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四翅滨藜在不同土壤水分胁迫下的生理生态响应

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四翅滨藜在不同土壤水分胁迫下的生理生态响应

作者：康才周甘肃农业大学

学位级别：硕士

从美国引进的准常绿灌木(2年生实生苗)—四翅滨藜在民勤干旱沙区进行抗旱生理生态试验。分别将其定植于土壤含水量为最大田间持水量即无土壤水分胁迫，土壤含水量为最大田间持水的80-90％即轻度土壤水分胁迫，土壤含水量为最大田间持水... 详细信息

从美国引进的准常绿灌木(2年生实生苗)—四翅滨藜在民勤干旱沙区进行抗旱生理生态试验。分别将其定植于土壤含水量为最大田间持水量即无土壤水分胁迫，土壤含水量为最大田间持水的80-90％即轻度土壤水分胁迫，土壤含水量为最大田间持水的50-60％即中度土壤水分胁迫和土壤含水量为最大田间持水的20-30％即重度土壤水分胁迫的陶瓷盆中，在7、8、9三个月分别对其生理生态等指标进行测定，通过四翅滨藜在土壤干旱胁迫下的适应性分析，为其在沙区的引种和推广提供科学理论依据。研究结果表明： 1．土壤水分胁迫下，四翅滨藜叶片的水势(Ψs)、自由水(Va)和相对含水量(RWC)降低，束缚水(Vs)、水分饱和亏(WSD)和Vs／Va的比值增大，叶片保水力增强，蒸腾速率下降，在轻度土壤水分胁迫和中度土壤水分胁迫之间、无土壤水分胁迫和重度土壤水分胁迫之间四翅滨藜的组织含水量基本保持不变，而轻度土壤水分胁迫和中度土壤水分胁迫与无土壤水分胁迫和重度土壤水分胁迫相比，组织含水量的变化明显。在土壤水分胁迫初期，无土壤水分胁迫、轻度土壤水分胁迫和中度土壤水分胁迫的Vs、Va以及Vs／Va没有显著的变化，只有重度水分胁迫与前三者的Vs、Va以及Vs／Va发生了显著的变化，而植物组织含水量基本保持不变。随着土壤水分胁迫时间延长到8月份，各处理间相比发生了显著变化，其中Vs、Vs／Va显著升高，Va的降低，而组织含水量也发生了显著的变化;8月份各处理间(无土壤水分胁迫、轻度土壤水分胁迫、中度土壤水分胁迫和重度水分胁迫)与7月份相比叶片含水量分别降低了18.06％、2.57％、4.82％、9.94％;在8月份和9月份轻度土壤水分胁迫、中度土壤水分胁迫、重度土壤水分胁迫和无土壤水分胁迫的Tr的日均值分别为80.90 molhOms、76.37mmolhOms、65.46 mmolhOms、42.11 mmolhOms和40.60 molhOms、33.92 mmolhOms、30.44 mmolhOms、23.29 mmolhOms，说明四翅滨藜在长期的土壤水分胁迫胁迫下叶片的蒸腾速率(Tr)呈现出下降的趋势。 2．在土壤水分胁迫下四翅滨藜的净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、和光补偿点(LCP)显著降低，暗呼吸速率(DRR)减弱。7月份各处理Pn全天的累计值和平均值的大小顺序为：轻度土壤水分胁迫＞无土壤水分胁迫＞中度土壤水分胁迫＞重度土壤水分胁迫，它们的值分别为：7.162μmolms、6.106μmolms、6.103μmolms和1.761μmolms。8月份各处理的Pn全天累计值和平均值的大小顺序为：轻度土壤水分胁迫＞中度土壤水分胁迫＞重度土壤水分胁迫＞无土壤水分胁迫，它们的值分别为：7.378μmolms、4.738μmolms、1.794μmolms和1.705μmolms。9月份四翅滨藜的Pn变化趋势于8月份的变化曲线基本相似，唯一不同的变化就是各个处理的Pn比8月份的要高，这可能于9月份气温降低，湿度增大有关。无论WUE的日变化在各月的变化如何，但在四种土壤水分胁迫条件下，WUE的日变化在各月的大小顺序为：轻度土壤水分胁迫＞中度土壤水分胁迫＞无土壤水分胁迫＞重度土壤水分胁迫。这充分表明土壤水分胁迫越严重，四翅滨藜的水分利用效率越低，这种变化特征和其它许多乡土植物种在土壤水分胁迫下WUE的变化趋势相一致。四翅滨藜在不同土壤水分胁迫下的光补偿点(LCP)：轻度土壤水分胁迫、中度土壤水分胁迫、无土壤水分胁迫和重度土壤水分胁迫下的光补偿点(LCP)分别为，314.8μmolms、272.5μmolms、176.7μmolms、143.1μmolms，说明四翅滨藜的LCP随着土壤水分胁迫的加重而呈现降低的趋势，这种变化有利于处在干旱胁迫中的四翅滨藜在光强较弱的条件下仍然能维持一定的光合作用，以满足植物自身生命活动所需，同时也可以使植物在保持体内水分和进行光合作用之间寻找平衡。不同土壤水分胁迫下四翅滨藜的DRR表现出显著的差异，无土壤水分胁迫下DRR为2.87μmolms，轻度土壤水分胁迫的DRR为6.46μmolms，中度土壤水分胁迫的DRR为6.06μmolms，重度土壤水分胁迫的DRR为3.04μmolms，以轻度土壤水分胁迫为基础中度土壤水分胁迫下降了6.19％、重度土壤水分胁迫下降了52.94％、无土壤水分胁迫下降了55.57％。说明四翅滨藜随土壤水分胁迫的加重，其DRR出现明显的下降趋势，生理活动明显减弱。 3．土壤水分胁迫下四翅滨藜的生物量显著降低，根茎比增加，主根伸长，分枝数和侧根数明显减少，生长发育受到抑制。各处理间的苗高和地茎在7、8、9月份的生长量排序为：轻度土壤水分胁迫＞中度土壤水分胁迫＞无土壤水分胁迫＞重度土壤水分胁迫。其中轻度土壤水分胁迫在7～9月份的平均苗高为47.3cm，是中度土壤水分胁迫(41.77cm)的1.13倍，是无土壤

