干旱典型草原优势种大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)叶片氮、磷、可溶性碳水化合物和淀粉含量。结果表明:两物种叶片氮、可溶性碳水化合物、淀粉及非结构性碳水化合物含量对养分添加有显著的响应(P<0.05),养分添加与物种有显著的交互作用(P<0.05);加氮显著增加了两物种植物叶片氮含量(P<0.05),单加N处理显著降低了两物种叶片中的淀粉含量(P<0.05),单加磷处理显著增加了羊草叶片可溶性碳水化合物含量(P<0.05),高氮低磷处理显著降低两物种叶片非结构性碳水化合物总量(P<0.05)。大针茅叶片各变量对磷添加无明显的响应,其叶片相对较高的C/N、C/P和可溶性碳水化合物/淀粉比,表明其具有相对较高的可直接利用的碳水化合物以及较高的氮、磷养分利用效率;羊草对外源养分的添加具有相对较强的竞争吸收能力。 展开更多
关键词 草原植物 氮比 磷比 结构性化合物 养分添加 养分生理
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沿干旱梯度樟子松人工林针叶和枝条非结构性碳水化合物及氮含量的变化 被引量:8
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作者 翟培凤 关家欣 +4 位作者 何鹏 刘贺永 满良 姜勇 马成仓 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1518-1524,共7页
选取沿内蒙古科尔沁沙地自然干旱梯度分布的6个樟子松人工林样点(辉南、西丰、付家、章古台、奈曼和乌兰敖都)为研究对象,测定当年生和1年生针叶和枝条中非结构性碳水化合物(NSCs)和氮(N)含量的变化,以探究干旱条件下樟子松的碳供需状... 选取沿内蒙古科尔沁沙地自然干旱梯度分布的6个樟子松人工林样点(辉南、西丰、付家、章古台、奈曼和乌兰敖都)为研究对象,测定当年生和1年生针叶和枝条中非结构性碳水化合物(NSCs)和氮(N)含量的变化,以探究干旱条件下樟子松的碳供需状态和养分贮存策略。结果表明:随干旱加剧,樟子松针叶和枝条中的NSCs和可溶性糖含量显著降低。从最湿润样点(辉南)到最干旱样点(乌兰敖都),樟子松当年生和1年生针叶中可溶性糖含量分别由12.8%和12.5%下降到9.0%和9.5%,而当年生枝条中可溶性糖含量由15.6%下降到9.2%。随干旱加剧,樟子松针叶和枝条中淀粉含量变化不显著,当年生和1年生针叶可溶性糖和淀粉的比值降低,当年生和1年生枝条中N含量显著增加。科尔沁沙地樟子松在干旱条件下显著消耗可溶性糖存储,存在“碳饥饿”致死风险。樟子松倾向维持稳定的淀粉含量以及在枝条中积累N以应对长期的干旱胁迫。 展开更多
关键词 干旱 结构性化合物 氮素 饥饿 樟子松
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闽楠和木荷非结构性碳水化合物对不同模式热浪的差异性响应 被引量:3
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作者 余海霞 曲鲁平 +7 位作者 汤行昊 刘南 张子雷 王浩 王艺璇 邵长亮 董刚 胡亚林 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期249-261,共13页
植物体内非结构性碳水化合物(NSC)存储和调节机制反映了植物生长和代谢过程对环境变化的响应程度。全球气候变暖背景下,极端气候事件热浪的发生频率增加,势必会影响植物的碳收支和分配过程。然而目前热浪频率及间隔时间差异形成的复杂... 植物体内非结构性碳水化合物(NSC)存储和调节机制反映了植物生长和代谢过程对环境变化的响应程度。全球气候变暖背景下,极端气候事件热浪的发生频率增加,势必会影响植物的碳收支和分配过程。然而目前热浪频率及间隔时间差异形成的复杂模式对植物不同器官之间的NSC分配及调节机制的影响尚不清楚。