分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 摘 要：探究荒漠植物叶片和根系形态特征对干旱胁迫的响应，有助于理解和预测气候变化条件下荒漠植物的生 长调控策略。本研究以典型荒漠植物珍珠柴（Caroxylon passerinum）幼苗为研究对象，设置慢速干旱和快速干旱两种处理，测定叶片和根系相关的形态指标，分析了珍珠柴幼苗在不同干旱胁迫下叶片和根系的形态特征及两者之间的关系。结果表明：（1）随干旱胁迫时间延长，两种处理下的粗根直径减小，快速干旱处理的细根比根长、比根面积均减小，而快速干旱处理的叶组织密度增加，慢速干旱处理后粗根组织密度整体增大，而快速干旱处理则呈先增后减。（2）生长末期（54 d），两种处理下的粗根直径显著下降，快速干旱处理的肉质化程度和含水量分别显著低于对照和慢速干旱处理，胁迫37 d时，两种干旱处理下的珍珠柴粗根组织密度显著增大，并且慢速干旱大于快速干旱。（3）粗根比根长、粗根组织密度、细根比根长、比叶面积是珍珠柴性状变异的主要指标，相关性分析发现，珍珠柴 叶片和根系共有29对性状之间相关联。综上所述，珍珠柴叶片、粗根、细根在不同水分处理下均表现出不同的适应策略，在两种干旱处理下珍珠柴通过减小粗根直径响应干旱胁迫。在快速干旱条件下，珍珠柴通过增大叶组织密度，减小细根比根长和比根面积等适应土壤水分亏缺。珍珠柴通过叶片、根系性状内部，叶片与根系性状之间的协同或权衡策略适应干旱。
分类： 生物学 >> 植物学 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 自然降水是干旱地区植被重要的水分来源，为了探明荒漠灌木叶片在降水变化的应对对策，以典型荒漠 灌木为研究对象，测定不同降水条件下叶片形态性状和化学计量指标，分析其叶片功能性状的总体特征及各个功 能性状与环境因子的关系。结果表明：（1）红砂（Reaumuria soongorica）叶片肉质化程度和含水量随自然降水量的 减少呈逐渐增大的趋势；盐爪爪（Kalidium foliatum）叶片组织密度随自然降水量的减少整体呈增大的趋势；（2）红 砂和白刺（Nitraria tangutorum）C含量、白刺和珍珠猪毛菜（Salsola passerina）叶片N含量随自然降水量的减少整体呈 增大的趋势；珍珠猪毛菜和盐爪爪叶片N∶P均小于14，即其在生长发育中主要受氮素限制；（3）红砂、白刺和盐爪爪 叶片组织密度与年均降水量呈正相关关系；红砂、白刺的比叶面积与海拔呈负相关关系，红砂、白刺、珍珠猪毛菜的 P含量与海拔呈负相关关系。综上所述，在干旱环境中，不同的植物表现出不同的生态适应策略，其中盐爪爪通过 减小比叶面积、增加叶组织密度，白刺和珍珠猪毛菜通过增加叶片N含量，红砂通过增加叶片的肉质化程度和含水 量等来适应干旱少雨的荒漠环境；年均降水量和海拔是影响植物生长发育的主要限制环境因子。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力，也包括复水之后的恢复能力，因此，开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究，对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理，测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标，分析了其生长、生物量分配及根系形态特征对干旱-复水的响应。结果表明：（1）与适宜水分相比，干旱胁迫下红砂幼苗基径和株高相对增量以及地上、地下和总生物量显著减小（P<0.01），各干旱胁迫下红砂幼苗基径相对增量随时间增加呈现减小的变化趋势；复水后中度和重度胁迫处理下红砂幼苗基径和株高相对增量较大，表明红砂幼苗在较严重的干旱胁迫下复水时，其地上部分恢复生长更快；（2）与适宜水分相比，干旱胁迫下红砂幼苗比根长显著增加（P<0.01），表明红砂幼苗可通过根系伸长生长以适应干旱胁迫；复水后重度干旱胁迫处理下红砂幼苗总根长、根表面积和总根体积减小，而红砂幼苗根系直径显著增加（P<0.01），表明红砂幼苗在重度胁迫处理下根系恢复力减弱。