[目的]研究巨桉幼树对镉胁迫的光合生理响应,为巨桉适宜立地条件的选择提供参考。[方法]以1年生巨桉幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置CK(0 mg/kg)、T1(12.5 mg/kg)、T2(25 mg/kg)、T3(50 mg/kg)、T4(100 mg/kg)5个镉(Cd)处理水平,每个处理重复3次,将每个处理Cd用量等分为5份,分别于2018年5-9月施入,10月底测定各处理植株的光合色素含量及光合特性、光合-光响应曲线和叶绿素荧光参数。[结果]随着Cd施入水平的升高,巨桉幼树叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素Chl(a+b)和类胡萝卜素(Car)含量均呈下降趋势,Chl a/b呈先升后降趋势;净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)逐渐减小,胞间二氧化碳浓度(C_i)逐渐增大;表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(P_(max))和暗呼吸速率(R_d)均逐渐降低,光补偿点(LCP)则逐渐上升;初始荧光(F_0)、最大荧光(F_m)、实际光化学量子产量(Φ_(PSⅡ))和PSⅡ最大光化学量子产量(F_v/F_m)均逐渐降低,电子传递效率(ETR)先降低后升高,PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)先升高后降低,而光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)无显著变化;天线热耗散能量(D)和光化学反应耗散能量(P)降低,而非光化学反应耗散能量(E_x)增加。[结论]土壤中较高的镉含量对巨桉幼树的光合生理具有明显抑制作用,应尽量避免在镉污染严重地区发展巨桉人工林,也不宜选择巨桉作为镉富集植物用于污染区的生态修复。但在镉污染程度较轻的地区,如土壤中Cd含量在12.5 mg/kg以下时,种植巨桉还是可行的。

【目的】研究土壤重金属Cd对珍稀树种桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和生理特性的影响,分析桢楠对Cd的耐受性。【方法】以3.5年生桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,试验共设置6个Cd处理,施Cd量分别为0,10,20,30,40,50 mg/kg,将每个处理的施Cd量以CdCl_2形式分5次施入,待处理结束后测定植株的生长及抗性生理指标。【结果】(1)Cd胁迫下桢楠幼树叶缘出现枯萎现象,且随着Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大,顶芽萌发展开时间推迟,株高净生长量、地径净生长量、顶芽长、春梢长均呈下降趋势。(2)随着Cd含量的增加,H_2O_2和MDA含量总体呈增加趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降趋势。(3)随着Cd含量的增加,脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量呈增加趋势,可溶性蛋白质(SP)含量在Cd含量为30 mg/kg时增至最大,此后随Cd胁迫程度的进一步加重有所降低。(4)随着Cd含量的增加,植株春季萌芽中生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)含量无显著变化,但二者比值(IAA/CTK)在Cd含量为50 mg/kg时显著高于CK;赤霉素(GA_3)含量呈下降趋势。(5)随着Cd含量的增加,桢楠幼树地上部和地下部Cd含量均显著增大,可知桢楠幼树对Cd的富集量与施Cd量呈正相关,但Cd转移效率较低,在同一施Cd水平下,桢楠幼树地下部Cd含量均明显高于地上部。【结论】Cd胁迫会明显抑制桢楠幼树的生长,干扰其生理过程,且当施Cd量≥20 mg/kg时,Cd对桢楠的影响尤为突出,说明桢楠对Cd的耐受性较弱,并且富集Cd的主要部位是植株根系,因此桢楠不适宜在Cd污染严重的地段种植并用于土壤修复。

