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植物干旱胁迫下水分代谢、碳饥饿与死亡机理

生态学报 2013年第18期33卷 5477-5483页

作者：董蕾李吉跃华南农业大学林学院广州510642

植物在生长发育过程中受众多环境因子共同作用。随着全球气候变化,气温升高、降水量下降等问题频繁出现。目前气象学家一致预测未来环境变暖会使干旱更加频繁剧烈,这一环境改变使植物死亡更加严重。植物在水分胁迫、特别是干旱胁迫条件... 详细信息

植物在生长发育过程中受众多环境因子共同作用。随着全球气候变化,气温升高、降水量下降等问题频繁出现。目前气象学家一致预测未来环境变暖会使干旱更加频繁剧烈,这一环境改变使植物死亡更加严重。植物在水分胁迫、特别是干旱胁迫条件下,体内水分代谢与碳代谢会发生失衡现象:光合速率降低、蒸腾速率降低,带来生长降低;为维持植物新陈代谢,植物呼吸作用必然下调。在长期干旱胁迫条件下植物体内碳水化合物储存发生失衡现象,这种失衡使植物陷入碳饥饿现象。另外,由于水分失衡而出现的木质部栓塞和空穴会进一步加剧水分运输障碍,而修复空穴则需要大量非结构性碳水化合物(NSC),这使植物陷入两难选择。总结了植物干旱胁迫下,碳饥饿与水分代谢、植物死亡关系的相关研究,对未来的研究方向和重点提出建议,以期对未来的植物死亡研究提供帮助。

关键词：干旱水分代谢碳饥饿死亡

内蒙古高原甘蒙锦鸡儿光合作用和水分代谢的生态适应性研究

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植物生态学报 2004年第3期28卷 305-311页

作者：马成仓高玉葆王金龙郭宏宇南开大学生命科学学院淮北煤炭师范学院生物学系安徽淮北235000

对分布于内蒙古高原和林格尔和阿拉善的甘蒙锦鸡儿 (Caraganaopulens)种群的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果发现 :和林格尔种群的光补偿点 (5 0 0 μmolproton·m-2 ·s-1以下 )、光饱和点 (12 0 0 μmolproton·m-2 ·s-1... 详细信息

对分布于内蒙古高原和林格尔和阿拉善的甘蒙锦鸡儿 (Caraganaopulens)种群的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果发现 :和林格尔种群的光补偿点 (5 0 0 μmolproton·m-2 ·s-1以下 )、光饱和点 (12 0 0 μmolproton·m-2 ·s-1)、光合最适温度 (2 6℃ )均低于阿拉善种群 (光补偿点为 70 0～ 80 0 μmolproton·m-2 ·s-1之间 ;光饱和点为15 0 0 μmolproton·m-2 ·s-1;光合最适温度为 2 8～ 2 9℃ ) ,在低温、低光强下表现出更高的光合速率 ;和林格尔种群比阿拉善种群需要更高的空气湿度来维持其光合速率 ;和林格尔种群表现高蒸腾、高光合和低水分利用效率的代谢特点 ,阿拉善种群采取低蒸腾、低光合和高水分利用效率的节水对策。这些生理特性与它们分布区的光、温、湿条件相适应。阿拉善种群的净光合速率、蒸腾速率和光能利用效率远低于和林格尔种群 ,而水分利用效率和叶水分亏缺明显高于和林格尔种群。这主要是由于两地区水分状况差异引起的。

关键词：甘蒙锦鸡儿内蒙古高原光合作用水分代谢生理生态适应

不同土壤水分供应与施锌对玉米水分代谢的影响

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植物营养与肥料学报 2004年第4期10卷 367-373页

作者：汪洪金继运周卫中国农业科学院土壤肥料研究所农业部植物营养学重点开放实验室北京100081

采用盆栽试验研究不同土壤水分状况下及施锌对玉米植株水分状况、水分生理特征的影响。结果表明,干旱胁迫下,玉米叶片含水量和水势降低,植株体内自由水分的含量减少,而束缚水含量略有增加,离体叶片失水速率小;叶片气孔阻力增加,导度下降... 详细信息

采用盆栽试验研究不同土壤水分状况下及施锌对玉米植株水分状况、水分生理特征的影响。结果表明,干旱胁迫下,玉米叶片含水量和水势降低,植株体内自由水分的含量减少,而束缚水含量略有增加,离体叶片失水速率小;叶片气孔阻力增加,导度下降,蒸腾作用和光合速率受到抑制。施锌后玉米叶片的水势和鲜重含水量没有明显变化,但玉米叶片气孔阻力降低,气孔导度增加,叶片蒸腾速率和光合作用速率加大。干旱胁迫下,施锌对玉米植株体内水分生理代谢有一定的调节作用,但是在土壤水分供应充足时,施锌更能增强玉米水分生理代谢,提高水分利用效率。

