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干旱胁迫对沙蒿叶片水分含量、光合特性及抗氧化酶的影响

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西北林学院学报 2025年第1期40卷 42-50页

作者：柴成武王方琳赵鹏付贵全唐卫东甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃武威733000

以2年生沙蒿实生苗为材料,通过盆栽控水试验测定不同水分条件沙蒿叶片水分含量、光合特性及抗氧化酶活性,分析各指标在干旱胁迫过程中的变化特征、响应机制及其与土壤水分的定量关系,揭示沙蒿对干旱胁迫的响应规律。结果表明,1)随着干... 详细信息

以2年生沙蒿实生苗为材料,通过盆栽控水试验测定不同水分条件沙蒿叶片水分含量、光合特性及抗氧化酶活性,分析各指标在干旱胁迫过程中的变化特征、响应机制及其与土壤水分的定量关系,揭示沙蒿对干旱胁迫的响应规律。结果表明,1)随着干旱胁迫时间增加,沙蒿叶片相对含水量(RWC)持续降低,叶片水分亏缺(RWD)呈波动式上升趋势;2)沙蒿总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)含量均随胁迫时间增加而持续降低,胁迫30 d时均降为最小值,而类胡萝卜素含量随胁迫时间增加逐渐升高;3)沙蒿净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、水分利用效率(WUE)等主要气体交换参数对土壤水分都表现出明显的阈值响应,适宜进行正常光合生理活动的土壤含水率阈值为6.48%~17.51%;4)沙蒿PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、有效光化学量子效率(F_(v)′/F_(m)′)及光化学淬灭系数(qP)均随干旱胁迫时间增加而逐渐降低,而非光化学淬灭系数(NPQ)呈平缓上升趋势;5)沙蒿叶片中丙二醛(MDA)含量随胁迫时间增加而升高,持续干旱胁迫导致MDA大量积累;超氧化物歧化酶(SOD)活性也随胁迫时间增加而升高,30 d时达到最大值;过氧化物酶(POD)活性能对干旱胁迫做出较早的响应,胁迫12 d时达到峰值;过氧化氢酶(CAT)活性对干旱胁迫的敏感性较差,持续干旱对沙蒿CAT活性产生抑制。研究发现,在干旱胁迫条件下,沙蒿会通过提高叶片光能捕获转换能力、增强抗氧化水平等方式适应干旱环境。

关键词：沙蒿干旱胁迫叶片水分含量光合特性抗氧化酶活性

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干旱胁迫对荒漠植物梭梭幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响

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草业科学 2025年第2期42卷 288-294页

作者：汪媛艳柴成武纪永福王方琳赵鹏付贵全唐卫东肖斌甘肃省风沙灾害防治重点实验室/甘肃民勤荒漠草地生态系统国家级野外站/甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070

为探讨在土壤干旱逐渐加重过程中荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗各指标的响应机制,利用盆栽试验测定人工浇水后自然干旱过程中梭梭幼苗叶片水分、保护酶活性和渗透调节物质的变化特征。结果表明:1)梭梭叶片相对含水量(RWC)随... 详细信息

为探讨在土壤干旱逐渐加重过程中荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗各指标的响应机制,利用盆栽试验测定人工浇水后自然干旱过程中梭梭幼苗叶片水分、保护酶活性和渗透调节物质的变化特征。结果表明:1)梭梭叶片相对含水量(RWC)随自然干旱天数增加而降低,相对水分亏缺(RWD)呈波动式上升趋势。2)持续干旱对梭梭细胞膜伤害较大,叶片相对电导率(REC)逐渐增大,但丙二醛(MDA)积累不明显。3)幼苗可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SPC)、脯氨酸(Pro)含量及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性对持续干旱的响应不一致,植物主要依靠POD、SOD、Pro的协同作用来抵御土壤水分减少对其细胞造成的伤害。综上可知,土壤自然干旱过程中,梭梭幼苗通过累积渗透物质来维持细胞膨压、增加抗氧化酶活性以减轻或延缓细胞膜的伤害,从而增强对土壤干旱的适应性,以保证自身生理代谢活动的正常进行。

关键词：自然干旱梭梭幼苗叶片水分保护酶活性渗透调节物质土壤水分响应机制

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不同生长激素对白刺硬枝扦插育苗的影响

防护林科技 2025年第2期 13-16页

作者：鲁国瑜姜生秀张莹花赵鹏张裕年张逸君甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心祁连自然保护站甘肃武威733000 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地(甘肃省治沙研究所) 甘肃兰州730070

以白刺1~2年生枝条为材料进行硬枝扦插试验,探讨不同质量浓度萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和吲哚乙酸(IAA)对插条当年成活率和生长状况的影响。结果表明:从成活率看,NAA质量浓度为200 mg·L^(-1),IBA质量浓度为50、100、200 mg·L^(-1),... 详细信息

