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苏打盐碱湿地两种栽培方式下3种水生植物生理生态和养分吸收特征的比较

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湿地科学 2024年第4期22卷 518-525页

作者：王涛文波龙徐惠风王恺聪姜文明李红明吉林农业大学农学院吉林长春130118 中国科学院湿地生态与环境重点实验室中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130102

为了提高苏打盐碱地区稻田—苏打盐碱湿地复合系统的水资源利用效率,消减灌区退水的环境影响,针对苏打盐碱生境水、土资源的特点,开展3种水生植物的引种实验研究。通过引种水芹(Oenanthe javanica)、雍菜(Ipomoea aquatic)和茭白(Zizani... 详细信息

为了提高苏打盐碱地区稻田—苏打盐碱湿地复合系统的水资源利用效率,消减灌区退水的环境影响,针对苏打盐碱生境水、土资源的特点,开展3种水生植物的引种实验研究。通过引种水芹(Oenanthe javanica)、雍菜(Ipomoea aquatic)和茭白(Zizania caduciflora),观测其在水培和土培方式下的生长指标、光合生理指标和产量,并对氮、磷吸收特征进行研究。研究结果表明,在水培方式下,水芹和雍菜的生长速率、光合速率、叶绿素含量、生长指标和产量都比土培方式下大,水芹和雍菜平均每亩产量分别比土培方式下多1148.11 kg和863.76 kg;在土培方式下,茭白的生长速率、光合速率、叶绿素含量、生长指标和产量明显大于水培方式下,茭白平均每亩产量比水培方式下多1043.34 kg;水培方式下3种水生植物的根部全氮含量显著大于土培方式下的含量,水芹、雍菜和茭白根部全氮含量分别比土培方式下大136.26%、106.82%和24.51%;在土培方式下,3种水生植物的全磷含量明显大于水培方式下的含量,水芹地上部和根部全磷含量分别比水培方式下的含量大28.57%和33.33%,雍菜地上部全磷含量比水培方式下大77.78%,茭白地上部和根部全磷含量分别比水培方式下大100.00%和77.78%;在土培方式下,3种水生植物的可溶性糖含量显著大于水培方式下的含量,水芹、雍菜和茭白可溶性糖含量分别比水培方式下的含量大50.98%、43.21%和22.90%。

关键词：苏打盐碱湿地栽培方式水生植物生理生态养分吸收特征

环境胁迫影响三峡库区消落带草本和木本植物生理生态特征的meta分析

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植物生态学报 2024年第5期48卷 623-637页

作者：邓蓓王晓锋廖君山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331

三峡库区消落带适生草本与木本植物对环境胁迫的响应是生态系统结构与功能演变的重要机制。然而,目前对消落带胁迫环境下草本和木本植物的响应特征及是否存在类群差异尚不清楚。该研究基于meta分析,探讨了三峡消落带典型环境胁迫(水淹... 详细信息

三峡库区消落带适生草本与木本植物对环境胁迫的响应是生态系统结构与功能演变的重要机制。然而,目前对消落带胁迫环境下草本和木本植物的响应特征及是否存在类群差异尚不清楚。该研究基于meta分析,探讨了三峡消落带典型环境胁迫(水淹、干旱胁迫)对适生草本和木本植物生理生态特征的影响,从物种和生活型的角度揭示了消落带适生植物类群对水淹、干旱胁迫的响应规律。结果表明:(1)草本植物和木本植物在环境胁迫下均表现出明显的生长发育抑制以及生理生化策略的适应性响应,主要表现在各组织器官生物量、光合速率的下降,丙二醛和脯氨酸含量的增加,以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性增强。(2)水淹胁迫对草本植物生物量负效应最强,干旱胁迫次之;水淹胁迫对木本植物总叶绿素含量和光合速率负效应最大,干旱胁迫次之,表现出环境胁迫作用的生活型效应;但草本与木本植物的总叶绿素含量均对水淹胁迫响应最敏感,而木本植物对干旱胁迫表现出一定的内稳态。木本植物在生理生化方面对水淹胁迫的响应比草本植物更显著,且主要体现在气孔导度、丙二醛含量、脯氨酸含量和过氧化物酶活性方面的响应与草本植物存在差异;而草本植物对干旱胁迫的响应比木本植物更显著,主要表现为总叶绿素含量、水分利用效率、抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性方面的响应与木本植物存在差异。(3)草本和木本植物对不同环境胁迫的形态响应具有组织特异性差异。草本植物主要以根部、茎部和叶片形态的变化适应水淹和干旱胁迫,木本植物则主要以根部形态的变化为主。

