东北东部山区主要树种枝条及其组分水力特征

【目的】针叶树种和阔叶树种木质部孔性特征的分化,导致两个功能类群在水力学结构上存在显著差异,分析针叶与阔叶树种枝条及其组分间导水率对比特征,了解树木枝-叶水力传导机制。【方法】以东北温带森林中常见的3种针叶树种红松(Pinus koraiensis)、红皮云杉(Picea koraiensis)、兴安落叶松(Larix gmelinii)和4种阔叶树种白桦(Betula platyphylla)、五角槭(Acer mono)、春榆(Ulmus japonica)、蒙古栎(Quercus mongolica)为研究对象,利用高压流速仪(HPFM)的准稳态法,测定枝条的整枝(K_wb)、茎段(K_b)、叶片(K_lb)和叶柄导水率(K_p),并分别计算基于叶面积和叶质量的整枝(K_wb-area和K_wb-mass)、茎段(K_b-area和K_b-mass)、叶片导水率(K_lb-area和K_lb-mass)。比较同一树种枝条水力阻力分配以及不同树种同一组分间导水率差异,并探索标准化后的枝条及其组分导水率与叶性状[包括比叶质量(LMA)和叶干物质含量(LDMC)]的关系。【结果】①红松的K_lb约是K_b和K_wb的4倍,针叶阻力(R_lb)仅占枝条总水力阻力(R_wb)的20%;其余树种K_lb和K_wb差异不显著,并显著低于K_b,R_lb占R_wb的61%~80%,茎段阻力(R_b)占R_wb的20%左右,叶柄阻力(R_p)占R_wb不足10%。② 不同材性树种K_lb-area表现为无孔材最高、散孔材和环孔材树种相似,阔叶K_lb-area显著低于针叶。不同材性或叶习性树种间K_wb-area或K_b-area均无显著差异。③ K_lb-area、K_wb-area和K_b-area与比叶质量(LMA)、干物质含量(LDMC)均正相关,其中K_lb-area与两者相关极显著(P<0.01);K_lb-mass、K_wb-mass和K_b-mass与LMA、LDMC均为负相关,K_lb-mass与两者相关不显著。【结论】除了红松,其余6个树种均可采用枝条或带叶柄的叶片代替叶片导水率数据。针叶导水率高于阔叶,一定程度上弥补了针叶树种木质部输水效率低的限制。对针叶树种采用枝条代替K_lb-area分析与叶性状的关系需慎重,基于单位叶质量的枝条及其组分导水率指标,能够如实反映针阔叶树种叶导水率与叶性状的关系。     

模拟酸雨对小黑杨幼苗生长和光合特性的影响

目的 研究小黑杨(Populus simonii × P. nigra)幼苗生长、生理特性和叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活性对酸雨胁迫的响应情况,为其在酸雨沉降日趋频发的北方地区栽植提供参考。方法 以小黑杨为研究材料,对其连续喷施不同酸度[pH为2.5、4.5和7.0(CK)]的模拟酸雨,待小黑杨叶片出现明显病症时,测定其生长、叶片超微结构、抗氧化酶和光系统Ⅱ活性指标。结果 与对照相比,pH 4.5的模拟酸雨处理下小黑杨株高、茎粗、叶片数和叶面积显著增加;叶片颜色变浅绿色,但叶绿体结构紧凑,类囊体排列规则,未见淀粉粒,嗜锇滴数量略增多。而pH 2.5模拟酸雨处理的小黑杨幼苗茎粗和叶面积显著降低;叶片颜色变黄、叶尖和叶脉出现明显斑点,且细胞膜局部破损,叶绿体体积增大,类囊体间隙增大,可见少量淀粉粒,嗜锇滴数量和体积明显增加。模拟酸雨处理的小黑杨叶片中超氧阴离子 {\mathrm{O}}_2^{\stackrel{-}{\underset{·}{\mathrm{}}}}产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量和过氧化氢酶活性较CK显著增加,且酸度越大,增幅越大;而过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性随酸度的增大表现为先升后降。其中,pH 2.5模拟酸雨处理杨树叶片的可变荧光强度(V_L、V_K、V_J、V_I)和诱导曲线初始斜率(M_O)显著高于CK,但叶绿素荧光曲线面积(Fix Area)和质体醌库的大小(S_m)显著低于CK。pH 4.5模拟酸雨处理中,仅V_L和V_K显著高于CK,而其他荧光参数与CK差异不显著。结论 酸雨对小黑杨生长的影响主要取决于其pH,pH 2.5模拟酸雨处理抑制小黑杨生长,并且叶片出现坏死斑点症状时,叶绿体结构异常,类囊体排列不规整,光系统Ⅱ电子传递受到抑制;而pH 4.5模拟酸雨处理促进小黑杨生长、叶片超微结构表现正常,小黑杨幼苗对pH 4.5酸雨沉降具有一定抗性。     

