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1.
紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理 总被引：15，自引：7，他引：8
采用盆栽试验,测定了3种紫花苜蓿品种的光合(Pn)、蒸腾(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔密度和叶片碳同位素组成(δ13C)等,探讨不同紫花苜蓿品种在水分胁迫下的水分利用效率(WUE)的变化。结果显示,陇东苜蓿和新疆大叶苜蓿叶片WUE在50%田间持水量(FWC)水分胁迫下最高,在75%FWC下最低,而阿尔冈金苜蓿则相反;以日为尺度,各品种在25%FWC下WUE最高,在75%和50%FWC下WUE大小则因品种不同而表现不同;Pn/Ci随水分胁迫增加而下降,而气孔密度上升;δ13C值也随水分胁迫的增加而增加。上述结果表明,水分胁迫可提高紫花苜蓿水分利用效率,但品种间有差异;气孔因素和叶片羧化效率共同影响紫花苜蓿的水分利用。 相似文献
2.
植物的稳定碳同位素组成（δ13C）能反映植物对干旱环境的适应能力。为研究荒漠草原区猪毛蒿（Artemisia scoparia）的生存策略,本研究以猪毛蒿为试验对象,分析了猪毛蒿同化枝δ13C值与土壤因子,种群数量特征,以及猪毛蒿个体生物量分配间的关系。结果表明：猪毛蒿同化枝δ13C值分布为-29.76‰~-25.10‰。试验区内土壤体积含水率、土壤硬度对猪毛蒿同化枝δ13C的影响不显著。δ13C值与密度呈显著负相关关系（P<0.05）,与盖度、株高和冠幅呈极显著正相关关系（P<0.01）。δ13C值与营养器官生物量、繁殖器官生物量、地上生物量、地下生物量和总生物量均呈极显著正相关关系（P<0.01）;猪毛蒿营养器官生物量与繁殖器官生物量呈极显著正相关（P<0.01）。综上可得,猪毛蒿同化枝δ13C值与植株种群数量特征、个体生物量分配存在明显的相关性,表明猪毛蒿为适应荒漠草原环境,能够采取独特的生存适应策略。 相似文献
3.
不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为探明甘肃河西走廊地区不同水分处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响,以冬小麦临抗2号为试验材料,在冬灌水(180mm)相同的条件下,其他生育期以灌水量和灌水次数不等共设置5个处理。结果表明,返青期各层土壤有效含水量(AWC)均较低(2.37mm),至拔节期突增(9.88mm),随着生育期的推进,逐渐降低,成熟期降至2.54mm,特别是处理W1和W2在成熟期0～60cm层处于萎蔫点以下。处理间AWC的差异在灌浆期表现最为明显,尤其处理W1和W3,在0～60cm层AWC呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)差异。冬小麦日耗水强度最大的时期是抽穗～开花期,阶段耗水量最大的时期是播种～返青,冬灌水充足是保证出苗率和后期冬小麦的正常生长基本条件。处理W3具有最高籽粒产量(6296.52kg/hm2)、千粒重(53.12g)和单位面积穗数(61.83万穗/hm2),但相对灌水较少的处理W4(籽粒产量6240.37kg/hm2)而言,其水分利用效率(WUE)和灌溉水利用效率(IWUE)均较低。相关分析表明,产量与千粒重(R=0.99**)、WUE(R=0.97**)、开花期～成熟期耗水量(CAm)(R=0.88*)、全生育期耗水量(CAt)(R=0.88*)呈极显著(P<0.01)正相关,表明生育后期水分胁迫,加速了冬小麦的衰老进程,灌浆期缩短,千粒重下降,最终表现为产量下降。综合考虑各种因素,处理W4具有重要的推广价值。 相似文献
4.