为了更好地阐明极端气候事件下植物器官水平的碳收支平衡机制,该研究以亚热带主要阔叶树种闽楠(Phoebe bournei)和木荷(Schima superba)苗木为研究对象,设置对照和不同频率及不同间隔时间的5个热浪处理,分别为无热浪(CK)、单次热浪(HW)、短间隔反复热浪(两次热浪间隔7天,2HW_(7))、中间隔反复热浪(两次热浪间隔30天,2HW_(30))、长间隔反复热浪(两次热浪间隔45天,2HW_(45))。测定分析不同树种各器官(茎、叶、根)NSC含量和生物量变化及其分配对不同热浪模式的响应,揭示复杂极端气候事件对植物生长的影响及不同植物的响应差异。结果表明反复热浪2HW_(7)显著增加了闽楠茎可溶性糖含量,但对其根、叶可溶性糖及NSC含量无显著影响;然而2HW_(7)显著增加了木荷茎、根淀粉含量,对可溶性糖和NSC含量无显著影响,表明了热浪胁迫下不同阔叶树种NSC分配和调节存在物种和器官差异性。2HW_(30)和2HW_(45)处理下闽楠茎NSC含量显著低于2HW_(7),2HW_(30)和2HW_(45)处理下木荷茎、根淀粉含量也显著低于2HW_(7),与CK无显著差异,表明了反复热浪存在累加效应,且累加效应与反复热浪间隔时间相关。闽楠各器官生物量在2HW_(7)处理组显著增加,但木荷茎、根生物量在不同热浪模式处理下无显著差异,表明闽楠增加NSC存储供给植物各器官生长发育以抵御热浪胁迫,而木荷可能将光合产物以淀粉的形式储存在叶中缓解热浪对叶片光合系统的影响。研究结果表明不同间隔时间及频率的热浪对植物产生累加效应,而植物NSC对热浪胁迫的调节能力与累加效应有关。 展开更多
关键词 热浪 累加效应 极端气候 结构性化合物 平衡
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去叶对青杨雌雄植株生长和非结构性碳水化合物的影响 被引量:3
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作者 文小梅 鲜婷 +2 位作者 刘俊雁 胥晓 董廷发 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期41-48,共8页
近年来,森林食叶害虫在全世界呈爆发趋势。树木的非结构性碳水化合物(NSC)如何响应叶片损失对其生长和生存至关重要。雌雄异株植物在维持森林生态系统稳定性方面扮演着重要角色。然而,目前对该类植物性别之间如何响应去叶的研究还比较... 近年来,森林食叶害虫在全世界呈爆发趋势。树木的非结构性碳水化合物(NSC)如何响应叶片损失对其生长和生存至关重要。雌雄异株植物在维持森林生态系统稳定性方面扮演着重要角色。然而,目前对该类植物性别之间如何响应去叶的研究还比较少。本文以我国重要的经济和生态恢复树种青杨(Populus cathayana)为研究材料,比较了雌雄青杨幼苗的生长、NSC含量和储量对去叶(0,50%和100%叶片去除)的响应差异。结果表明:随去叶强度的增加,植物的生物量和植株NSC呈降低趋势,且根系(尤其是粗根)的生物量和NSC比地上部分受去叶的影响更大;雌株叶、粗根、细根和植株NSC储量总是高于雄株;随去叶强度增加,雄株的生物量积累和NSC含量和储量降低得比雌株更多。这些结果表明,青杨雌雄植株生长和NSC对不同去叶强度的响应存在性别差异,且去叶对青杨雄株的影响更大。这暗示了雌性青杨对去叶的耐性比雄性强。这些结果有助于理解雌雄异株植株性别水平上的碳平衡机理,也可为杨树人工林的选育提供支撑。 展开更多
关键词 雌雄异株 结构性化合物 耐性 平衡
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蒙古莸幼苗干旱致死过程中非结构性碳水化合物的变化 被引量:10
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作者 沈超 纪若璇 +3 位作者 于笑 白雪卡 常远 刘超 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2541-2548,共8页
