Low Doses of Ionized Radiation and Hypomagnetic Field Alter Redox Properties of Water and Physiological Characteristics of Seeds of the Highest Plants

The influence of a 40-fold attenuated geomagnetic field and its combined action with low doses of α- and γ-irradiation on the physiological characteristics of seeds of the highest plants and redox properties of water was investigated. It established the reduction of seed germination both under direct and indirect effects due to water action of attenuated geomagnetic field. A negative effect of hypomagnetic field on grown characteristics of seeds under indirect effect via water was decreased by the low doses of γ-irradiation, and was increased by low doses of α-irradiation, i.e. ionized radiation was the dominant factor in their combined action. It was revealed the increasing of the value of the oxidation-reduction potential of water under the influence of low-intensive α-ir-radiation (239Pu), γ-irradiation (137Cs) and also that the magnetic induction attenuated pointing to a natural decline. The increasing of the oxidation-reduction potential value testifies about “the regular decreasing of internal energy of water molecules” and the increasing of its oxidative properties, which, in our opinion, is caused the inhibition of the germination of seeds. It is supposed that namely water is the main component in the effects of studying factors on bio-objects, which acts due to the alterations of the properties and structural content of water.

几种荒漠植物对干旱过程的生理适应性比较

在甘肃临泽实地取样进行试验,比较了胡杨、花棒和梭梭等荒漠植物离体枝条的光合、蒸腾作用对组织水势降低的响应,以探讨其对干旱过程的适应性.结果显示,梭梭在–2～–5.5MPa、胡杨在-1～–4.5MPa的枝叶水势下具有较高的光合速率和水分利用效率,花棒和二白杨则在水势低于–2MPa时光合速率和水分利用效率均显著下降;同时,梭梭的最大蒸腾速率不足2mmol m-2s-1,而同样条件下胡杨和二白杨的最大蒸腾速率则在4～6mmol m-2s-1.因此,几种荒漠植物中,梭梭最能够适应干旱荒漠环境;胡杨因蒸腾失水较多而对环境水分有较强的依赖性,适应极端干旱的能力不及梭梭;花棒虽具有蒸腾耗水少的特点,但因在环境严重缺水时光合效率低而影响了其对荒漠的适应能力.

模拟光条件下禾本科植物和藜科植物蒸腾特性与水分利用效率比较

利用人工模拟光源研究了两种 C4 光合途径禾本科植物 (虎尾草、狗尾草 )和两种 C3光合途径藜科植物 (藜、绿藜 )的光合速率 ( Pn)、蒸腾速率 ( Tr)、水分利用率 ( WUE)、气孔导度 ( Gs)、胞间 CO2 浓度 ( Ci)及叶面饱和蒸气压亏缺 ( Vpdl)随模拟光辐射 ( SPR)增强的变化规律及 Gs、Ci、Vpdl对 Tr和 WUE的影响。结果表明 :( 1 ) 4种植物的 Pn和 Tr均随 SPR增强而增大 ,两种藜科植物最大净 Pn和 Tr均高于两种禾本科植物的最大净 Pn和 Tr。 ( 2 ) WUE随 SPR增强先增大后减小 ,两种禾本科植物和两种藜科植物分别在SPR为 40 0、1 2 0 0 μmol/( m2·s)时达到最大值 ,禾本科植物的最大 WUE明显高于藜科植物。 ( 3) 4种植物的 Gs、Ci均随 SPR的增强而减小 ,两种藜科植物的 Gs和 Ci均显著高于两种禾本科植物。4种植物的 Vpdl均随 SPR增强而增大 ,禾本科植物高于藜科植物。实验表明 ,在以水分为限制因素的半干旱草原区 ,禾本科植物具有更好的保水机制和更高的水分利用效率 ,与藜科植物相比 ,在水分生态上具有一定的竞争优势。

