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生理与生态 栏目所有文章列表

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    1. 中国特有种大理白前对高寒环境的形态适应特征
    唐双龙, 陈时鑫, 王煜, 马丹炜, 杨世辉, 聂申明, 扎西泽里, 田正友
    植物研究    2024, 44 (3): 389-399.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.03.008
    摘要52)   HTML6)    PDF(pc) (8525KB)(23)    收藏

    高寒草甸具有辐射强、低气压、风大、昼夜温度骤变等不利于植物生长的环境特征,为了探讨中国特有种大理白前(Cynanchum forrestii)对高寒环境的生态适应,以川西南九龙县高寒草甸(海拔3 100~3 500 m)的大理白前为对象,采用光学显微镜技术和扫描电镜技术研究了大理白前的形态解剖特征,并采用TCC法分析了花粉和种子的生活力。结果表明:大理白前的叶、茎、花均被有丰富的单列细胞组成的表皮毛;叶片和茎的表皮角质层较厚;叶的气孔较大而下生,栅栏组织和海绵组织发达;茎表皮细胞小、细胞壁厚,皮层由7层细胞组成,排列紧密,细胞内储藏有丰富的物质,维管柱所占比例较大,木射线数量较多,髓部发达且储藏物质丰富;根维管组织发达,皮层细胞储藏有丰富的物质;种子和花粉活力较高、合生花冠、合蕊柱、种子具有种毛,以及种皮厚而坚硬等特征为提高繁殖效率提供了保障。上述结果表明,大理白前具有一整套适应高寒环境的外部形态和内部结构特征,使其保持较高的抗辐射、抗旱和抗寒能力,为大理白前在高寒环境中成功生存和繁衍奠定了结构基础。

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    2. 不同种源和家系红皮云杉细根形态与生物量垂直分布特征
    高艳如, 王军辉, 麻文俊, 王福德, 安三平, 谷加存
    植物研究    2024, 44 (3): 380-388.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.03.007
    摘要47)   HTML3)    PDF(pc) (1283KB)(53)    收藏

    为揭示不同种源和家系红皮云杉(Picea koraiensis)细根(直径≤2 mm)形态和生物量垂直分布特征,以黑龙江省林口县青山林场4个种源(纬度从低到高分别为穆棱、林口、金山屯、乌伊岭)30个家系的24年生红皮云杉试验林为研究对象,采用根钻法研究了不同土壤深度(h)(表层:0<h≤10 cm,亚表层:10 cm<h≤20 cm,底层:20 cm<h≤30 cm)细根形态和生物量垂直分布规律。结果表明:不同种源红皮云杉细根形态特征存在显著差异,而同一种源不同家系间比根长和根组织密度存在显著差异。在种源水平,所有土层根平均直径均以穆棱种源最粗,比根长和根组织密度则均是林口种源最大。在家系水平,0<h≤10 cm土层根直径W035最粗、CK-2最细,比根长CK-2最大、W043最小,根组织密度J082最高、M515最低。不同种源和家系红皮云杉根组织密度和比根长均随土层加深而减小,而根直径随土层的加深有增大的趋势。4个种源的细根总生物量平均值为33.56 g·m-2,其中林口种源细根生物量最大(39.04 g·m-2),金山屯种源细根生物量最小(32.52 g·m-2),呈现出非连续的地理变异。细根生物量均随土层的加深而减小,土壤表层根系生物量占总生物量的比例平均为77%。相比较,低纬度的穆棱种源各家系细根生物量在土壤亚表层和底层分布比例较高,高纬度的乌伊岭和金山屯种源各家系细根生物量在土壤表层分布比例较高,表明温度较低地区的红皮云杉倾向于将细根分布在资源丰富的土壤表层。

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    3. 巴尔鲁克山野扁桃种子萌发特性
    管岳, 申文靖, 宋晓萌, 王妍欣, 阿克居力得孜·努尔改里得, 陈鹏飞, 周龙
    植物研究    2024, 44 (3): 400-409.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.03.009
    摘要40)   HTML1)    PDF(pc) (4079KB)(38)    收藏

    为探求新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana)实生更新受限的障碍因子,更好的保护该种质资源和种群,以新疆巴尔鲁克山野扁桃当年种子为试验材料,研究种子吸水特性、不同层积时间、不同质量浓度赤霉素(GA3)和不同基质处理对种子休眠与萌发的影响,并对萌发抑制物进行探究。结果表明:(1)完整种子在层积80 d后解除自然休眠,而去种皮种子不需要层积就可萌发,添加300 mg·L-1 GA3培养可以提前打破去种皮种子休眠并提高发芽率。(2)萌发抑制物主要存在于外果皮和中果皮。(3)在原生境土壤中的萌发率比在营养土中高。