关键词：三峡库区植物生理生态环境胁迫 meta分析

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氯化钙处理改善低温胁迫下茄子幼苗的生理生态指标

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中南农业科技 2024年第2期45卷 35-37,42页

作者：龚云龙鲁荣海次仁降村杨斌席春奕潘绍坤德格县农牧农村和科技局四川甘孜626199 成都市农林科学院园艺研究所成都611130 石渠县农牧农村和科技局四川甘孜627350

为了研究外源喷施不同浓度氯化钙(CaCl_(2))对低温胁迫下茄科蔬菜幼苗生理生态的影响,以茄子为材料,在低温胁迫下进行喷施不同浓度的CaCl_(2)(0、5、10、20 mmol/L和40 mmol/L)处理,研究了CaCl_(2)叶面喷施处理对10℃低温胁迫下茄子幼... 详细信息

为了研究外源喷施不同浓度氯化钙(CaCl_(2))对低温胁迫下茄科蔬菜幼苗生理生态的影响,以茄子为材料,在低温胁迫下进行喷施不同浓度的CaCl_(2)(0、5、10、20 mmol/L和40 mmol/L)处理,研究了CaCl_(2)叶面喷施处理对10℃低温胁迫下茄子幼苗生物量、光合色素含量、保护酶活性和渗透调节物质等指标的影响。结果表明,低温胁迫下茄子幼苗各项指标的变化情况随着CaCl_(2)浓度的不同而存在差异,喷施浓度为5 mmol/L的CaCl_(2)处理茄子幼苗,其根系和地上部分生物量较对照分别显著增加了20.23%和17.16%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量较对照分别显著增加了15.24%、28.05%和29.14%,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性较对照分别显著提高了25.30%和30.43%,过氧化氢酶(CAT)活性较对照提高了7.94倍,可溶性蛋白质和可溶性糖含量较对照分别增加了40.27%和171.79%。由此可知,5 mmol/L的CaCl_(2)处理有效地促进了低温胁迫下茄子幼苗的生长,缓解了低温胁迫对茄子幼苗生长的影响,提高了茄子幼苗对低温胁迫的抵抗能力。

关键词：氯化钙低温胁迫茄子(Solanum melongena L.) 幼苗生理生态

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园林植物对短期大气污染的生理生态反应

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第6期 0112-0115页

作者：王松昌都市蓝天圣洁农业发展集团有限公司西藏昌都854000

在城市化的迅速过程与经济迅速增长的环境下,我国城市所遭遇的空气质量问题更加严峻,这已然对民众的生活质量造成了明显的负面影响。处于城市生态环境中,园艺植物扮演着至关重要的角色,它们不仅能够吸附、吸收并转化各类环境中的有害物... 详细信息

在城市化的迅速过程与经济迅速增长的环境下,我国城市所遭遇的空气质量问题更加严峻,这已然对民众的生活质量造成了明显的负面影响。处于城市生态环境中,园艺植物扮演着至关重要的角色,它们不仅能够吸附、吸收并转化各类环境中的有害物质,并且对于提高都市空气质量起到着非常重要的作用。该篇论文详尽研究了都市植被绿化植物在临时空气污染事件接触下的生理学与生态反应,目标是帮助于都市景观的改善和空气污浊管理,供应学术根据。

