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模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下水松幼苗的光合生理响应 总被引：2，自引：1，他引：2
通过模拟三峡库区消落带土壤水分变化特征,设置了常规生长水分条件（NG）、轻度干旱水分胁迫（LD）、土壤水饱和（SW）以及水淹（BS） 4个不同处理组,研究水松当年实生幼苗在三峡库区消落带水位变化条件下的光合生理生态响应机理和适应性.研究结果表明,不同水分处理均显著影响水松叶片光合气体交换参数以及表观资源利用效率.水松幼苗LD组在整个处理期的净光合速率(Pn)平均值显著低于NG组22.025%;与SW、BS组Pn平均值分别高于NG组18.608%、48.987%形成鲜明对比.与此同时,水松幼苗LD组的 气孔导度(Gs)平均值显著低于NG组10.218%;SW和BS组的Gs平均值则分别显著高于NG组40.708%、87.566%.水松幼苗对土壤水分变化具有敏感的光合响应能力,在充足和较多水分条件下表现出增益的正向光合响应,显示出很强的耐水湿特点;但对于干旱水分胁迫则表现出不利的负向光合响应.在消落带防护林体系建设中,水松适宜栽植于土壤饱和水或渍水的环境中,尤其是在根部土壤水淹条件下其净光合速率达到最高;在干旱环境条件下则应注意浇水抗旱,使水松保持正常的净光合速率. 相似文献
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长期水淹对枫杨幼苗光合生理和叶绿素荧光特性的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为阐明枫杨对三峡库区消落区土壤不同含水量的适应机理,模拟三峡库区消落区土壤水分变化特征,设置了常规土壤水分(T1)、土壤水分饱和(T2)及根部水淹(T3)3个不同条件处理组,研究了枫杨当年实生幼苗的光合色素含量、光合生理和叶绿素荧光特性.研究结果发现:经过1 a水淹后,土壤不同含水量对枫杨幼苗光合色素、气体交换参数、资源利用效率和叶绿素荧光参数有不同的影响,其中T2、T3的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)与对照组T1相比没有显著变化;而其净光合速率(Pn)、光能利用效率(LUE)、CO_2利用效率(CUE)显著下降(p＜0.05),但T3组枫杨幼苗仍然具有较高的Pn,LUE,CUE;随着水淹强度的增大,枫杨幼苗的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ光化学的量子效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭(qP)逐渐降低,非光化学淬灭(NPQ)逐渐升高.研究证实枫杨幼苗在经过长达1 a水淹后,仍然表现出较高的光合能力,是一种可以用于三峡库区消落区植被构建的优良植物物种.Abstract： Three water treatments, T1 (normal growth condition), T2 (soil water saturation), T3 (the root-distributed soil layer being completely submerged) were made in a simulation experiment to determine the photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters of Pterocarya stenoptera seedlings and to study the adaptation of P. stenoptera to the soil moisture conditions in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir Area. Differences were found after 1 year's flooding among the three treatments in content of photosynthetic pigments, leaf gas exchange parameters, apparent resource use efficiency and chlorophyll fluorescence parameters of P. stenoptera. Stomatal conductance (Gs), transpiration rate (Tr), intercellular CO_2 concentration (Ci) and the water use efficiency (WUE) of the plants in T2 and T3 treatments did not decrease