外源一氧化氮供体对盐胁迫下多裂骆驼蓬幼苗光合作用和叶黄素循环的影响

一氧化氮(NO)是植物体内新发现的一种活性分子。为了探讨外源NO对盐胁迫下荒漠植物光合生理响应的调节作用,以多裂骆驼蓬为试验材料,研究叶面喷施NO供体硝普钠(SNP)预处理对根施NaCl胁迫下叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿体Hill反应活力和ATPase活性、叶绿素荧光参数及叶黄素循环的影响。结果表明:①0.15 mmol·L-1SNP可显著缓解300 mmol·L-1NaCl胁迫下叶绿素a、b和类胡萝卜素含量及净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)的下降和细胞间隙CO2浓度(Ci)的升高;②SNP处理减小了NaCl胁迫诱导的叶绿体Hill反应活力和Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase活性的下降幅度;③NaCl胁迫下叶绿体最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/F0)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)显著降低,天线热耗散(D)略微下降,初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(NPQ)明显提高。SNP处理使NaCl胁迫下的F0显著降低,Fm、Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、NPQ和D明显提高;④NaCl胁迫引起叶黄素循环库(V+A+Z)显著降低和脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)明显提高,SNP处理使NaCl胁迫下的V+A+Z明显提高,(A+Z)/(V+A+Z)显著下降。由此表明,NO能够缓解盐胁迫下非气孔因素引起的光合速率的下降及光抑制对光合系统的破坏作用,而非光化学效率的提高和天线热耗散的增强可能是NO 保护光合系统并提高光合速率的重要机制之一。     

镍、铜对矿业废弃地先锋植物盐生草和骆驼蓬抗氧化物质和渗透调节物质积累的影响

以盐生草(Halogeton glomeratus)和骆驼蓬(Peganum harmala)幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤中不同浓度(0、50、100、200、400 mg·kg-1)镍(Ni)、铜(Cu)处理对盐生草和骆驼蓬幼苗过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(ASA)、维生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果表明,盐生草和骆驼蓬叶片及根部过氧化氢(H2O2)含量随介质中Ni和Cu浓度的增加而增加。Ni胁迫下盐生草叶片中GSH含量随Ni浓度增加呈增加趋势,根部VE含量在高浓度Ni(≥100 mg·kg-1)胁迫下显著积累;Cu胁迫下盐生草叶片和根部GSH、ASA和VE含量较对照显著积累,三者协同作用缓解Cu胁迫诱导的氧化损伤。Ni胁迫下骆驼蓬叶片GSH和ASA含量、根部ASA含量较对照显著增加;Cu胁迫下骆驼蓬叶片中GSH和ASA含量随Cu浓度增加呈上升趋势,根部ASA含量较对照显著增加,VE在100 mg·kg-1和200 mg·kg-1的Cu处理下较对照显著增加。Ni和Cu胁迫使得盐生草和骆驼蓬幼苗脯氨酸和可溶性糖含量较对照显著积累。     

盐度对三种荒漠植物渗透调节物质积累影响的研究

 以甘肃省河西走廊荒漠盐碱地生长的盐爪爪、罗布麻和苏枸杞为研究材料，测定了其在不同盐度下叶片几种渗透调节物质的含量和Na⁺、K⁺-ATPase活性。研究了3种荒漠植物对盐胁迫的生理响应及适应特征。研究结果表明，盐爪爪叶片的Na⁺/K⁺比和Na⁺+K⁺的总量均明显高于罗布麻和苏枸杞;土壤盐分增加，盐爪爪叶片的Na⁺、K⁺-ATPase活性增强，而罗布麻和苏枸杞叶片的Na⁺、K⁺-ATPase活性降低;盐爪爪可溶性糖分和脯氨酸的积累量均明显提高，而罗布麻和苏枸杞叶片可溶性糖分和脯氨酸的变化趋势不一致。可见盐爪爪对盐胁迫的耐受力和渗透调节力均强于罗布麻和苏枸杞。     

几种荒漠植物种子萌发对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价研究

以不同渗透势的PEG-6000溶液(0～-1.8 MPa)为模拟干旱胁迫条件,研究了盐爪爪(Kalidium foliatum)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)、沙蒿(Artemisia arenaria)和油蒿(Artemisiaordosica)4种荒漠植物种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响...     