以一年生蒙古莸幼苗为对象,设置适宜水分、慢速干旱致死和快速干旱致死3个处理,研究不同干旱强度致死下蒙古莸幼苗各器官中非结构性碳水化合物(NSC,包括可溶性糖和淀粉)的含量变化及其分配规律.结果表明:慢速干旱致死胁迫下各器官可溶... 以一年生蒙古莸幼苗为对象,设置适宜水分、慢速干旱致死和快速干旱致死3个处理,研究不同干旱强度致死下蒙古莸幼苗各器官中非结构性碳水化合物(NSC,包括可溶性糖和淀粉)的含量变化及其分配规律.结果表明:慢速干旱致死胁迫下各器官可溶性糖含量与适宜水分组无显著差异.随时间的推移,茎可溶性糖含量先增加后减少,淀粉和NSC含量增加;粗根可溶性糖含量减少,淀粉和NSC含量增加;叶可溶性糖含量增加,淀粉和NSC含量减少.致死时(80 d),叶、茎、粗根和细根的NSC含量分别为6.2%、7.8%、8.3%和7.4%.快速干旱致死胁迫下,各器官可溶性糖含量均高于适宜水分处理组,而淀粉和NSC含量均低于适宜水分组.随时间的推移,根可溶性糖含量下降,淀粉和NSC含量上升;茎可溶性糖、淀粉和NSC含量均上升;叶可溶性糖含量上升,淀粉和NSC含量下降.致死时(30 d),叶、茎、粗根和细根的NSC含量分别为5.9%、6.6%、8.9%和7.7%.应对不同的干旱致死情况,蒙古莸幼苗各器官间非结构性碳水化合物呈现出不同的动态变化.在慢速干旱致死胁迫下,NSC优先为维持各器官生理代谢活动提供能量;而在快速干旱致死下,NSC主要以可溶性糖形式维持植物代谢,调节渗透势,促进吸水,应对急剧的干旱胁迫. 展开更多
关键词 可溶性糖 淀粉 结构性化合物 饥饿 植物器官
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栓皮栎叶片和枝条非结构性碳水化合物调配关系研究 被引量:6
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作者 魏龙鑫 章异平 +1 位作者 李艺杰 张玉茹 《南京林业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期96-102,共7页
【目的】探索非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates, NSC)在落叶树种栓皮栎(Quercus variabilis)不同器官间的分配格局与调配机制,为进一步掌握树木生长规律并评估栓皮栎群落的固碳潜力提供参考。【方法】2016年5月—2017年... 【目的】探索非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates, NSC)在落叶树种栓皮栎(Quercus variabilis)不同器官间的分配格局与调配机制,为进一步掌握树木生长规律并评估栓皮栎群落的固碳潜力提供参考。【方法】2016年5月—2017年6月,以秦岭东段栓皮栎为研究对象,通过旬尺度和月尺度相结合的周期性采样方法取得栓皮栎1、2年生枝条以及当年生健康叶片样品,采用蒽酮浓硫酸法测定栓皮栎叶片和枝条NSC的组分含量及变化。此外,对栓皮栎叶片物候进行周期性观测,测量叶片长度,运用Gompertz函数拟合叶片生长曲线,得到叶片物候主要日期阶段的变化。【结果】(1)栓皮栎叶片和枝条的NSC组分含量均随时间呈明显的动态变化(P<0.05),叶片的NSC含量(质量分数)均值(8.94%)高于枝条的(7.90%)。(2)栓皮栎叶片和枝条的NSC组成均以可溶性糖为主,分别占62.5%和63.5%,这可能是本研究区栓皮栎对暖干生境的生理生态适应的结果。(3)两器官间NSC及其组分含量的显著性差异,主要出现在生长季前期(4—6月)和后期(10月),主要原因是两器官在碳存储和碳消耗的阶段存在功能性差异。生长季前期,枝条为萌芽展叶消耗能量,而叶片通过光合作用积累NSC;生长季后期,枝条为下一年树冠重建储存能量,而叶片光合作用减弱。(4)除可溶性糖与淀粉比值外,NSC及其组分含量在两器官间的Pearson相关系数均不显著。在生长季前期(3—6月),叶片和枝条NSC含量高度极显著正相关(R=0.986,P<0.001),但存在15~20 d的滞后。【结论】栓皮栎生长过程中叶片和枝条器官的碳水化合物储量表现出动态调配变化,但并非线性关系,可能是受滞后因素影响的非线性关系。因此,在使用模型估算栓皮栎群落固碳潜力时,需综合考虑碳分配在不同器官间的时滞效应。 展开更多
