关键词： 深山含笑   光响应   日变化   净光合速率   蒸腾速率  

摘要： 为了解深山含笑(Michelia maudiae)在不同季节的光合生理特性，探究其适生机制并为其广泛引种栽培提供理论依据，利用Li-6400XT便携式光合作用测量系统对深山含笑的光响应曲线和光合日变化参数进行测定，分析深山含笑光合生理指标的季节变化。研究发现：(1)深山含笑的光补偿点在20～60 μmol·m-2·s-1，光饱和点在800～1000 μmol·m-2·s-1；(2)净光合速率日变化曲线在春、夏两季为双峰曲线，存在明显的光合“午休”现象；在秋、冬两季为单峰曲线；(3)四季的蒸腾速率日变化均在14:00达到最大值；(4)日均净光合速率在夏季最强，冬季最弱，春、秋两季的差距不大。综上可知，深山含笑为喜光的强阳性植物，在城市绿化建设中应栽植在光照条件较好的地方。

关键词： 全球变化   植物   水分生理生态特征   气候变化   土地利用变化   人类活动   生态系统   可持续发展  

摘要： 全球变化是当今世界面临的重大挑战,涵盖气候变化、土地利用变化和人类活动等多个关键因素。植物作为生态系统的基石,在这一变化过程中发挥着关键的角色。植物水分生理生态特征的变化对于生态系统的稳定性和可持续发展具有重要影响。深入研究全球变化对植物水分生理生态特征的影响以及植物对全球变化的响应机制对于揭示植物与环境之间的相互作用关系至关重要。目前,有关全球变化如何影响植物的研究已受到学者们的广泛关注,但大多聚焦于全球气候变化过程,对土地利用变化和人类活动对植物的影响描述仍十分有限。本文旨在综述全球变化对植物水分生理生态特征的影响,并重点关注气候变化、土地利用变化和人类活动对植物水分关键过程的影响。通过综合分析相关研究成果,总结已有观察和实验结果,本文对全球变化背景下植物水分生理生态特征的变化进行了全面深入的讨论。通过这样的努力,为揭示植物与全球变化之间的复杂关系提供新的见解,并为环境保护和生态可持续发展提供科学指导。

关键词： 新农科   植物生理学   教学改革   课程体系  

摘要： 随着“互联网+”技术的快速发展和教育教学的实际需要,线上线下混合式新型教学模式已经成为各大高校教学改革的新趋势。在新农科背景下,开展线上线下混合式教学模式课程改革,既是拓宽师生教学渠道的关键之举,也是保证师生应对客观形势影响下教学困境的重要手段。以植物生理学课程为例,立足新农科培养创新型、复合型涉农人才的目标导向,结合新农科背景下本科课程“一师一优课”建设要求以及网络智能化的特点,以“超星学习通”网络教学为平台,探索新农科背景下植物生理学“线上构建+线下强化”的混合式新型教学模式,以期推动信息与教育深度的纵向改革,为涉农类其他课程的线上线下混合式教学提供有益借鉴。

关键词： 菌根菌   丛枝菌根真菌   叶片生理   接菌效应   Meta分析  

摘要： 叶片作为植物的重要器官,其养分、光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,以及各种酶活性都是表征其生理的重要参数;而光合作用、蒸腾作用则是叶片重要的生理活动指标。菌根菌是一类与绝大多数植物形成共生的土壤微生物,能够影响叶片生理。本研究选择分布最广泛的丛枝菌根菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF),针对以往大多数研究只关注单一植物接种AMF探究其生理功能的问题,采用Meta分析(Meta-analysis)的定量研究方法,对152篇相关文献整理建库,评估了AMF对植物叶片生理的影响,探究了不同分类水平上AMF的效应。结果表明:AMF显著提高了叶片氮、磷、钾、钙、镁和锌含量,提高了12.6%~26.3%;增加了叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量,分别增加了16.3%、12.1%和11.1%;对可溶性糖和可溶性蛋白则分别提升了34.8%和18.4%;同时,AMF提高了叶片各种酶活性,分别为过氧化物酶31.3%、超氧化物歧化酶17.8%、过氧化氢酶23.3%、多酚氧化酶59.1%、苯丙氨酸解氨酶65.3%;AMF提高了叶片的净光合速率(27.7%)和蒸腾速率(31.1%)。表明AMF因分类(科、属、种)不同,对叶片生理的影响也存在差异。本研究系统评价了AMF对叶片生理的影响,丰富了AMF的功能多样性理论,为筛选改善叶片生理的高效AMF提供了切实的依据。