significantly compared to those in the control treatment (T1). Net photosynthetic rate (Pn), light use efficiency (LUE) and CO_2 use efficiency(CUE) of the plants in T2 and T3 were significantly lower than those in control plants(p＜0.05), but the plants in T3 still had relatively high Pn, LUE and CUE. With increasing flooding intensity, the potential efficiency of primary conversion flight energy of PS Ⅱ (F_v/F_m), quantum yield of PS Ⅱ photochemistry (ΦPS Ⅱ ) and photochemical quenching coefficient (qP) of P. stenoptera seedlings decreased and non-photochemical quenching coefficient (NPQ) increased. These results indicated that P. stenoptera is a promising tree species for revegetation in the hydro-fluctuation belt of the Three Gorges Reservoir Area since its seedlings maintained considerably high Pn after 1 year's flooding. 相似文献
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以盆栽1年生侧柏幼苗为试验材料,采用盆栽称质量法,通过人工控制干旱胁迫时间和土壤水分研究不同干旱胁迫历时及旱后复水对侧柏幼苗叶绿素荧光参数的影响,探讨侧柏幼苗对不同历时干旱胁迫作出的抗旱性响应及旱后复水的恢复情况.试验设置4个胁迫持续时间(60、45、30、15 d)和4个土壤水分梯度(87.84％、70.00％、52.16％、40.00％),以充分供水(土壤水分梯度100％)为对照,经过不同历时的干旱胁迫后复水,测定复水前及复水后1、3、5、7、9 d的叶绿素荧光参数.结果显示,不同历时干旱胁迫下,侧柏PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)和相对光合电子传递速率(ETR)都低于对照,其中干旱胁迫60 d的侧柏幼苗Fv/Fo、Fv/Fm和ETR分别比对照下降3.7％、0.9％和26.5％,而非光化学淬灭系数(NPQ)则高于对照,胁迫历时60 d的处理比对照高24.8％.复水后,侧柏幼苗叶绿素荧光参数得到了恢复,在复水3 d时Fv/Fo、ETR、NPQ基本恢复至对照水平,Fv/Fm在复水7 d时基本恢复至对照水平之后出现补偿效应.由此可知,不同历时的干旱胁迫虽然对侧柏幼苗PSⅡ有一定的破坏,对光合作用有一定程度的影响,但侧柏幼苗通过调节自身的光保护和光适应机制可逐渐适应这种干旱环境,并且在复水后各指标都得到了相应的恢复. 相似文献
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为探究野牡丹的耐旱能力，以野牡丹(Melastoma candidum D.Don)为材料，采用盆栽模拟干旱的方法，持续干旱12 d后复水处理，分别在干旱第3、6、9、12天测量数据，以干旱0 d为对照组，对比不同程度干旱胁迫下及复水后野牡丹光合和叶绿素荧光参数的变化。结果表明，随着干旱程度的不断增加，植物净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及蒸腾速率(Tr)降低，水分利用效率(WUE)先上升后下降；植物叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、光合电子传递速率(ETR)降低，非光化学淬灭系数(NPQ)有所上升，各项指标经过复水处理后均能恢复到干旱第3天水平。从野牡丹光合和叶绿素荧光参数随不同干旱胁迫的变化及复水后各项指标均能有所恢复可知，野牡丹具有一定的耐旱性。 相似文献