绿洲-沙漠过渡带引种植物光合生理特征研究

为了研究引种植物在绿洲-沙漠过渡带极端干旱条件下的适应性,在自然条件下对3种引种植物文冠果、酸枣、紫叶小檗的光合、水分等生理指标进行了研究。结果表明,1)3种植物的光响应曲线变化趋势基本一致,均表现为随着光合有效辐射(PAR)的增大净光合速率(Pn)先增大后减小;文冠果和紫叶小檗的光饱和点明显高于酸枣(P<0.01),说明文冠果和紫叶小檗利用强光的能力较大,对光环境的适应性较强;紫叶小檗的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)也明显高于文冠果和酸枣,表明紫叶小檗具有高光合耐胁迫的优势。2)3种植物的叶绿素含量和丙二醛含量的变化一致,文冠果均显著高于其他2种植物(P<0.05);3种植物的可溶性糖含量差异不显著(P>0.05),而紫叶小檗的脯氨酸含量显著高于其他2种植物(P<0.01),说明在该生境下紫叶小檗能够较好的保持体内水分含量,较好的适应该生境。3)3种植物的清晨水势和正午水势都有相同的大小关系,都是文冠果较大,酸枣最小,而且植物种之间差异极显著(P<0.01),说明紫叶小檗和酸枣的吸水能力较强,它们主要依靠夜间水分恢复能力来应对干旱环境。总的来说,3种植物的光合参数及生理指标的变化趋势不是完全一致,这可能是由于植物种之间的个体差异,以及不同植物对同一生境的差异所致,因此,要想选取适合在策勒绿洲-沙漠过渡带大面积种植的引种植物,还需做进一步的研究。

喷施抗蒸腾剂对冬小麦旗叶蒸腾效率的影响

成膜型植物抗蒸腾剂(PFA)可以有效地减少植物的水分耗散,提高水分利用效率。本试验以冬小麦(Triticum aestivum L.)品种"科农9204"为试验材料,在灌溉0水、1水、2水和3水条件下叶面喷施PFA,测定灌浆期小麦旗叶水分生理和胁迫程度在处理间的差异以及衰老进程变化,探讨了PFA在冬小麦抵御干热风、提高水分利用效率方面的作用。结果表明:喷施PFA可以显著降低旗叶的蒸腾速率,而对光合速率无显著影响,使叶片蒸腾效率显著提高;喷施PFA处理旗叶的保水力提高,离体失水速率降低,叶片的相对含水量和水势提高;灌1水、2水和3水条件下,喷施PFA处理旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛含量均低于不喷施的对照,而旱作(全生育期不浇水)喷施处理的旗叶SOD和CAT活性则高于对照。喷施PFA可以有效地维持旗叶的水分生理环境,抑制活性氧的产生,保证氧自由基清除系统的正常运行,维持细胞膜的完整性,从而维持较高光合速率,同时有效降低蒸腾速率,这构成叶片蒸腾效率提高的生理基础。

土壤水势对水曲柳幼苗水分生态的影响

采用根区渗灌控水技术 ,将土壤水势长期控制在 0～ - 2 0kPa(W1)、- 2 0～ - 4 0kPa(W2 )、- 4 0～ - 6 0kPa(W3 )、- 6 0～ - 80kPa(W4)、- 80～ - 16 0kPa(W5)范围内 ,系统地研究了不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的蒸腾过程、吸水过程、根叶水势日动态过程及SPAC体系的水流阻力 .结果表明 ,在亚饱和土壤水分状态下 (W1) ,细根水势最高 ,水分由土壤进入细根的阻力最小 ,根系吸水速率最高 ,从而支持了日间强烈的蒸腾作用 .在田间持水量土壤水分状态下 (W2 ) ,细根吸水阻力成倍增加 ,吸水速率和蒸腾速率显著下降 ,但尚未改变蒸腾作用日动态过程的单峰模式 .当土壤水分在田间持水量状态以下 (W3 ～W5)时 ,随着土壤水势递降 ,细根吸水阻力急剧增加至几倍乃至几十倍 ,根系吸水速率过低 ,吸水与蒸腾矛盾加剧 ,叶水势降至很低 ,气孔关闭 ,蒸腾作用受到严重抑制 ,呈现明显的午休低谷 .在实验范围内 (0～ - 16 0kPa) ,土壤水分对水曲柳幼苗是非等效的 ,当土壤水分在田间持水量状态以下 (<- 4 0kPa)时 。