以2年生桢楠幼树为材料,采用双套盆法对其进行不同程度的水分胁迫处理(水涝、水渍、自然条件和干旱),研究了水分胁迫对桢楠幼树光合生理指标的影响,以期为桢楠幼树的培育及其人工林科学的水分管理提供理论依据。结果表明:1)水分胁迫抑制了桢楠幼树的生长,随着水分胁迫的加剧,植株出现不同程度的叶片发黄、下垂等症状;胁迫解除后,植株症状减轻,但水涝条件下植株存活率仅为56.38%;2)随着胁迫时间的延长,桢楠叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白(SP)含量、过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸(Pro)含量呈先升后降的趋势,以水涝胁迫下变化幅度最为显著;3)在水分胁迫件下,桢楠幼树的MDA含量显著增多,整体变现为:水涝>水渍>干旱>对照。胁迫解除后,桢楠幼树MDA含量呈现下降趋势,植株表现出较强的抗旱能力和抗水渍能力;4)涝渍和干旱引起的水分胁迫会导致桢楠幼树的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)呈先降后升的趋势,且胁迫第50 d表现为水涝<水渍<干旱<对照,说明水涝对其伤害最深,但胞间CO2浓度(Ci)则表现为先升后降的趋势。综合各指标说明,桢楠幼树不耐长时间水涝,因此,在桢楠育苗中,应严格采取排水措施。

【目的】探讨不同程度涝渍胁迫对桢楠幼树光合生理及生长的影响,为桢楠苗圃水分管理及造林地的选择提供理论依据。【方法】以3年生桢楠幼树为研究对象,进行盆栽渍水处理,试验共设对照(CK)、轻度渍水(H5)、中度渍水(H10)、重度渍水(H15)和完全渍水(H20)5个处理,在处理第51天(H20处理叶片出现萎蔫)时,测定桢楠幼树的生长和光合生理指标。【结果】(1)渍水胁迫显著抑制了桢楠幼树的生长(P<0.05),随着渍水程度的加剧,H5、H10、H15、H20处理桢楠幼树株高净生长量分别较对照降低了30.2%,76.7%,81.4%和90.7%;(2)桢楠幼树光合色素含量随渍水程度的加剧呈降低趋势;(3)随涝渍胁迫的加剧,桢楠幼树净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低(P<0.05),但胞间CO2浓度(Ci)则表现为先降后升的趋势;(4)在低光照(光合有效辐射

采用室内盆栽法研究不同浓度Cd~(2+)(0、25、50、75、100 mg·kg~(-1))处理对火炬树生长指标、生理活性和光合特性的影响,探讨火炬树对Cd~(2+)胁迫的耐受程度及适应能力.结果表明:随着Cd~(2+)浓度的升高,火炬树幼苗的株高、主根长、地上和地下部分生物量受到显著抑制(P0.05),叶绿素各指标与对照相比差异不显著(P>0.05),初始荧光(F_o)和最大荧光(F_m)同时上升,表明PSⅡ反应中心未被破坏;MDA和可溶性蛋白含量增加,幼苗单株Cd~(2+)积累量最高为19.38 mg·kg~(-1),转移系数为0.29,高于其他处理组.说明在低浓度Cd~(2+)胁迫下,火炬树幼苗能通过调节生理活性来减轻Cd~(2+)对细胞的毒害,维持正常的生长和光合作用,对Cd~(2+)胁迫具有一定抗性.