关键词 栓皮栎 结构性化合物(NSC) 可溶性糖 淀粉 叶片 枝条 调配
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氮肥运筹对四川丘陵旱地带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响 被引量:11
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作者 樊高琼 吴中伟 +5 位作者 郑亭 王秀芳 张祝萍 谭春荐 郭翔 杨文钰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期238-243,共6页
为探讨四川丘陵旱地氮肥运筹对带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响,以川麦42号为材料,研究不同施氮量和施氮方式对带状种植小麦植株非结构性碳水化合物(NSC)的同化和转运的影响。结果表明:施用氮肥能有效提高花后旗叶叶绿素含量,... 为探讨四川丘陵旱地氮肥运筹对带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响,以川麦42号为材料,研究不同施氮量和施氮方式对带状种植小麦植株非结构性碳水化合物(NSC)的同化和转运的影响。结果表明:施用氮肥能有效提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高其对籽粒NSC的贡献率,但是过量施氮不利于茎鞘中可溶性糖(WSC)向籽粒的转运,同时花后NSC积累量及其对籽粒NSC的贡献率降低,不利于籽粒中NSC的累积;氮肥分次施用能显著提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高花后NSC对籽粒NSC的贡献率,尤以拔节期追施效果最佳。本试验条件下,施氮量为135~180kg/hm2、施氮方式为底肥∶拔节肥=7∶3时,小麦花后旗叶叶绿素含量较高,并能维持较长的高值持续期,花后NSC积累量增加,且其对籽粒NSC的贡献率提高,籽粒中NSC积累量增加,产量最高。 展开更多
关键词 氮肥运筹 套作小麦 叶绿素含量 结构性化合物 同化 丘陵区
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施氮水平对不同品质类型小麦花后碳氮同化和转运的影响 被引量:8
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作者 杨铁钢 戴廷波 曹卫星 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期6-10,共5页
以2个不同品质类型小麦品种为材料,研究了5个施氮水平下花后植株非结构性碳水化合物和氮素化合物的同化、转运及其相互关系。结果表明,花后氮同化量约为转运量的10%~40%,而花后碳同化量则为转运量的0.5~2.5倍。高蛋白品种豫麦4... 以2个不同品质类型小麦品种为材料,研究了5个施氮水平下花后植株非结构性碳水化合物和氮素化合物的同化、转运及其相互关系。结果表明,花后氮同化量约为转运量的10%~40%,而花后碳同化量则为转运量的0.5~2.5倍。高蛋白品种豫麦47花后氮素和碳水化合物的转运量均较高,低蛋白品种豫麦50花后碳水化合物同化量较高。随施氮水平的提高,豫麦47的氮素转运量提高了45%,氮素同化量减少了84%,花后碳水化合物同化量提高了37%;而豫麦50的氮素转运量变化较小,氮素同化量减少了63%左右,花后碳水化合物同化量提高了63%,两品种碳水化合物转运量变化幅度较小。因此,适当提高施氮水平,对2种品质类型小麦可起到提高产量和改良品质的作用。 展开更多