北京15种园林树木耗水性的比较研究

采用盆栽称重法对北京丁香等15种园林树木的蒸腾耗水量进行观测,结果表明,在相似的环境平台下：单位叶面积的年均日耗水量榆叶梅最大,为1990.5 g/m^2,黄栌最小,为291.4 g/m^2,榆叶梅、栾树、金丝柳、元宝枫、西府海棠为高耗水树种,年均日耗水量大于1000 g/m^2,黄栌、铺地柏、金叶女贞为低耗水树种,年均日耗水量低于500 g/m^2,北京丁香、大叶黄杨、棣棠、北京桧、油松、白皮松、侧柏为中等耗水树种,年均日耗水量500～1000 g/m^2;15种树木耗水的季节差异明显,元宝枫属于春季耗水型,金丝柳、大叶黄杨、金叶女贞、棣棠、白皮松、油松、铺地柏、侧柏属于夏季耗水型,北京丁香属于秋季耗水型,西府海棠属于夏秋耗水型,栾树、榆叶梅、黄栌、北京桧属于均衡耗水型.研究结果可为北京城市绿化低耗水树种选择、绿地结构合理配置提供依据.

家庭盆栽节水潜力分析

对杜鹃、桂树、月季3种不同耗水等级的盆栽进行蒸腾量和土壤蒸发量的测定实验,合理估算出了3种盆栽的需水区间,结合北京市家庭盆栽浇灌情况调查的统计结果对北京市盆栽节水潜力进行分析.结果表明:截止到2010年11月份,北京市家庭盆栽节水潜力区间为1.93×106～2.61×106 t,占北京市年生活用水量的比例区间为0.13%～0.18%,而且其节水潜力将随着家庭绿化的普及而逐渐增大.该研究结果对提高人们对家庭盆栽节水效益的认识和推广使用盆栽节水器具有重要意义,也为盆栽的日常浇水提供了理论依据.

玉米生育期土壤-植物-大气连续体水流阻力与水势的分布

根据玉米生育期的田间试验资料分析了土壤-植物-大气连续体中水势和水流阻力的分布,结果表明土壤与植物叶片之间的水势差在玉米抽雄期前达0.8—1.0MPa,到抽雄期以后达1.0—1.5MPa,叶片与大气之间的水势差则在抽雄期前后分别达80—120MPa和60—80MPa;连续体内的水流阻力主要在叶片与大气之间。建立了连续体中玉米叶片水势的动态模拟公式,模拟叶水势具有较高的精度。最后,揭示了叶片蒸腾速率与叶-气系统水势差和水流阻力的关系,当叶片与大气之间的水势差达90—100MPa之后,蒸腾速率随叶-气间水势差增加而减小。

沙生植物水分特征曲线及水分关系的初步研究

应用植物水分特征曲线（ＰＶ曲线）研究了油蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｏｒｄｏｓｉｃａ）和柠条（ｃａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｍｓｋｉｉ）的各种水分状况参数及其相互关系。结果表明：油蒿和柠条在干旱环境中具有相似的水分生理特点，水势降低、束缚水与自由水比值增大、组织体积弹性模量减小。在充分吸胀植物组织逐渐失水初期，水势的迅速降低主要是由于压力的降低引起的；当组织失去膨压（压力势△ψ，＝０）后，渗透势成为水势的主要部分。植物失水临界状态的水分状况不是固定不变的，临界水势和水分饱和亏缺随干旱条件发生变化是植物响应沙地水分亏缺的特征之一。在对干旱环境的适应途径方面，油蒿具有高水势、高蒸腾的耐旱特征，细胞壁坚硬、弹度小，通过维持较高膨压保持水分；柠条具有低水势、低蒸腾的耐旱特征，细胞壁较柔软、弹性大，具较强耐脱水能力。

