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[期刊] 林业科学  [作者] 段洪浪  吴建平  刘文飞  廖迎春  张海娜  樊后保  
干旱是植物生长与存活最主要的限制因子之一。轻度或中度干旱胁迫会抑制树木的光合作用并降低森林生产力,而严重的干旱胁迫则可能造成森林死亡。全球气候变化背景下,干旱频率和强度的增加将对森林生态系统的碳水过程产生重要影响,甚至威胁森林的存活。极端干旱如何影响树木的碳水平衡存在很大争议,特别是干旱致死的生理机制仍不甚清楚。因此,探讨干旱导致树木死亡的生理机制对准确预测未来气候条件下森林的响应具有重要意义,是全球生态学和植物生理生态学的重要课题。目前备受关注的具有协同性的2个假说——“水力失衡”和“碳饥饿”可分别从水分关系与碳动态两方面解释树木干旱死亡的生理机制。近年来国际上相继有研究试图验证以上假说,但...
[期刊] 林业科学  [作者] 游韧   邓湘雯   胡彦婷   欧阳帅   陈亮   项文化  
树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程,不仅可以改变森林的结构和功能,还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下,树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象,从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下,树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明,这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说:水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下,树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡;碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下,气孔紧缩甚至关闭,树木不能进行光合作用产生有机物,但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢,使得树木自身可利用碳耗竭;生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等,使得树木易受到昆虫和病原体的攻击,从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象,但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象,特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系,对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后,讨论长期干旱胁迫对树木生长发育、蒸腾作用的影响,以及由此产生的非结构性碳水化合物动态变化,探讨干旱致死过程中树木各个器官生理机制,并总结干旱—复水过程中树木的生理生态变化的研究进展。研究表明,水力失效假说仍然是干旱胁迫下树木死亡的主要假说,而树木体内非结构性有机碳的变化对树木死亡的贡献率未确定。干旱后复水能够使植物的生理功能得到恢复,可在一定程度上弥补干旱对植物造成的伤害,对树木的形态特征、生理特征都造成影响。本文还对未来树木死亡的研究方向提出建议,旨在为今后树木的合理种植经营提供建议。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 李文华  刘广权  马松涛  王鸿哲  
 在玻璃温室内采用盆栽试验研究了不同土壤水分处理对生长在黄绵土上的1年生仁用杏、刺槐和紫穗槐苗的水分特征和生长特征的影响。结果表明,3个树种的叶片相对含水率和单株耗水量均随土壤水分的降低而降低,各处理间的单株耗水量差异显著;叶片饱和亏、保水力和单株水分利用率随土壤干旱胁迫的加剧而有所提高,不同树种的水分利用率对各处理的反应不同;根干重、茎干重和生物量等生长特征指标也随土壤水分的降低呈下降趋势,不同土壤水分处理对紫穗槐的茎重、根重、总生物量及刺槐的根重、总生物量和仁用杏的总生物量影响显著;其余指标各处理间差异不显著;土壤含水量在最大田间持水量的52%以上时,仁用杏才有较大的生物量,刺槐和紫穗槐才...
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 招礼军  李吉跃  于界芬  Sophie Bertin  
采用BP340 0精密电子天平 ,于 2 0 0 2年夏季研究了在不同水分胁迫条件下 ,4种北方主要造林树种苗木的日蒸腾耗水速率及实际耗水量变化规律 .结果表明 ,在正常水分条件下 ,各苗木的日最大耗水速率出现在 10 :0 0— 14 :0 0之间 ,阔叶树种的蒸腾耗水速率远远大于针叶树种 ,是针叶树种的 5~ 7倍 ,苗木的耗水速率排序为 :黄栌 >火炬树 >侧柏 >油松 ;1年生的黄栌和火炬树与 5年生侧柏的日耗水量相差不大 ,是油松的 1倍 .当苗木受到干旱胁迫后 ,苗木的日最大耗水速率会提前 ,蒸腾速率迅速下降 ,但下降幅度不同 ,耗水速率排序为 :火炬树 >黄栌 >油松 >侧柏 ....