关键词 小麦 结构性化合物 转运量 同化量 氮转运量 氮同化量
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长白山阔叶红松林3个主要树种的非结构性碳储存特征 被引量:10
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作者 王晓雨 王守乐 +5 位作者 唐杨 周旺明 周莉 仲庆林 代力民 于大炮 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1608-1614,共7页
非结构性碳水化合物(NSC,包括可溶性糖和淀粉)作为树木生命代谢的关键物质之一,在树木器官中的储存特征受到了广泛关注,但NSC在器官内部具有不同功能的组织间(韧皮部与木质部)的分配和权衡还不清楚.本研究以长白山阔叶红松林的3个优势... 非结构性碳水化合物(NSC,包括可溶性糖和淀粉)作为树木生命代谢的关键物质之一,在树木器官中的储存特征受到了广泛关注,但NSC在器官内部具有不同功能的组织间(韧皮部与木质部)的分配和权衡还不清楚.本研究以长白山阔叶红松林的3个优势树种——红松、水曲柳和紫椴为研究对象,对比分析NSC在根、树干韧皮与木质部中的浓度和分配特征.结果表明:树木韧皮部和木质部间的NSC浓度差异显著,总体分配趋势为韧皮部以可溶性糖为主,而木质部以淀粉为主.树干外侧(以年轮划分,0~20年)、中段(20~40年)和内侧(>40年)的NSC浓度在不同树种间差异显著,而根中的差异不显著.红松和水曲柳树干韧皮部可溶性总糖浓度显著高于紫椴,在木质部中差异不显著.本研究结果表明,树体内部NSC在韧皮部和木质部上的分配存在明显分异,这与树种的演替阶段及组织的功能进化有关.研究结果对于深入理解温带树木的碳储存特征和分配机理具有参考意义. 展开更多
关键词 结构性化合物 韧皮部 木质部 分配 阔叶红松林 长白山
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连续2年氮添加对中金杨幼苗叶光合特性与碳氮分配的影响 被引量:1
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作者 尚佳州 高钿惠 +2 位作者 王卫锋 周新军 宗毓铮 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期23-32,共10页
【目的】研究不同强度氮添加对杨树叶片光合特性、各器官生物量、非结构性碳水化合物积累和分配的影响,探讨过量氮添加下杨树的生理生态过程响应机制,为未来氮沉降条件下杨树人工林精准施肥提供理论依据。【方法】以盆栽黑青杂交杨中‘... 【目的】研究不同强度氮添加对杨树叶片光合特性、各器官生物量、非结构性碳水化合物积累和分配的影响,探讨过量氮添加下杨树的生理生态过程响应机制,为未来氮沉降条件下杨树人工林精准施肥提供理论依据。【方法】以盆栽黑青杂交杨中‘金杨7号’扦插苗为材料,以NH_(4)NO_(3)为氮源,设置CK(0 g·plant^(-1) a^(-1))、N3(3 g·plant^(-1) a^(-1))、N6(6 g·plant^(-1) a^(-1))、N9(9 g·plant^(-1) a^(-1))4个氮添加梯度,连续2年测定氮添加后其功能叶光合特性、器官间生物量、碳同化物和氮分配的变化,并分析叶片光合特性和同化物分配的调控过程。【结果】1)连续2年氮添加后,中金杨幼苗叶氮和叶绿素含量增加,气孔变小变密,瞬时水分利用效率显著提高,光合氮利用效率显著降低。2)中低剂量氮添加下顶梢叶片光合作用显著受到库限制,侧枝叶净光合速率明显高于对照;高氮处理下叶净光合速率和淀粉含量显著减小,荧光量子产量和电子传递速率显著增加,表明叶片中光呼吸等过程为硝酸还原过程提供大量能量。3)氮添加持续促进侧枝生长,顶端优势弱化,但高氮处理下因叶片光合作用的源限制,主茎淀粉含量和生物量积累显著降低,根干质量和生物量分配比例与中低氮处理无显著差异;高氮处理下各器官生长和碳氮分配结果表明,生长素合成和运输减弱可能在碳氮关系协调过程中起到重要作用。【结论】中低剂量氮添加下中金杨侧枝叶片光合能力显著增强并促进植株生长,叶片光合作用处于库限制;高氮下叶片光合作用可能受到氮同化过程抑制,顶端优势减弱,植株生物量积累处于源限制。 展开更多