关键词：四翅滨藜土壤水分胁迫水分生理光合生理生物量生理生态响应

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石羊河流域经济-旅游-生态耦合关系研究

西北师范大学学报（自然科学版） 2022年第3期58卷 129-134页

作者：王家奇安红燕许建武康才周张涛武威市“金色大道·马踏飞燕”大景区管理委员会甘肃武威733000 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730000

从石羊河流域经济、旅游和生态环境3个子系统选取18个指标,运用耦合协调度模型,分析探讨了石羊河流域治理以来经济、旅游和生态环境之间的耦合协调关系及其空间分布格局.结果表明,流域内生态环境改善,旅游业的经济地位得到了显著提升,GD... 详细信息

从石羊河流域经济、旅游和生态环境3个子系统选取18个指标,运用耦合协调度模型,分析探讨了石羊河流域治理以来经济、旅游和生态环境之间的耦合协调关系及其空间分布格局.结果表明,流域内生态环境改善,旅游业的经济地位得到了显著提升,GDP对于旅游业的依赖程度逐年增加,2009年以来旅游收入依存度年均增长率达26.32%;石羊河流域的经济-旅游-生态环境评价指数、耦合度和耦合协调度总体均呈现上升趋势,年均增长率分别为0.49%,0.17%和0.22%;石羊河流域中游的耦合度和耦合协调度均为最高值,上游耦合度低于下游,但耦合协调度高于下游,表明石羊河流域中游的良性耦合度和协调状况最好,上游次之,下游最差.研究表明石羊河流域生态治理取得了显著成效,流域内经济、旅游和生态环境的协调性逐渐向好发展;但石羊河流域内耦合协调度等级仍属于轻度失调衰退类型,生态环境仍是制约耦合协调度进一步提高的瓶颈.

关键词：石羊河流域经济旅游生态耦合协调度高质量发展

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民勤沙区油莎豆优质丰产栽培技术

中国农技推广 2023年第10期39卷 53-55页

作者：康才周朱淑娟王新锋张德魁甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃黄羊河农工商(集团)有限责任公司甘肃武威733008

油莎豆作为高效经济作物,在甘肃省干旱沙区种植面积逐年扩大.甘肃省治沙研究所连续2年在民勤沙区进行了油莎豆栽培试验研究,总结出民勤沙区油莎豆优质丰产栽培技术,以期为油莎豆的优质、丰产栽培提供技术支持.

