自然生境下盐角草的生物学特征及其影响因子

盐角草(Salicornia europaea L.)是一种典型的盐沼湿生植物,在盐渍重的地方常纯群分布,据报道是最耐盐的高等陆生植物之一。通过观测新疆境内3个区域5个典型种群的盐角草有关生物学参数及土壤水、盐等环境因子,发现:(1)随着土壤水分的减少,盖度减小,伴生种增多;随着盐分的加重,盖度减小,伴生种减少,成为单优势种;(2)不同生境下盐角草种群的密度变异很大,从190株/m2~6578株/m2不等。密度与株高、生物量、冠根比、分枝数及土壤水、盐等呈负相关,而与土壤容重显著正相关;(3)生物量与土壤含水量呈显著正相关(P<0.05),与土壤水溶性盐离子Na 、Cl-有较高的正相关,这两方面都是促进盐角草生长的主要土壤因素;(4)分枝数与土壤含水量及土壤水溶性Cl-含量显著正相关(p<0.05),说明高的土壤水、盐含量促进分枝;(5)盐角草植株的冠根比范围为13.75~85.39,大于一般农作物,是盐角草适应盐沼环境的显著特征之一。     

滴头流量对干旱区膜下滴灌棉田土壤盐分变化的影响

通过膜下滴灌大田试验研究了3种不同滴头流量处理(Ⅰ=1.8 L/h、Ⅱ=2.6 L/h、Ⅲ=3.2 L/h)下滴灌对棉田土壤盐分变化的影响。结果表明:滴灌结束后,空间尺度上土壤盐分的水平和垂直运移距离均随着滴头流量的增加呈现先增加后减小的趋势,在时间尺度上,随着时间的推移,土壤盐分呈现从膜下到膜间的迁移趋势。在滴水定额为4 500 m3/hm2条件下,在0~40 cm土层内,3种滴头流量处理下滴灌之后土壤平均含盐量均呈明显的减小趋势,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的脱盐率分别为13.5%、40.4%、14.6%,其中处理Ⅱ的脱盐效果最好,其次是处理Ⅲ;而在0~120 cm土层内,所有处理下的土壤平均含盐量的下降幅度均不明显。在0~40 cm土层内,3种滴头流量处理下棉花收获后土壤平均含盐量均呈减小的趋势,但在0~120 cm土层中,膜间土壤呈积盐状态,其中处理Ⅱ的积盐率最小,为1.9%,因此采用2.6 L/h的滴头流量为最适宜的滴水强度,这对于浅层(根层)土壤盐分的淋洗作用明显。     

塔里木河下游地区滴灌沙枣防护林地土壤盐分分布特征

为了研究不同滴灌措施对极端干旱区防护林土壤盐分的淋洗作用,以沙枣（Elaeagnus angustifolia）防护林作为研究对象,对塔里木河下游喀拉米吉绿洲沙枣防护林开展了灌溉与不灌溉、不同滴头距离、不同滴灌年限处理的试验。结果表明：①不灌溉林地土壤盐分含量与流动沙丘相似,流动沙丘土壤盐分分布的空间异质性大于不灌溉林地。滴灌林地土壤含盐量低于不灌溉林地。②1.5 m滴头距离处理与其他处理相比压盐碱效果显著（P<0.01）。1.5 m与3 m滴头距离处理在50 cm土体中含盐量差异达极显著水平（P<0.01）,前者比流动沙丘低30.5%～32.7%、后者比流动沙丘高17.1%～13.3%。与3 m滴头距离处理相比,1.5 m滴头距离处理产生水盐运移的“互作”影响,盐峰下移。③滴灌后的第1、2、3年,林地的土壤盐分分别下降至30 cm、50 cm和70 cm以下,基本对沙枣根系生长没有影响。随着滴灌次数增加,根系生物量逐渐增大,根系附近土壤盐分逐渐减少。滴灌能使防护林的根系分布上移,大部分在10～65 cm土层内,土层越深,林木的根系越少。④灌水季节末期,不同林龄的防护林在120 cm土体的含盐量表现为：1 a林＞2 a林＞6 a林,说明滴灌对林龄大的防护林淋洗效果更为明显;非灌溉季节里,防护林的林龄越大,其土壤盐分表聚现象越明显。     