关键词：园林植物大气污染生理生态

中国科学院华南植物园揭示热浪下植物叶片损伤生理生态基础

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中国科学院华南植物园揭示热浪下植物叶片损伤生理生态基础

中国科学报

作者：朱汉斌周飞

本报讯（记者朱汉斌通讯员周飞）中国科学院华南植物园生态中心植物生理生态研究组研究员叶清团队，研究揭示了热浪下植物叶片损伤的生理生态基础。相关成果近日发表于《功能生态学》和《整体环境科学》。近些年高温热浪事件的频率和... 详细信息

本报讯（记者朱汉斌通讯员周飞）中国科学院华南植物园生态中心植物生理生态研究组研究员叶清团队，研究揭示了热浪下植物叶片损伤的生理生态基础。相关成果近日发表于《功能生态学》和《整体环境科学》。近些年高温热浪事件的频率和强度增加，不仅影响了人类的生产和生活，......

关键词：植物叶片生理生态华南植物园科学院

来源： cnki报纸评论

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水稻株型生理生态与遗传基础研究进展

作物学报 2023年第7期49卷 1735-1746页

作者：许娜徐铨徐正进陈温福沈阳农业大学水稻研究所辽宁沈阳110866

株型是水稻重要农艺性状,与产量、品质及抗逆性有密切关系。株型改良过去曾对水稻育种发挥了重要作用,未来还将对水稻育种产生深远影响。本文结合沈阳农业大学水稻团队相关工作,从株型的概念、株型育种研究简要回顾、株型生理生态与遗... 详细信息

株型是水稻重要农艺性状,与产量、品质及抗逆性有密切关系。株型改良过去曾对水稻育种发挥了重要作用,未来还将对水稻育种产生深远影响。本文结合沈阳农业大学水稻团队相关工作,从株型的概念、株型育种研究简要回顾、株型生理生态与遗传基础等方面综合评述了水稻株型研究进展,还讨论了水稻株型相关领域存在问题与发展方向。充分利用现代分子生物学相关理论与技术最新研究结果,解析群体与个体、个体器官之间的相互关系及其优化组合模式,明确生理生态基础及其分子调控网络并付诸株型育种实践,有望实现更高水平上全方位的水稻“理想株型”。

关键词：水稻株型生理生态遗传基础

富营养化水体水淹及水淹后干旱对降香黄檀生理生态的影响

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热带亚热带植物学报 2023年

作者：李大东王海波杨帆苗灵凤张娟郭璐瑶向丽珊海南省生态环境修复工程中心海南大学生命健康学院海南大学植物保护学院海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海南大学生态与环境学院

为探究富营养化水体水淹及水淹后干旱对陆生木本植物耐淹和耐旱性的影响，以1 a生降香黄檀(Dalbergia odorifera)为对象，第1阶段设置对照(CK)、养分(H)、水淹(W)和富营养化水淹(WH)处理，第2阶段设置对照-干旱(CKD)、养分-干旱(HD)、水... 详细信息

为探究富营养化水体水淹及水淹后干旱对陆生木本植物耐淹和耐旱性的影响，以1 a生降香黄檀(Dalbergia odorifera)为对象，第1阶段设置对照(CK)、养分(H)、水淹(W)和富营养化水淹(WH)处理，第2阶段设置对照-干旱(CKD)、养分-干旱(HD)、水淹-干旱(WD)和富营养化水淹-干旱(WHD)处理，研究不同水分和养分处理对降香黄檀幼苗生长和生理的影响。结果表明，降香黄檀幼苗在所有处理下均有较高的存活率；W和WH处理降低了幼苗的茎高增量、总生物量、净光合速率、气孔导度、总叶绿素含量和叶片水势，但增加了幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和H2O2含量，且这种变化在W组中更明显。与第1阶段相比，CKD和HD组幼苗的生物量增长量显著降低，而WD和WHD组呈现相反趋势。其次，与CKD和HD处理相比，WD和WHD处理增加了幼苗的净光合速率，降低了幼苗的SOD活性和H2O2含量，且WHD组幼苗具有比WD组更高的生物量增长量、总叶绿素含量、POD活性以及更低的类胡萝卜素含量。这表明养分供给在一定程度上能缓解水淹对幼苗生长的消极影响，前期水淹尤其是富营养化水淹有利于幼苗在后期干旱条件下的生物量积累。