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    4. 喜旱莲子草叶片、细根功能性状对异质生境的响应
    江燕东, 彭正东, 徐琪, 甘婉怡, 黄柳菁
    植物研究    2024, 44 (3): 410-419.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.03.010
    摘要55)   HTML2)    PDF(pc) (1795KB)(36)    收藏

    叶片、细根功能性状对植物的入侵过程具有重要影响,探究植物叶片、细根功能性状间的差异和联系,阐明植物地上地下部分对异质生境的响应,对于理解生物入侵机制具有重要意义。以3种生境(旱生、湿生、水生)的喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,应用野外调查的方法,测定其叶片、细根共20个功能性状指标,分析其在不同生境中的差异性及其相关性。结果表明:(1)3种生境下植物功能性状具有显著差异 (P<0.05),其中旱生生境的叶鲜质量((1.12±0.14) g)、叶面积((4.80±0.57) cm2)、叶体积((1.12±0.16) cm3)最大;水生的叶长宽比(2.95±0.22)、根组织密度((4.14±0.52) g·cm-3)最大。(2)湿生叶片相对含水量变异系数最大(0.603),叶长宽比变异系数最小(0.057);旱生根分支数变异系数最大(0.453),水生根平均直径变异系数最小(0.065)。(3)叶片性状之间、细根性状之间联系密切,根-叶性状间的联系较少。(4)旱生偏向于获取型策略(高投入-低收益),湿生、水生偏向于资源保守型策略(低投入-高收益)。

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    5. 黄微孢属真菌改善盐碱胁迫下绿豆生长作用分析
    马晨曦, 张瑜, 孔德馨, 高颖, 徐利剑, 孟威
    植物研究    2024, 44 (2): 239-247.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.009
    摘要75)   HTML7)    PDF(pc) (4445KB)(106)    收藏

    为探究来自中国东北森林凋落物的新发现黄微孢属(Parametarhizium)真菌改善盐碱胁迫下植物生长的作用,利用该属兴安黄微孢菌(P. hingganense)和长白黄微孢菌(P. changbaiense)处理绿豆(Vigna radiata)种子,并对处理后植株分别进行盐、碱胁迫,检测生长表型、光合作用、叶绿素荧光参数、渗透物质含量、活性氧水平、脂质过氧化程度及抗氧化酶活性变化。结果表明:与未处理植株相比,2种真菌处理后绿豆植株在无胁迫和盐、碱胁迫条件下均具有较高生物量。盐、碱胁迫下2种真菌处理植株能够维持较高光合活性,脯氨酸含量增加,丙二醛含量降低,抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性不同程度地升高。综上,黄微孢属的2种真菌通过维护光合系统功能、增加渗透调节物质和增强抗氧化能力来不同程度地改善盐碱胁迫下绿豆植株的生长,其中,兴安黄微孢菌处理能够较显著地减缓盐胁迫损伤,而长白黄微孢菌处理较显著地改善碱胁迫下绿豆生长。

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    6. 东北地区不同间伐强度青山杨人工林生长及木材性状变异
    徐晶, 崔莹, 王福森, 李开隆, 曲冠证, 赵曦阳
    植物研究    2024, 44 (2): 248-258.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.010
    摘要55)   HTML5)    PDF(pc) (656KB)(54)    收藏

    探究不同间伐强度对青山杨人工林生长及木材性状的影响,为东北地区培育杨树优质工业资源材提供理论基础。以18年生青山杨为试验材料,以初植株行距2 m×3 m为对照,设置3种强度的间伐处理(4 m×3 m、 6 m×3 m、4 m×6 m)。间伐后第5年对试验林的生长性状(树高、胸径、2米径、冠幅)及木材性状(基本密度、纤维长、纤维宽、半纤维素含量、纤维素含量、综纤维素含量、木质素含量)进行了测定,并利用树高、胸径计算出单株材积及单位面积蓄积。方差分析结果表明,除基本密度外,各指标差异均达到极显著水平(P<0.01)。均值分析结果表明,林木各生长指标与木质素含量的均值在株行距为6 m×3 m时达到最大,其余各木材指标均在株行距为4 m×3 m或6 m×4 m时达到最大;各测定指标表型变异系数变化范围为3.35%~29.87%;除基本密度外,各指标重复力均超过0.590。相关性分析结果表明,各生长指标间均达显著正相关水平(0.690<r<0.993),而木材性状间及生长性状与木材性状间的相关性较弱。分别以生长性状、木材性状及联合生长与木材性状为评价指标对各处理进行综合评价后发现,Qi 分别在株行距为6 m×3 m、4 m×6 m及4 m×6 m时达到最大。间伐能够促进林分生长,改良林木材性,且保留株行距为4 m×6 m时,林木材性及生长与木材综合改良效果较为优良;保留株行距为6 m×3 m时,林木生长效果最好。因此,今后可根据培育目标的不同选择适宜的间伐强度进行东北地区杨树优质工业资源材的培育。