盐分对胡杨幼苗生长及光合特性的影响

基于控制试验研究了盐分对胡杨实生幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:①随着盐浓度增大,盐分对胡杨幼苗株高、基径及生物量影响明显,其程度大小为叶＞根＞茎。当土壤含盐量小于18.32 g·kg-1(50 mmol NaCl)时,该处理幼苗生物量比无盐处理Ⅰ(0 mmol NaCl)的减小了30%左右;当土壤含盐量达到27.95 g·kg-1 (200 mmol NaCl)时,该处理幼苗的生物量比无盐处理Ⅰ的减小了80%左右,幼苗难以正常生长。②盐分对胡杨幼苗的光合速率和水分利用效率影响显著。随着盐浓度增大,胡杨幼苗的净光合速率下降。当土壤含盐量小于18.32 g·kg-1时,胡杨幼苗可以通过降低蒸腾速率,提高自身的水分利用效率和耐盐性;当土壤含盐量大于18.32 g·kg-1时,胡杨幼苗的水分利用效率降低,幼苗生长表现出盐害症状。③随着盐浓度增大,盐分对胡杨幼苗的荧光特性影响明显,最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的有效光化学量子效率（Fv′/Fm′）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递速率（ETR）显著减小,非光化学淬灭系数（NPQ）呈增大趋势。     

长江口淡水潮滩芦苇地上与地下部分月生物量变化比较研究

于2010年3月～2011年2月,对长江口淡水潮滩——崇西湿地潮间带芦苇(Phragmites australis)群落的地上与地下部分月生物量及其营养结构变化进行了研究.结果表明,芦苇地上与地下部分生物量的变化可分为3个阶段:此消彼长期(3～5月)、共同增长期(6～9月)和共同降低期(10～11月).除花序外,芦苇地上各构件的生物量自3月开始逐渐增长;8月末,叶和叶鞘的生物量达到最大值,分别为(808.3±30.2) g/m2和(671.9±19.2) g/m2;9月末,茎的生物量达到最大值,为(3 193.0±93.9) g/m2;芦苇花序出现于8月,秋季一直呈现增长态势.芦苇地下部分的根状茎和须根的生物量都呈单峰变化,但须根的生物量变化幅度较小;根状茎的生物量的最小值和最大值分别出现在5月和9月,为(1 933.3-±-93.1) g/m2和(3 679.2±202.7) g/m2;须根生物量的最小值和最大值分别出现在6月和9月,为(695.8±7.2) g/m2和(1 017.2±60.6) g/m2.9月末,芦苇总生物量达到最大值,为(9 351.0-±381.5)g/m2.3～11月,芦苇根冠比变化范围为0.89～19.19,与其他河口、滨海湿地相比,崇西湿地潮间带芦苇地上部分生物量年积累水平较高.     

干旱区不同灌溉量下后备耕地土壤水盐动态变化规律研究

为促进后备耕地改良技术的优化和水资源的高效利用,在新疆奇台县对不同灌溉量下盐碱地土壤水盐在时间序列上的变化规律进行对比研究。试验设8个处理,对应的灌溉定额分别为:6 800 m3/hm2、5 200 m3/hm2、4 400 m3/hm2、3 600 m3/hm2、2 800 m3/hm2、2 000 m3/hm2、1 200 m3/hm2和0 m3/hm2。结果表明:灌后1~8 d,剖面土壤处于洗盐期,土壤洗盐率与灌溉量成正比;灌溉8 d后,剖面进入积盐期,浅层土壤积盐率与灌溉量呈指数关系,而深层土壤积盐率与灌溉量呈线性关系。灌后1~18 d,各处理土壤碱化现象明显,碱化程度与灌溉量呈正比。灌溉18 d后,土壤碱化现象均减弱。综合考虑高效用水、高效洗盐和低碱化的目标,研究区在灌溉高峰期(7~8月)每次灌溉的合理灌溉量应为3 600~4 400 m3/hm2。     

土壤紧实度对马铃薯根系、匍匐茎、产量和品质的影响

使用外力压迫砂柱的盆栽方法,研究了土壤紧实度分别为0.79 MPa（T1）、0.98 MPa（T2）和1.24 MPa（T3）的基质对马铃薯品种夏波蒂、陇薯8号和青薯9号的根系及匍匐茎形态、块茎产量及其品质的影响。结果表明：（1）随土壤紧实度增大,马铃薯根系与地上部干重下降,根冠比升高,根系表面积与总长度减少,而根系平均直径增大;（2）土壤紧实度增大导致匍匐茎的纵向伸长、直径增加,三个品种匍匐茎长度和直径与对照T₁相比差异达到显著水平（P<0.05）;（3）三个品种块茎产量在T2处理下较对照T1差异不显著（P<0.05）,而在T3处理下的块茎产量较对照相比达到差异显著水平（P<0.05）,随土壤紧实度增大三个品种的商品率均低于对照T1,且达到显著差异水平（P<0.05）;（4）块茎干物质与淀粉含量增加,粗蛋白与还原糖含量下降,维生素C含量无显著性变化。紧实土壤不利于马铃薯根系、匍匐茎以及块茎的生长发育,也影响了品质的整体提高。     

