干旱胁迫对香樟幼树生长及光合特性的影响

通过盆栽和持续干旱研究了干旱胁迫(以2 d为一个处理间隔,持续干旱0-16 d)对香樟(Cinnamomum camphora)幼树生长及光合特性的影响.结果显示:(1)干旱胁迫下香樟幼树的地径、树高生长量受到了抑制.轻度、中度干旱处理(干旱时间2-8 d)叶片含水量和叶片相对含水量与对照差异均不显著,重度干旱处理(干旱时间10 d)下显著低于对照(P0.01);(2)干旱胁迫影响了香樟叶片光合作用的日变化进程,妨碍了其有机物质积累;(3)干旱胁迫下香樟叶片光合色素总量先升高后降低,在干旱第8天达到最高.所有干旱处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均受到不同程度的抑制.气孔因素和非气孔因素共同作用影响香樟幼树的光合作用,在干旱初期(干旱时间2-8 d)气孔因素起主导作用,干旱后期(干旱时间10 d)非气孔因素起主导作用;(4)干旱胁迫下香樟幼树叶片的表观量子效率(AQY)、RuBP羧化速率(CE)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及CO2补偿点(CCP)均显著降低,表明干旱会降低香樟幼树对环境中光照和CO2的利用及适应能力.综上,干旱胁迫下香樟幼树的水分生理状况变差,光合能力及光合日变化进程受到影响,对环境中光照和CO2的利用及适应能力也明显降低,最终香樟幼树的形态生长受到抑制.图3表3参35     

干旱胁迫对润楠幼苗生长和生理生化指标的影响

以2年生润楠(Machilus pingii)幼苗为试验材料,采用盆栽和持续停水的干旱处理方法,模拟研究不同干旱胁迫时段对润楠幼苗生长及抗性生理的影响,旨在为润楠幼苗的栽培和水分管理提供理论依据及技术参考.结果显示:(1)随着干旱胁迫时间延长和胁迫程度增加,土壤体积含水量(SWC)、叶片组织中相对含水量(LRWC)、苗高和地径生长量均下降,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素Car以及叶绿素a/b均呈先增加后降低的趋势;(2)主要渗透调节物质可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量随着干旱时间延长表现为先升后降,脯氨酸(Pro)含量逐渐升高;(3)丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量在轻度(SWC为10%-15%)和中度(SWC为6%-10%)胁迫下缓慢增加,重度胁迫(SWC<6%)下大幅度增加,说明膜脂过氧化作用加剧,膜透性增加;(4)在整个干旱过程中,超氧化物歧化酶(SOD)活性、抗坏血酸(As A)逐渐下降,而过氧化物酶(POD)活性在轻度和中度干旱过程中逐渐加强,重度胁迫下急剧下降,但胁迫结束时仍高于对照25.5%.本研究表明,在轻度和中度干旱条件下(SWC>7.6%),润楠幼苗能通过调节自身的抗氧化系统和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的生长及正常生理代谢,从而表现出一定的耐旱抗旱潜力;但在土壤水分亏缺较严重的条件下,润楠幼苗会受到严重伤害.     

香樟凋落叶在土壤中分解初期对凤仙花生长和生理特性的影响

采用盆栽实验,通过向土壤(每盆8 kg)中添加0 g/盆(CK)、20 g/盆(T1)、40 g/盆(T2)和80 g/盆(T3)香樟(Cinnamomum camphora)凋落叶,探讨其在土壤中分解初期对凤仙花(Impatiens balsamina)生长和生理特性的影响,为乔木园林植物香樟与林下草本观赏植物的合理搭配以及凋落叶的处理提供参考.为分析施入的凋落叶是否会明显改变土壤物理性状进而影响受体植物生长,干扰化感效应的表现,同时进行了平行空白试验,即将香樟凋落叶蒸煮2 d后风干(尽可能地降低其中次生代谢物质的含量),同样设置3个处理(Z1 20 g/盆,Z2 40 g/盆和Z3 80 g/盆).分别在凤仙花播种后第20、60、100和120天测定其植株的生长指标,在第60天测定光合生理指标,并取样测定抗性生理指标.结果表明:(1)香樟凋落叶在土壤中分解的初期,显著抑制了凤仙花的地径和高生长(P<0.05);随着凋落叶添加量的增加,抑制效应增强,且显著抑制了凤仙花叶片的叶绿素含量和气体交换过程,其中叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔限制值(Ls)在60 d随凋落叶量的增加而显著减小(P<0.05);随着凋落叶量增加,凤仙花叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著降低(P<0.05);各处理丙二醛(MDA)含量均显著大于CK,表明其受到了一定程度的膜质氧化损伤;各凋落叶处理的脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量均显著低于CK(P<0.05),可溶性蛋白(SP)含量随凋落叶量增加呈上升趋势.(2)在平行空白试验中,经蒸煮后凋落叶处理的凤仙花在形态和抗性生理上均表现为无显著差异(P>0.05),表明在一定的凋落叶添加量范围内,土壤的物理性质的变化不明显,没有显著影响凤仙花的生长,其受到抑制的主要原因是凋落叶分解释放的次生代谢物质在土壤和受体植物中发生化学作用的结果;(3)香樟凋落叶处理对凤仙花的化感综合抑制效应随施用剂量的增大而增强,T1、T2和T3处理的化感综合效应值(CE)分别为0.169、0.354和0.497.综上说明,在香樟凋落叶自然分解初期,其释放的化感物质影响了树下凤仙花的抗性生理活动,对环境适应能力降低,致使凤仙花光合能力下降,生长受到抑制,最终导致凤仙花观赏质量降低.     