关键词： 红树林   低温   光合荧光   抗氧化系统   叶绿体结构  

摘要： [目的]探索两种不同耐寒红树植物对低温胁迫的生理响应机制,为红树林抗寒性研究提供重要理论依据。[方法]以秋茄、红榄李幼苗为试验材料,设置25℃(昼)/20℃(夜)、24 h7℃(昼)/4℃(夜)、48 h7℃(昼)/4℃(夜)3个处理,分别比较分析了两种红树植物幼苗叶片的光合参数、荧光特征、抗氧化能力、叶绿体超微结构等生理过程对低温响应的差异。[结果]低温胁迫抑制红榄李幼苗生长和光合作用,而对秋茄的影响却较小。在低温胁迫处理48 h后,红榄李幼苗叶片超氧歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著降低,而超氧阴离子(O_(2)^(·-))、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量、丙二醛(MDA)含量增加,同时气孔关闭,光合色素合成受阻,叶绿体超微结构受损,最终导致叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学效率(φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)以及非光化学猝灭系数(NPQ)等降低。相同低温胁迫下秋茄幼苗叶片P_(n)也受到抑制,但其P_(n)下降幅度约为红榄李的79%。[结论]秋茄耐寒能力较强于红榄李,这可能是因为秋茄在低温胁迫下不仅能够保持较高的气孔开张度、光合色素含量以及POD活性,维持较好的叶绿体超微结构,而且还会通过调控能量耗散减轻PSⅡ光抑制,降低低温胁迫带来的膜脂过氧化伤害,最终维持自身较强的光合能力。

关键词： 碳稳定同位素   氧稳定同位素   水分利用效率   气象因子   半量化模型  

摘要： 为探究青藏高原东南缘植物纤维素碳氧同位素组成与气候因子和植物生理指标间的关系，本研究以该区相似纬度、不同经度的8个样地植物为研究对象，通过分析植物叶片纤维素中δ13C、δ18O、分馏值(Δ13C、Δ18O)和水分利用效率(WUE)及环境因子特征，探讨青藏高原东南缘植物碳氧同位素随海拔和经度变化的规律，揭示其对不同环境及植被生理的指示程度，同时采用碳氧双同位素半量化模型，揭示研究区植物在不同环境下的生理适应机制。结果表明：植物纤维素Δ13C、Δ18O均随着海拔和经度的增加而减小，Δ13C受经度的影响较大，而Δ18O更易受到海拔变异的影响；Δ13C、Δ18O与温度(TEM)、降雨量(PRE)、潜在蒸散发(PET)、相对湿度(RH)呈显著正相关，其中PRE为Δ13C的主导气象因子，RH为Δ18O变异的主导气象因子。WUE随海拔和经度的升高而增加，且与Δ13C不同，WUE与海拔的相关性比与经度的相关性更高。碳氧联用模型预测表明，随着降雨和相对湿度的增加，植物气孔导度(gs)和最大净光合同化速率(Amax)减小，随着海拔和经度的增加，植物gs和Amax增加。有机物碳氧同位素联用可为青藏高原东南缘的气候追溯及植被生理研究提供更多的环境与气体交换信息。