微塑料添加对小麦苗期生长及干物质分配的影响

土壤环境中微塑料污染已成为全球关注的环境问题。关于微塑料对于植物生长的直接影响和由于土壤理化性状改变的间接影响研究已逐步开展,但针对小麦的研究鲜见报道。试验选择两个旱地小麦品种(甘春27和禾尚头)作为研究对象,选取高密度聚乙烯作为微塑料添加,设置3种质量浓度(0、1、4 g·kg^-1)开展盆栽试验,对不同微塑料组合处理下小麦的出苗率、株高、全株生物量和地上/地下干物质分配进行了分析。结果表明：(1)微塑料添加对两个品种出苗率没有影响。(2)禾尚头在添加1 g·kg^-1微塑料时比添加0、4 g·kg^-1时全株生物量分别高46.7%、8.5%,甘春27在添加1 g·kg^-1微塑料时比添加0、4 g·kg^-1时全株生物量分别高28.7%、17.2%;甘春27整体比禾尚头在3种浓度处理下全株生物量分别高24.9%、9.6%、1.5%。(3)不同试验处理条件下,甘春27将更多的干物质分配在地上植株的构建,其在地下(根系)和地上(茎叶)部分的分配比例整体小于禾尚头。整体上,适度微塑料添加可...     

盐地碱蓬和芦苇苗期的竞争作用

盐地碱蓬(Suaeda salsa)和芦苇(Phragmites australis)为常见的湿地植物,其种间关系随环境条件的改变而变化。通过盆栽混种实验,研究了非淹水新生境中盐地碱蓬和芦苇苗期的种间关系。结果表明,在盐地碱蓬和芦苇混种处理下,芦苇苗的地上生物量、株高、节数和比株高显著低于芦苇单种处理,其节间长、基茎也低于芦苇单种,但是二者差异不显著;盐地碱蓬苗的地上生物量、株高、基茎、株丛周长都低于盐地碱蓬单种处理,但二者差异不显著;盐地碱蓬对芦苇的相对竞争强度(RII=-0.240)大于芦苇对盐地碱蓬的相对竞争强度(RII=-0.088);盐地碱蓬苗的相对生长速率(0.119 g/d)是芦苇苗(0.017 g/d)的7.1倍。在盐地碱蓬和芦苇混种处理下,苗期二者的种间关系为竞争关系,而且盐地碱蓬在竞争中占明显优势。     

不同密度和不同水分状况下春小麦光合初探

利用CIRAS 1PP系统光合仪测定了不同密度和不同水分处理下的转基因春小麦新品系3号和耐盐8号的净光合速率(Pn),蒸腾(E),气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(CO₂.in),结果表明:①水分亏缺可以突出密度效应;②不同品种对密度效应的响应不同,新品系3号比耐盐8号的密度效应更加明显一些;③高密度下单叶片净光合速率值的降低将是最终造成单株生物量改变的主要原因。     

不同倍性马铃薯品种的抗旱性

通过沙基培养试验,对“陇薯3号”（四倍体）、“大西洋”（四倍体）、“2-27”（二倍体）、“富利亚”（二倍体）、“03129-488”（六倍体）和“03120-565”（六倍体）6个不同倍性马铃薯品种的抗旱性进行了比较分析。利用10%PEG6000处理马铃薯试管幼苗,测定分析与品种抗旱性有关的多项生理生化指标,并将各性状的抗旱系数作为衡量各单项抗旱能力的指标。同时,利用主成分分析、隶属函数评价法、综合评价法、聚类分析法对马铃薯抗旱性进行评价。结果表明：6个马铃薯品种的可溶性糖含量和SOD活性与干旱胁迫处理时间具有较高的正相关性（R²分别为0.87、0.92）,且可溶性糖含量和SOD活性之间有较高的负相关性（R²=-0.83）。“大西洋”和“富利亚”的叶绿素变化不同于其他4个品种,而与干旱胁迫时间呈负相关关系,分别低于对照6.06%和11.85%。在胁迫72h条件下,“陇薯3号”的根系活力最高,而干旱处理后“03129-488”和“2-27”的根系活力较对照明显降低了78.26%和52.17%;与“陇薯3号”和“03120-565”相比,其他4个品种的脯氨酸含量与胁迫时间呈负相关关系,随处理时间的延长而不同程度的下降,降幅26.48%~54.98%。隶属函数与综合评价反映出各品种马铃薯抗旱性为“陇薯3号”> “2-27”> “03129-488”> “大西洋”> “富利亚”> “03120-565”,结果能够反映抗性较强的四倍体“陇薯3号”的抗旱特性,二倍体“2-27”和六倍体“03129-488”抗旱性也强于对照“大西洋”。     