综上所述，干旱胁迫期间红砂幼苗通过加快基径和根系的生长储存更多物质来应对胁迫环境，从而表现出较强的抵抗力；复水后红砂幼苗通过加快地上部分生长和根系直径与比根长的增大来恢复生长，有助于提高其较强的恢复能力。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以红砂幼苗为研究对象，测定了不同降水［降水减少30%（W-）、自然降水（W）和降水增多30%（W+）］和氮添加［N0（0 g·m-2·a-1）、N1（4.6 g·m-2·a-1）、N2（9.2 g·m-2·a-1）、N3（13.8 g·m-2·a-1）］条件下红砂幼苗叶片的脯氨酸（Pro）、叶绿素（Chl）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和可溶性蛋白（SP）含量。结果表明：（1）在自然降水量（W）和降水量增加30%（W+）条件下，随施氮量的增加，红砂脯氨酸和叶绿素含量呈增加趋势，说明水分条件适宜时，水氮会发挥耦合效应促进脯氨酸和叶绿素的积累。（2）在无氮添加（N0）和低氮（N1）水平下，自然降水量（W）条件下的POD活性分别显著小于降水量减少30%（W-）条件下的值，中氮（N2）、高氮（N3）水平下则明显相反。说明在低氮水平下，降水量增加抑制POD活性的增加，而中氮和高氮添加极大地减缓这种抑制作用，促进POD活性的增强，表现了氮水间的补偿效应。（3）在自然降水量（W）条件下，随氮添加量的增加，可溶性蛋白含量先增大后减小，而降水量减少30%（W-）条件下，氮添加对可溶性蛋白含量影响不显著。说明在正常水分条件下，适量的氮素添加会促进植物体内蛋白的转化，但当施氮量达到一定临界值时，氮素含量的持续增加将会抑制可溶性蛋白的产生，而水分亏缺时施氮对可溶性蛋白的转化无显著影响。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 水分和氮素是荒漠生态系统植物生长的主要限制因子，了解降水变化和氮沉降加剧如何影响典型荒漠植物根系形态特征，有助于揭示全球气候变化背景下的典型荒漠植物响应和适应机制，为有效进行荒漠植物恢复建设及管理提供理论依据。采用盆栽试验，研究了红砂（Reaumuria soongorica）幼苗根系形态特征对不同氮添加量（0g·m-2·a-1）、4.6 g·m-2·a-1、9.2 g·m-2·a-1和13.8 g·m-2·a-1和降水处理［（70%（W-）、100%（自然降水W）、130%（W+）］的响应。结果表明：（1）降水对红砂幼苗总根长、总表面积、总根体积、根系生物量、比根长和比表面积均有极显著影响（P0.05）。同一氮水平下，随降水量的增加红砂总根长、总表面积、总根体积、根生物量、比根长、比表面积均呈现增大的趋势，且在降水量130%处理下（W+）各相关指标达到最大值；在降水量70%（W-）和降水量不变（W）的条件下，红砂根系各形态指标随着氮添加量的增加呈现出先增大后减小的趋势，而在降水量130%条件下（W+），各指标随着氮含量的增加大致呈先减小后增大的趋势，且各个指标均在增水、高氮水平时最大。可见，红砂根系生长主要取决于降水，且红砂根系生长存在明显的水氮耦合效应，在高水、高氮条件下，红砂根系生长促进效应最明显。在我国西北干旱和半干旱区，可以在雨季降水量大时通过施入氮肥（N3）来促进红砂根系快速生长、下扎；在干旱少雨时，通过施入适量的氮肥（N1）来促进红砂根系的生长，缓解干旱对红砂根系的限制作用。
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