铅、镉及其复合胁迫对黄菖蒲幼苗生长和生理抗性的影响

采用液体培养法,研究了铅(Pb)和镉(Cd)及其复合胁迫对黄菖蒲(Iris pseudacorus)幼苗生长及生理的响应。将黄菖蒲幼苗培养于250mL培养瓶中,以1/2Hoagland营养液预培养7d后,然后进行500mg/LPb、25mg/LCd和500mg/LPb+25mg/LCd复合胁迫处理,28d后测定幼苗的各项生长及生理指标。结果表明,在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb胁迫下,黄菖蒲幼苗地上部和地下部干重与对照相比都显著下降,所有处理的地下部干重与对照处理相比都显著下降;在所有处理下,幼苗的叶绿素a含量都下降;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗的叶绿素b和胡萝卜素含量下降都不显著;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗根和叶中的丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和过氧化物酶(POD)活性都增加,但是在25mg/LCd处理下,幼苗根和叶中的POD活性和叶中的MDA含量都显著减少。Pb和Cd可以有效诱导黄菖蒲幼苗Pro的合成,能提高黄菖蒲幼苗的抗性。     

铅、锌及其复合胁迫对花菖蒲幼苗生长及生理抗性的影响

通过水培方法,研究了铅(Pn)和锌(Zn)及其复合胁迫对花菖蒲(Iris ensata)幼苗生长与生理指标的影响.将花菖蒲栽植于300 mL培养瓶中,以1/2 Hoagland营养液培养7d,在0.5 mmol/L Pb+l mmol/L Pb处理下,花菖蒲幼苗地上部干重与对照组相比差异显著;其他处理与对照处理相比差异不显著;在所有Pb和Zn及其复合胁迫处理下,花菖蒲地下部干重与对照处理相比没有显著差异.除了在1 mmol/L Zn处理下,花菖蒲光合色素含量与对照处理相比没有显著差异之外,其他处理的光合色素含量都比对照处理有所减少.高浓度Pb和Pb+Zn的复合胁迫对花菖蒲幼苗地上部的过氧化物酶活性诱导能力很强,在0.5 mmol/LPb+1 mmol/LZn复合胁迫下,花菖蒲幼苗地上部的过氧化物酶活性最高,比对照处理高81.8％;而其超氧物歧化酶活性在高浓度Pb和Zn处理下受到一定抑制;在0.5 mmol/LZn胁迫下,花菖蒲地上部超氧物歧化酶活性最高,是对照处理的1.1倍.除单因子Zn处理外,花菖蒲植株地上部丙二醛的含量与对照处理相比都显著上升.研究结果说明,过氧化物酶在花菖蒲抗单因子Pb和Zn及其复合胁迫中起到了非常重要的作用,花菖蒲对Pb和Zn具有较强的耐受性,可以用于修复Pb和Zn及其复合污染的环境.     

大叶黄杨对土壤水分梯度胁迫的生长与生理响应

以盆栽大叶黄杨为试材,研究了大叶黄杨生长与生理指标对不同程度土壤水分胁迫的响应.结果表明:土壤水分胁迫对生长指标(苗重、苗高和地径)有明显的影响,变化表现出一致的规律性,即随胁迫程度加剧均呈现出下降趋势.干旱胁迫下生理指标的变化表现出差异性:束缚水/自由水的比值随胁迫程度加强而增大;水分饱和亏缺变化和丙二醛活性在轻、中...     

