高温对花花柴(Karelinia caspica)光系统Ⅱ的影响/Effects of Heat Stress on Photosystem Ⅱ in Karelinia caspica[J]

生长在沙漠地区的植物经常遭受夏季正午短时间的高温胁迫,这在很大程度上限制了荒漠植物的光合作用.为了研究不同温度处理对塔克拉玛干沙漠南缘本土植物花花柴(Karelinia caspica)光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,分别在35、38、42、45、48、52℃和55℃下胁迫15 min后,测定其叶绿素荧光诱导曲线.结果表明:(1)叶片温度超过42℃后,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、单位面积上反应中心的数量(RC/CSo)、叶功能指数(PIABS)等PSⅡ荧光指标分别出现明显的升高或降低.(2)在45℃时,Fv/Fm、RC/CSo、PIABS等PSⅡ荧光指标出现大幅的升高或降低.(3)大于52℃时各指数出现极值.因此,42℃为花花柴正常生长的热阈值,超过此温度,会对花花柴的生长造成抑制;45℃为花花柴的PSⅡ的结构和功能受到伤害的阈值;52℃为失活的阈值,超过52℃,花花柴的PSⅡ反应中心将发生不可逆失活

两种生境条件下6种牧草叶绿素含量及荧光参数的比较/Comparison of chlorophyll content and fluorescence parameters of six pasture species in two habitats in China[J]

昆仑山前山牧场海拔较高,策勒绿洲海拔相对较低,两者生境差异较大.以昆仑山前山牧场和策勒绿洲边缘两种不同生境条件下生长的6种牧草:冰草(Agropyron cristatum)、无芒雀麦(Bromus inermis)、矮生高羊茅(Festuca elata)、披碱草(Elymus dahuricus)、红豆草(Onobrychis pulchella)及和田大叶(Medicago sativa var.luxurians)为试验材料,研究了不同生境条件下牧草叶片叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数的变化情况.结果显示:(1)在两种生境条件下,昆仑山前山牧场生境生长的牧草叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量明显较高,生长在策勒绿洲生境的牧草品种叶绿素a/b值较高;(2)昆仑山前山牧场生境牧草最大荧光、光系统Ⅱ (PSⅡ)最大光化学效率、PSⅡ潜在活性和单位面积反应中心的数量的值明显高于策勒绿洲生境品种,而初始荧光、单位反应中心吸收的光能、单位反应中心捕获的能量、单位反应中心耗散的能量、荧光诱导曲线初始斜率值则低于策勒绿洲生境品种.因此,两种生境下环境因子发生了改变,对牧草产生综合的胁迫作用;策勒绿洲生境明显对牧草生长产生了抑制,策勒绿洲生境牧草的色素含量降低以及PSⅡ的机构遭到损坏,导致反应中心一部分失活或裂解,剩余有活性的反应中心的效率增加,昆仑山生境则相对比较适宜牧草生长;两种生境不同牧草叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化幅度不同

极端干旱条件下策勒绿洲引种植物水分生理特征研究/Water physiological characteristics of introduced plants under extreme drought conditions in Cele Oasis[J]

在塔克拉玛干沙漠南缘的中国科学院策勒沙漠研究站植物引种筛选实验区内,以3a生文冠果、花棒和紫叶小檗为实验材料,研究三种植物经历持续干旱到短期复水过程中的生理生态响应.结果表明:(1)干旱复水后花棒和紫叶小檗的chla、chlb、叶绿素总量以及chla/b值均随土壤含水量的增加而显著增加,文冠果的叶绿素及其组分含量减少.水分变化对chla含量影响较大.(2)三种植物的MDA含量、SS含量在复水后并没有减少,而是显著的增加,文冠果的增加量最大；各物种的脯氨酸的含量降低,紫叶小檗减少的最多.(3)三种植物的清晨水势和正午水势随土壤水分含量的增加而降低,花棒和紫叶小檗的水势变化较小,水分亏缺迹象不显著.文冠果和花棒的抗逆性较强,而紫叶小檗对水分变化比较敏感.本研究结果可为研究区引种植物的适应性及防护林建设中的植物种选择提供理论参考