长沙市4种园林植物蒸腾耗水特性研究

以3年生苗为试材,采用盆栽方法,对长沙市4种园林植物细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰的耗水特性进行了研究,结果表明:4种植物在全光照下的耗水速率均比遮荫条件下高。在全光照和遮荫条件下,4种园林植物的蒸腾耗水速率大小均是细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草;细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰等4种园林植物的日耗水进程一致,都是6∶00—8∶00耗水量最小,12∶00—14∶00耗水量最大。全光照条件下,细叶萼距花8月份蒸腾耗水速率最大,为586.34 g/m2,11月份的蒸腾耗水速率最小,仅为8月份的41.6%;麦冬8、9月份耗水速率相差不大,分别为397.15 g/m2、420.19 g/m2;吉祥草、葱兰的耗水速率均为9月份最大,分别为420.19 g/m2、550.75 g/m2;4种植物的耗水速率都是11月份最低。

苹果幼树生理指标对土壤水分调控的响应研究

为研究苹果幼树的适宜生长条件,以山西果树研究所的基砧为八角海棠、中间砧为SH6的5 a生晋富1号为试材,滴灌处理共设置4个土壤水分下限:80%θ_(c)(W1)、70%θ_(c)(W2)、60%θ_(c)(W3)、50%θ_(c)(W4),对照处理(CK,地面灌溉)灌水下限为60%θ_(c)(θ_(c)为田间持水率),各处理灌水上限均为田间持水量。通过分析苹果幼树生理指标的月变化规律,发现各处理的叶片气孔导度、叶片光合速率、叶片蒸腾速率月变化趋势相同,均为先增后减;叶片水势月变化趋势为明显下降-逐步升高-小幅下降,叶片水分利用率月变化趋势为先减后增。经过差异性分析发现:滴灌条件下,W1和W4的叶片气孔导度、叶片水势、蒸腾速率差异显著,W3和W4的光合速率差异显著,各处理的叶片水分利用率无显著性差异;灌水下限相同时,W3和CK的叶片光合速率差异显著。本研究基于TOPSIS综合分析,确定了各试验的贴进度,其中W3的贴进度最大,即滴灌灌水下限为田间持水量的60%时,最适宜苹果幼树生长发育。

平茬高度对四合木生长及生理特性的影响

为改善珍稀濒危植物四合木种群衰退现状,促进其更新复壮及可持续发展,对四合木老龄化植株进行了0、5、10、15 cm(即A、B、C、D)4种平茬高度处理,以未平茬老龄植株为对照(CK),跟踪测定各处理的生长指标和生理指标变化规律,结果表明:(1)平茬能够促进四合木老龄化植株更新复壮,平茬后第1生长季各处理组株高生长量极显著大于CK(P<0.01),处理B、C、D冠幅年生长量极显著大于CK(P<0.01),各处理组新生萌条数量大于CK、萌条基径和萌条枝长极显著大于CK(P<0.01),其中处理B株高和冠幅生长量分别较对照组增加241.43%和417.21%,平均萌条数量为324枝分别大于处理A、C、D和CK的293枝、229枝、221枝和159枝;(2)对照植株净光合速率及蒸腾速率日变化均为双峰曲线,4种平茬处理植株平茬后第1个生长季7月份净光合速率和蒸腾速率为单峰曲线,而平茬后第2个生长季7月份变为双峰曲线;(3)平茬后前两个生长季7月份净光合速率日均值排序均为:处理B>D>C>A>CK,其中,处理B日均值分别为CK的2.07倍和1.94倍;(4)平茬处理改善了四合木植株水分状况,提高了四合木抵御干旱胁迫的能力,处理组蒸腾速率和水势均高于对照组;(5)平茬处理提高了四合木水分利用效率,其中,处理B提高程度最为明显,前两个生长季的水分利用效率分别是CK的1.38倍和1.42倍;(6)在平茬后前两个生长季内,5 cm平茬较其他高度平茬在生长和生理特性均有明显优势,但随平茬年限的增加其状况如何尚需进一步研究。