【目的】分析镉(Cd)对桢楠(Phoebe zhennan)幼树生长和各器官中营养元素含量及分配模式的影响,探讨桢楠对Cd的耐受能力及富集性,以正确选择桢楠的适生立地。【方法】以3.5 a桢楠幼树为试验材料,采用盆栽控制试验,设置0(CK),10,20,30,40和50 mg/kg 6个Cd(以Cd Cl2形式施入)处理水平,分5次施入,每2月施1次,试验结束后测定不同处理桢楠的叶面积、株高、根系活力和各个器官(叶、枝、主干、运输根、吸收根)的生物量及其N、P、K、Mg、Fe、Cd含量,计算各器官的Cd富集系数(BCF)和不同处理的Cd转运系数(TF),分析桢楠对镉胁迫的响应及其对镉的富集和转运特性。【结果】(1)当第4次施入Cd Cl2约15 d后,除CK外,其余Cd处理植株叶缘均出现枯萎现象,且随Cd胁迫的加重其叶缘枯萎面积逐渐增大。(2)与CK相比,桢楠幼树株高净生长量在Cd处理水平≥20mg/kg时显著(P<0.05)降低,总生物量、根系活力则是所有Cd处理均受到显著(P<0.05)抑制。(3)随施Cd量的增加,叶、枝、主干中的N含量总体呈降低趋势,吸收根中的N含量呈先降后增趋势且各处理均显著低于CK,而运输根中的N含量在各处理与CK间均无显著差异;枝和吸收根中的P含量均较CK显著降低,运输根中的P含量在施Cd量≥40 mg/kg时显著降低,而叶片和主干中的P含量在50 mg/kg Cd处理时显著高于CK;运输根中的K含量自20mg/kg Cd处理开始显著低于CK,其余器官中的K含量在各水平Cd处理下均较CK显著降低;运输根中Mg含量在各水平Cd处理下均较CK增高,其中10,20和50 mg/kg Cd处理显著增高,而各水平Cd处理下其他器官中的Mg含量均与CK无显著差异;除10 mg/kg Cd处理外,其余Cd处理下叶中Fe含量均较CK显著增高,但枝和主干中Fe含量分别在施Cd量大于等于50和40 mg/kg时显著低于CK,而在运输根和吸收根中各Cd处理Fe含量均与CK无显著差异。(4)随施Cd量的增加,吸收根、叶和枝中的Cd含量均呈增加趋势,主干和运输根的Cd含量呈先增后减趋势,且同一施Cd水平下,各器官中的Cd含量由大到小依次为吸收根、主干、运输根、叶、枝。(5)随施Cd量的增加,桢楠幼树叶和吸收根对Cd的BCF呈增加趋势,主干对Cd的BCF与CK相比无显著变化,枝和运输根的BCF呈降低趋势,且分别在施Cd水平大于等于20和30 mg/kg时显著低于CK;各施Cd处理桢楠植株的TF均显著低于CK,且各器官BCF和植株TF均小于1。【结论】桢楠幼树耐Cd性较弱,其对Cd的BCF和TF均小于1,在施Cd量≥10mg/kg时TF即显著下降,表明其富集Cd的能力有限,不宜在Cd污染严重地区种植及用于污染土壤修复。

【目的】通过对元宝枫幼树在不同水分条件下生理特性的研究,为元宝枫的栽培管理提供指导。【方法】以2年生元宝枫幼树为试验材料,利用盆栽试验探讨了不同水分胁迫强度(中度、重度水分胁迫)和胁迫时间(15,30,45 d)及复水24 h后,叶片水分饱和亏缺(WSD)、叶水势、光合速率及其恢复度的变化规律。【结果】在相同胁迫强度下,随着胁迫时间的增加,各生理指标经历了对水分胁迫由原初反应到逐渐适应的过程。复水后,叶水势较WSD恢复滞后,光合速率恢复较WSD、叶水势慢。中度水分胁迫解除后,各生理指标出现补偿甚至超补偿现象,而重度水分胁迫不易出现补偿效应。【结论】适度的水分胁迫能激发元宝枫的补偿效应。

[目的]探究镉胁迫对刺槐生长与光合生理特性的影响。[方法]以刺槐幼苗为研究对象,测定不同浓度镉处理下刺槐生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、呼吸速率和气孔特性等。[结果]在镉胁迫下,刺槐幼苗地径、株高受到明显抑制;高浓度处理植株的鲜质量、干质量下降,低浓度处理植株则略微上升,但均与对照差异不显著。随着镉浓度增加,刺槐叶绿素a、叶绿素总量呈下降趋势,而叶绿素b、类胡萝卜素变化无规则,但与对照差异不显著;初始荧光(F_0)与最大荧光产量(F_m)先升后降,最大光化学效率(F_v/F_m)逐步下降,非光化学淬灭系数(qN)逐步上升,实际光化学量子效率(ΦPSII)均低于对照值,但差异不显著;胁迫植株气孔宽度、气孔面积降低,气孔逐步闭合,呼吸效率受到显著抑制;通过相关分析显示,多数指标之间显著性相关;经随机森林回归分析,初始荧光(F_0)、根系镉含量、气孔宽度和叶绿素a的重要性分别在叶绿素荧光参数、植株富集镉含量、气孔特性、光合色素中最强,成为影响刺槐光合功能的最关键因子。[结论]刺槐幼苗生长与光合生理受到一定影响,但仍表现出较强的镉胁迫耐受性,可为镉污染地区的园林应用提供参考。