毛竹及其变种叶片化学计量与养分重吸收效率

[目的]评价毛竹(Phyllostachys edulis)及其变种叶片养分重吸收效率,旨在揭示主要养分元素的生态适应机制,以期为毛竹及其变种的可持续经营提供科学依据.[方法]以毛竹及其变种[黄槽毛竹(P.edulis cv.Luteo-sulcata)、花毛竹(P.edulis cv.Tao Kiang)、厚壁毛竹(...     

怀地黄85-5叶片愈伤组织快速诱导和植株再生的研究

以怀地黄85-5无菌苗的叶片为外植体,接种到含有不同浓度植物生长物质的MS培养基上,可诱导愈伤组织,进而可分化出芽和根,从而实现了由叶片到完整植株的快速繁殖.本实验着重研究了不同浓度的6-BA对怀地黄叶片愈伤组织芽的分化的影响,及在何种浓度诱导愈伤组织和芽的分化时间最短.结果表明培养基中加入1.0 mg.L-1的6-BA最有利于怀地黄愈伤组织芽的分化,同时,在该浓度芽的分化所需时间最短.这种经快速诱导形成的不定芽经生根培养后可进行移栽,移栽后成活率可达90%.     

两种生长基质下降香黄檀叶片形态解剖表型可塑性比较

为研究不同生长基质对降香黄檀(Dalbergia odoriera)叶片表型可塑性(Phenotypic plasticity)的影响,为降香黄檀在石漠化地区的栽培提供依据,以全壤土和全石砾生长基质栽培下的降香黄檀幼苗为研究对象,采用石蜡切片法对叶片的形态解剖参数可塑性进行研究.结果表明:雨季(6月)取样的降香黄檀叶片...     

片段化森林中檵木幼苗种内叶经济性状变异及其驱动因子

在异质性生境中,种内功能性状变异有助于植物对环境的适应,进而影响种群更新、群落构建和生态系统过程。探讨了种内叶经济性状的变异及受生境异质性的塑造情况。以千岛湖片段化生境中的常见种檵木（Loropetalum chinense）的幼苗为研究对象,测定了200株檵木幼苗个体水平的7个叶经济性状（比叶面积SLA、叶全碳量C、叶全氮量N等）及其对应的生境因子（郁闭度、土壤全碳量、土壤全氮量等）,采用相关性检验、主成分分析和线性混合效应模型等方法探讨片段化森林中檵木幼苗的种内叶经济性状变异及生境异质性对该变异的驱动作用。结果显示：（1） 在7个叶经济性状所构成的21对相关性分析中,有12对显著相关。经主成分分析降维后,主成分1（PC1）占性状总变异的43.02%,主要与比叶面积、叶绿素浓度、叶全氮量呈正相关,与叶干物质质量分数和叶碳氮比呈负相关,体现了檵木的种内叶经济谱,可反映叶片的最大光合效率。（2）片段化对生境条件和叶经济性状均有影响。岛屿森林群落的郁闭度显著低于大陆。相对于大陆,岛屿中的檵木幼苗趋向于更小的PC1值（缓慢投资-收益策略）;大岛边缘较大岛内部偏向于更小的PC1值。（3）生境因子中,郁闭度对PC1具有显著正效应。研究表明,片段化生境中的檵木在幼苗阶段存在叶经济谱,生境片段化可通过影响生境条件进而改变檵木幼苗的叶经济性状。随着生境片段化程度的加剧,檵木幼苗的叶经济性状逐渐向缓慢投资-收益策略靠拢。     