以白刺1~2年生枝条为材料进行硬枝扦插试验,探讨不同质量浓度萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和吲哚乙酸(IAA)对插条当年成活率和生长状况的影响。结果表明:从成活率看,NAA质量浓度为200 mg·L^(-1),IBA质量浓度为50、100、200 mg·L^(-1),IAA质量浓度为50、200 mg·L^(-1)时,有助于提高白刺硬枝扦插成活率;从生长情况看,NAA质量浓度为50、100、200 mg·L^(-1),IBA为50、200 mg·L^(-1),IAA为50、100 mg·L^(-1)时,促进白刺营养生长。综合考虑因素间交互作用,促进白刺硬枝扦插成活生长最佳处理为NAA质量浓度为200 mg·L^(-1)处理,成活率达58.75%,苗高13.14 cm,冠幅10.08 cm。

关键词：白刺生长激素成活率苗高

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黑果枸杞抗旱部分生理策略研究

干旱区资源与环境 2021年第7期35卷 183-189页

作者：胡静胡小柯尉秋实甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治省部共建国家重点实验室兰州730030

本研究利用山梨醇模拟干旱胁迫,对黑果枸杞进行不同程度的渗透处理,探讨干旱胁迫下黑果枸杞体内Na^(+)、K^(+)、脯氨酸、可溶性糖各渗透调节物质的积累情况,分析渗透势的变化及光合作用,探究其抗旱的生理策略。研究表明:-0.25MPa处理可... 详细信息

本研究利用山梨醇模拟干旱胁迫,对黑果枸杞进行不同程度的渗透处理,探讨干旱胁迫下黑果枸杞体内Na^(+)、K^(+)、脯氨酸、可溶性糖各渗透调节物质的积累情况,分析渗透势的变化及光合作用,探究其抗旱的生理策略。研究表明:-0.25MPa处理可刺激黑果枸杞生长;-0.5--1.0MPa处理下,叶中Na^(+)急剧升高,而K^(+)却保持稳定,黑果枸杞可通过提高Na^(+)浓度,维持K^(+)稳定来抵御干旱胁迫;而-0.25--1.5MPa处理下,其体内的脯氨酸及叶中可溶性糖含量明显增加,同时,渗透势显著下降,表明两者在黑果枸杞抗旱中也具有重要作用。此外,干旱胁迫下其蒸腾速率显著下降,水分利用效率显著提高,说明减少体内水分的散失,进而提高水分利用效率植株延迟脱水能力增加也是黑果枸杞抗旱的有效策略。

关键词：黑果枸杞干旱胁迫渗透调节剂光合作用

沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率研究——以甘肃河西走廊为例

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太阳能学报 2020年第11期41卷 126-134页

作者：王祺尚雯常兆丰刘淑娟王方琳孙涛甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃省治沙研究所临泽734200 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地甘肃省治沙研究所兰州730070

基于对甘肃河西走廊沙漠戈壁5个典型地市已建光伏基地光电转化量、该区荒漠植物生物量及盖度的调查,研究得出光伏年均太阳能利用率为5.536%,是荒漠植物年均太阳能利用率0.035%的158.17倍,且光伏太阳能利用率在5个典型地市间相对荒漠植... 详细信息

基于对甘肃河西走廊沙漠戈壁5个典型地市已建光伏基地光电转化量、该区荒漠植物生物量及盖度的调查,研究得出光伏年均太阳能利用率为5.536%,是荒漠植物年均太阳能利用率0.035%的158.17倍,且光伏太阳能利用率在5个典型地市间相对荒漠植物太阳能利用率的变化幅度更小,具有一定的稳定性;光伏太阳能利用率最主要的外界影响因素为太阳辐射,其次还与光伏基地下垫面介质有关。综上,沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率的相对高效性和稳定性,在区域环境生态建设领域具有重要而深远的学术研究价值。

关键词：光伏产业荒漠植物太阳能利用率沙漠戈壁河西走廊

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

河西走廊天然胡杨林的分布和更新特征及其与土壤因子的关系

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干旱区研究 2023年第2期40卷 224-234页

作者：马俊梅马剑平满多清郭春秀张裕年赵鹏王飞李元星甘肃省治沙研究所甘肃兰州730000 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地甘肃武威733000

通过对河西走廊天然胡杨林立地类型、分布、生长、更新特征及土壤因子调查,分析河西走廊天然胡杨分布、更新特征及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)河西走廊天然胡杨林分布以疏勒河、黑河、石羊河三大流域的河岸阶地、古河道阶地及各... 详细信息