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NaCl和NaHCO3胁迫对萱草金娃娃光合作用及叶绿素荧光特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以萱草金娃娃为试验材料,研究不同浓度的中性盐(NaCl)和碱性盐(NaHCO_3)胁迫对萱草幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响。结果显示,盐胁迫处理显著降低了萱草金娃娃的光合能力。在NaCl和NaHCO_3胁迫下,萱草幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的变化趋势基本相同,但在不同盐种类和盐浓度胁迫处理下萱草幼苗的光合特性和叶绿素荧光参数值存在显著差异。随着盐胁迫天数的延长、盐浓度的增加,初始荧光产量(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)升高;最大荧光产量(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光合量子产量(Y)及表观量子效率(AQY)等都呈现下降的趋势;此外,随着盐胁迫天数的延长、盐浓度的增加,净光合速率(P_n)下降,胞间CO_2浓度(C_i)上升。由此推测,盐胁迫下,萱草金娃娃叶片的光合特性受到抑制:一方面是非气孔限制因素,即叶绿素含量降低,进而导致光合特性受到抑制;另一方面是叶肉细胞光合性能的下降导致萱草净光合速率降低。盐胁迫引起萱草光合特性和叶绿素荧光参数的变化与盐种类及盐浓度密切相关,高盐胁迫显著抑制萱草金娃娃的光合能力,且NaHCO_3对萱草幼苗影响明显大于NaCl。 相似文献
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《上海农业学报》2016,(4)
以转拟南芥AtP5CS1基因羽衣甘蓝和野生型(对照)为试验材料,在水分胁迫0 d、2 d、4 d、6 d和复水2 d、4 d条件下,研究水分胁迫和复水后叶片的气体交换、叶绿素荧光参数、叶绿素含量的变化特征。结果表明:随着水分胁迫天数的增加,转基因羽衣甘蓝的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、Fv/Fm等指标的下降幅度均小于对照,气孔限制值(Ls)和非光化学猝灭系数(NPQ)上升的幅度小于对照,说明转基因羽衣甘蓝的光系统在水分胁迫时受到的伤害程度要小于对照;复水后转基因羽衣甘蓝的光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等迅速恢复,而对照的光合参数及其他参数恢复缓慢。在水分胁迫条件下,转基因羽衣甘蓝能保持良好的光合特性,复水后具有良好的生理补偿效应,是适应干旱环境的重要生理因素。 相似文献
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家榆和金叶榆光合·蒸腾及荧光参数对水分胁迫的响应 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]探讨家榆和金叶榆抗旱能力的差异。[方法]设置4个土壤水分梯度,用2年生家榆和金叶榆幼苗进行盆栽控水试验,利用GFS-3000便携式光合作用荧光测量系统测定试验苗的光合、蒸腾和荧光参数。[结果]随水分胁迫程度的加剧,家榆和金叶榆光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度均呈下降趋势;水分胁迫程度越高,金叶榆光合速率比家榆下降的幅度越小;在重度水分胁迫条件下,金叶榆的蒸腾速率、非光化学猝灭明显低于家榆,叶片气孔导度、叶绿素荧光参数光化学猝灭则明显高于家榆。[结论]在干旱条件下,金叶榆的抗干旱能力、自我调节能力、适应环境的能力较家榆更强,适应重度干旱环境的潜力更大。 相似文献
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为了建立大田棉花耐旱性叶绿素荧光和光合特性的辅助鉴定方法,以北疆棉区2类不同耐旱基因型的4个棉花品种为材料,在大田条件下研究了棉花幼苗主要光合特性和叶绿素荧光参数对不同干旱胁迫的响应。结果表明:轻度干旱胁迫时,棉花幼苗最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(q P)、中短期干旱的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)随胁迫时间的延长上升,非光化学猝灭系数(q N)随胁迫时间的延长下降,但只有胁迫5 d的F_v/F_m与15 d的G_s、胞间CO_2浓度(C_i)、T_r在不同基因型间有显著差异;中度胁迫时,4个品种的ΦPSII、P_n、G_s和T_r随胁迫时间的延长略呈上升趋势,胁迫10 d的G_s和15 d的G_s、C_i、T_r在不同基因型间显著差异;重度胁迫时,棉花幼苗F_v/F_m随胁迫时间的延长轻微上升,而ΦPSII、q P、q N、P_n和G_s呈上升-下降的变化趋势,C_i和T_r呈下降-上升-下降的趋势,且胁迫5 d的F_v/F_m,15 d的F_v/F_m、q N,10 d的G_s、C_i以及15 d的P_n、G_s、C_i、T_r均在不同基因型间有显著差异。从总体看,耐旱型棉苗的F_v/F_m高于干旱敏感型棉苗,耐旱棉苗的q N低于干旱敏感型棉苗,耐旱型棉苗的光合参数均低于干旱敏感型棉苗。建议苗期大田棉花耐旱性鉴定的叶绿素荧光辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为F_v/F_m和q N;光合特性辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为P_n、G_s、C_i、T_r。 相似文献