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 哈申格日乐  李吉跃  周泽福  
采用盆栽称重法,研究了不同水分胁迫条件下针叶树种樟子松(P inus sy lvestris var.m ong olica)及阔叶树种新疆杨(P opu lus a lba var.py ram id a lisa Bunge)和紫穗槐(Am orpha f ruticos)的耗水量和耗水速率日变化规律。结果表明,3树种苗木的耗水量和耗水速率在正常水分条件下均呈“单峰型”变化,峰值出现在12:00~14:00;不同树种苗木的最大耗水量和耗水速率差异较大,新疆杨的最大耗水量最高,其次为紫穗槐,樟子松最低,在12:00~14:00时间段,新疆杨、紫穗槐和樟子松平均耗水量分别是59.53,39.2...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 王生毅  邓西平  薛崧  薛思林  
以 Hg Cl2 作为水通道蛋白的抑制剂 ,采用根压液流法测定干旱、未干旱胁迫下西红柿的根系水导速率和根系水分介导常数 (Lp)。结果表明 ,用 5 0 ,10 0μm ol/ L Hg Cl2 处理根系 ,未干旱胁迫株根系水导速率分别较对照下降了 4 6 .7%和 6 5 .6 7% ,用 5 0 0 ,10 0 0μmol/ L ME处理 ,可分别恢复到对照的 88.6 %和 80 .5 9% ;同样条件下干旱胁迫株根系 ,水导速率分别较对照下降了 4 0 .6 7%和 5 8.82 % ,并相应恢复到对照的 72 .0 3%和 79.4 1% ;并且干旱胁迫株根系在 0 .1~ 0 .3...
[期刊] 林业科学  [作者] 王林  代永欣  郭晋平  高润梅  万贤崇  
【目的】通过分析刺槐在干旱和复水过程中水力学性状和非结构碳(NSC)储藏的变化,研究在水力学失败和碳饥饿对刺槐苗木的影响,以探讨在经历导致落叶的严重干旱胁迫之后叶片恢复的影响因素。研究的结果可以阐明刺槐干旱和复水过程中水力学结构和碳代谢的交互作用方式,同时为揭示干旱半干旱地区刺槐衰败死亡的生理学机制提供思路和试验证据。【方法】测定3年生刺槐苗在严重干旱导致落叶后和复水后叶片长成时的小枝凌晨和正午水势、枝条正午气穴栓塞、叶片最大光合速率和气孔导度、单株叶面积、枝条和根的非结构碳含量,测定严重干旱后刺槐枝条的栓塞脆弱性,并比较复水后茎干基部和上部新发叶片的叶面积、比叶质量和光合作用及新发小枝的凌晨...
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 潘昕  谢德新  邱权  李吉跃  苏艳  何茜  
以竹柳和尾巨桉2种速生树种为试材进行干旱胁迫模拟盆栽试验,通过对比干旱胁迫后叶片中膜脂过氧化及保护酶和渗透调节物质含量的变化,对供选树种进行抗旱性能分析与评价,为在华南地区选育优良的抗旱、节水速生树种提供重要的理论支持和参考依据。试验结果表明,两个树种在干旱胁迫下都表现出MDA、SOD、可溶性蛋白质含量先升高后降低的趋势,尾巨桉较竹柳都先达到峰值。POD活性呈先升高后降低再升高的趋势,尾巨桉的两个峰值都比竹柳出现的早,但竹柳的最大值比尾巨桉高出199.73 mg·g-1min-1。脯氨酸、可溶性糖含量为逐渐增加的趋势,在干旱胁迫24 d(重度干旱)达到最大值。含量表现出先增大后减小的规律,竹柳...
[期刊] 华北农学报  [作者] 谭冬梅  许雪锋  李天忠  王忆  韩振海  
用聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG6000)处理新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb)Roem.)幼苗。通过对其叶片及根系中各细胞器的超微结构分析发现,干旱胁迫能诱导新疆野苹果发生细胞程序性死亡,并具有以下特点:随着干旱处理时间的延长,根系中各细胞器形态结构发生变化的时间普遍早于叶片;同是叶片,海绵组织中各细胞器形态结构发生变化的时间早于栅栏组织;同是根系,皮层细胞中各细胞器形态结构变化的时间普遍早于中柱细胞。
[期刊] 华北农学报  [作者] 郭瑞盼  辛泽毓  王志强  郭晓阳  张丽婷  王俊哲  林同保  
为了研究干旱胁迫下,小麦非结构性碳水化合物的改变率与干旱敏感系数的相关性。利用室内水培的方法,以6个抗旱性不同的小麦品种为试验材料,设置15%PEG和20%PEG 2个胁迫水平,以不添加PEG的正常营养液为对照,系统研究了不同干旱胁迫条件下小麦叶片和根系中主要非结构性碳水化合物含量的变化规律。结果表明,干旱胁迫明显降低了各小麦品种干物质量,6个小麦品种在不同干旱水平下的抗旱性均表现为晋麦47>矮抗58>周麦22>洛旱6号>郑麦9023>西农979;干旱胁迫下6个小麦品种叶片和根系中可溶性总糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量均随着干旱时间的增加呈先增加后降低的趋势,而淀粉和果聚糖含量则呈降低的趋势,复水...