关键词：玉米干旱锌水分代谢

荒漠绿洲过渡带柽柳和泡泡刺光合作用及水分代谢的生态适应性

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中国沙漠 2009年第1期29卷 101-107页

作者：刘冰赵文智中国科学院寒区旱区环境与工程研究所临泽内陆河流域研究站/寒旱区流域水文及应用生态实验室甘肃兰州730000

对分布于荒漠绿洲过渡带的柽柳(Tamarix ramosissima)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)光合和水分代谢特性进行了比较研究。结果表明,柽柳和泡泡刺:①净光合速率与环境因子响应具"光合下调"现象,其曲线符合Gaussmodel。②净光合速率最... 详细信息

对分布于荒漠绿洲过渡带的柽柳(Tamarix ramosissima)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)光合和水分代谢特性进行了比较研究。结果表明,柽柳和泡泡刺:①净光合速率与环境因子响应具"光合下调"现象,其曲线符合Gaussmodel。②净光合速率最大值分别为20.2μmol CO2.m-2.s-1和23.8μmol CO2.m-2.s-1;光补偿点和饱和点为244.62μmol.m-2.s-1和1 180.31μmol.m-2.s-1,73.67μmol.m-2.s-1和1 467.85μmol.m-2.s-1。③净光合速率近似双峰型抛物线;光能利用效率单峰曲线;柽柳蒸腾速率和水分利用效率为单峰旗形,泡泡刺波浪型。④泡泡刺利用较高的净光合速率、蒸腾、水分利用效率,柽柳通过高光能利用效率来适应荒漠生态环境。因此,光抑制所导致的"光合下调"现象是柽柳和泡泡刺对水分胁迫所产生的保护性机制,反映了荒漠植物在与环境协同进化过程中的生态适应性;较低的水分利用效率是荒漠植物对其环境响应的普遍适应机理。

关键词：荒漠绿洲过渡带荒漠植物光合作用水分代谢生态适应性

硅对盐胁迫下西葫芦幼苗水分代谢及光合特性的影响

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西北植物学报 2024年第5期44卷 681-690页

作者：王国帅赵嘉诺魏昊泰王鹏罗石磊张国斌甘肃农业大学园艺学院兰州730070 省部共建干旱生境作物学国家重点实验室兰州730070

【目的】探究外源硅对盐胁迫下西葫芦幼苗水分代谢及光合作用的保护机制,可为西葫芦抗盐栽培提供理论参考。【方法】以西葫芦品种‘寒绿7042’为试材,通过水培试验,共设置对照、硅处理(0.3 mmol/L Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O)、盐胁迫(150 ... 详细信息

【目的】探究外源硅对盐胁迫下西葫芦幼苗水分代谢及光合作用的保护机制,可为西葫芦抗盐栽培提供理论参考。【方法】以西葫芦品种‘寒绿7042’为试材,通过水培试验,共设置对照、硅处理(0.3 mmol/L Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)、盐胁迫+硅等4个处理,处理10 d后测定幼苗的根系形态和活力,叶片含水量、水势、光合气体交换参数、叶绿素含量、叶绿素荧光参数及根系质膜水通道蛋白基因的表达等指标。【结果】盐胁迫显著抑制了西葫芦幼苗根系的生长,降低了根系活力、叶片含水量、叶片水势和蒸腾作用,还破坏了植株的光合系统,导致净光合速率、气孔导度、叶绿素含量和PSⅡ光化学效率显著降低。外源硅显著改善了盐胁迫下西葫芦幼苗的根系形态,提高了根系活力,并通过促进根系质膜水通道蛋白基因PIP1;2、PIP1;3、PIP1;5、PIP1;7、PIP2;1、PIP2;4、PIP2;6、PIP2;8、PIP2;9和PIP2;12的表达改善植株体内的水分状况,提高叶片含水量和水势,增强蒸腾作用;外源硅还通过提高叶片气孔导度、叶绿素含量、净光合速率、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学淬灭系数,降低胞间CO_(2)浓度和非光化学淬灭系数来增强盐胁迫下幼苗的光合作用。【结论】盐胁迫下添加0.3 mmol/L的硅可以有效改善西葫芦幼苗的水分代谢和光合作用状况,从而提高西葫芦幼苗抗盐胁迫能力。

关键词：西葫芦硅盐胁迫水分代谢光合特性

NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢、光合速率、ABA含量的影响

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植物营养与肥料学报 2001年第3期7卷 337-343页

作者：柯玉琴潘廷国福建农业大学基础部福建福州350002

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1 / 2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、1 70、2 55、340mmol·L-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水... 详细信息