两种荒漠植物叶片脱水下水分生理和PSⅡ活性特征/Characteristics of Leaf Dehydration on Water Relation and Photosystem Ⅱ Activity in Two Desert Plants[J]

以塔克拉玛干南缘的优势物种疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和引进种大果白刺(Nitraria roborowskii)的离体叶片为实验材料,比较了不同水分状况下水势、气孔导度和叶绿素荧光参数的变化特征.结果显示:(1)大果白刺在脱水胁迫初期气孔导度值(Gs)高达495.7 mmol·m2·s1,相对含水量(RWC)＞ 96％时Gs降幅较小,维持较高气孔开度进行光合作用；骆驼刺气孔对脱水胁迫反应较灵敏,Gs值控制在180 mmol·m2·s1以内且Gs总体下降缓慢.(2)大果白刺在RWC＞84％时水势高于骆驼刺并保持平稳下降,骆驼刺始终保持较缓慢下降趋势.(3)二者叶片气孔导度与水势绝对值均呈负指数回归关系,-2.2 Mpa为大果白剌水势临界点,未发现骆驼刺有明显临界点.(4)二者的叶绿素荧光参数在脱水胁迫下均表现为初始荧光F0显著上升,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性中心Fv/F0值下降；骆驼刺的单位反应中心捕获的能量(TR0/RC)和单位反应中心数目(RC/CS0)呈波动变化,大果白刺在RWC＜78％时各项荧光比活性值急剧上升且荧光曲线转为平台型.研究表明,骆驼刺具有低水势忍耐脱水的抗旱方式,并且反应中心可能存在可逆失活和能量陷阱等方式响应水分胁迫,而大果白刺具有高水势延迟脱水特征,其水分胁迫极限阈值RWC为78％；骆驼刺作为当地的优势种对干旱具有较强的适应性和耐受性,而大果白刺并不适宜在长期干旱胁迫或者地下水位波动较大的地区进行引种推广

不同灌溉量对绿洲-荒漠过渡带多枝柽柳幼苗根系生长和分布的影响/Effects of Irrigation on Root Growth and Distribution of the Seedling of Tamarix ramosissima in Oasis-desert Ecotone[J]

为了探讨绿洲-荒漠过渡带上受损柽柳群落幼苗适宜生长的土壤水分条件,在塔南策勒绿洲外围设置A(不灌溉)、B(适度灌溉)、C(充分灌溉)3个处理的田间试验,于7～10月份考察了各处理柽柳幼苗粗根(＞2 mm)和细根(＜2 mm)生物量积累、空间分布等变化特征.结果显示:(1)随着灌溉量的增加,柽柳根系生物量积累不断增加,且在生长季末(10月份)增速最大,同时细根占总根重的比例从20.5％上升到29.8％,显著提高了幼苗吸收养分和水分的能力.(2)干旱胁迫(处理A)下柽柳幼苗根系的下扎深度大,但水平根幅的扩展却有限;适度灌溉(处理B)的生物量较处理A大,但小于处理C;根系扎根深度表现为处理A＞处理B＞处理C,各指标均处于中间状态;水分条件最好(处理C)时虽然垂直扎根深度小,但水平根幅最大,可以更有效利用浅层土壤资源.(3)柽柳幼苗大量根系集中在0～40 cm的土壤表层,而且水分条件越好,这种集中趋势越明显;根系生物量随土壤深度的增加呈递减变化,细根的根长密度也有相似变化,但细根的比根长变化规律不明显,这可能与各层土壤微观环境的变化有关.研究表明,灌溉对柽柳幼苗根系的生长和分布有显著影响,充分灌溉下柽柳幼苗根系生物量积累最多且空间分布最大,该灌溉量有利于柽柳幼苗根系的正常生长和合理分布