土壤水分条件对克隆植物互花米草表型可塑性的影响_何军

合集下载

植物与生产环境题库一

植物与生产环境题库一1、问答题以玉米为例简述快速测定种子生活力的方法步骤。

答案：（1）数取玉米种子100粒，重复2（江南博哥）次，于30℃温水中浸16～20小时，使其吸水膨胀。

（2）取已吸胀的种子，用解剖刀沿胚平行方向中线纵切，使种子基部胚乳相连。

（3）将处理好的种子浸入5%的红墨水中，染色5～10分钟，然后用清水洗至溶液无红为止。

（4）观察鉴定，凡种胚不着红色的为有生活力的种子，种胚被染成红色的为无生活力的种子。

（5）计算种子生活力=（有生活力种子/供检种子数）×100%（6）重复间在最大容许差距内，两次结果平均，即为红墨水测定有生活力的种子百分率。

2、问答题氮肥应如何合理施用？答案：（1）氮肥的合理分配：①根据土壤的不同而选择分配方式；②根据作物的不同而选择分配方式；③根据地区和季节、雨水等条件选择分配方式；（2）利用氮肥施用技术，深施；（3）氮肥与其他肥料合理配施。

3、问答题植物开花结果与根、茎、叶的生长关系是什么？答案：根、茎、叶的生长即营养生长，开花结果即生殖生长，两者的关系是：（1）营养生长是植物转向生殖生长的必要准备；（2）营养生长与生殖生长存在矛盾：①营养生长与生殖生长关系协调；②营养生长与生殖生长关系不协调：营养过旺，生殖不良；③营养生长限制了生殖生长：营养不良，生殖抑制4、问答题根的初生结构和次生结构有何不同？答案：根的初生结构（根毛区的结构）从外到内分为表皮、皮层和维管柱（中柱鞘、维管束、髓）三部分。

形成层和木栓形成层都是由薄壁细胞恢复分裂而成的次生分生组织，由它们所形成的结构叫次生结构。

根的次生结构从外到内主要包括以下几部分：周皮（木栓层、木栓形成层、栓内层）、韧皮部（初生韧皮部、次生韧皮部）、形成层、木质部（次生木质部、初生木质部）和射线等部分。

有些植物的根还有髓。

5、问答题团粒结构对土壤肥力有哪些作用？如何创造良好的团粒结构？答案：作用：（1）大小孔隙兼备，比例适当；（2）能够协调水分和空气的矛盾；（3）能协调保肥与供肥性能；（4）具有良好的物理性和耕性。

植物的生长与发育与环境因素的交互关系研究进展

植物的生长与发育与环境因素的交互关系研究进展
汇报人：XX
汇报时间：2024-02-04
目录
• 引言 • 植物生长与发育的基本过程 • 环境因素对植物生长与发育的影响 • 植物生长与发育对环境因素的响应机
制
目录
• 植物生长与发育与环境因素交互关系的研究方法
• 研究展望与未来发展方向
01
引言
研究背景与意义
盐碱胁迫
盐碱土是限制植物生长和发育的重要环境因素之一。植物通过离子平衡调节、渗透调节、抗氧化防御等方式来适应盐碱环境。
温度胁迫
高温和低温都会影响植物的生长和发育。植物通过合成热激蛋白、改变膜脂组成、调节代谢途径等方式来适应高温和低温环境。
植物生长发育过程中的表观遗传调控
DNA甲基化
DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式，它参与调控植物基因表达和生长发育过程。环境因素如光照、温度等可以影响DNA 甲基化的程度和模式。
细胞分裂素
细胞分裂素是一类促进细胞分裂的激素，它参与调控植物器官发生、组织分化和细胞增殖等过程。环境因素如营养状况、水分状况等会影响细胞分裂素的合成和作用。
植物抗逆性对环境因素的响应与适应
干旱胁迫
干旱是影响植物生长和发育的主要非生物胁迫之一。植物通过调节气孔开闭、改变渗透压、合成抗逆蛋白等方式来适应干旱环境。
国外学者在此领域的研究更加深入，涉及分子生物学、基因组学等前沿领域，为揭示植物与环境交互关系的分子机制提供了有力工具。
随着生物技术的不断发展，未来研究将更加关注植物与环境因素交互作用的分子机制和网络调控，以及植物在不同环境条件下的适应性进化等问题。
研究内容与方法
研究内容
本研究将围绕植物生长与发育过程中光照、温度、水分等环境因素的交互作用展开，探讨这些因素对植物生长的影响及其机制。