不同种植方式下柽柳光合生理参数光响应特性研究

为选择合适的间套模式,在塔干沙漠南缘绿洲外围利用Li-6400光合作用仪对四种种植模式(行间混交、带状混交、块状混交、块状套作)下多年生多枝柽柳(Tamarix ramasissima ledeb.)的光合水分生理指标对有效光辐射(PAR)的响应进行测定。结果表明:(1)柽柳具有高光饱和点(679~822μmol·m^-2·s^-1)和高光补偿点(50.0~61.1μmol·m^-2·s^-1)。(2)不同的光照强度和种植方式对柽柳净光合速率有明显的影响(p<0.01),当0< PAR< 1500μmol·m^-2·s^-1,除胞间CO₂浓度(Ci)外柽柳的各项生理指标均随光照的增强而增加。(3) PAR>1500μmol·m^-2·s^-1后,块状套作和块状混交气孔导度(Gs)下降,行间混交和带状混交Gs则随光强增加而递增;带状混交下胞间CO₂浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均随光强增加而递增,其他3种种植方式下Ci和Tr均呈递减或平稳趋势。(4) 4种种植方式下柽柳光响应曲线的特征参数存在着差异(P<0.05),带状混交下的光饱和速率、光饱和点、表观量子效率均最高,块状混交的暗呼吸速率最大,水分利用效率(WUE)随着光强的增强而逐步增大,依次表现为带状混交>块状混交>行间混交>块状套作。通过4种种植方式柽柳光响应特征的综合分析可知,带状混交下的柽柳具有高光合和高水分利用效率的特点,对于极端干旱的塔南地区而言,该种植方式下的柽柳生理特征表现出最好的适应性。     

沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应

为了解沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应,2010年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下小麦的存活率、株高、地上地下生物量、籽实产量、丙二醛(MDA)含量、膜透性、保护酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD;过氧化氢酶,CAT)活性和渗透调节物质含量变化。结果表明:随着沙埋深度的增加,小麦存活率、株高、地上地下生物量和籽实产量均显著下降,完全沙埋下第6天以后植株全部死亡。沙埋第6天,随着沙埋深度的增加,MDA含量、CAT活性、可溶性糖含量下降,POD活性变化不明显,但膜透性、SOD活性和脯氨酸含量显著增加。沙埋第12天,随着沙埋厚度增加,MDA含量和膜透性,SOD、POD和CAT活性,脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加。沙埋导致小麦死亡率增加、株高及生物产量下降的主要原因不是水分胁迫,沙埋导致的光合面积降低、黑暗和无氧呼吸可能是其死亡和生长受到抑制的主要外部因素,而膜脂过氧化导致的膜透性增加可能是其死亡或生长受到抑制的主要生理机制。保护酶活性增强和渗透调节物质含量增加,对于减轻其细胞膜受损和防止细胞质渗漏起到了重要作用。     

降雨量对科尔沁沙地3种沙生植物生长和生理的影响

对降水格局变化的响应是植物适应环境的重要方面。通过野外增减雨试验,研究了降水变化对科尔沁沙地3种沙生植物生长特性和生理特征的影响。结果表明：（1）6月植被平均密度最大,7月平均盖度最大,降雨量增加60%时,植被盖度最大,为58.0%。（2）增雨区的主要植物为雾冰藜（Bassia dasyphylla）和猪毛菜（Salsola collina）,减雨区主要植物为蒺藜（Tribulus terrestris）,降雨量减少60%时,蒺藜在6、7、8月密度分别为70%、80%、79%,显著高于其他植物。（3）降雨量减少时,3种沙生植物的相对含水量（RWC）减少,而细胞膜透性增加;蒺藜RWC高于雾冰藜和猪毛菜,但是丙二醛（MDA）正好相反;蒺藜的耐脱水能力和细胞膜的耐伤害程度强于雾冰藜和猪毛菜。（4）随着降雨量的增加,3种植物的光能转化效率（F_v/F_m、ΦPSⅡ）逐渐增加,但随干旱天数的增加而减小。     