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    7. 岷江上游干旱河谷地区油松和岷江柏细根生物量和根长密度
    夏娟, 孙旭东, 王娜, 李锐, 陈娟, 高国强
    植物研究    2024, 44 (2): 259-266.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.011
    摘要44)   HTML5)    PDF(pc) (1032KB)(116)    收藏

    了解岷江上游干旱河谷地区12年生油松(Pinus tabulaeformis)和岷江柏(Cupressus chengiana)人工林细根(直径≤2 mm)生物量和根长密度在土层中的垂直分布状况,分析不同土层中细根系统的碳分配策略,为岷江上游干旱河谷地区植被恢复提供理论依据。以岷江上游干旱河谷地区的油松和岷江柏人工林为研究对象,采用土钻法进行取样,测定2种林分不同土层深度(h)(0 cm<h≤15 cm和15 cm<h≤30 cm)中吸收根(1~3级)和运输根(≥4级的细根)生物量和根长密度,以及吸收根占总细根生物量和根长密度比例。结果显示:油松和岷江柏吸收根生物量和根长密度在0 cm<h≤15 cm土层均显著高于15 cm<h≤30 cm土层,而运输根生物量和根长密度在土层间差异均不显著;油松和岷江柏吸收根占总细根生物量和根长密度比例在0 cm<h≤15 cm土层均显著高于15 cm<h≤30 cm土层(P<0.05);岷江柏吸收根占总细根生物量和根长密度比例在2个土层中均显著高于油松 (P<0.05)。研究结果表明,在养分有效性最高的土壤表层,油松和岷江柏细根系统内将更多的碳分配到吸收根。

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    8. 植被控制对人工更新紫椴幼树根系性状的影响
    杨立学, 刘士林, 付瀚萱, 周思雨, 刘会锋, 申方圆
    植物研究    2024, 44 (2): 267-278.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.012
    摘要48)   HTML3)    PDF(pc) (1690KB)(77)    收藏

    全光条件下紫椴(Tilia amurensis)更新困难,植被控制通过改变光照条件和土壤质量能够促进目的树种生长,研究植被控制强度对紫椴幼树根系性状和土壤因子的影响,为紫椴人工林培育提供支撑。以株行距为1.5 m×1.5 m的紫椴人工林(5年生)为对象,设置不同植被控制强度:幼树半径75 cm内所有灌草去除(T75)、半径50 cm范围灌草去除(T50)、半径30 cm范围灌草去除(T30)和不去除灌草(CK),测定不同植被控制强度下紫椴幼树吸收根和运输根的形态学性状、全量养分和非结构性碳水化合物等指标及土壤理化性质,揭示植被控制对根系性状和土壤因子的影响。植被控制显著改变了紫椴幼树所处环境中光照强度,其中,T75处理下光照强度最大,光照强度随着植被控制强度减弱而显著降低(P<0.05)。植被控制均显著降低了土壤全碳、全氮、速效氮和有效磷含量。随着植被控制强度的减弱,细根的直径、碳磷比、可溶性糖和淀粉含量均减小,比表面积、比根长、全碳、全氮和全磷含量均增加。土壤因子对紫椴幼树吸收根和运输根根系性状的变异的解释度分别为43.2%和37.9%。植被控制强度越大,紫椴幼树获得的光照强度越大,紫椴幼树根系形态、化学计量和生理特征随植被控制强度的变化均发生适应性改变,通过提高紫椴根系比表面积、比根长、全碳、全氮和全磷含量以增强幼树对低光条件的适应。植被控制强度变化下光照条件和土壤因子的改变可能是解释紫椴幼树根系性状变化的两个主要因素。

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    9. 西天山雪岭云杉不同腐解等级倒木的更新幼苗数量特征及其影响因素
    贺炯坤, 许贞魏, 施如康, 韩大勇
    植物研究    2024, 44 (2): 279-288.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.013
    摘要33)   HTML2)    PDF(pc) (1000KB)(49)    收藏