土壤容重和含水量的关系

土壤容重和含水量的关系
土壤容重和含水量之间存在密切的关系。

土壤含水量是指土壤中含有的水分所占的百分比，而土壤容重则是指单位体积土壤的重量。

在一定的土壤类型和密度条件下，土壤含水量越高，其容重通常越低。

这是因为水分在土壤中起到润滑剂的作用，使得土壤颗粒之间的空隙增大，从而降低了土壤的整体密度和重量。

在干燥的土壤中，由于水分含量较低，土壤颗粒之间的空隙较小，导致土壤容重较高。

而当土壤含水量增加时，水分占据了更多的空间，使得土壤颗粒之间的空隙扩大，因此土壤容重会随之降低。

需要注意的是，当土壤含水量超过一定范围时，例如达到饱和状态，土壤容重可能会再次升高。

这是因为在过高的含水量下，土壤中的空气被排出，土壤颗粒被紧密地压缩在一起，导致土壤容重增加。

总之，在一般情况下，土壤含水量与土壤容重呈负相关关系，即含水量越高，容重越低。

但这种关系并不是线性的，需要注意饱和状态对土壤容重的影响。

表型可塑性精品

不再是简单的对应，表型不只由基因型决
定，还受环境因素和发育过程的影响。
单个基因型可以通过对发育过程的调
节，在一系列不同环境条件下通过产生不
同的表型来保持正常的生理功能，进而维持其适合度。这样除了自然选择介导的种群分化外，个体还可以通过表型可塑性来适应异质环境。

在长期进化过程中，两者存在着取舍和权衡。作为独立进化的性状，表型可塑性本身能够发生遗传分化。表型可塑性和遗传分化能够发生复杂的相互作用。
过程，基因组中原有的表观修饰印记都将
被抹去,恢复到“全能性”状态,因此亲本
在特殊发育环境中形成的表观基因组特性
不会传递给下一代;

换言之,子代不会“记住”父母曾经经历的
环境变异,也不会继承其可塑性变异特点。

然而,近年来逐步发现了一些表观遗传印记
的保护机制,能在表观遗传修饰式样的重塑
过程中有效保护部分基因位点的甲基化标
异主要源自发育的不稳定性是一种“环境噪音”只在当代表现,不能遗传。

2.大量证据表明不同基因型、不同种
群乃至不同物种通过表型可塑性变异适应
环境变化的能力差异很大,那么在基因组中
是否存在决定物种或种群可塑性能力的“
可塑性基因”(plasticity gene)？

3.1.1 可塑性变异的表观遗传调控以往研究生物与环境的相互作用以及物种的适应性进化十分强调遗传变异的作用,认
饰的指导作用参与表观遗传调控。

因此,表观基因组(epigenome)是环境修饰
的重要对象,在DNA序列(基因组)稳定不变
的情况下,表观基因组能随发育进程和环境
动荡发生动态变化,因而是适应性反应和表

克隆植物表型可塑性研究若干进展

第29卷　第4期2008年12月内蒙古农业大学学报Journal of Inne r Mongolia Agricultura l Universit yVol .29　No .4Dec .2008克隆植物表型可塑性研究若干进展3张　瑾1,　张明如2,　赵银宽3(1.　浙江林学院林业与生物技术学院,临安,311300;2.　浙江林学院旅游与健康学院,临安,311300;3.　内蒙古林业勘察设计院,呼和浩特,010020)摘要:　表型可塑性是克隆植物的重要特征,也是克隆植物生长发育和适应外界环境的重要机制。

本文总结了克隆植物表型可塑性的意义,克隆植物对不同光照、水分和养分条件的响应特征,以及目前采用的研究方法,认为克隆植物表型可塑性已有研究多关注形态生长特征,而从生理角度研究较少。