盐胁迫对红砂(Reaumuria soongorica)种子吸胀过程中生理特性的影响

以0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的NaCl和CaCl2溶液处理红砂(Reaumuria soongorica)种子,探讨了两种盐胁迫对种子吸胀过程中生理特性的影响及对种子的伤害程度。结果表明:红砂种子发芽率随两种盐胁迫的加剧极显著下降。种子丙二醛(MDA)含量在NaCl溶液胁迫后先下降后上升,在盐溶液浓度为1.0%时达到最小值,在2.5%处达到最大值;经不同浓度的CaCl2溶液胁迫后,MDA含量呈上升趋势,且均高于对照,最大值出现在3.0%处;种子内可溶性糖含量随NaCl和CaCl2溶液浓度的增大先下降后上升,分别在盐溶液浓度为1.0%和2.0%时达到最小值;种子过氧化氢酶(CAT)活性的变化较小;过氧化物酶(POD)活性随两种盐浓度的增加显著降低;超氧化物歧化酶(SOD)的活性随两种盐溶液浓度的增加先下降再上升又下降,但总体低于对照。经综合分析得出,CaCl2对红砂种子的伤害程度大于NaCl。     

不同水分梯度下三江平原湿地漂筏苔草无性系株高生长特性

取三江平原沼泽湿地漂筏苔草(Carexpseudocuraica)无性系种群在生长季(5~9月)进行桶栽实验,设计了6个水分梯度,即持续干旱(土壤含水量S1和S2分别为20%和50%)和持续淹水(S3、S4、S5、和S6的淹水深度分别为0cm、10cm、30cm和50cm)6个水分处理水平,研究了漂筏苔草株高生长变化规律。结果表明:在6月末以前,各水分处理(S1~S6)下株高呈单峰曲线变化,高峰值分别出现在S3、S4和S5处理下。从7月份开始直到生长季末,随着生长时期的延续、土壤湿度的增大和水位的加深株高值不断增加,即株高在S6处理下最大,S1处理下最小。到8月末以后,深水处理S6的株高远远高于其它处理。生长季各水分处理下(S1~S5)的株高增长量均呈单峰曲线变化;在S6状态下株高增长量呈双峰曲线变化。处理S1、S2、S3和S4的植株高度绝对增长速率(HAGR)随着植物生长呈逐渐降低趋势;S5和S6状态下HAGR呈单峰曲线变化。随着水分含量的增加和水位的提高(6~9月),植株高度相对增长速率(HRGR)不断增加,S1处理下最小,S6处理下最大;5月份的HRGR值呈单峰曲线变化。随着植物的生长各水分处理下植株HRGR5月时最大,6~9月依次减小。综合分析认为,漂筏苔草对水分条件的适应性较强,无论是缺水(土壤20%含水量)或淹水环境下均可生长,淹水50cm时更有利于株高的增长,不同水分条件下株高及增长速率变化幅度较大。     

不同深度淹水下南荻幼苗生长和生理特性室内模拟研究

以南荻(Triarrhena lularioriparia)幼苗为实验材料,设置了淹水深度为0 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、淹没植株(南荻植株全部没于水下)的实验组以及对照组(常规浇水,土壤水分含量为45%),从2017年5月3日～6月1日,在室内进行30 d实验,研究淹水对南荻幼苗生长和生理特征的影响。研究结果表明,随着淹水深度的增加,南荻的生长减缓甚至停滞,叶片数减少,水下叶片变黄、变薄,并生出不定根;南荻叶片的抗氧化酶活性和丙二醛含量都呈现单峰型变化;当淹水深度为20～30 cm时,实验结束时,南荻叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性最大,分别为153.52 U/(g·min)、1 139.17 U/(g·min)和63.61 U/(g·min);当淹水深度为10 cm时,实验结束时,南荻叶片的丙二醛含量最大,为113.77 nmol/g;当淹水深度为30 cm时,南荻叶片的可溶性蛋白含量最小,为1.00 mg/g;与淹水前相比,淹水后的南荻根系活力减弱,并随着淹水深度的增加不断减弱,在淹没条件下,南荻根系活力最弱。     

极地寡营养细菌AT52(Alteromonas stellipolarissp.nov.)超微结构、生长生理特性及液态富营养发酵培养条件优化

寡营养细菌是一类能利用低浓度有机营养基质的细菌,通过研究1株分离自南极海洋的极地寡营养细菌AT52,发现富营养条件下AT52菌体细胞周身附肢,附肢长短不一,具鞭毛,菌体出芽生殖,由一层原生质膜包围.寡营养饥饿生存的菌体细胞相对较小,近球形,边缘不平滑,无鞭毛附肢等超微结构,细胞体眠未见出芽生殖过程.实验中采用寡营养环境...     