黑河流域几个主要植物种光合特征的比较研究

对自然生长在沙丘上的旱生植物沙拐枣、梭梭和防护林带的中生植物沙枣和杨树在大气干燥,土壤干旱下的光合响应机制进行了比较研究。结果表明,4种植物气孔导度的变化主要受空气相对湿度和饱和水蒸汽压差的影响,气孔的关闭是对空气湿度的急剧降低、饱和水蒸汽压差的急剧升高的前馈反应,只是响应程度不同。沙拐枣、沙枣和梭梭具有高光合,杨树为低光合。沙拐枣、梭梭、沙枣的光合速率日变化曲线呈双峰型,有午睡现象出现;杨树的呈单峰型。沙拐枣的午睡主要由非气孔因素引起,光化学效率的降低可能是非气孔因素之一;梭梭的光合午睡也是由非气孔因素引起。而气孔关闭是沙枣光合午睡的一个原因。沙枣的光合速率的日变化曲线与气孔导度的变化呈平行下降趋势,其他3种植物没有表现此现象。4种植物在强光时都发生了不同程度的光抑制,只是出现的时间不同;沙拐枣和沙枣出现低谷后恢复很快,梭梭和杨树起伏比较大,杨树恢复相对较慢,但到晚上都得到恢复。4种植物对沙区高光强表现出不同程度的可调控的保护性机制。     

AM真菌对干旱区7种珍稀濒危植物引种培育的影响研究

为了探讨AM真菌对干旱区珍稀濒危植物引种过程中的成活、生长保育的影响研究,在盆栽条件下,选取具有代表性的7个珍稀濒临灭绝植物物种,在引种过程中定向接种AM真菌,通过分析植株的生长状况及AM真菌的侵染率,初步筛选在干旱区珍稀濒危植物引种过程中,具有应用价值的AM真菌与植物最佳共生模式。结果表明：7种濒危植物与AM真菌能形成共生关系,但植物与菌种间侵染率存在显著差异。既形成了良好的共生关系又能促进濒危植物生长的最佳组合有：AM真菌F.mosseae与白麻或乌拉尔甘草或蒙古莸的共生,真菌D.eburnea与新疆沙冬青的共生、真菌C.claroideum或F.mosseae与中麻黄的共生、真菌C.lamellosum与胀果甘草的共生、真菌C.etunicatum与蒙古沙冬青的共生。表明濒危植物与AM真菌之间存在一定的生态适用性选择关系,而且在利用AM真菌对濒危植物引种繁育时,必须要考虑他们间的生态适用性关系,才能充分发挥AM真菌的功能。这对干旱区珍稀濒危植物的引种繁殖意义重大。     