为探究干旱胁迫后燕麦（Avena sativa）生长及水分利用的响应变化，本研究选择‘青燕1号’（Avena sativa ‘Qingyan No.1’）进行干旱胁迫处理，研究水分亏缺对燕麦生长发育的影响。结果显示：燕麦株高、茎粗和叶面积随着胁迫程度和次数增加下降明显；干旱胁迫抑制了根、茎、叶和穗鲜重的增加，各处理以苗期-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-乳熟期持续性中度和重度干旱降幅最大；干旱胁迫后光合性能变化明显，蒸腾速率下降幅度达4.11~10.35 mmol·m-2·s-1，净光合速率降幅达3.10~16.59 μmol·m-2·s-1，气孔导度降幅达0.03~0.34 mol·m-2·s-1；干旱胁迫后燕麦水分利用效率（water use efficiency，WUE）以苗期-拔节期、开花-乳熟期轻度干旱处理最高（4.95），各器官稳定碳同位素分辨率（△13C）有增有减，其中△13Csp与WUE呈极显著负相关，△13Cle和△13Cst与WUE呈显著负相关。整体水平来看，干旱胁迫程度和次数对燕麦形态特征、器官鲜重及光合性能的影响大小表现为：中度和重度胁迫、胁迫3次影响最大。 相似文献
5.
水分逆境对发草脯氨酸及其代谢途径的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本研究以发草为研究对象,通过盆栽模拟水分胁迫,研究干旱、水涝胁迫下发草地上部分及根系中脯氨酸（Pro）积累状况及其代谢途径中底物、中间产物和关键酶的变化。结果显示：1）干旱胁迫和水涝胁迫均使发草Pro含量显著升高（P<0.05）,相同的水分处理下发草地上部分及根系中Pro含量相差不大。2）干旱胁迫和水涝胁迫下,发草地上部分和根系中谷氨酸（Glu）含量均显著下降（P<0.05）,相同的水分处理下根系中Glu含量大于地上部分。水分胁迫使发草地上部分的鸟氨酸（Orn）含量显著下降（P<0.05）,而根系中Orn含量没有显著变化。同时,干旱胁迫和水涝胁迫下,发草地上部分和根系中Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶、鸟氨酸转氨酶（δ-OAT）、Δ1-吡咯琳-5-羧酸还原酶的活性均显著增强（P<0.05）,且地上部分δ-OAT活性强于根系。另外,Δ1-吡咯琳-5-羧酸脱氢酶和脯氨酸脱氢酶活性显著降低（P<0.05）。研究结果表明发草通过积累Pro缓解干旱和水涝胁迫,地上部分Pro的积累是Glu途径和Orn途径协同作用的结果,但根系中Pro的积累以Glu途径为主。 相似文献
6.
为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛（MDA）、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素（δ13C）和稳定性N同位素（δ15N）。结果表明：干旱胁迫显著降低了供试品种地上部分和根系的干重及分枝数（P<0.05）。干旱胁迫显著降低了巨能7的株高（P<0.05）,但增加了巨能7的根冠比,而WL363HQ的结果与之相反,这说明干旱胁迫下供试品种的株高和根冠比具有品种特异性的规律。干旱胁迫增加了WL363HQ和巨能7叶片和根系中MDA和脯氨酸的含量及抗氧化酶物质的活性,且在器官水平也具有品种特异性规律。干旱胁迫下巨能7叶片的MDA含量显著增加（P<0.05）,而在WL363HQ根系中的MDA含量也显著增加（P<0.05）。干旱胁迫下WL363HQ叶片脯氨酸含量、POD和SOD活性,及根系SOD的活性均显著增加（P<0.05）,而巨能7仅叶片SOD活性,根系脯氨酸含量、POD活性显著升高（P<0.05）。尽管干旱胁迫对供试品种叶片和根系C、N含量无显著影响（P>0.05）,但干旱胁迫显著提高了WL363HQ和巨能7紫花苜蓿根系的δ13C（P<0.05）,且WL363HQ叶片的δ15N均显著高于巨能7（P<0.05）。此外,干旱胁迫均显著提高了巨能7叶片和根系的C/N（P<0.05）。干旱胁迫下供试品种C、N代谢参数并没有在叶片和根系中表现出较为明显的品种特异性规律,深层次的机制还有待进一步研究。本研究结果将为进一步掌握紫花苜蓿叶片和根系协同抗旱机制及抗旱丰产紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据。 相似文献
7.