    为探究雪岭云杉(Pinus schrenkiana)更新幼苗数量在不同腐解等级倒木上的差异性以及影响不同腐解等级的倒木上更新幼苗数量具体因素,研究了不同腐解等级倒木上雪岭云杉幼苗数量和高度级组成与倒木含水量、倒木表面积、坡向、坡度及海拔的关系。结果表明:不同腐朽等级倒木上幼苗的出现概率不同,但随着倒木腐解等级的增加,幼苗的存活率也越大。不同腐解等级倒木幼苗高度级结构均为明显的增长型特征,以高度(h)为0<h≤5 cm幼苗最多。倒木含水量对Ⅰ级和Ⅱ级腐解倒木上幼苗数量有显著影响(P<0.05),倒木表面积对Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级倒木上的幼苗数量有显著影响(P<0.01),坡度及海拔对各腐解等级倒木上更新幼苗的数量 影响均不显著(P>0.05)。进一步对不同高度级幼苗数量的影响因素分析表明,含水量对Ⅱ级腐解的倒木上的A1(0<h≤5 cm)、A2(5 cm<h≤10 cm)高度级幼苗的数量有极显著影响(P<0.01),倒木表面积对Ⅱ级和Ⅲ级腐解的倒木上A1高度级幼苗的数量有显著影响(P<0.05);在Ⅳ级腐解的倒木上,这些因素对不同高度级幼苗数量的影响均不显著(P>0.05)。倒木表面积和倒木所处坡向对倒木上死亡幼苗的数量有显著影响。低等级腐解倒木上含水量是影响更新幼苗数量的主要因素,对高等级倒木而言则是表面积,相比之下,高度越低的幼苗,越容易受到影响。

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    10. 温度和降水对宁夏六盘山自然保护区蒙古栎年内木质部生长的影响
    李乾林, 郭明钢, 李佳音, 郭霞丽, 黄建国, 陈林, 李学斌
    植物研究    2024, 44 (2): 289-297.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.02.014
    摘要59)   HTML2)    PDF(pc) (1942KB)(70)    收藏

    了解我国干旱半干旱地区树木木质部生长动态及其与气候因子之间的关系,对于评估和预测气候变化背景下的森林生产力和固碳潜力十分重要。通过微树芯采样技术,在2个生长季(2019年和2020年)监测了宁夏六盘山自然保护区内4棵蒙古栎(Quercus mongolica)年内木质部生长动态,并采用混合线性模型分别探索温度和降水对其生长速率的影响。研究发现蒙古栎的年内木质部生长动态在2 个生长季内无显著差异(P>0.05),均于4月初开始生长,9月中下旬停止生长,生长季长度为(177±17) d(2019年)和(165±24) d(2020年)。混合线性模型结果显示,蒙古栎年内木质部的生长速率与采样前7、10、15天的最高、最低、平均温及总降水量均呈现显著正相关关系(P<0.01)。全球气候变化背景下,宁夏六盘山自然保护区蒙古栎年内木质部生长可能受益于未来增温湿润的气候条件。

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    11. 果胶酶对灵武长枣果实发育中阿拉伯半乳糖蛋白分布的影响
    王静, 章英才, 陶珊珊, 杨雪
    植物研究    2024, 44 (1): 62-74.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.009
    摘要46)   HTML1)    PDF(pc) (16234KB)(94)    收藏

    以3种不同浓度的果胶酶处理灵武长枣(Ziziphus jujuba ‘Lingwu Changzao’)4个不同发育时期的果实,采用免疫细胞化学技术,在细胞水平上对果实阿拉伯半乳糖蛋白(AGPs)表位进行原位分析,探讨果胶酶对其不同发育时期的果实中AGPs分布的影响,为明确果胶酶对果实成熟软化的影响提供解剖学依据。结果表明:JIM13、JIM8和MAC204抗体所标记的抗原荧光强弱在各时期果实的不同组织存在一定的差异。当果肉组织用较低浓度的果胶酶0.028 U·mL-1(E1)处理,果皮组织结构没有明显的变化,果皮及内部薄壁细胞细胞壁表面和细胞间隙中的AGPs抗原表位减少;0.056 U·mL-1(E2)和0.084 U·mL-1(E3)浓度果胶酶处理的果实,果实组织细胞壁解体程度增加,果皮及内部薄壁细胞细胞壁中AGPs抗原表位检测量逐渐降低,果胶酶浓度的增加导致AGPs在果实所有表位排列的更大影响和较低的荧光信号。经果胶酶最高浓度0.084 U·mL-1(E3)处理后,Calcofluor White染色显示细胞壁区域荧光也不同程度减弱或降低,AGPs分布的紊乱和抗原表位的缺失与细胞中纤维素组装的变化有关。比较分析表明,不同发育时期的果实AGPs碳水化合物的分布不同,这与组织结构的变化有关;果胶酶作用下AGPs聚糖链的缺失导致细胞壁组分之间的相关性建立和细胞壁结构的重塑受阻,诱导了整个细胞壁结构的改变,影响了果实的成熟。