探讨Mn处理下棉花幼苗根部对Cd胁迫生理响应及Cd累积的影响。以湘C178和湘FZ001为试验材料，研究不同浓度Mn离子处理(0,5,10,50μmol/L)后，Cd胁迫下棉花幼苗根部超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)、Cd含量、干物质质量及主根长度的变化。10μmol/L Cd胁迫对棉花根部生长有明显影响，棉花幼苗通过构建物理性屏障和抗氧化防卫机制来减轻Cd对根部细胞的损害，导致SOD活性降低，CAT活性、MDA含量和Pro含量增加。同时，Mn处理会影响棉花幼苗根部对Cd胁迫的生理响应。低浓度Mn处理会导致棉花幼苗根部Cd含量降低，SOD活性和Pro含量提升、CAT活性和MDA含量降低，有效预防Cd胁迫对棉花幼苗根部生长的抑制作用；较高浓度Mn处理会导致棉花幼苗根部Cd含量增加，SOD活性提升、CAT活性和MDA含量提升、Pro含量降低，影响棉花幼苗根部生长。在利用棉花修复Cd污染耕地时可用小于10μmol/L的Mn离子处理来提高棉花耐Cd幼苗能力，保障棉花植株正常生长。

【目的】研究镉(Cd)胁迫下水禾Hygroryza aristata的生理响应，以利于水禾的保护利用。【方法】采用水培试验，设置2(T_1)、4(T_2)和6 (T_3) mg·L~(-1) 3个质量浓度镉胁迫处理，以不添加镉为对照(ck)，分别在处理0、4、8和12 d时，研究了不同镉胁迫处理对水禾的生长、光合生理和抗氧化酶活性的影响。【结果】随着镉质量浓度的增加，水禾株高呈逐渐降低的趋势，到处理12 d时，T_1、T_2和T_3的株高分别比对照降低了16.35%、21.27%和27.29%；根系总长度和根尖数均显著降低(P<0.05)，胞间二氧化碳摩尔分数(C_i)则显著升高(P

【目的】研究银杏的耐盐生理机制对于选育优良耐盐品种、扩大盐渍化区域种植面积及解决融雪剂等盐分影响生长等问题具有现实意义。【方法】本试验利用条件控制法研究0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%NaCl处理对3年生银杏幼树生长、组织解剖结构和光合作用的影响,为生产提供依据和指导。【结果】在盐胁迫64 d,0.2%～0.8%NaCl处理组幼树存活率为100%。0.2%处理组株高、地径相对生长量与对照组无显著差异,0.6%～1.0%处理组的生长受到显著抑制(P<0.01),此后极显著低于对照组(P<0.01),可能是由气孔限制所致。0.4%～1.0%处理组的Pn胁迫期内均极显著低于对照组(P

采用盆栽加盐的方式来人工模拟盐胁迫环境,通过设置0(不加盐),0.1%,0.3%,0.5%和0.7%5个盐分梯度,研究NaCl胁迫对桑树幼苗光合作用及其光响应和CO2响应的影响。结果表明:0.1%NaCl对桑树幼苗的光合生理生态特性没有明显影响;当NaCl浓度≥0.3%时,盐胁迫显著降低桑树幼苗的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)、光能利用效率(SUE)和羧化效率(CUE),增加胞间CO2浓度(Ci)。造成桑树幼苗Pn降低的效应是由非气孔因素和气孔因素2者协同作用的结果;低盐浓度处理时,桑树幼苗Pn降低主要是气孔因素控制的,而高盐浓度处理时,则主要受非...