通过对塔里木河下游不同地下水埋深梯度下胡杨和柽柳叶片δ13C值的测定,分析了地下水埋深变化对胡杨和柽柳的长期水分利用效率的影响,为塔里木河下游退化生态系统植被保育和恢复提供科学依据。研究结果表明,随着地下水埋深从2.4 m增加到9.1 m,胡杨叶片δ13C值呈现出先升后降的趋势,且在9.1 m处胡杨很可能是通过减少地上生物量的方式来适应加剧的干旱;而柽柳叶片δ13C值则随着地下水埋深的增加而逐渐增加,其水分利用效率不断增加,且对地下水埋深变化的适应宽度也较大。对比同一地下水埋深下胡杨和柽柳叶片的δ13C值发现,随着地下水埋深不断增加,胡杨的抗旱性比柽柳的弱;对比不同地下水埋深的植物叶片的δ13C值发现,胡杨在不同的地下水埋深采取不同的策略适应干旱环境,而柽柳在不同的地下水埋深则通过增加水分利用效率来抵御加剧的干旱。 相似文献
8.
9.
不同放牧强度对多年生黑麦草─白三叶草地叶片数量特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
不同放牧强度在同一季节对黑麦草和白三叶的叶片数及单位面积总叶量的影响均不显著,单枝叶片数也不显著。随着季节的变化黑麦草叶量减少而白三叶则增加,但草地总叶量呈减少趋势。在7～8月两种草的叶面积指数在中、低放牧强度下显著(P<005)高于高放牧强度。黑麦草的单叶面积受季节影响较大。叶面积指数与生物量的回归分析表明,白三叶在中、低放牧强度下呈强正相关(P<001)。在高放牧强度下则呈显著相关(P<005)。草地总叶面积指数与生物量在中等放牧强度下呈强正相关(P<0.01),这与此时黑麦草的叶面积指数与其生物量间相关显著(P<005)有关。 相似文献
10.
研究了日粮中C3和C4饲料组成不同时,牛不同组织中δ13C值的变化规律。18头12~14月龄的青年牛随机分为6组,分别饲喂C4植物含量为52.0%,61.6%,71.2%,80.8%,90.4%,100.0%的饲料,其他日粮成分为C3植物,132 d后屠宰。利用同位素比值质谱仪测定了牛尾毛、脱脂牛肉、粗脂肪、各种饲料的δ13C值。结果表明,牛组织中碳同位素组成主要受饲料的影响,随着时间的延长,饲喂同一种饲料的牛个体间碳同位素组成差异减小;牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值随着C4植物含量在牛饲料中的比例增大而升高,并且均与C4植物含量呈极显著的相关性(P＜0.01);牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪中的δ13C值依次递减,三者之间相关性达到极显著水平(P＜0.01)。用牛组织中的δ13C值可以预测日粮中C4植物所占的比例,牛尾毛、脱脂肌肉、粗脂肪均可作为牛肉溯源的材料。 相似文献
11.
人工柠条灌丛林下草地植物群落特征研究 总被引：3，自引：1，他引：2
以宁夏固原上黄东山封育的人工柠条(Caragana korshinskii Kom.)灌丛林下草地为研究对象,并以设置在其周围的放牧地天然草地作为对照,采用样线法进行群落调查,分析二者群落数量特征和地上生物量变化,以期为退化草地植被恢复提供理论依据。结果表明:上黄东山封育后的人工柠条灌丛林下草地群落物种数较放牧地显著增加,封育区本氏针茅(Stipa bungeana Trin.)的优势地位明显加强,重要值远大于放牧地;人工灌丛林下草地与放牧地的相似性系数为0.585,表明二者的相似程度不高,人工种植的柠条对群落的结构影响较大,能够改善草地群落的小生境,为新物种出现提供良好的环境;物种丰富度指数和多样性指数(Shannon-winner指数)均表现为人工灌丛林下草地显著高于放牧地(P<0.05),而均匀度指数则相反(P<0.01);人工柠条灌丛林下草地地上生物量鲜重极显著高于放牧地(P<0.01)。 相似文献
12.