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    12. 海南吊罗山濒危植物山铜材种群结构与动态特征
    桂慧颖, 方发之, 黎肇家, 麦有专, 张晓凤
    植物研究    2024, 44 (1): 75-85.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.010
    摘要62)   HTML2)    PDF(pc) (975KB)(113)    收藏

    为探究海南吊罗山山铜材(Chunia bucklandioides)种群结构与动态特征,以当地山铜材野生种群为研究对象,将种群集中分布区域设为典型样地并开展样地调查,以空间代替时间构建种群年龄结构,采用动态量化分析、绘制存活曲线、计算生存函数等方法分析现有种群结构特点和动态特征,并通过时间序列预测模型推测种群未来发展趋势。结果表明:(1)吊罗山山铜材种群年龄结构接近不规则金字塔型,动态量化分析显示该种群为增长型种群,但第Ⅰ~Ⅲ龄级间存在衰退现象,种群增长性弱,稳定性差,受外界干扰敏感度高,有向稳定型种群转变的趋势。(2)随龄级增加,山铜材标准化存活个体数量减少,生命期望降低,死亡率和消失率总体呈上升趋势,存活曲线趋近于Deevey-Ⅱ型。(3)生存分析显示吊罗山山铜材种群具有前期增长、中期稳定、后期衰退的特点。(4)经过未来2、4、6龄级时间后,Ⅰ~Ⅲ龄级个体数量将逐渐减少,Ⅳ~Ⅶ龄级个体数量少量增加,幼龄苗木自我更新能力不足,种群存在规模收缩和衰退的风险。研究表明,生境碎片化、分布范围小、植株结实量少和幼龄个体不足是导致吊罗山山铜材濒危的主要因素,建议通过设立自然保护小区、辅助种子入土萌发、加快人工培育技术研究、人工扩大种群规模与数量和加强基础研究等方式,促进山铜材种群复壮与更新。

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    13. 氮添加对稀土尾砂地猴樟幼苗根系生长、生物量分配及非结构性碳水化合物的影响
    陈志琪, 张海娜, 刘佳丽, 鲁向晖, 杨宝城
    植物研究    2024, 44 (1): 86-95.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.011
    摘要54)   HTML4)    PDF(pc) (1321KB)(114)    收藏

    为探究氮添加对稀土矿尾砂地猴樟(Cinnamomun bodinieri)幼苗生长及非结构性碳水化合物(NSC)含量的影响,以1年生猴樟扦插苗为研究对象,选用硝酸铵钙作为氮肥(含N 15%),设置3种氮肥水平(CK(0)、 N1(1.8 g·株-1)、N2(3.6 g·株-1)),分析不同氮添加水平下猴樟幼苗根系生长、生物量分配和NSC等指标的差异,探讨稀土尾砂地猴樟对氮添加的响应。结果发现:稀土尾砂地氮添加均增加了猴樟幼苗不同组织的生物量积累,其中N1处理下叶生物量、冠层生物量分别较N2处理下显著提升了44.75%、57.43%(P<0.05);N2处理下叶比重分别较CK、N1处理显著提升了123.53%、15.85%(P<0.05)。不论是粗根(直径>2 mm),还是细根(直径 ≤2 mm),氮添加均显著增加了植物的根长和根表面积(P<0.05),其中N1处理的促进效果最显著(P<0.05); N2处理下的比根长、比表面积均高于CK与N1,且与CK显著差异(P<0.05)。对NSC来说,N1处理提升了叶、茎中的可溶性糖质量分数,而N2处理下细根NSC质量分数分别比CK、N1显著降低了46.49%、28.61%。综上,在稀土矿尾砂地植被恢复过程中,宜选用1.8 g·株-1硝酸铵钙氮肥对猴樟幼苗进行施肥管理。

