分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-12-16
摘要: 为揭示樟子松(Pinussylvestris var. mongolica)幼苗生理指标对干旱胁迫及复水的响应特征,以2 a生樟子松幼苗为研究对象,采用盆栽试验,设置对照(80%)、轻度(40%)、中度(20%)、重度(10%)和极重度(5%)干旱5种水分处理,测定分析其干旱时和复水后水分、光合、叶绿素荧光、渗透调节物质和抗氧化酶活性指标变化。结果表明:(1)轻度干旱胁迫对樟子松幼苗生理状态影响较小,中度和重度干旱胁迫下幼苗超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性达到最高值,与对照相比分别增加了25.26%和38.8%,极重度干旱胁迫下幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率和稳态光适应淬灭系数相比对照下降了94.76%、87.19%和72.35%,同时叶片丙二醛含量达到最高。(2)复水后樟子松幼苗叶绿素荧光、叶片脯氨酸含量基本恢复至对照水平,但极重度干旱胁迫后复水叶片光合指标平均仅恢复至对照的28.51%。叶片水分利用效率、可溶性糖含量和抗氧化酶活性复水后均显著高于对照(P<0.05)。综上所述,极重度干旱胁迫主要降低樟子松幼苗光合作用能力、破坏细胞膜稳定性,而适度干旱后复水可以提高植株水分利用和活性氧清除能力,进而提高植株抗旱性。研究结果可为樟子松人工林高效栽培、抚育管理和抗旱评价提供理论参考。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括复水之后的恢复能力,因此,开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究,对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标,分析了其生长、生物量分配及根系形态特征对干旱-复水的响应。结果表明:(1)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗基径和株高相对增量以及地上、地下和总生物量显著减小(P<0.01),各干旱胁迫下红砂幼苗基径相对增量随时间增加呈现减小的变化趋势;复水后中度和重度胁迫处理下红砂幼苗基径和株高相对增量较大,表明红砂幼苗在较严重的干旱胁迫下复水时,其地上部分恢复生长更快;(2)与适宜水分相比,干旱胁迫下红砂幼苗比根长显著增加(P<0.01),表明红砂幼苗可通过根系伸长生长以适应干旱胁迫;复水后重度干旱胁迫处理下红砂幼苗总根长、根表面积和总根体积减小,而红砂幼苗根系直径显著增加(P<0.01),表明红砂幼苗在重度胁迫处理下根系恢复力减弱。综上所述,干旱胁迫期间红砂幼苗通过加快基径和根系的生长储存更多物质来应对胁迫环境,从而表现出较强的抵抗力;复水后红砂幼苗通过加快地上部分生长和根系直径与比根长的增大来恢复生长,有助于提高其较强的恢复能力。
分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 草地作为半干旱区的主要植被类型之一,开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究,对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文以选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象,在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上,分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应,结果表明:① 水分胁迫下牧草地上形态指标(单叶面积、地上干重)呈显著的下降趋势,而地下形态指标(地下干重、根冠比)则反之;复水结束后,牧草形态特征指标有明显的恢复,披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。② 水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势,复水后逐渐恢复,复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下,2种豆科牧草能维持较高的水势,属于高水势延迟脱水型;而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。③ 水分胁迫下,牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势,轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力;豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异,面对干旱胁迫,豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失,而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。