植物叶片δ13C自然丰度能够揭示植物对环境的适应策略。本研究分析了宁夏6种针茅属植物叶片δ13C与环境因子的关系，并量化了气候与土壤因子对δ13C的影响程度，结果表明：宁夏针茅属植物叶片δ13C范围为-28.07‰~-24.56‰，均值为-26.31‰，其中，戈壁针茅δ13值最大(-25.91‰)，沙生针茅最小(-27.96‰)；δ13C与经度呈显著负相关，随纬度和海拔增加呈先上升后下降趋势；土壤因子单独解释量为32.87%，气候因子单独解释了7.54%，二者共同解释量为34.17%。通过蒙特卡洛检验，土壤全磷(TP)是影响针茅叶片δ13C的最主要因素，土壤全磷与δ13C呈显著正相关，年均温(MAT)、太阳辐射量(SRAD)、土壤容重(BD)与δ13C显著负相关。本研究结果可为揭示温性草原针茅属植物响应气候变化的适应策略及大尺度研究提供基础数据支持。 相似文献
13.
为了解稳定同位素13C在草原植物体中的分配和变化以及水分和温度对13C组成（δ13C）的影响,在内蒙古羊草草原的生长盛期（7-9月）,应用13C脉冲标记技术,测定了13C脉冲标记处理和对照处理下羊草草原植物活体和活根中的δ13C,分析了土壤水分、气温和地温对植物体中δ13C的影响。结果表明：对照处理中羊草草原植物活根δ13C值比活体高1~2‰,标记处理中活体δ13C值显著高于活根,标记处理中活体和活根的δ13C均显著高于对照处理。生长盛期,标记和对照处理中植物活体和活根的δ13C值均表现为先减小再增加,随后再减小的趋势。对照处理中活体和活根以及标记处理中活根的δ13C与0~20 cm土壤水分含量之间线性负相关,而标记处理中活体δ13C与0~20 cm土壤水分之间存在二次函数关系。标记、对照两处理中羊草草原活体、活根δ13C与温度均呈线性正相关。 相似文献
14.
绿洲-沙漠过渡带引种植物光合生理特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
15.
研究选择甘肃省玛曲县阿孜牧场高寒草甸,利用空间序列代替时间序列的方法,分别于同质高寒草甸内选择弃耕后恢复1,3,7,10,15年的5个演替梯度的草地各0.5 hm2,于每梯度样地内选5个0.5 m×0.5 m的样方,分别于2010年5月(牧草萌发期)和8月底(生物量高峰期)分种测定植物高度、盖度、密度和生物量。同时按照生物量比率理论,测定样方中生物量之和达80%的优势物种的株高、相对生长率、叶面积、叶鲜重等,就高寒草甸恢复演替过程中生态系统初级生产力与4种涉及养分获取及养分利用且简单易测的植物功能特征(植株高度、相对生长率、比叶面积和叶干物质含量)的关系进行了研究。 结果表明, 植株高度(y=-12.299x+410.3, R2=0.678 2, P<0.001)、相对生长率 (y=-0.022 9x+0.624 7, R2=0.699 2, P<0.001)、以及比叶面积(y=-61.171x+2 756.5, R2=0.595 6, P<0.001)等功能特征均与演替时间呈显著负相关关系,叶干物质含量与演替时间呈显著的正相关关系(y=0.170 5x+0.106 3, R2=0.506 5, P<0.001)。地上净初级生产力也与演替时间呈显著负相关关系(y=-0.228x+7.386 7, R2=0.495 4, P<0.01)。同时, 地上净初级生产力与株高(y=0.014 7x+0.942 6, R2=0.457 5, P<0.01)、相对生长率(y=8.695 4x+1.869 9, R2=0.519 1, P<0.001)和比叶面积(y=0.002 4x+0.942 6, R2=0.361 7, P<0.01)间呈显著正相关关系,与叶干物质含量的相关性不显著(y=-0.435 5x+6.797, R2=0.101 5, P>0.05)。此结果证明,植株高度、相对生长率、比叶面积等功能特征对高寒草甸生态系统生产力响应演替变化具有一定的指示意义。 在高寒草地生态系统管理和利用中, 可将此特征作为预测草地系统功能响应环境变化的参考依据。 相似文献