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为了解水淹胁迫对细胞壁镉富集能力的影响,以秋华柳(Salix variegata Franch)扦插苗为研究对象,设置镉胁迫和水淹胁迫试验,测定了不同处理组下秋华柳根、茎细胞壁不同组分的镉积累特征。结果表明:所有处理组秋华柳存活良好,表现出水淹和镉的双重耐受性;所有镉浓度处理下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素均具有良好的镉离子结合能力,其中果胶的镉离子结合能力最大;水淹、镉胁迫及两者的交互效应均对秋华柳根、茎细胞壁组分镉含量造成了不同程度的影响。水淹显著降低了茎细胞壁组分镉含量,但对根组分中镉含量无显著影响;水淹条件下,秋华柳根、茎细胞壁果胶和半纤维素镉含量有所降低,但果胶和半纤维素仍为细胞壁镉积累富集的主要组分。上述结果表明,水淹对秋华柳根、茎细胞壁组分中镉的分配策略没有明显改变,镉仍被固定于细胞壁中以减少重金属对植物细胞的伤害,因此秋华柳可以作为三峡库区消落带镉污染土壤修复的备选物种。 相似文献
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三峡水库周期性水淹结束后,消落带植物积极恢复生长的能力有利于其生存和定居,因此,探究影响植物恢复生长的关键生理生态机制对于消落带生态治理具有重要意义。采用野外采样、对比测定的手段,研究了生长于三峡水库消落带的狗牙根和牛鞭草根系在冬季水淹结束后清除活性氧(ROS)的关键酶活力恢复动态。结果表明:与对照相比,经历水淹的植物恢复初期发生明显氧化胁迫,超氧化歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)均维持了水淹诱导增加的活力水平。两个物种的过氧化氢酶(CAT)在水淹中活力均较低;出露之后后狗牙根CAT趋向于对照水平,牛鞭草CAT活力迅速上升但未到显著水平。水淹结束后24 d各个酶活力均回复到对照水平,表明氧化胁迫已基本消失。消落带位点植物不同酶活力之间表现出显著的相关关系,这可能是植株维持ROS代谢内稳态的表现。 相似文献
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沙米(Agriophyllum squarrosum)是藜科沙蓬属1年生沙生植物,广泛分布于我国各主要沙漠和沙地中。为了解沙埋对沙米生长、存活和光合蒸腾特性影响,2010-2011年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下沙米幼苗高度、存活率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的变化,结果表明:沙米具有极强的耐沙埋能力。埋深为株高25%时,沙米幼苗存活率和株高显著增加,埋深为株高50%-100%时,其株高和存活率虽有下降,但与非沙埋对照差异不显著。当沙埋深度超过株高后,其株高和存活率急剧下降,但沙埋达到株高266%时仍然有部分幼苗存活。沙埋第5天,随着沙埋深度的增加,沙米幼苗的光合速率缓慢下降,蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均呈波动式变化。随着沙埋时间的延长,和对照相比,沙米幼苗的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随沙埋深度增加而大幅度下降,但水分利用效率仍呈波动式变化。沙埋第15天时其光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别较非沙埋对照下降了86.7%、89.0%、90.0%和4.2%。相关分析表明,沙米幼苗的存活率和高生长与其光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化呈显著正相关,而其光合速率、蒸腾速率、气孔导度之间也呈显著正相关,但与水分利用效率的相关性未达到显著水平。沙埋胁迫下沙米幼苗存活率下降和生长抑制不仅源于沙埋造成幼苗顶土困难和光合面积减少,光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降也是重要原因。 相似文献