沙坡头地区一年生植物的生理生态特性研究

对腾格里沙漠沙坡头地区一年生植物沙米(Agriophyllum squarrosum)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)和虫实(Corispermum declinatum)光合作用日变化的研究结果表明,沙米的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈单峰型,其最高峰出现在11:00左右。刺沙蓬的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈"双峰型",光合速率、蒸腾速率在9:00有一个峰值,而后在11:00有一个谷值,13:00至15:00出现一天中的最高峰值;而其气孔导度在早7:00是一天中的最高峰值,而后在13:00有一个谷值,其次高峰出现在15:00~ 17:00,与蒸腾作用的日变化表现出密切的相关性。虫实的光合速率只是在早7:00有一较小的高峰,其余时间基本维持在较低的水平,其蒸腾速率最高峰出现在11:00,气孔导度最高峰出现在9:00~ 11:00,15:00为一天中的最小值,17:00又有所回升,而后开始下降。就3种一年生植物比较而言,在早7:00时光合速率相差不大,随着气温的升高,虫实的光合速率逐渐下降,而沙米和刺沙蓬的光合速率逐渐增高,比虫实的光合速率提高了4~ 6倍。刺沙蓬出现了明显的蒸腾午休现象,这可能是由于刺沙蓬的叶为肉质叶,它对周围环境变化的反应更灵敏,其调控机制变得活跃了,利用蒸腾午休来降低植物水分散失的效率,保证叶片相对稳定的含水量。沙米和虫实的蒸腾速率变化不如刺沙蓬大, 且蒸腾速率的日变化仍表现为单峰型, 从这一点来说, 沙米和虫实对干旱环境的反应不如刺沙蓬敏感。     

极端条件下几种锦鸡儿属灌木的生理特性

研究了土壤极端干旱和旱后复灌条件下4种锦鸡儿属灌木(黄刺条、甘蒙锦鸡儿、白皮锦鸡儿和狭叶锦鸡儿)的光合作用、蒸腾作用、气孔调节、水势变化、叶绿素荧光和脯氨酸累积等特征。结果显示:土壤极端干旱叠加高温、高光辐射和低空气湿度,使4种灌木的生理活动降到极限,各项生理指标对小气候因子的变化已无明显响应;旱后复灌,使4种灌木的生理活动明显恢复,对小气候因子的变化响应明显;不同种对土壤干湿变化的响应程度不同,以甘蒙锦鸡儿变化幅度最大,以白皮锦鸡儿变化幅度最小;由土壤干湿条件下的生理响应可以说明,甘蒙锦鸡儿为一喜湿种,白皮锦鸡儿对土壤干湿变化的适应幅度较小,而以黄刺条和狭叶锦鸡儿的适应幅度最大。     

高温胁迫下差不嘎蒿和冷蒿的生理变化及其抗热性研究

通过室内测定差不嘎蒿和冷蒿两种植物在气温由30℃升到60℃过程中叶片相对含水量(RWC)、质膜相对透性、过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及蛋白质和丙二醛(MDA)含量的变化,分析研究了两种植物对沙地高温逆境环境的生理适应机理。结果表明:受到高温胁迫时,两种植物叶片含水量都趋于下降,但冷蒿的抗高温脱水能力强于差不嘎蒿;高温对两种植物的伤害主要是由于自由基伤害所引起的膜损伤,其中差不嘎蒿的SOD、POD由于热稳定性差,在高温下失活,从而没有发挥清除自由基作用,使质膜严重受损。而冷蒿的SOD和POD由于热稳定性强,对膜具有重要的保护作用,减低了高温伤害;从两种植物膜透性及MDA和蛋白质含量、SOD、POD活性变化趋势和幅度来看,冷蒿较差不嘎蒿更为耐热。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期氮磷吸收及生理特性的影响