沙漠腹地醉鱼草（Buddleja alternifolia） 栽培苗对水盐胁迫的响应

为了研究盐、旱及其交互胁迫下植物生长和生理特性的变化,了解沙漠腹地极端生境下互 叶醉鱼草（Buddleja alternifolia）幼苗的适应性,确定合理的灌溉方式,为沙漠腹地醉鱼草的引种提 供理论依据。通过大田控制实验,设计了 3 个水分梯度和 4 个盐分梯度随机结合实验,定位测量生 长量和生化指标,最后基于隶属函数法综合评价醉鱼草的抗旱耐盐性。结果表明：（1）在干旱胁迫 或低浓度盐胁迫下,醉鱼草的地径、新枝和冠幅生长量均呈上升趋势,而在高盐浓度胁迫下均降 低;水盐交互胁迫下,不同的盐浓度与干旱交互胁迫效果不同,低盐浓度与干旱交互胁迫时（W1S1、 W2S1）,植物生长量均上升,高盐浓度与干旱交互胁迫时（W1S3、W2S3）,植物生长量均降低。（2）无论 是盐胁迫、干旱胁迫还是盐、旱交互胁迫,醉鱼草游离脯氨酸（Pro）含量随着胁迫程度的增加均呈显 著上升的趋势。（3）醉鱼草的超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）活性变化相对复杂, 除了在干旱胁迫时,SOD 活性和 POD 活性都显著下降外,在盐胁迫和交互胁迫时它们各自的变化并 不一致。醉鱼草在盐胁迫、交叉胁迫和干旱胁迫时,渗透调节物质和酶活性各自对应的发生了变 化,没有明显的同步性,存在相互协调的可能,同时植物细胞的敏感性远远强于表型生长的变化, 高盐浓度的伤害并没有表现在植物外部形态上,但酶活性及渗透调节物质却有显著变化。通过隶 属函数分析显示,醉鱼草最佳的生长水盐条件是盐浓度为 8 g·L^-1、灌水量为 25 L·次^-1,对水盐胁迫 的抗旱耐盐性为：干旱胁迫＞交互胁迫＞盐胁迫。     

Responses to salt stress in the halophyte Plantago crassifolia (Plantaginaceae)

General responses to salt stress have been investigated in the halophyte Plantago crassifolia. Seed germination was strongly inhibited by NaCl, although seed viability and germination capacity were not affected by salt pre-treatments. A concentration-dependent inhibition of plant growth was observed in the presence of NaCl, which was accompanied by the accumulation of Na⁺ ions in the leaves, as determined by cation exchange HPLC. A 20-fold increase of proline content in leaves was observed when plants were treated with 500 m NaCl, suggesting a protective role against high salinity stress for this amino acid, whose possible mechanism of action is discussed.     

不同冬小麦对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的差异性分析

通过对抗逆性不同的6个烟台冬小麦品种在盐处理和干旱胁迫交互作用进程中叶片相对含水量（RWC）,膜脂过氧化产物（MDA）和抗氧化酶活力（SOD,POD,CAT）及渗透调节物含量（脯氨酸,可溶性蛋白）的分析,以了解不同冬小麦品种对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的生理调节差异。研究表明,在水分供应充足条件下盐处理10 d,6个品种冬小麦生长良好并和对照没有差异,但在干旱胁迫中盐处理组较对照MDA含量低,RWC和抗氧化酶活力和渗透调节物含量均高,且叶片萎蔫较对照出现晚。但经盐处理的6个冬小麦品种对干旱胁迫响应有差异。在长期干旱(12 d),抗旱性强的品种RWC（81%）明显高于抗旱性弱的（62%）,前者叶片MDA含量较后者低30%,抗旱性强的品种抗氧化酶活力和渗透调节物含量略低于抗旱性弱的品种,但是差异不明显。在盐处理和干旱胁迫交互作用下,盐离子自身可作为渗透调节物既增加了土壤的持水力又提高了细胞保水力而使冬小麦耐旱性增强。抗旱性强的冬小麦品种对盐处理反应敏感且保水性强,细胞膜脂过氧化程度较低,故耐旱力高,抗旱性弱的品种则相反。研究进一步表明,在未来干旱地区实施适度的盐水灌溉可提高冬小麦的耐旱力,但选择抗旱力强的冬小麦品种是实施这一农业耕作措施的关键。     