关键词：降香黄檀水淹水淹后干旱生理生态

现代温室黄瓜生理生态分析及环境因子相关性研究

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分子植物育种 2023年

作者：李荣光姜玉萍丁小涛何立中金海军张红梅周强余纪柱上海市农业科学院园艺所上海应用技术大学生态技术与工程学院

为了解现代温室黄瓜的生理生态变化以及影响生理生态变化的温室环境因子，使用植物生理生态监控系统，对温室黄瓜叶片温度、植株茎流、果实长度变化以及基质湿度和温度进行长期监控，并对温室温度、湿度、CO2浓度、太阳辐射强度和黄瓜... 详细信息

为了解现代温室黄瓜的生理生态变化以及影响生理生态变化的温室环境因子，使用植物生理生态监控系统，对温室黄瓜叶片温度、植株茎流、果实长度变化以及基质湿度和温度进行长期监控，并对温室温度、湿度、CO2浓度、太阳辐射强度和黄瓜生理生态参数进行相关性分析。结果表明，叶片温度、植株茎流速率的变化趋势与太阳辐射、温室温度的变化趋势基本一致，均随着太阳辐射和温室温度的升高和降低而升高和降低。晴天茎流速率的变化范围为2～17 cm/h，阴到多云天为1～8 cm/h，雨天为0～2 cm/h，不同天气夜间茎流速率均为0～0.1 cm/h。果实花期结束约3天后，从果实长至成熟期内，随着时间的增长，果实长度呈现近线性增长趋势，单天果实增长速度受太阳辐射强度影响更大，在适合植物生长的光照条件下，太阳辐射强度大，果实长度增长速度快。根区基质温度的变化与太阳辐射及温室温度的变化相似；基质含水量与温室温湿度相关性不显著。影响黄瓜生理生态指标的主要温室环境因子是太阳辐射和温室温度。本研究为现代温室黄瓜生理生态变化及影响生理生态变化的环境因子提供了理论基础。