以“甘农3号”紫花苜蓿为试验材料,采用营养液沙培试验,用两种中性盐(NaCl和Na₂SO₄)及两种碱性盐(NaHCO₃和Na₂CO₃), 配成5种混合盐A(NaCl:Na₂SO₄=1:1)、B(NaCl:NaHCO₃=1:1)、C(NaCl:Na₂SO₄:NaHCO₃:Na₂CO₃=1:1:1:1)、D(Na₂SO₄:Na₂CO₃=1:1)、E(NaHCO₃:Na₂CO₃=1:1),设4个盐浓度(25、50、100、150 mmol·L^-1)模拟盐胁迫,研究混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期氮、磷吸收及生理特性的影响。结果表明:随着盐浓度增加,苜蓿根瘤固氮酶活性和植株全氮含量下降,全磷含量无明显变化,而脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性均升高,同一盐浓度水平下各处理间其含量的升高顺序为E>D>C>B>A,在高胁迫强度下(150 mmol·L^-1) 除全磷含量外,各项指标增减均达显著水平。混合盐碱胁迫能够对紫花苜蓿根瘤固氮酶组分结构造成不可逆的破坏,使苜蓿自身固氮能力的下降,最终导致植株全氮含量下降。随着盐浓度的上升,植株可以通过提高其体内脯氨酸和可溶性糖的含量来维持细胞水势,减少细胞渗透胁迫对植物的伤害。     

基于PEG胁迫响应的不同地理种源沙拐枣抗旱性评价

以甘肃省3个地理种源沙拐枣幼苗为试材,采用PEG模拟胁迫方法,研究不同浓度PEG胁迫处理对沙拐枣幼苗的脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等生理指标的影响,并通过隶属函数法对3个地理种源的材料进行抗旱性综合评价。结果表明,3个地理种源幼苗各项指标在不同强度PEG胁迫处理下总体变化趋势基本一致,各处理间差异显著(P<0.05)。各指标在3个地理种源间增加幅度排序分别为Pro含量是武威>酒泉>张掖,SS含量是酒泉>张掖>武威,MDA含量是武威>张掖>酒泉,SOD是武威>张掖>酒泉,而POD活性则是酒泉>武威>张掖。对沙拐枣抗旱性分析发现,3个地理种源沙拐枣的抗旱性顺序为武威>张掖>酒泉。不同地理种源沙拐枣的耐旱机制虽存在差异,但保护酶系统调节机制是其对生态环境适应的生理反应共性。     

干旱胁迫对不同株型玉米大喇叭口期生长的影响

干旱胁迫条件下,在大喇叭口期对2种株型玉米自交系(紧凑株型的廊黄及昌7-2和平展株型的TS141)的形态、生理生化特性进行了研究。结果表明: (1)干旱胁迫导致3个自交系的叶夹角、叶长、叶宽和株高趋于减小,叶向值增大;与廊黄及昌7-2相比,干旱胁迫后, TS141的叶夹角、叶长、叶宽及株高有较大的降低幅度,叶向值有较小的增加幅度。(2)干旱胁迫处理后,3个自交系的地上部鲜重、地下部鲜重、鲜干比、根长和根数都有不同程度的下降;根冠比加大;与TS141相比,廊黄及昌7-2变化的幅度较小;紧凑株型玉米自交系在干旱胁迫下仍能保持较正常的根系形态。(3)干旱胁迫后,3个自交系的相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶活性都有不同程度的升高,相对电导率及丙二醛含量在TS141中的上升幅度大于廊黄和昌7-2,而脯氨酸、可溶性糖含量以及保护酶活性在廊黄和昌7-2中上升的幅度大于TS141。(4)干旱胁迫后,3个自交系的雌、雄穗发育都受到不同程度的影响,但廊黄及昌7-2受到的影响小于TS141,花丝数量远远多于TS141。     