关键词： 水稻   盐胁迫   PGRs   增施氮肥   生理特性  

摘要： 为探讨植物生长调节剂(PGRs)和氮肥对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长和耐盐性的影响,以常规水稻品种黄华占为试验材料,在盆栽条件下,设置施氮及盐胁迫处理:N1(0.1 g N/盆)、N2(0.15 g N/盆)、N1S(N1+0.3%NaCl)、N_(2)S(N_(2)+0.3%NaCl),以及调节剂效应处理:N1A[N1+40 mg·L^(-1)5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)]、N1D[N1+30 mg·L^(-1)乙酸二乙基氨基乙酯(DTA-6)]、N1AS[N1+40 mg·L^(-1)5-ALA+0.3%NaCl]和N1DS[N1+30 mg·L^(-1)DTA-6+0.3%NaCl],于三叶一心期叶喷DTA-6和5-ALA,24 h后按土量进行0.3%NaCl(盐的质量/土的质量,W/W)处理,测定各处理幼苗形态、抗氧化酶活性以及丙二醛、过氧化氢和光合色素含量。结果表明,与N1相比,N_(2)、N1A和N1D处理均能促进幼苗生长,增加光合色素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量并促进还原型谷胱甘肽(GSH)合成。以N1A处理效果最显著,N1A处理的地上干重、壮苗指数较N1处理增幅分别为15.37%~41.02%和29.17%~69.31%,过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量较N1处理分别显著降低25.90%~51.61%和4.10%~14.45%。与N1相比,盐胁迫N1S显著抑制了幼苗生长,N_(2)S、N1AS和N1DS均可缓解盐胁迫N1S处理对幼苗形态和生理的损伤。其中N1AS处理效果最佳,改善了幼苗的形态,增加了抗氧化酶活性、光合色素、可溶性蛋白和GSH含量,与N1S处理相比,N1AS处理的地上干重和总叶绿素含量增幅分别为31.08%~78.95%和15.90%~69.35%,MDA和H_(2)O_(2)含量分别显著降低37.38%~50.29%和6.43%~20.95%。综上所述,在盐与非盐胁迫下,叶面喷施5-ALA、DTA-6和增施氮肥均能促进水稻幼苗生长,提高叶片抗氧化酶活性,减少叶片活性氧H2O2和MDA含量,提高幼苗耐盐性,且叶面喷施5-ALA和DTA-6调节剂与增施定量氮肥(N_(2)和N_(2)S)处理效果相当。本研究结果为农业生产上实现氮肥减施增效提供了依据。

关键词： 濒危植物   叶片表型性状   光合作用   叶绿素荧光  

摘要： 黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)是我国特有种,被列为国家Ⅱ级重点保护植物和极小种群野生植物。为探讨黄梅秤锤树对不同光环境的响应与适应,选择3种生境中(林窗、林下、全光照)的植株为研究对象,比较不同生境中叶片表型性状、光合特征和叶绿素荧光特征。结果表明:林窗和林下生境黄梅秤锤树的比叶面积(SLA)显著高于全光照生境,叶厚度(LT)和叶干物质含量(LDMC)显著低于全光照生境;最大净光合速率(Pmax)和光饱和点(LSP)在全光照生境中最高,光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)在林下生境中最低;林窗和全光照生境黄梅秤锤树的表观电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光量子产量[Y(II)]、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(NPQ)都高于林下生境。黄梅秤锤树通过增加SLA,降低LCP、Rd和NPQ来适应弱光环境,通过增加LT、LDMC、LSP和NPQ来适应强光环境,对不同的生境表现出较强的适应性,对其种群更新与维持具有重要意义,也为其人工引种的成功提供重要保障。

关键词： 植物挥发物   植食性昆虫   昆虫行为   生长发育   生理生化  

摘要： 植物挥发物不仅对植食性昆虫的各种行为习性有重要的作用,也对其生长发育及生理生化代谢有着重要的影响,它们之间的关系目前是昆虫化学生态方面的研究热点,可为害虫防治的技术研究提供新的思路。本文综述了植物挥发物的种类及基本特性,植物挥发物在植食性昆虫行为习性中的作用,以及植物挥发物对植食性昆虫生长发育和生理生化的影响,并展望了植物挥发物研究应用前景。

关键词： 氮输入   氮素有效性   氮形态   植物生长   植物生理生态  

摘要： 氮(N)是控制植物结构和功能以及维持生态系统稳定的重要营养元素之一,外源输入氮素的有效性及形态的差异对植物的生长发育和生理特征产生显著的影响。由于全球气候变化和人类活动的干扰,大气氮沉降量日益增加,氮形态也发生改变,严重破坏植物的正常生长和生态系统的平衡稳定,已成为研究学者关注的热点问题。本文综述了不同氮输入水平和形态对植物的生长、光合作用、养分吸收以及代谢酶活性等方面的影响,归纳出:①适量氮输入能促进植物生长、光合作用和养分吸收能力,但当超出植物承受的阈值后,则对其产生抑制作用;②由于植物对氮素形态吸收偏好的差异,铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对植物的生长、光合作用、养分吸收以及代谢酶活性的影响效果不同,且适宜铵硝配比相较于单一某种氮素添加对大多数植物的促进作用更显著。提出未来的研究方向应着重考虑4个方面:①开展大尺度的长期监测控制实验;②利用分子生物学技术深入探究氮形态对植物影响的微观机理;③重点关注土壤根际环境对植物根系氮素吸收的影响;④综合分析氮输入与其他环境因子的交互作用,准确评估典型植物种群动态及群落结构变化。本研究为探究外源氮输入下植物生长生理机制和实现植物生产系统的可持续性提供理论参考。