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    14. 五个杨树品种生长、光合生理及根尖离子流速特性比较分析
    张婧, 张伟溪, 丁昌俊, 苑正赛, 代丽蕊, 苏晓华, 沈应柏, 曲冠证
    植物研究    2024, 44 (1): 96-106.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.012
    摘要124)   HTML8)    PDF(pc) (1125KB)(162)    收藏

    通过比较不同品种杨树(Populus)的生长、光合生理及根尖离子流速特性差异,为速生适应性强品种的早期选育提供参考。以渤丰3号杨(P. × euramericana ‘Bofeng 3’)、渤丰1号杨(P. × euramericana ‘Bofeng 1’)、西雄1号杨(P. × euramericana ‘Xixiong 1’)、中雄7号杨(P. × euramericana ‘Zhongxiong 7’)和中雄4号杨(P. deltoides × P. suaveolens cl. ‘Zhongxiong 4’)5个杨树品种1年生苗为研究对象,于正常培养条件下的试验开始和试验结束(30 d)时分别测定株高、地径等生长指标,并于10、20、30 d时分别测定幼苗的叶片数量、单叶面积、叶长、叶宽、瞬时净光合速率(Pn)、胞间CO2摩尔浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素相对含量以及根尖K+、Ca2+、H+流速等指标,经过30 d的正常管理,5个品种的株高生长量之间的差异达到显著水平,由高到低依次为中雄4号杨、西雄1号杨、渤丰3号杨、中雄7号杨、渤丰1号杨;其中光合特性指标和蒸腾速率渤丰1号杨均表现为最大,中雄4号杨均表现为最小,但是中雄4号杨的单叶面积((57.49±2.37) cm2)、总叶面积((1 721.10± 28.59) cm2)、单株净光合速率((17 863.10±910.21) μmol·m-2·s-1)和水分利用率((3.15±0.06) μmol·mmol-1)均表现为最大,且K+外排流速最慢,为(62.68±0.45) pmol·cm-2·g-1,Ca2+内流流速最快,为(-74.24±1.29) pmol·cm-2·g-1,而渤丰1号的单株净光合速率((8 539.70±164.64) μmol·m-2·s-1)和水分利用率((2.64±0.07) μmol·mmol-1)最小,且K+外排流速((130.81±1.71) pmol·cm-2·g-1)最快,Ca2+内流流速((-34.43±0.84) pmol·cm-2·g-1)最慢。综上所述,5个杨树品种中,中雄4号杨总叶面积、单株净光合速率、水分利用率最高,蒸腾速率最小,根尖K+外排流速最慢,Ca2+内流流速最快,植物体内K+、Ca2+离子含量最多,H+最活跃,株高生长表现最好,可能具有潜在的较强环境适应能力,适宜种植的范围更广。

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    15. 3种苔藓植物对模拟大气氮沉降的生理响应
    宋泊沂, 王明明, 庄伟伟
    植物研究    2024, 44 (1): 107-117.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.013
    摘要80)   HTML0)    PDF(pc) (3726KB)(112)    收藏

    苔藓植物是地表生态系统的重要组分,研究苔藓植物对氮沉降的生理响应可以在机理机制上探讨如何科学合理利用苔藓指示大气氮沉降。以西北地区3种苔藓植物——齿肋赤藓(Syntrichia caninervis),真藓(Bryum argenteum)和尖叶匐灯藓(Plagiomnium acutum)为研究对象,设置0、2、4、6 g·m-2 4个不同氮素处理梯度(分别计为N0、N2、N4、N6),研究氮素增加对不同苔藓植物叶绿素、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1)4个氮素处理水平均能促进尖叶匐灯藓的叶绿素a和叶绿素b合成,尤以N4处理的促进作用最佳,而N2处理对齿肋赤藓和真藓的叶绿素a和叶绿素b具有明显的抑制作用(对齿肋赤藓的抑制作用更强)。(2)苔藓体内可以产生脯氨酸(Pro),可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)来调节细胞渗透平衡。不同氮素处理均促进了真藓和尖叶匐灯藓Pro,SS和SP的含量,但N2处理下齿肋赤藓的3种物质含量开始下降,说明其对氮较为敏感。(3)在设定的氮素添加处理下,低浓度氮素促进3种苔藓植物的抗氧化酶活性,但高浓度氮素抑制苔藓植物的抗氧化酶活性。(4)齿肋赤藓的抗氧化系统调节中起主要作用的是超氧化物歧化酶(SOD),而真藓和尖叶匐灯藓的抗氧化系统调节中起主要作用的是过氧化氢酶(CAT)。综上所述,3种苔藓植物中,齿肋赤藓对氮素增加最为敏感,其次是真藓和尖叶匐灯藓,据此可将齿肋赤藓作为大气氮沉降的指示植物。