不同土壤水分条件下三个速生用材树种幼树的耗水特性比较

试验采用盆栽控水的方法,分析、比较了巨桉、竹柳和桤木3个速生用材树种幼树在3种水分条件下(土壤含水量分别保持在田间持水量的85%~80%、55%~50%、35%~30%)的耗水特性。结果表明:①相同天气和水分条件下,蒸腾速率、各时段耗水量、日耗水量和总耗水量绝大多数均表现为巨桉>竹柳>桤木;②相同处理下,巨桉与竹柳的日耗水速率并无显著差异(P>0.05),但都明显高于桤木;③巨桉明显较大的整株叶面积及其在水分亏缺时采取的不同避旱策略是其耗水量高于其它2个树种的重要原因;④树木的耗水能力是与其同化能力、生长速率密切相关的,随土壤含水量下降,各树种的净光合速率、叶面积、株高和地径生长量下降,蒸腾耗水也随之降低,但巨桉同化与耗水能力更不易受到干旱的影响;⑤巨桉和竹柳更适宜于在雨量充沛且季节分布均匀的地区发展,而在水分不足或季节性干旱频繁的地区则适合发展耗水量最小的桤木。     

3种农作物(玉米、黄瓜、豇豆)对银木凋落叶化感作用的生理响应

采用盆栽试验,探讨银木(Cinnamomum septentrionale)凋落叶在土壤中分解初期对受体植物玉米(Zea mays)、黄瓜(Cucumis sativus)和豇豆(Vigna unguiculata)生长及生理特性的影响.试验设置3个凋落叶添加水平,即T_1(25 g∕盆)、T_2(50 g∕盆)和T_3(75 g∕盆),对照(CK)不添加凋落叶.结果表明:(1)银木凋落叶分解对3种农作物的叶面积和生物量积累产生显著抑制,同时显著抑制了黄瓜、豇豆的高生长.(2)T_2、T_3处理显著抑制了3种作物的叶绿素Chl(a+b)及类胡萝卜素(Car)含量,且在一定量凋落叶处理下,叶片光合色素比例有所变化,整体呈现出Chl a/b值上升和Chl/Car值下降的趋势.(3)玉米和豇豆的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随着凋落叶量的加大而显著降低(P0.05),而胞间二氧化碳浓度(Ci)却有所上升.此外,黄瓜P_n及气体交换参数在银木凋落叶处理下呈下降趋势.(4)经凋落叶处理的3种作物的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物酶(SOD)活性总体上低于CK.黄瓜、豇豆的丙二醛(MDA)含量在T_3、T_1处理下均显著降低,而其余各凋落叶处理间并无显著差异.综上所述,银木凋落叶在土壤中分解释放的化感物质可能通过降低受体作物的光合作用速率及活性氧代谢能力,进而对受体作物的营养生长及生物量积累产生显著抑制.     

水淹胁迫对桢楠幼树生长及光合生理特性的影响

以2.5 a生桢楠(Phoebe zhennan)幼树为材料,采用套盆水淹法,分别对桢楠幼树(每组5株)进行不同时段(0、7、14、21、28和35 d)的水淹胁迫处理,测定各处理桢楠幼树的生长及光合生理指标,探讨桢楠幼树生长及光合生理对水淹胁迫的响应,旨在为桢楠幼树的培育及其人工林科学的水分管理提供理论依据。结果显示:(1)水淹胁迫显著抑制桢楠幼树的生长,而地径增量先升后降,且不同水淹时间下株高净生长量分别比对照下降43.4%、59.2%、59.2%和80.8%,水淹35 d的植株全部死亡;(2)水淹胁迫改变了桢楠幼树叶绿体色素的含量和比值,随着水淹胁迫时间的延长,各处理叶绿素a(Chl a)含量分别比对照下降17.4%、22.0%、38.4%和52.3%,类胡萝卜素/叶绿素比值表现为先升后降;(3)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均随着胁迫时间的延长显著降低,胁迫28 d时其下降幅度分别为对照的89.6%、98.2%和98.7%;胞间CO_2浓度(Ci)则显著增加,其增加幅度达216.2%;(4)叶片最大净光合速率(Pn,max)和光饱和点(Lsp)显著下降,而光补偿点(Lcp)和CO_2补偿点(Ccp)显著上升,叶片净光合速率受到显著抑制。综上,水淹胁迫显著影响桢楠幼树叶片气体交换和光合速率,使其对光照和CO_2的利用能力降低,光合能力受到影响,表现出不耐水淹的生理生态特性,胁迫28 d时大部分植株萎焉濒临死亡,35 d时受胁迫植株全部死亡。