通过对河西走廊天然胡杨林立地类型、分布、生长、更新特征及土壤因子调查,分析河西走廊天然胡杨分布、更新特征及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)河西走廊天然胡杨林分布以疏勒河、黑河、石羊河三大流域的河岸阶地、古河道阶地及各流域下游绿洲耕地边缘为主。根据土地利用现状和立地条件,将现有天然胡杨林分为弃耕地林地、耕地及灌渠周围林地、现河道沿岸林地、古河道及戈壁低洼地林地4个类型。(2)耕地及灌渠周围林地和现河道沿岸林地胡杨生长、龄级构成及幼苗更新均优于弃耕地林地和古河道及戈壁低洼地林地;仅单位面积更新幼苗株数而言,耕地及灌渠周围林地最多,均值为22.13,其次是弃耕地林地20.92、现河道沿岸林地10.50,古河道及戈壁低洼地林地最少,为1.33。(3)不同类型胡杨林中,土壤因子各不相同,在0~20 cm及20~40 cm土层中,耕地及灌渠周围林地、现河道沿岸林地土壤含水量均高于弃耕地林地和古河道及戈壁低洼地林地,且具显著性差异(P0.05);土壤电导率在0~20 cm和20~40 cm土层中,表现为弃耕地林地显著小于其他3类林地(P<0.05),尤其40~60 cm土层中,古河道及戈壁低洼地林地显著大于其他3类林地(P<0.05);不同类型林地中,除0~20 cm土层中粗沙粒外,各土层中耕地和灌渠周围林地土壤黏粒、粉粒、粗沙粒占比均高于其他3类林地(P<0.05)。(4)土壤水分、速效P含量与胡杨中龄、幼龄及幼苗株数呈正相关关系(P<0.05)。加强林地管护,适时疏枝、去除枝枯梢、间伐及灌溉补水,可推动胡杨林可持续发展。

关键词：河西走廊天然胡杨分布更新土壤因子

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长穗柽柳(Tamarix elongata)组织培养及植株再生研究

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干旱区资源与环境 2021年第6期35卷 176-181页

作者：王方琳尉秋实柴成武王昱淇张红媛甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室兰州730070

试验以干旱盐碱地优势物种长穗柽柳的叶片、嫩茎、嫩根为外植体材料,在筛选最适宜其愈伤组织诱导材料的基础上,探讨不同培养基、外源激素种类(6-BA、2,4-D、IBA、NAA)和大量元素CaCl2浓度变化对不定芽诱导、增殖及生根的影响,建立其组... 详细信息

试验以干旱盐碱地优势物种长穗柽柳的叶片、嫩茎、嫩根为外植体材料,在筛选最适宜其愈伤组织诱导材料的基础上,探讨不同培养基、外源激素种类(6-BA、2,4-D、IBA、NAA)和大量元素CaCl2浓度变化对不定芽诱导、增殖及生根的影响,建立其组织培养植株再生体系。结果表明:1)嫩茎是最适宜长穗柽柳进行愈伤组织诱导的外植体,在MS+1.5mg·L^(-1)6-BA+0.3mg·L^(-1)IBA的培养基配方中,出现诱导率最大值65.33%。2)MS+1.5mg·L^(-1)6-BA+0.05mg·L^(-1)NAA是最适宜进行不定芽诱导的培养基配方,诱导率最大值为57.32%。3)在MS+3.0mg·L^(-1)6-BA+0.5mg·L^(-1)2,4-D的培养基中不定芽增殖率为最大值63.29%,增殖数量多且生长健壮。4)最适宜的生根培养基为1/2 MS+1/2 CaCl2+3.0mg·L^(-1)IBA,最早13 d开始生根,平均根长3.52 cm,生根率82.16%,瓶苗主根长、毛根较多、长势好,有利于后期炼苗和移栽定植。

关键词：荒漠植物长穗柽柳组织培养植株再生

石羊河下游不同类型荒漠草地黑果枸杞群落结构特征及土壤特性研究

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草业学报 2018年第9期27卷 14-24页

作者：郭春秀马俊梅何芳兰王理德李金辉安富博袁宏波刘开琳甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室甘肃武威733000 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070

通过对石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞群落物种组成及土壤特性的研究,结果表明:1)所调查群落中共有植物31种,分属9科27属,其中灌木植物12种,多年生草本8种,一年生草本11种;单科单属种较多,占到了总科数的50%;且黑果枸杞在不同... 详细信息

通过对石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞群落物种组成及土壤特性的研究,结果表明:1)所调查群落中共有植物31种,分属9科27属,其中灌木植物12种,多年生草本8种,一年生草本11种;单科单属种较多,占到了总科数的50%;且黑果枸杞在不同群落中优势地位明显,对群落的结构、生态系统功能及稳定性具有重要作用。2)相同土层不同类型荒漠草地,0~10cm、10~20cm、20~40cm及40~60cm下盐碱地有机碳含量最高,其值分别为1.08%、0.98%、0.89%、0.972%。与沙地相比,土壤有机碳(盐碱地)差异显著(P0.05)。同一类型荒漠草地不同土层,土壤有机碳、土壤有效磷(盐碱地)、土壤全钾(沙丘)、土壤全磷(盐碱地和砾石)具有明显的表聚效应。3)不同类型荒漠草地土壤微生物量总体表现为盐碱地>沙地>固定半固定沙地>砾石,不同类型荒漠草地土壤微生物量差异不同,盐碱地中4种酶活性均为最高,同一类型荒漠草地不同土层,随着土层的加深,土壤微生物量和蔗糖酶逐渐减少。4)土壤有机质与微生物生物量碳、微生物生物量氮和磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P化氢酶呈显著正相关(P<0.05);土壤全磷含量与脲酶、磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P<0.01),与微生物量氮呈显著正相关(P<0.05)。土壤速效钾含量与微生物量碳和磷酸酶呈极显著正相关(P<0.01)。

关键词：石羊河下游荒漠草地黑果枸杞群落植被特征土壤特性