地膜覆盖栽培甜菜的需水特点

甜菜地膜覆盖栽培从全生育期看需水量并未减少,各生育期的需水规律与裸地栽培相一致,只是叶面蒸腾量与棵间蒸发量比例发生了变化。因此,当无灌溉条件降雨又少时,地膜覆盖甜菜受干旱威胁更大,故在干旱无灌溉地区不宜推广地膜覆盖技术。

喀斯特森林宜昌润楠蒸腾耗水规律及其与环境因子的关系

使用热扩散液流探针,于2015年7月至2016年8月连续测定茂兰喀斯特森林宜昌润楠的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量、土壤含水量和风速等环境因子,分析不同天气、季节、时间尺度下宜昌润楠蒸腾的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:宜昌润楠树干液流速率呈现昼高夜低的变化规律,各季节日间树干液流速率平均值分别是夜间的8.95倍、14.32倍、10.0倍、5.24倍;不同天气下宜昌润楠日蒸腾速率(g·m-2s-1)依次为晴天(41.93±1.43)>阴天(12.73±0.63)>雨天(8.82±0.29);宜昌润楠日均蒸腾量为(5.75±0.31)kg/d,各季节日均蒸腾量(kg/d)表现为夏季(7.57±0.57)>秋季(6.75±0.72)>春季(4.00±0.54)>冬季(2.35±0.20);小时尺度上,各环境因子对蒸腾影响最大的是太阳辐射,影响最小的是降水量、土壤含水量,其中直接影响因素是相对湿度、太阳辐射(除雨天外),间接影响因素是风速(晴天、阴天)和太阳辐射(雨天);日尺度下因季节不同主要影响因子不同,月尺度下主要影响因子只有太阳辐射;随着时间尺度的增大,影响蒸腾的因素减少,且月尺度下环境因子对蒸腾的解释程度最高(78.9%)。各环境因子对蒸腾量的影响程度随天气条件、昼夜、季节、时间尺度等不同而不同,在任何尺度下太阳辐射都是影响蒸腾的主要环境因子。

治沙植物旱生结构及生理特性的研究

研究植物的旱生结构和一理特性，为干旱沙区造林提供科学依据。供试的６种植物普遍具有典型的旱生结构和具有束缚水含量高、束缚水与自由水比值大，水势低，临界饱和亏值大等生理指标，但由于植物种的不同，这生理指标又各具有互为消长的特性。

欧洲甜樱桃蒸腾速率和叶片水势日变化特征的研究

通过测定欧洲甜樱桃的蒸腾速率和叶片水势等生理性指标,研究樱桃在栽培条件下蒸腾速率日变化和叶片水势变化。结果表明:蒸腾速率日变化均呈现双峰曲线,而叶片水势呈现U型曲线。

8种野生地被植物光合及蒸腾耗水特性研究

对华南地区野外资源分布较广且具有一定观赏价值的8种野生地被植物进行冬季和夏季的光合数据采集,并通过计算蒸腾强度分析其节水效益。结果显示:天胡荽、地稔和长萼堇菜日平均净光合速率在冬季显著高于夏季,说明它们为冬季生长优良的地被植物;而链荚豆则在夏季的日平均净光合速率较高,生长较为旺盛。从蒸腾耗水特性来看,地稔在冬季和夏季的单位叶面积日蒸腾总量均较小;在夏季单位时间单位绿化面积内,地稔、三点金、马蹄金、天胡荽和牛轭草的蒸腾量较少,可根据实际情况减少灌溉量。