分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-09-08 合作期刊: 《广西植物》
摘要: 全球气候变化背景下,研究树木不同种源对干旱-复水的生理生态响应,将有助于理 解种源地气候条件对树木抗旱性的影响,可为未来森林的经营与管理提供理论参考。该研究 以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究木荷两个种源 的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果 表明:(1)对照情况下,广东种源木荷的茎木质部水势(xylem)、叶片相对含水量(RWC)、 光合速率(Asat)与气孔导度(Gs)均低于福建种源的木荷。(2)两个种源木荷的水力特征、 Pro 与SOD 对干旱-复水的响应呈一致趋势,其中xylem、RWC 与Pro 均能较快恢复至对照 水平,而茎木质部栓塞程度与SOD 未恢复至对照水平。(3)福建种源木荷叶片的Asat 对干 旱的敏感性较广东种源的高,且复水后恢复至对照水平需要更长时间。(4)复水后福建种源 木荷NSC 的恢复速率高于广东种源。综上所述,福建与广东种源木荷均不能通过短期复水 (30 d)来修复被栓塞的木质部。尽管广东种源木荷的光合速率能够更快的恢复至对照水平, 但其光合速率低于福建种源的木荷,并且其NSC 的恢复能力较福建种源的低。因此在未来 干旱加剧背景下,广东种源木荷的生长及存活可能受到更大威胁。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 耐旱枸杞是西北干旱地区重要的经济作物, 为进一步明确枸杞水分运输特性, 提高农业生产潜力,在甘肃省古浪县农业示范基地(37.09oN, 102.79oE)以2 年生‘宁杞1 号’、‘宁杞5 号’和‘蒙杞1 号’3 个枸杞品种苗木为试验材料, 设计3 个处理[N: 正常水分; M: 中度干旱; S: 重度干旱], 研究干旱胁迫对光合速率、气孔导度、冠层和根系导水率的影响, 以及干旱胁迫后复水对枝条导水率的影响。结果表明: 随着干旱程度增加,枸杞冠层、枝条和根系导水率均下降, ‘宁杞5 号’在干旱胁迫后植株导水率的减小和根系导水阻力在整个植株中所占比例的增大最显著; 通过拟合木质部脆弱性曲线发现, ‘宁杞1 号’导水率损失50%时木质部水势显著高于‘宁杞5 号’和‘蒙杞1 号’。枸杞叶片净光合速率和气孔导度与植株叶片导水速率具有显著相关性。干旱胁迫复水后植物生长主要取决于根系恢复吸水的能力, 干旱胁迫复水4 d 后苗木导水率呈现不同程度的恢复, ‘蒙杞1 号’导水率恢复速度最快, 并出现显著补偿效应, 恢复速度最慢的为‘宁杞5 号’。综合分析表明, 枸杞耐旱特性与导水能力有关, 根系导水对干旱胁迫的敏感性可以反映植株持续抗旱能力, 干旱胁迫复水后根系导水率恢复能力和补偿效应对植株在逆境条件下土壤水分利用具有显著影响, 调控根系导水率对于提高土壤水分利用率具有重要意义。
分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-09 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要: 滴灌条件下, 于甜菜糖分积累期设置0~40 cm 土层含水量下限分别为70%、50%、30%田间持水量的3 种土壤水分处理, 从叶片光合特性、水分胁迫指数、恢复度、产量及产糖量方面分析复水前后甜菜的生理响应, 明确甜菜糖分积累期可忍受最大程度的水分亏缺下限。结果表明: 30%田间持水量处理甜菜产量及产糖量都显著高于70%田间持水量和50%田间持水量, 分别比70%田间持水量提高51.34%和51.47%, 比50%田间持水量提高36.72%和39.48%。复水前30%田间持水量处理的甜菜叶片净光合速率显著低于其他处理, 复水后处理间的叶片净光合速率的差异随时间推移减小, 胞间CO2 浓度表现出相反的趋势。当土壤水分下降到既定下限时, 叶片脯氨酸和可溶性糖含量变化最为灵敏, 且与缺水程度呈正相关; 复水后叶片的细胞膜透性、抗氧化防御体系以及渗透调节物质均产生了正补偿效应, 表现为丙二醛含量降低, 抗氧化性酶活性增强, 控制渗透调节的脯氨酸和可溶性糖含量增加。因此, 在糖分积累期, 土壤含水量下降至田间持水量的30%时进行补充灌溉, 在一定程度上补偿水分亏缺对甜菜产生的负面影响, 实现干旱区滴灌甜菜节水高产优质的目的。