关键词：现代温室黄瓜生理生态环境因子

西鄂尔多斯蒺藜科灌木适应环境的生理生态与分子机制

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西鄂尔多斯蒺藜科灌木适应环境的生理生态与分子机制

作者：李国芳中央民族大学

学位级别：硕士

白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、霸王(Zygophyllum xanthoxylum(Bunge)Maxim.)、四合木(Tetraena mongolica Maxim.)是隶属于蒺藜科的三种荒漠灌木,同时是西鄂尔多斯荒漠植物群落的优势种和建群种,对于维持该地区的生态平衡具有重要作用。然而极端气候特别是高温干旱天气出现的频度和强度逐年增加,这使得荒漠灌木对于胁迫环境的适应性成为科学家的研究热点。本文以分布于西鄂尔多斯的白刺、霸王、四合木为研究对象,探讨其在不同生境条件下生理生态特征的空间变化规律,同一生境降水前后生理生态特征的变化规律,以及干旱胁迫下叶片代谢组学特征,旨在从多角度多层次阐释三种灌木对极端气候及荒漠生境的适应机制,为西鄂尔多斯荒漠植物的保护及生态环境的恢复提供依据。主要研究结果如下:1.西鄂尔多斯地区是典型的荒漠-草原过渡带,植被组成简单且覆盖度低。调查样地共包含种子植物16科31属34种,其中灌木群落常形成以白刺、霸王、四合木、蒙古沙冬青等为优势种的单优群落,生活型谱以矮高位芽植物和地上芽植物为主,水分生态型以强旱生灌木为主,且灌木叶片常特化形成肉质叶或具刺叶。植物区系组成以地中海、西亚至中亚分布为主,在地理分布类型上与亚洲中部荒漠区较为密切。2.土壤生境条件对白刺、霸王、四合木的生长特性及生理生态特征具有较大影响。研究区域内白刺仅固定沙地分布,且土壤含水量的改善有助于其光合能力和潜力的增大,进而促进净光合速率等生长指标的提高。与固定沙地相比,生长于半砾质沙地和石质山坡中的霸王、四合木长势更好,其各项生长参数、生理指标均较大。固定沙地中,三种灌木一方面通过提高暗呼吸产生的能量用于各项生命活动,另一方面通过降低株高、减小基茎减少水分消耗,并通过增加叶干物质含量保留更多养分,以更好的适应干旱环境。此外,白刺、霸王、四合木的生长参数还可能受土壤养分和群落中物种间竞争的影响。3.降水在一定时间范围内对白刺、霸王、四合木的生长具有正效应。降水后三种灌木叶片含水量、Fv/Fm、Fm、Fv/Fo、Fv’Fm’及ETR均增大,且用于光合作用的能量Y(Ⅱ)均上升,为净光合速率、蒸腾速率的升高提供了基础;降水后影响三种灌木净光合速率下降的主要因素为非气孔因素。降水前白刺、霸王、四合木对干旱胁迫的响应存在异同。相同点:三种灌木均通过降低ETR及增强热耗散的方式减弱干旱胁迫对光合机构的损伤,且影响净光合速率下降的主要因素为气孔因素;不同点:降水前白刺表现为“高光合、高蒸腾、低水分利用效率”,而霸王和四合木表现为“低光合、低蒸腾、高水分利用效率”,此外霸王、四合木对降水响应更加敏感。因此,推测霸王和四合木适应环境的机制较为相似,对胁迫的耐受性较白刺低。4.白刺、霸王、四合木响应干旱胁迫的代谢调控存在异同。相同点:干旱胁迫下三种荒漠灌木下调差异代谢物数量均大于上调差异代谢物数量,说明三种灌木的生长发育受到严重限制;氨基酸及其衍生物、脂质、次级代谢物可能与白刺、霸王、四合木响应干旱胁迫的机制密切相关;三种灌木的差异代谢物均以参与植物代谢的数目较多;且均通过调控植物激素信号转导、萜类和聚酮类化合物代谢、核苷酸代谢等途径响应干旱环境。不同点:白刺、霸王、四合木显著富集通路分别为“C5-支链二元酸代谢”“淀粉和蔗糖代谢”“α-亚麻酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢”;对胁迫的响应方式:白刺主要通过上调胺类物质和生物碱含量,调节其碳代谢及氨基酸代谢,缓解胁迫带来的伤害;霸王主要通过蔗糖积累形成超饱和液体及氨基酸合成应对胁迫的蛋白质组,提高其抗旱性;四合木通过调节不饱和脂肪酸、茉莉酸、脯氨酸等含量及合成应对胁迫的蛋白质组增强其抗逆性。与光合和抗旱相关差异代谢物分析结果显示:渗透调节物质和抗氧化性物质广泛参与白刺、霸王、四合木对干旱环境的适应过程。一方面通过调节植物细胞渗透势等提高其对干旱环境的耐受力,另一方面与植物激素等协同调节荒漠灌木气孔开闭。气孔导度减小、叶绿素合成前体物质下调及细胞膜流动性的改变共同引起植物净光合速率的下降,该结果进一步印证了降水前(干旱条件下)白刺、霸王、四合木净光合速率多受气孔因素调节的现象。综上,本研究揭示了相同灌木在不同土壤生境条件下或同一生境条件下降水前后的长势、生理生态特征等均表现不同;同一生境条件下(干旱胁迫)不同灌木的响应机制(生理生态特征、代谢组学特征)也不相同;此外,代谢组学数据解释了干旱胁迫下植物净光合速率多受气孔因素影响的原因等。为西鄂尔多斯荒漠灌木植物的保护及生态环境的恢复提供指导,具有一定的实际意义。

关键词：白刺霸王四合木生理生态代谢组学生境降水