【目的】探讨不同程度涝渍胁迫对桢楠幼树不同功能根系生理生化特性的影响,为桢楠苗圃水分管理及造林地的选择提供理论依据。【方法】以3年生桢楠幼树为研究对象,进行盆栽渍水处理,试验设对照(CK,不进行水淹)、轻度渍水(H5,淹水深5 cm)、中度渍水(H10,淹水深10 cm)、重度渍水(H15,淹水深15 cm)和完全渍水(H20,淹水深25 cm)5个处理,在处理第51天(H20处理叶片出现萎蔫)时,测定桢楠幼树吸收根和运输根的生长及生理生化指标。【结果】(1)除对照(CK)和完全渍水(H20)处理外,涝渍胁迫均可使桢楠幼树产生不定根,且胁迫程度越重新生不定根越少。(2)相较于CK,运输根根系活力在渍水胁迫下显著降低(P<0.05),在H20处理下降幅最大,相较于CK降低89.63%。(3)桢楠幼树运输根与吸收根H_2O_2、SP、SS含量及POD活性变化趋势基本一致,均随渍水强度的增加呈现先升高后降低的趋势;MDA含量呈降-升-降的变化趋势;随着渍水强度的增加,桢楠幼树吸收根SOD活性整体呈降低趋势,而运输根的SOD活性则呈先升高后降低的趋势,在H15处理下达最大值,且H5、H10、H15和H20处理分别比CK处理增加9.07%,9.81%,17.89%和8.66%。【结论】轻度渍水能促使桢楠幼树产生大量不定根,在一定程度上抵抗涝渍胁迫对根系的伤害;重度渍水处理后桢楠幼树根系表现出明显的受害症状。受到渍水胁迫时,桢楠幼树运输根表现出更强的抗氧化能力,而吸收根则表现出更强的敏感性和更快的更新能力。

【目的】研究高温胁迫对葡萄生理指标和超显微结构的影响,探讨葡萄在高温胁迫下的生理响应机制。【方法】以一年生欧亚种‘赤霞珠’和刺葡萄‘君子1号’扦插苗为试验材料,在35℃、40℃和45℃植物培养箱中连续处理48 h,以25℃培养的植株作为对照,检测葡萄叶片的相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)/超氧阴离子/过氧化氢含量、叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜对气孔形态和叶绿体结构进行观察。【结果】在35℃和40℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’的植株形态、相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、叶绿素荧光参数均无显著变化,但净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著降低;在45℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’号均出现胁迫症状,相对电导率显著增加,相对含水量、叶绿素总量、Fv/Fm、ΦPSⅡ、Pn、Tr和Gs显著降低,且‘君子1号’各参数的变化幅度大于‘赤霞珠’。随着处理温度的升高,葡萄叶片中丙二醛/超氧阴离子/过氧化氢含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性不断增加,而过氧化氢酶(CAT)在中度高温胁迫下活性最高,且‘赤霞珠’SOD和CAT活性的增加幅度大于‘君子1号’。扫描电镜观察发现,常温下‘赤霞珠’的气孔密度大于‘君子1号’,在高温处理后葡萄叶片的气孔开张度减小,但气孔大小无显著变化。用透射电镜观察发现,高温处理使叶绿体的体积变大、形状变圆,叶绿体膜解体,出现大量巨型淀粉粒,并在‘君子1号’叶绿体上观察到大量嗜锇颗粒。【结论】‘赤霞珠’的气孔密度大,叶绿体结构稳定,高温处理后SOD和CAT活性大幅增加是其耐热性高的重要原因。

在40℃下对1年生花楸树幼苗进行0、2、4、68、1、0 h的高温胁迫,测定不同胁迫时间的叶绿素含量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、叶绿素荧光参数以及叶绿体超微结构等生理生化和形态指标。结果表明:高温胁迫下叶绿素含量下降,MDA含量增加,相对电导率增大,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)含量先增加后降低;随着胁迫时间的延长,最大光量子产量(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)都呈下降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)呈上升趋势。高温胁迫0、6 h叶绿体超微结构基本没有发生变化,但是...