关键词 中金杨 氮添加 光合特性 结构性 化合物 氮分配
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美丽箬竹鞭段侧芽萌发生长的碳素制约作用 被引量:1
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作者 谷瑞 徐森 +2 位作者 陈双林 郭子武 杨丽婷 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期70-78,共9页
【目的】揭示美丽箬竹鞭侧芽萌发生长特征及其所受碳素供应的影响,为促进竹子侧芽萌发、提高竹林产量提供参考。【方法】选取美丽箬竹鞭径基本一致的带1株立竹(M)、未带立竹(N)的1年生竹鞭,进行3种鞭长(3 cm, L1;6 cm, L2;9 cm, L3)6种... 【目的】揭示美丽箬竹鞭侧芽萌发生长特征及其所受碳素供应的影响,为促进竹子侧芽萌发、提高竹林产量提供参考。【方法】选取美丽箬竹鞭径基本一致的带1株立竹(M)、未带立竹(N)的1年生竹鞭,进行3种鞭长(3 cm, L1;6 cm, L2;9 cm, L3)6种处理鞭段侧芽萌发试验,调查各处理的侧芽萌发生长位置以及新竹的数量、地径和高度,测定并分析各处理的新竹叶片的光合色素、非结构性碳水化合物含量及变化规律。【结果】1)对ML1处理,侧芽萌发生长比例的鞭段部位差异不明显,而其余各处理的鞭段远端、近端侧芽萌发生长比例显著高于中段,存在侧芽萌发生长位置的明显偏向性,且偏向性特征随鞭段长度增大而加强。2)与未带立竹的处理相比,同一鞭段长度的带立竹处理的新竹地径、高度均显著升高,但新竹数量总体无明显差异;随鞭段长度增大,新竹数量对未带立竹处理呈升高趋势,对带立竹处理则差异不大,但新竹的地径和高度无论是否带立竹均无明显差异。3)对带立竹处理,新竹叶片光合色素、NSC含量均显著高于未带立竹处理,但各鞭段长度的NSC组分含量及比例变化规律不同;同时,ML1较ML2、ML3处理的新竹叶片可溶性糖含量无明显变化,但淀粉、NSC含量显著较高,而光合色素含量变化则相反,说明短鞭段带立竹处理的碳水化合物过量积累,光合作用受到反馈抑制。鞭段带立竹与否对新竹地径、高度、光合色素和NSC变化的影响明显大于鞭段长度的影响。【结论】碳素供应对鞭段侧芽萌发生长有明显制约作用,是侧芽萌发生长位置偏向性的重要致成因素。碳素供给不断增加,可逐渐消除这种偏向性萌发生长特征,而且鞭段碳素优先保障新竹数量,再满足新竹质量。增加鞭段碳素“库容”,是提高侧芽萌发率的重要途径。 展开更多
关键词 美丽箬竹 鞭段 侧芽偏向萌发 结构性化合物 限制
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关帝山不同海拔和季节对沙棘黄酮含量的影响 被引量:2
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作者 代永欣 薛静茹 +5 位作者 杨楠 李泽淇 侯锐 杭宇杰 吕英忠 王林 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期374-383,共10页