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    16. 一氧化氮参与调控油菜素内酯增强高山离子芥悬浮细胞抗寒性
    刘亚洁, 安黎哲
    植物研究    2024, 44 (1): 118-131.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2024.01.014
    摘要49)   HTML2)    PDF(pc) (2854KB)(89)    收藏

    为探究油菜素内酯(BRs)诱导提高植物的抗寒性是否受一氧化氮(NO)信号分子调控,以高山离子芥(Chorispora bungeana)悬浮细胞为材料,分别用24-表油菜素内酯(EBR)、NO供体SNP、NO清除剂PTIO、一氧化氮合成酶(NOS)抑制剂L-NAME、EBR+PTIO以及EBR+L-NAME进行处理,分析在低温胁迫下以上处理对细胞抗寒性、活性氧(ROS)水平以及抗氧化防御系统的影响。结果表明:(1)外源EBR处理可以缓解低温胁迫对悬浮细胞活力的抑制以及离子渗漏和膜脂过氧化程度的加剧,从而增强细胞对低温的抗逆能力。SNP处理对上述生理指标的影响与EBR类似。(2)在低温胁迫下,与EBR处理细胞相比,EBR+PTIO以及EBR+L-NAME处理会导致悬浮细胞活力下降,离子渗漏和膜脂过氧化程度显著升高,表明阻断NO信号会降低EBR诱导提高的抗寒性。(3)与仅受低温胁迫的细胞相比,外源EBR处理导致细胞NO含量和NOS活性进一步升高,而EBR诱导的NO积累可以被PTIO或L-NAME所抑制。(4)EBR、SNP处理均可以明显抑制低温胁迫下离子芥悬浮细胞过氧化氢(H2O2)含量、超氧阴离子( O 2 · )产生速率和羟自由基(OH-)含量的升高,并显著增强抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及增加抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)的含量,从而缓解低温造成的氧化损伤,而PTIO、L-NAME会不同程度抑制低温胁迫下EBR的这些保护功能。综上所述,EBR通过激活离子芥悬浮细胞的NOS活性来促进细胞内源NO积累,从而提高其抗寒性。EBR处理可以抑制低温胁迫下ROS过量积累并增强细胞的抗氧化防御能力,这 两个过程都受NO信号分子调控,从而缓解低温造成的氧化损伤,防止膜脂过氧化程度加剧,提高细胞对低温胁迫的抗逆性。因此,低温胁迫下,高山离子芥悬浮细胞NOS来源的NO是EBR信号转导的下游信号分子。

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    17. 不同修枝处理对10年生三倍体毛白杨生长和光合特性的影响
    任天梦, 鲍雨, 苏亚勋, 陈庆斌, 魏立颖, 纪若璇, 于笑, 夏新莉, 尹伟伦, 刘超
    植物研究    2023, 43 (6): 846-856.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.06.007
    摘要84)   HTML7)    PDF(pc) (2777KB)(99)    收藏

    为探讨中高林龄杨树(Populus)光合生理特性对不同修枝强度的响应规律,以10年生三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)无性系B301与S86为研究对象,采用轻度修枝(修去树冠下部1/3枝条)和重度修枝(修去树冠下部1/2枝条),以及未修枝杨树为对照,研究不同强度修枝对10年生毛白杨生长和生理特性的影响。结果表明:对于10年生中高龄杨树,修枝对树高、胸径、材积增长率无显著影响,但重度修枝能提高剩余叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs),增强单叶水平上物质合成的能力,而修枝对瞬时水分利用效率(WUE)影响不显著。从生长和光合角度综合分析,修去树冠下部1/2枝条能够改善10年生毛白杨生理状况,但对林木生长无明显促进作用。

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    18. 林龄对毛白杨功能性状和林下土壤理化性质的影响及其耦合关系
    杨雨薇, 何宝辉, 韩学娇, 时海香, 张贵民, 路兴慧
    植物研究    2023, 43 (6): 857-867.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.06.008
    摘要75)   HTML10)    PDF(pc) (1484KB)(120)    收藏