[期刊] 林业科学研究  [作者] 陈展  于浩  尚鹤  曹吉鑫  
对流层中高浓度的臭氧是一种严重危害植物的大气污染物,臭氧浓度的升高会对农作物、林木等产生一系列的损害。根系是树木生存的基本要素,臭氧对根结构的根本性改变会最终影响根功能,从而影响树木的整体健康以及对环境胁迫的抗性,通过综述臭氧胁迫对森林树木根系影响的研究进展,可以为我国学者进一步了解臭氧对森林树木根系生态影响提供科学素材。有关大气臭氧浓度升高对森林树木根系生态的影响,目前研究主要包括森林树木根系生长、细根动态和周转、根系呼吸、根系碳水化合物、菌根、根际微生物的响应变化等几个方面。臭氧对树木根系的影响与臭氧浓度、树种、树龄、群落组成及种植条件相关。目前有关臭氧胁迫对树木根系的机制研究还比较缺乏,...
[期刊] 林业科学  [作者] 卫星  王政权  张国珍  陈海波  王婧  
以1年生水曲柳苗木为试材,在温室土基盆栽,测定干旱胁迫后苗木1级根和2级根细根活力、膜透性、可溶性蛋白含量和抗氧化物酶系(POD、SOD、CAT)活性的变化。结果表明:在干旱胁迫过程中,1,2级根均发生活力下降、膜透性增加、可溶性蛋白含量减少的现象,且1级根变化程度大于2级根。在干旱胁迫过程中1,2级根SOD活性均先上升后下降,CAT和POD活性虽然在胁迫后期(40天)显著高于对照,但与胁迫初期相比(15,30天)也呈显著下降趋势,对照变化不显著。抗氧化酶系还原活性氧分子的能力逐渐减弱,膜质过氧化程度加重,导致细胞膜透性升高,活力下降(r2=0.45~0.58)。与2级根相比,1级根对干旱胁迫...
[期刊] 林业科学  [作者] 王朝英  李昌晓  张晔  
三峡工程建设完工后在坝前高程上形成了垂直落差达30 m的消落带(罗芳丽等,2008)。库区水位大幅度涨落导致消落带内原有物种大部分因不能忍受其生境的剧烈变化而逐渐死亡,其"冬蓄夏排"的反季节水位调度管理方式进一步加剧消落带植被退化、水土流失、环境污染等现象,威胁库区的持久健康发展(王勇等,2005)。目前,筛选适宜的乡土树种重建库区植被是解决上述问题的科学方法。因
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 杨玉珍  张云霞  彭方仁  
以南京、广元、洞口、随州、西峡、安康6个种源香椿苗木为材料进行盆栽试验,研究干旱胁迫对香椿光合作用的影响。结果表明:干旱胁迫下6种源香椿叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)皆有不同幅度的下降,胞间CO2浓度(Ci)的变化规律不一致。随着胁迫的持续进行,Pn下降幅度减小,抗性较弱的洞口种源的下降幅度最大,复水后恢复能力也较弱;不同种源Gs的变化与Pn类似;在两种胁迫水平下,南京、广元、西峡和安康4种源Gs和Ci随着胁迫的加重而降低,其光合能力主要受气孔因素限制;而洞口和随州2种源在胁迫末期Gs继续降低但Ci却升高,光合能力的下降同时受气孔限制和非气孔限制因素的影响,恢复供水其功能也不能很快...
[期刊] 华北农学报  [作者] 蔡丽艳  孙启忠  李志勇  李鸿雁  师文贵  刘磊  
采用温室模拟干旱胁迫-复水法,研究不同干旱程度对6份扁蓿豆种质材料幼苗生理特性的影响,分别于连续干旱胁迫1,4,7,10 d以及复水2 d后,对其叶片相对含水量、细胞膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量5个抗旱生理指标进行测定分析,结果表明:扁蓿豆叶片相对含水量随干旱胁迫程度增强而降低,在复水后快速恢复;细胞膜透性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量随干旱程度的增加而升高,而脯氨酸含量则呈先下降后上升的趋势;5个生理指标中脯氨酸含量对干旱胁迫最敏感。采用欧氏距离法对5个生理指标进行综合聚类分析,将6份扁蓿豆种质材料划分为3个抗旱等级,即相对抗旱的包括MR4和MR5;中等抗旱的包括MR1、MR...
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