两种土壤条件下荒漠盐生植物根际系统养分分布的实验研究

采用水平根垫法对四种不同类型的荒漠盐生植物进行栽培实验,应用冰冻薄层切片法对距根表不同距离的土壤进行分层取样,并测定不同层次土壤中pH值、总盐、速效N、有效P、速效K、交换性Ca和Mg的含量。结果表明,在盐土中,距根表不同距离的土壤中,pH值均呈有规律的梯度分布,即根际微区pH值较土体下降,且距根表越近,pH值越低,而在棉田土中却没有显著变化;总盐在根际出现较大的亏缺区。在盐土中,四种植物根际的速效N都呈现出亏缺的趋势,在0—3 mm范围内变化幅度最大。四种植物根际速效N在棉田土壤中的变化趋势与盐土中相似,也呈现出亏缺,但亏缺的程度稍低。四种植物根际有效P的变化与速效N不同,在盐土中,四种植物根际有效P呈现富集的趋势,但富集程度不高,最大富集范围出现在距根表0—5 mm范围内,芦苇的富集率最低。在棉田土中,根际有效P的变化与在盐土中相反,表现为亏缺,并且亏缺幅度很大;四种植物根际速效K的变化与有效P相似。根际交换性Ca的在盐土和棉田土中的分布有差异。在盐土中,根际中交换性Ca分布较均匀,没有显著的变化,而在盐土中却富集。在荒漠盐土中, N、P和K在几乎所有植株中地上部分都显著大于地下部分,N和K尤为显著;除芦苇外,Ca和Mg则是地下部分大于地上部分,琵琶柴尤为显著,这可能与它们各自的生理类型有关。     

两种梭梭属幼苗在土壤N和P梯度下的竞争能力研究

梭梭（Haloxylon ammodendron）和白梭梭（H.persicum）是古尔班通古特沙漠两个优势树种。两个物种形态相似,但梭梭主要分布在丘间地,而白梭梭主要分布在丘顶。两种梭梭属植物的典型分布格局受到了植物地理或生物地理学家长期关注。但是,我们还远远不能完全理解这种分布格局形成的原因。在本研究中,通过一个竞争实验,试图确定这两个物种在宽幅土壤养分供应处理下的竞争能力,以及检测这两个物种在古尔班通古特沙漠丘顶/丘间地分布格局的潜在原因。结果表明：（1）在幼苗期,高养分条件下梭梭竞争强度大于白梭梭,梭梭为优势竞争者;相反,在低养分条件下白梭梭竞争强度大于梭梭,白梭梭为优势竞争者。在混种盆中相对丰富度指数也展示了同样的结果。实验结果类似于我们在野外观察到的物种分布格局。（2）这两种梭梭截然相反的竞争表现依赖于它们养分生理差异。梭梭高养分吸收能力使自己在高养分条件下具有优势,但在低养分下成了劣势。因为在低养分条件下,养分从土壤到根表面扩散是植物从土壤获取养分的限速步骤,因此,高养分吸收潜力反而对养分获取总量贡献微弱。白梭梭低养分吸收能力暗示着高养分保留率（例如：低流出）。因此,拥有高养分保留率的白梭梭能够在低养分条件下,通过竞争替换拥有高养分吸收能力的梭梭。在土壤贫瘠的地区（如沙漠）,关于种间竞争机制仍不是很清楚。通常认为,植物保留资源能力要比从土壤获取资源能力更重要。但是,结果表明了在养分贫瘠地区养分吸收和养分保留都重要,其中一个关键结果是贫瘠地区种间竞争决定了植物在小尺度上的分布格局。     

渣油乳液结合植物固沙的试验研究

本文主要介绍喷洒渣油乳液配合栽种植物固沙的方法和乳液配方、生产制备、喷洒的理论及工艺技术问题。通过多年试验研究和应用,在大面积整治沙害中具有科学价值与良好的经济效益。     

半干旱区植物篱侵蚀及养分控制过程的试验研究

针对目前国内外对于温带及半干旱地区植物篱的侵蚀及养分控制过程研究较少的状况,利用冀西北黄土丘陵区较为完备的试验小区的长年观测资料,并结合野外全坡面的大型人工模拟降雨试验,定量地分析黄土丘陵区坡面侵蚀分异规律,得到了在暴雨条件下细沟产生并导致侵蚀剧烈增加的临界坡长为10～15m,从而以此作为植物篱在该区域布设的理论依据。本研究模拟和分析了植物篱对养分流失拦蓄的形态、植物篱改变坡面侵蚀过程、控制细沟产生以及拦蓄泥沙而达到控制侵蚀及养分的目的,对于植物篱———农作复合农林技术在温带及半干旱地区的实践具有科学价值。