    为了揭示毛白杨(Populus tomentosa)人工林对环境的适应策略,并为更好地营林提供科学依据,以鲁西黄泛平原区域内10、20、35年生毛白杨人工林为研究对象,测定枝条及叶片功能性状共10个指标,分析毛白杨功能性状随林龄的变化规律,阐明影响功能性状变化的主要指标,辨析功能性状与环境因子之间的关系。结果表明:(1)在不同林龄下,枝条密度变异系数最小,为10.431,叶氮磷比变异系数为94.243,表明叶氮磷比受林龄的影响较大,枝条密度则较为稳定。3个林龄的叶片氮磷比显著低于14,表明毛白杨生长主要受氮限制。(2)随着林龄的增加,土壤环境得到改善,土壤全氮与土壤速效钾都呈增长趋势,土壤容重呈减小趋势,这些变化都有利于毛白杨更好地生长。(3)在各环境因子中,林分密度、土壤速效钾、土壤容重和土壤含水量是显著影响毛白杨人工林生长的环境因子。研究证明,在不同林龄下,毛白杨的功能性状在兼顾生长与环境的变化中表现出较强的适应性,该区域毛白杨生长主要受氮限制,可以适当施以氮肥以利于其生长。

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    19. 荒漠植物“肥岛”效应对土壤养分空间分布的影响
    那尔格孜·阿力甫, 肖钰鑫, 宋泊沂, 庄伟伟
    植物研究    2023, 43 (6): 868-880.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.06.009
    摘要80)   HTML6)    PDF(pc) (1897KB)(150)    收藏

    为探究古尔班通古特沙漠2种灌木不同空间位置“肥岛”效应,以该沙漠优势灌木——准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,以灌木根部为中心按20(A)、60(B)、100(C)、140 cm(D)向外延伸设置样点,每个样点按3个土层深度(0<h≤5 cm、5 cm<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm)进行土壤取样,分析在不同空间位置处土壤养分含量及富集情况。结果表明:(1)准噶尔无叶豆与沙拐枣均存在“肥岛”效应,且不同物种、空间位置的土壤养分含量差异显著(P<0.05)。2种植物的土壤养分在不同空间分布中的变化趋势相同,即在水平方向上,随着距灌丛中心距离的增加而逐渐减少。其中准噶尔无叶豆在D处的土壤有机质(SOM)、速效氮(AK)和全氮(TN)质量分数较A处分别平均下降了58.16%、52.94%和68.18%。沙拐枣在D处的土壤SOM、AK、TN质量分数和电导率较A处分别平均下降了61.38%、13.33%、69.23%和21.81%。在垂直方向上,2种植物的土壤SOM、AK和TN均表现为表层土壤养分含量最高,且随着土层深度的增加呈现递减趋势。沙拐枣的土壤AK、pH和硝态氮(N- N O 3 - )质量分数显著高于准噶尔无叶豆(P<0.05)。(2)2种灌木的土壤SOM、AK、TN和全磷(TP)的富集率均呈现一致的变化趋势,即随着灌丛中心向外土壤养分富集率逐渐降低,且随着土层深度的增加土壤养分富集率呈递减趋势。(3)不同空间位置土壤养分的富集率与植株株高、冠幅有较显著的相关性(P<0.05),准噶尔无叶豆和沙拐枣的株高、冠幅与土壤SOM、TN、N- N O 3 - 富集率均呈显著性正相关关系。总体来说,2种植物均呈现出了“肥岛”效应,土壤养分在不同空间分布中有明显的空间异质性,不同植物对土壤养分的富集能力不同,形成的“肥岛”效应也不同,具有明显的物种效应。

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    20. 6种红树幼苗对不同盐度的生理适应性
    方发之, 桂慧颖, 黎肇家, 张晓凤
    植物研究    2023, 43 (6): 881-889.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2023.06.010
    摘要74)   HTML4)    PDF(pc) (3244KB)(107)    收藏

    为研究不同盐度下红树植物的生理适应性,测定了木榄(Bruguiera gymnorhiza)、角果木(Ceriops tagal)、红海榄(Rhizophora stylosa)、海莲(Bruguiera sexangula)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、秋茄(Kandelia obovata)6种红树幼苗在8种盐度(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%)下的生长量、株高增量、基径增量、净光合速率、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、脯氨酸(Pro)含量以及丙二醛(MDA)含量。结果显示:6种红树幼苗适宜生长的盐度为5%~20%,其中桐花树具有较高的耐盐性。在盐胁迫下,6种红树植物幼苗的SOD酶活性、Pro含量和MDA含量均升高,叶绿素含量升高,净光合速率下降,生长速度减慢。研究表明,红树物种受到盐胁迫时,净光合速率降低,幼苗通过增加叶绿素含量提升光合作用,并通过增加叶片中SOD酶活性、Pro含量和MDA含量,提高植物抗逆性。

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