为探究海拔和季节对沙棘黄酮类化合物含量的影响,本研究以山西吕梁山中部关帝山区不同海拔高度的野生中国沙棘(Hippophae rhamnoides L.subsp.sinensis Rousi)为研究对象,比较了叶片、一年生枝、果实总黄酮含量及主要组分在季节和海拔高... 为探究海拔和季节对沙棘黄酮类化合物含量的影响,本研究以山西吕梁山中部关帝山区不同海拔高度的野生中国沙棘(Hippophae rhamnoides L.subsp.sinensis Rousi)为研究对象,比较了叶片、一年生枝、果实总黄酮含量及主要组分在季节和海拔高度(1150~2100 m)上的变化,同时检测了沙棘树木生长情况、光合作用、叶形态、不同部位的非结构性碳(NSC)含量,并分析了黄酮类化合物含量与生长和生理指标的关系。结果表明,叶片、枝条、果实的总黄酮含量均随海拔的升高呈先升高后降低趋势,均在中海拔(1650 m)处达到最大值,叶片总黄酮含量在9月最高,为17.32 mg·g^(-1),果实总黄酮含量最高达10.31mg·g^(-1),一年生枝中总黄酮含量在7月最高,为4.90 mg·g^(-1)。总黄酮含量总体上表现为叶片>果实>一年生枝。1650 m海拔高度植株综合生长状况最好,沙棘叶片NSC含量也高于其他海拔。果实总黄酮含量与果实可溶性糖、果实NSC、叶片可溶性糖、叶片NSC含量呈极显著正相关,叶片总黄酮含量与果实可溶性糖和果实NSC含量呈显著正相关。上述结果表明,中海拔(1650 m)沙棘叶、果黄酮含量较高,生长季后期沙棘的叶黄酮积累较多,沙棘体内总黄酮含量除受环境条件影响外,还与植物生长状况和碳代谢密切相关。本研究结果为全面了解沙棘黄酮类化合物的积累和分布规律及其对海拔的响应提供了参考。 展开更多
关键词 中国沙棘 黄酮类化合物 不同部位 生长情况 结构性(NSC)
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林下植被清除对不同径级中龄杉木生长速率的影响机制 被引量:3
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作者 陈奕帆 付晓莉 +5 位作者 王辉民 戴晓琴 寇亮 陈伏生 卜文圣 傅晓莉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期21-30,共10页
【目的】探讨不同径级中龄杉木生长速率对林下植被管理措施的响应机制,为中龄杉木的科学管理策略提供理论支撑。【方法】依托2013年建立的亚热带中龄杉木人工林林下植被管理实验平台中1998年种植的杉木林。试验处理为保留林下植被(CK)... 【目的】探讨不同径级中龄杉木生长速率对林下植被管理措施的响应机制,为中龄杉木的科学管理策略提供理论支撑。【方法】依托2013年建立的亚热带中龄杉木人工林林下植被管理实验平台中1998年种植的杉木林。试验处理为保留林下植被(CK)和清除林下植被(UR)。至2016年,12-14 cm和16-18 cm两径级杉木占CK处理总林木数的42.6%,占UR处理总林木数的77.1%。2016—2018年研究了这两径级中龄杉木的化学计量、资源获取及利用效率、碳分配模式(如结构vs非结构性碳(NSC)间的分配,NSC在不同器官间的分配)及相对生长速率(RGR)。【结果】清除林下植被对不同径级的中龄杉木RGR的影响不同。清除林下植被对12-14 cm径级中龄杉木RGR无显著影响,但会减缓16-18 cm径级中龄杉木的生长。清除林下植被对12-14 cm、16-18 cm两径级的中龄杉木最大净光合速率、水分利用效率、光合氮利用率、叶片全氮(N)、全磷(P)含量、N/P及叶片NSC(NSC leaf)、枝条NSC(NSC branch)和树干NSC(NSC trunk)均无显著影响。对于16-18 cm径级的中龄杉木而言,清除林下植被显著降低新叶NSC(尤其是可溶性糖,SS)含量,增大NSC trunk/RGR和NSC leaf/RGR,使林木光合产物优先用于存储而非生长,进而减缓了林木的RGR。对于12-14 cm径级的中龄杉木而言,清除林下植被虽然显著增加新叶与老叶间SS的比值,但NSC leaf/RGR是影响该径级的中龄杉木RGR的主要因素,而清除林下植被对该径级NSC leaf/RGR无显著影响。【结论】林下植被去除对中龄杉木生长速率影响的径级依赖性主要受碳分配机制调控,而非受养分化学计量、资源获取及利用效率等机制影响。 展开更多
关键词 杉木 林下植被清除 结构性化合物 分配 化学计量 资源获取效率 资源利用效率
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