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设置模拟氮沉降的控制试验,以NH4NO3作为外加氮源,设计CK(0kg N hm-2·a-1)、LN(50 kg N hm-2·a-1)、MN(100 kg N hm-2·a-1)、HN(150 kg N hm-2· a-1)4个处理,历时9个月,测定木荷(Schima superba)幼苗的光合特性、生物量和C、N、P含量及其分配格局对氮沉降的响应.结果表明:(1)木荷幼苗的最大净光合速率和光饱和点随着氮处理水平增加呈先增加后减小的特点,在中氮处理下极显著增加(P＜0.01).氮处理降低了幼苗的光补偿点和暗呼吸速率,光补偿点在低氮处理下显著降低(P＜0.05),暗呼吸速率在低中氮处理下极显著降低(P＜0.01),高氮处理下显著降低(P＜0.05).未见氮处理对表观量子效率产生显著影响.(2)氮处理促进了木荷的全株生物量以及各部分生物量的增长.随着氮处理水平的增加,叶重比呈升高的趋势,而根重比和根冠比呈降低的趋势,在高氮处理下叶重比的增加和根重比、根冠比的降低都达到了显著水平(P＜0.05).(3)氮沉降促进各器官N含量的增加,在高氮处理下根和茎中N含量极显著增加(P＜0.01),叶中N含量显著增加(P＜0.05).而各器官C含量随着氮沉降程度的增加呈先增加后降低的趋势,在中氮处理下根和茎中C含量极显著增加(P＜0.01),叶中C含量显著增加(P＜0.05).但各器官P含量变化趋势各不相同,随着氮的增加,根中P含量是呈先增加后降低的趋势,而茎和叶中P含量是呈降低的趋势.氮沉降一定程度上降低了木荷各器官的C/N比值而增加了N/P比值. 相似文献
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测量了3个水淹深度(对照、根部水淹、全淹)条件下枫杨叶片的高光谱反射率、红边参数及对应的叶绿素总含量,对归一化植被指数与叶绿素总含量进行了相关分析.结果表明:①在水淹胁迫下,枫杨叶片的高光谱反射率呈现下降的趋势,且在蓝光波段(400~500 nm)和近红外波段(760~950 nm)表现为极显著差异;②随着水淹程度的加深,枫杨叶片叶绿素含量显著下降(p<0.05);③红边特征的分析显示,随着水淹程度的加深,叶片光谱出现了蓝移的现象,红边斜率呈现下降的趋势;④叶绿素总含量与归一化植被指数(R705/R750)呈正相关,相关系数为0.86(p<0.01).经回归分析,叶绿素总含量与归一化植被指数呈线性关系(R2=0.80,n=42).认为枫杨叶片高光谱特征及归一化植被指数可较好地反映枫杨的叶绿素含量和水淹胁迫的程度. 相似文献
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为了探讨工业造纸废水用于杨树人工林灌溉的可行性,以三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)1年生盆栽苗木为对象,研究了不同浓度造纸废水(分别稀释到12.5％ (IF7Q)、16.7％ (1F5Q)、25％(1F3Q)、33.3％ (1F2Q)、50％ (1F1Q))灌溉对苗木生长及养分状况、土壤化学性质的影响.结果表明:造纸废水灌溉对土壤pH值、速效P含量无显著影响(P＞0.05),但能显著提高土壤有机质、全N及碱解N的含量(P＜0.05).适当稀释的废水灌溉能促进三倍体毛白杨的苗木生长,提高土壤和植株养分水平:灌溉后1F5Q地径、苗高生长量分别为10.5 mm和97.3 cm,较CK分别显著增加102％和47％ (P＜0.05);1F5Q和1F3Q处理苗木总生物量为247 g和230 g,分别较CK显著提高19％和11％(P＜0.05);废水灌溉可显著提高植株根、叶N含量和茎P含量(P＜0.05),但对植株叶、根P含量和茎N含量影响不大(P＞0.05).造纸废水通过一定处理后,可应用于苗木灌溉并促进其生长,提高地力.对于三倍体毛白杨,将废水稀释到16％-25％能起到较好的灌溉效果. 相似文献
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在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0-40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响。结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大。P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显。(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化。与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO2浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施。综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施。 相似文献