关键词：民勤沙区油莎豆栽培技术

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沙地棚膜保水层籽瓜节水灌溉试验初报

中国沙漠 2001年第Z1期21卷 79-83页

作者：刘世增严子柱康才周安富博甘肃省治沙研究所甘肃武威733000

针对沙漠沿线 ,沙地分布广 ,面积大 ,利用率低 ,干旱缺水 ,农作物产量不高等实际情况 ,从节水 ,增收和提高土地利用率角度考虑 ,在沙地上 ,揭去表层 40cm土层后 ,整平表面 ,铺设棚膜 ,然后覆土整平 ,种植作物 ,进行不同灌水量 (次数 )... 详细信息

针对沙漠沿线 ,沙地分布广 ,面积大 ,利用率低 ,干旱缺水 ,农作物产量不高等实际情况 ,从节水 ,增收和提高土地利用率角度考虑 ,在沙地上 ,揭去表层 40cm土层后 ,整平表面 ,铺设棚膜 ,然后覆土整平 ,种植作物 ,进行不同灌水量 (次数 )试验。本试验选籽瓜作参试作物 ,结果是设置棚膜保水隔层的三个处理节水 16 .7%～ 5 0 % ,增产11.8%～ 18.5 % ,经济效益相对增加 380～ 10 18元·hm-2 。其中处理Ⅱ ,即灌水量为 34 2 8m3 ·hm-2 的处理 ,节水33.3% ,增产 377kg·hm-2 ,效益相对CK增加 10 18元·hm-2 ,是最优选择结果 ,值得借鉴和推广。

关键词：沙地棚膜保水层籽瓜节水灌溉

两种云杉种子萌发和幼苗生长对环境因子的适应性

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生态学报 2019年第2期39卷 611-619页

作者：刘有军刘世增康才周满多清甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地兰州730070

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地... 详细信息

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%; 2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃(72%)和25/15℃(69%),除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异; 3)沙地云杉种子萌发光照条件为14 h光照/8 h黑暗交替(67%),青海云杉为24 h光照(61%)或24 h黑暗(61%); 4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR(初始萌发率)、RGR(恢复萌发率)、ISL(初始幼苗长度)和RSL(恢复幼苗长度)均没有显著差异; 5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉; 6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。

关键词：沙地云杉青海云杉种子萌发幼苗生长环境因子适应性

干旱胁迫对沙地云杉光合、叶绿素荧光特性的影响

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干旱区资源与环境 2017年第1期31卷 142-147页

作者：王飞刘世增康才周李得禄陈政融李雪洮甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃农业大学林学院兰州730070

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间C0... 详细信息

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)也随之降低,当土壤含水量为17%时,净光合速率(Pn)最大。胞间C02浓度(Ci)和气孔导度(Gs)同时降低,说明气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素。(2)干旱胁迫对沙地云杉叶绿素荧光参数均产生显著影响,其中最大光化学效率PSII(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)对干旱胁迫的反应较为敏感,可作为评价沙地云杉抗旱能力的参考指标。综合分析各项指标表明,干旱胁迫对沙地云杉的光合荧光特性影响显著,气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素。

关键词：沙地云杉干旱胁迫光合特性叶绿素荧光特性

土壤水分胁迫下四翅滨藜的生长及生物量分配特性

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安徽农业科学 2007年第29期35卷 9162-9165,9167页

作者：康才周赵明朱淑婕谢全仁甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化防治重点实验室甘肃武威733000 甘肃省古浪河水管处甘肃古浪733100 甘肃省民勤县职业技术学院甘肃民勤733300

从美国西部引进2年生准常绿灌木四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt)分别定植于含水量不同的陶瓷花盆土壤中,通过人工控制土壤水分研究其生长和生物量的分配特性。研究结果表明:土壤水分胁迫严重限制了四翅滨藜的营养生长和生殖生... 详细信息