塔克拉玛干沙漠南缘头状沙拐枣幼苗生长和生物量分配对不同灌溉量的响应

水是荒漠生态系统中首要限制因子。由于水分限制程度不同,植物幼苗在生长过程中表现出不同的适应策略。在塔克拉玛干沙漠南缘的沙漠-绿洲过渡带,设计了0 mm（处理A）、100 mm（处理B）、200 mm（处理C）3种不同的灌溉量,对头状沙拐枣幼苗生长和生物量分配展开实验性研究。结果表明:①处理A比处理B和处理C地下生物量均有所增加;不同灌溉条件下,头状沙拐枣幼苗的根冠比均小于1,随灌溉量的减少头状沙拐枣幼苗的根冠比从0.19增加到0.32;即头状沙拐枣通过改变根系生物量分配适应水分条件变化。②随灌溉量的减少, 头状沙拐枣幼苗主根垂直深度和水平根幅均呈增加趋势。处理A时,头状沙拐枣幼苗根系深度达180 cm以上,处理B和C的根系深度均低于160 cm,表明头状沙拐枣幼苗通过根系的伸长生长来适应水分减少。③在生长过程中,头状沙拐枣通过老同化枝枯落适应土壤水分减少。④株高和冠幅随着灌溉量增加呈先增加后减小趋势,基径随着灌溉量的增加而增加,地上生长指标在不同处理间均无显著差异。     

滇池不同底泥条件下黑藻和金鱼藻的生长生理特征

为了探讨富营养化湖泊沉水植物恢复的可行性,通过实验,研究了滇池草海和外海3种不同的底泥对黑藻(Hydrilla verticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)生长发育和生理活动的影响。结果表明,草海底泥和混合底泥(外海底泥和草海底泥等质量混合)培养的黑藻和金鱼藻,其株高、节间距、株数和生物量都显著高于外海底泥中黑藻和金鱼藻的相应指标(p0.05);外海底泥中生长的黑藻的根冠比显著高于其他两种底泥中生长的黑藻的根冠比(p0.05)。草海和混合底泥中培养的黑藻和金鱼藻的叶绿素a和过氧化物酶含量显著高于外海底泥中的黑藻和金鱼藻(p0.05);外海底泥中金鱼藻的丙二醛含量显著高于另外两种底泥中金鱼藻的丙二醛含量。有机质和营养盐含量较高的草海底泥和混合底泥更有利于黑藻和金鱼藻的生长,但与黑藻相比,金鱼藻具备更高的耐贫瘠底泥的能力。     

原生地和入侵地旱雀麦(Bromus tectorum)幼苗生理特性比较

以来自中国准噶尔盆地(原生地)和美国大盆地(入侵地)的一年生禾本科植物旱雀麦(Bromus tectorum)为研究对象,对比分析了不同来源地之间旱雀麦幼苗生理特性的差异.结果表明:(1)来自大盆地旱雀麦的主要光合作用指标均极显著地高于准噶尔盆地旱雀麦,具体表现为:净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、瞬时水分利用效率及最大净光合速率均存在显著性差异(p＜0.01),而胞间CO2浓度及其他光合作用参数的差异不显著(p＞0.05);(2)叶绿素荧光参数方面,调节性能量耗散量子产量、非调节性能量耗散量子产量以及非光化学淬灭系数表现出显著差异(p＜0.05),其他荧光参数的差异不显著(p＞0.05);(3)来自大盆地旱雀麦幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量以及叶片含氮量均高于准噶尔盆地旱雀麦,但差异并不显著(p＞0.05).总体来说,来自大盆地旱雀麦幼苗在生理特性方面要比准噶尔盆地旱雀麦具有一定的优势.     

白草和赖草无性系生长对干旱胁迫的反应

研究桶栽条件下干旱胁迫对白草和赖草无性系生物影响的结果表明:干旱胁迫对白草和赖草无性系的生长均具有抑制作用,但同一胁迫强度所导致的抑制程度因植物种类的不同而各有差异。在形态方面,白草的根茎总长度和总芽数大于赖草,而节间长度则小于赖草,产生的分株数目也比赖草多;在生物量的分配上,白草比赖草对地下部分的投资更多,须根所占的比例更大。白草无性系因具这些可塑性变化而比赖草对干旱胁迫更具适应性。