高效液相色谱法测定杜仲叶中的绿原酸

 采用高效液相色谱法测定杜仲叶中绿原酸的含量。所用色谱柱为Shim-packCLC-ODS柱,以巯嘌呤为内标,以甲醇-0.01mol/L磷酸二氢钾缓冲液(体积比为25∶75;pH3.9)为流动相,UV检测波长为328nm。在上述色谱条件下,当绿原酸质量浓度为25～300mg/L时,以绿原酸对照品溶液与内标液的峰面积比为纵坐标(Y),绿原酸的质量浓度为横坐标(X),二者呈良好的线性关系,线性方程为Y=8.0368X+1.275×10-3,r=0.9999;平均回收率为99.89%,RSD=1.45%(n=6)。     

外源性加硒法增加枣中硒含量的研究

以不同深度硒溶液对枣树进行不同次数的叶面喷施,得到了不同硒含量的枣样品,用荧光光度法测定了样品中硒的含量。结果表明,与对照组相比,用外源性加硒法可明显提高枣中硒的含量;并且可通过调节喷施液浓度和喷施次数,得到硒含量适宜的成熟小枣。     

毛细管电泳法测定桑叶中的黄酮类成分──芦丁和槲皮素

 采用高效毛细管电泳法分离测定了新疆不同地区、不同采集期、不同品种的桑叶中的黄酮类成分芦丁、槲皮素的含量。以含有体积分数为 15 %甲醇的 10mmol/L的磷酸二氢钠 2 0mmol/L的硼砂溶液 (pH 8 6 2 )为电泳缓冲液 ,采用压力进样方式 ,在 2 5℃ ,2 0kV恒压下进行电泳分离 ,并在 2 45nm波长处检测。结果表明 ,桑叶中的两种目标组分在 12min内完全分离 ,且有良好的线性关系 ;芦丁和槲皮素的加样回收率分别为 95 6 4%和99 36 % ,其RSD分别为 2 2 5 %和 1 79% (n =6 )。方法简单、准确、快速。     

太赫兹光谱技术用于干旱胁迫下大豆冠层含水量检测研究

近年来水资源短缺问题日益严重,部分地区由于农业灌溉用水不足导致庄稼减产农民利益受损。大豆是一种需水量较大的农作物,一旦水分亏缺将直接影响大豆植株的形态和生长发育,从而造成大豆品质降低和产量减少。大豆叶片的水分状况可真实地反映植株水分受土壤水分亏缺的影响程度,因此,大豆冠层叶片水分含量的快速获取成为一种需要。太赫兹辐射在水中的强烈衰减使其成为一种非常灵敏的非接触式探针,可以快速、无损地检测叶片含水量。因此基于太赫兹光谱这一新技术进行大豆冠层叶片含水量的检测研究,用于实时监测田间大豆的健康状况。实验选用中黄13号大豆进行栽培,为尽可能模拟田间不同程度的干旱胁迫状况,将开花期大豆进行5个不同梯度：正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫、重度干旱胁迫、严重干旱胁迫(分别占田间最大持水量的80%,65%,50%,35%,20%)的水分灌溉,每个梯度设置3个重复。利用人工称重法与便携式土壤水分速测仪结合将土壤含水量调控到各水分梯度要求。然后,将实验大豆植株运回实验室并利用透射式太赫兹时域光谱仪进行样本扫描,每个梯度采集18片冠层叶片,共90个样本,以2∶1的比例分为校正集和预测集。在获取各样本时域光谱数据后,根据Dorney和Duvillaret提出的模型进行了光学参数的提取,得到各样本的吸收系数谱以及折射率谱。定性分析了太赫兹时域光谱、吸收系数、折射率随水分胁迫程度不同的变化情况。实验发现：随着水分胁迫程度的降低,时域光谱的峰值呈不断衰减趋势,且均低于空白参考峰值,同时有明显的时间延迟。吸收系数值随干旱胁迫程度的加剧逐渐降低;折射率值同样随干旱胁迫程度的加剧逐渐降低。并利用偏最小二乘(PLS)和多元线性回归(MLR)方法定量研究了时域光谱、吸收系数、折射率光谱数据与叶片含水率的相关关系。结果表明,太赫兹波对大豆叶片水分差异十分敏感,基于时域光谱最大值和最小值的MLR预测精度最高,预测集相关性(r_p)达-0.939 3,均方根误差(RMSEP)为0.049 5。研究表明太赫兹光谱技术应用于大豆冠层叶片含水量观测具有良好的可行性,为开展大豆冠层含水量信息快速获取,实现科学节水管理与灌溉决策提供了新的检测手段和实验依据。