从美国西部引进2年生准常绿灌木四翅滨藜(Atriplex canescens(Pursh)Nutt)分别定植于含水量不同的陶瓷花盆土壤中,通过人工控制土壤水分研究其生长和生物量的分配特性。研究结果表明:土壤水分胁迫严重限制了四翅滨藜的营养生长和生殖生长,使单株高度、分枝数、侧根数和叶片数量显著下降,从而导致单株生物量降低,其中轻度土壤水分胁迫平均苗高为47.3 cm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.13、1.31、1.34倍;轻度土壤水分胁迫平均地茎为14.76 mm,分别是中度、无、重度土壤水分胁迫的1.16、1.47、1.50倍;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的叶干重生物量降低了23.99%、51.76%、47.97%;中度、重度和无土壤水分胁迫比轻度土壤水分胁迫的茎干重生物量降低了15.43%、50.52%、49.59%。随着土壤水分胁迫的加重,光合产物积累从中下部叶片向中上部叶片转移。各构件生物量随土壤水分胁迫的加重而降低,其变化幅度大小为:侧根生物量>叶生物量>茎生物量>主根生物量,反映了四翅滨藜对土壤水分胁迫响应的整体性。

关键词：四翅滨藜干旱沙区水分胁迫生物量

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中国特有植物沙地云杉的濒危机制

水土保持通报 2018年第3期38卷 60-65,73页

作者：刘有军刘世增康才周满多清甘肃省荒漠化与风沙灾害防治省部共建重点实验室培育基地甘肃省治沙研究所甘肃兰州730000

[目的]探索中国特有植物沙地云杉濒危的原因,为制定沙地云杉天然林保护措施提供理论依据。[方法]通过栖息地不同储藏时间种子质量测定,研究种子萌发对温度、光照和沙埋的响应以及种子萌发和幼苗生长对盐分胁迫耐受性。[结果](1)种子成... 详细信息

[目的]探索中国特有植物沙地云杉濒危的原因,为制定沙地云杉天然林保护措施提供理论依据。[方法]通过栖息地不同储藏时间种子质量测定,研究种子萌发对温度、光照和沙埋的响应以及种子萌发和幼苗生长对盐分胁迫耐受性。[结果](1)种子成熟时生活力仅为79%,其中12%的种子遭受了冻害,其余67%种子不同程度遭受了虫害和病害,且种子生活力随着栖息地埋藏每年以9.5%速度下降。(2)种子在大于10℃温度范围内萌发率均大于40%,且在黑暗/光照交替下萌发速度大于其他光照条件,而沙地云杉出苗最适沙埋深度为0.5cm,满足种子萌发温度和光照条件,这增加了在栖息地大量种子萌发后死亡的危险。(3)种子萌发和幼苗生长随着盐分胁迫浓度增加显著降低,当盐分浓度0~100mmol/L时,种子初始萌发率(RIG)由69%降到49%,恢复萌发率(RGR)由0增加到6%,初始幼苗长度(LIS)由7.12cm降到1.16cm,恢复幼苗长度(LRS)仅由0cm增加到0.03cm,当盐分浓度大于100mmol/L时,种子萌发和幼苗生长受到严重抑制(RIG<49%,LIS<1.16cm)且恢复能力极差(RGR<10%,LRG<1cm),但土壤含盐量大于100mmol/L的沙地在沙地云杉的栖息地很容易找到。(4)出苗率随着沙埋深度增加显著降低。在0.5cm时出苗率69%,在2cm时降为8.50%,在沙地云杉栖息地沙埋厚度很容易超过2cm,因此,出苗率小于8.5%。而小于8.5%幼苗出土后还要反复遭受虫害、病害、冻害、水盐胁迫和种间竞争等影响。[结论]栖息地自然土壤种子库中沙地云杉种子病虫害严重,生活力低和幼苗存活率低以及环境恶劣是导致沙地云杉濒危主要原因。

关键词：沙地云杉种子生活力种子萌发幼苗生长土壤种子库濒危原因

干旱沙区土壤水分胁迫下四翅滨藜的水分生理特征

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安徽农业科学 2006年第22期34卷 5777-5780页

作者：康才周李毅赵明王玉魁李昌龙甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化防治重点实验室甘肃武威733000 甘肃农业大学甘肃兰州730070 国家林业局泡桐研究中心河南郑州450003

在干旱沙区不同土壤水分胁迫条件下,观测了叶片水势、叶片水分饱和亏、相对含水量、自由水、束缚水含量以及叶片保水力等四翅滨藜抗旱水分生理特性。结果表明:四翅滨藜具有一定的抗旱能力。

关键词：干旱沙区水分胁迫四翅滨藜水分生理