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1 / 2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、1 70、2 55、340mmol·L-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水势 (Ψw)、相对含水量 (RWC)逐渐下降 ,光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率 (WUE)、气孔导度 (Gs)、气孔开度也明显下降 ;低浓度NaCl胁迫下胞间CO2 浓度 (Ci)下降 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,Ci逐渐上升 ;脱落酸 (ABA)含量则随NaCl胁迫浓度的提高而上升。NaCl胁迫下上述指标在不同耐盐品种间存在明显差异 ,而且NaCl胁迫浓度与RWC、Ψw、Pn、Tr、Gs呈极显著的负相关。在NaCl浓度为 85mmol·L-1 以上时 ,NaCl浓度与Ci、ABA含量呈极显著的正相关 ;RWC、Ψw与ABA间呈极显著负相关 ,与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的正相关 ;ABA含量与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的负相关。

关键词： NaCl胁迫甘薯水分代谢光合速率脱落酸

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砷对烤烟叶片水分代谢的影响

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2007年第6期35卷 73-76页

作者：常思敏贾东坡马新明刘国顺河南农业大学农学院河南郑州450002 河南农业职业学院河南中牟451450

为了探讨砷毒害与烤烟水分代谢的关系,采用盆栽试验研究了砷对烤烟叶片水分代谢的影响。结果表明,砷使烤烟叶片的水势、蒸腾速率、气孔导度、自由水含量和单叶水分利用效率降低,但使叶片含水量、束缚水含量、束缚水和自由水比值提高。... 详细信息

为了探讨砷毒害与烤烟水分代谢的关系,采用盆栽试验研究了砷对烤烟叶片水分代谢的影响。结果表明,砷使烤烟叶片的水势、蒸腾速率、气孔导度、自由水含量和单叶水分利用效率降低,但使叶片含水量、束缚水含量、束缚水和自由水比值提高。土壤中砷含量越高,砷对烤烟叶片水分代谢的影响程度越大。砷对烤烟生育前期叶片水分代谢的影响大于中、后期。说明砷严重影响了烤烟的水分代谢,降低了水分在生理代谢方面的功能。

关键词：砷毒害烤烟叶片水分代谢

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盐度对秋茄幼苗的生长和水分代谢的效应

厦门大学学报（自然科学版） 1990年第5期29卷 575-579页

作者：郑文教林鹏厦门大学环境科学研究所

探讨了不同盐度海水砂培 45～47 d的秋茄幼苗的生长特性和水分代谢状况。结果表明:5～10‰的低盐度对高度生长以及5～15‰的低盐度对根、茎、叶和总生物量具有正刺激效应;高盐度(20‰以上)起抑制作用。随着盐度的提高,叶片变小,根/苗、... 详细信息

探讨了不同盐度海水砂培 45～47 d的秋茄幼苗的生长特性和水分代谢状况。结果表明:5～10‰的低盐度对高度生长以及5～15‰的低盐度对根、茎、叶和总生物量具有正刺激效应;高盐度(20‰以上)起抑制作用。随着盐度的提高,叶片变小,根/苗、根/叶生物量率曲线呈上升(盐度 0～5‰)至平缓(盐度 5～15‰)到上升(盐度 20～25‰)至陡升(盐度 25～35‰)趋势。盐度的提高,叶片水势、蒸腾速率、气孔导度降低而扩散阻力提高。最适生长的盐度在5～15‰之间;更高的盐度虽可生长,但已受胁迫,表现为生态抗盐适应性。

关键词：盐度秋茄幼苗水分代谢红树林

根系温度对番茄的影响（Ⅱ）———根系温度对蕃茄光合作用和水分代谢的影响

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植物研究 1996年第2期16卷 214-218页

作者：冯玉龙刘恩举崔臻祥

３０℃根温时蕃茄光合速率最大，根温降低或升高时，光合速率均降低。不同根温影响光合作用的机制不同，１５℃根温影响了叶绿素含量及ａ／ｂ比；４０℃根温影响叶片水导、叶内ＣＯ２分压并引起光合产物在叶片中的积累；２０－３０℃根... 详细信息

３０℃根温时蕃茄光合速率最大，根温降低或升高时，光合速率均降低。不同根温影响光合作用的机制不同，１５℃根温影响了叶绿素含量及ａ／ｂ比；４０℃根温影响叶片水导、叶内ＣＯ２分压并引起光合产物在叶片中的积累；２０－３０℃根温时叶肉阻力等因素可能是光合作用的限制因子。３０℃根温时蕃茄蒸腾速率最大，水分利用率最小，根温降低或升高，蒸腾速率均下降，水分利用率升高。低根温时，气孔部分关闭；高根温时，气孔关闭的同时根部阻力增大。

关键词：蕃茄根系温度光合作用水分代谢