3种驼绒藜属植物种子萌发期耐盐性试验研究

用0.3％,0.6％,0.9％,1.2％,1.5%、1.8%的NaCl溶液对3种驼绒藜属植物种子进行处理,观测它们的发芽率、发芽势、幼苗长度指标来研究驼绒藜属3种植物种子的耐盐性。试验研究表明:以1.2%或1.5%的NaCl溶液鉴定驼绒藜属植物耐盐性较为合理,3种驼绒藜属植物种子耐盐性存在明显差异。以NaCl溶液为培养液,随着浓度的增加,种子发芽率降低,种子发芽高峰的出现延迟,同时幼苗长度随盐分浓度的递增而呈减小趋势。综合分析发芽率、发芽势及幼苗长度,认为3种驼绒藜属植物种子的耐盐顺序为:华北驼绒藜最强、绵毛优若藜次之,驼绒藜最差。     

作物的耐盐性及盐水灌溉管理

盐从水分关系、离子毒害、营养和能量平衡等方面影响植物的生长。不同的植物具有不同的耐盐性,同一植物在不同生长期的耐盐性也有差异。有效的灌溉管理是盐水灌溉农业的基础,高频率灌溉有利于缓解由于盐引起的水分亏缺,和对根系带洗盐,同时必须保持植物根系带土壤良好的通透条件。沙地更适合于盐水灌溉,滴灌是最为有效的灌溉方式。灌溉水盐分的增加将导致大多数作物的产量下降,但某些作物品质的改善可在一定程度上补偿产量下降的损失。     

Na+在植物中的有益作用

 长期以来,人们普遍认为Na＋是造成植物盐害的主要因素。因此,目前对Na＋的研究主要集中在其对植物盐害方面。然而,近年来许多研究表明,虽然高浓度的Na＋对植物有害,但植物的生长也的确需要一定量的Na＋,低浓度的Na＋对植物的生长不仅没有危害,相反还有利于植物的生长。作者从Na＋对植物生长的刺激作用、Na＋对K＋的替代作用、Na＋在植物代谢以及植物抗逆中的生理功能几个方面概述了Na＋在植物生长过程中有益作用。为进一步研究低浓度的Na+在植物生长过程中的生理作用提供参考。     

甜瓜种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫的响应

在盆栽条件下研究了NaCl胁迫对黄河蜜和白沙蜜甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:NaCl胁迫对甜瓜种子吸水和累计发芽率影响较小,但明显延缓后期吸水和发芽进程。50 mmol·L-1以上NaCl浓度下,甜瓜种子相对发芽指数、相对活力指数和胚根生长量均下降。NaCl胁迫抑制甜瓜幼苗高度、株叶面积增长和干物质积累,抑制作用具有浓度和时间依赖性。NaCl胁迫对甜瓜幼苗形态生长的抑制作用强于对物质积累的抑制作用,对根系干物质积累的抑制作用高于对地上部干物质积累的抑制作用,对白沙蜜的抑制作用强于对黄河蜜的抑制作用。甜瓜种子和幼苗能适应的临界NaCl浓度在100~150 mmol·L-1之间,厚皮甜瓜可能更适合作为咸水灌溉和盐碱地生产的经济作物。     

华北一作区马铃薯生长发育及产量对干旱胁迫响应的模拟研究——以武川县为例

为探究不同程度干旱胁迫对华北一作区马铃薯生长发育及产量的影响,以内蒙古呼和浩特市武川县为例,基于多年马铃薯生长发育资料和气象资料,对APSIM-Potato模型进行调参与验证,评价模型在武川地区的适用性。利用验证后的模型模拟马铃薯叶面积指数（LAI）、地上部生物量和产量对不同发育阶段干旱胁迫的响应。结果表明：（1） 各发育阶段天数的模拟值与实测值的均方根误差（RMSE）均在3 d内;LAI、地上部生物量和产量的模拟值与实测值的归一化均方根误差（NRMSE）分别为12.82%、17.35%和14.48%,均低于20%,表明APSIM-Potato模型在武川地区具有较好的适用性。（2） 随着干旱胁迫时间和强度的增加,马铃薯LAI、地上部生物量和产量随之减小。模拟单一发育阶段干旱胁迫时,马铃薯LAI、地上部生物量和产量对分枝-开花期水分胁迫的响应最大;模拟连续发育阶段干旱胁迫时,LAI、地上部生物量和产量对全生育期水分胁迫的响应最大。