关键词:　克隆植物;　表型可塑性;　生理整合中图分类号:　Q943.2 文献标识码:　A 文章编号:1009-3575(2008)04-0271-05ADV ANCES IN RESE ARCHES OF PHE NOTYPICPLASIC I TY OF T HE C LONAL P LANTZH ANG Jin 1,　ZHANGM ing -ru 2,　ZHAO Yin -kuan3(1.　School of Forestry and B iotechnology,Zhejia ng F orestry Coll ege,L in ’a n 311300,China;2.　School of To uris m and H ea lth,Z hejiang F roestry College,L i n ’an 311300,China3.　InnerM ongoli a Forestry Survey a nd Design Institute ,Huhhot 010020,China )Abs tra c t:　Phenoty pic plastic ity is an i mportant characteristi c of the clona l p lant,and it is a lso one of the i mportant m echanis m s for the c l onal plants to gro w t h and adap t t o the he t e rogeneous envir on m ent .T his paper su mm ed u p the si gnificances of phenoty p ic pla sti c ity of the c l onal p lant,the response s of the clonal p l ant t o the lig ht,wate r and nutrients in the hete r ogeneous envir on ment,and the current re s ea rch m ethods about the phenoty pic pla stic ity of the cl ona l p lant .Up t o no w,the re s ea rche s of phen o t ypic pla sti c ity of the c l onal plant have been paid more a ttenti on t o t he gro wth fea t ures than the physi ologica l features.Ke y wo rd s:　Cl ona l p lant;　phen o t ypic p lasticity ;　physi ol ogica l integra tion 自然界生境资源的时空异质性表现为嵌块状和梯度渐变的特征[1]。

珍稀濒危植物四合木对水分增加的表型可塑性

第４７卷第９期２０１９年９月
东北林业大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．９Ｓｅｐ．２０１９
珍稀濒危植物四合木对水和浩特，０１００１９）
李宇杨福俊白文科李梓豪曹瑞
关键词四合木；水分；表型可塑性；生态适应策略分类号Ｑ９４８．１１ＰｈｅｎｏｔｙｐｉｃＰｌａｓｔｉｃｉｔｙｏｆＲａｒｅａｎｄＥｎｄａｎｇｅｒｅｄＴｅｔｒａｅｎａｍｏｎｇｏｌｉｃａｉｎＲｅｓｐｏｎｓｅｔｏＩｎｃｒｅａｓｉｎｇＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙ／／ＬｉｕＧｕａｎｚｈｉ，ＬｉｕＧｕｏｈｏｕ，ＬａｎＱｉｎｇ（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００１９，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）；ＬｉＭｉｎｙｕ，ＹａｎｇＦｕｊｕｎ（ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＰｌａｎｎｉｎｇｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎ）；ＢａｉＷｅｎｋｅ（ＣｈｉｎａＷｅｓｔＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）；ＬｉＺｉｈａｏ（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ）；ＣａｏＲｕｉ（ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１９，４７（９）：４４－４７，５７．ＷｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｏｎｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｏｆｒａｒｅａｎｄｅｎｄａｎｇｅｒｅｄＴｅｔｒａｅｎａｍｏｎｇｏｌｉｃａｂｙｆｉｅｌｄｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｔｅｓｔｔｏｒｅｖｅａｌｉｔｓｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｄａｐｔａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ．ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｙｅａｒｔｗｉｇｓｏｆＴ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａｈａｄｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｔｈａｔｔｈｅｌａｒｇｅｒｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｌｅａｆａｒｅａａｎｄｔｈｅｆｅｗｅｒｎｕｍｂｅｒｏｆｌｅａｆｏｒｔｈｅｌｏｗｅｒｌｅａｆｉｎｇｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．Ｔ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａｔｅｎｄｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｂｉｏｍａｓｓｔｏｔａｌｌｙ．Ａｎｄｔｈｅｔｒａｄｅｏｆｆｏｆｂｉｏｍａｓｓａｌｌｏｃａｔｉｏｎｗａｓｆｏｕｎｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｗｈｉｃｈｗａｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｌａｒｇｅｒａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｗａｔｅｒｗｉｔｈｉｎａｃｅｒｔａｉｎｒａｎｇｅ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｗａｓｏｐｐｏｓｉｔｅ．Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗａｔｅｒ２７．５４ｍｍｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒａｉｎｆａｌｌ，ｔｈｅｒｏｏｔｃａｐｒａｔｉｏｗａｓｔｈｅｍｏｓｔｌｅａｓｔｗｉｔｈｔｈｅｂｅｓｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｎｅｆｉｔｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｓｔｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｗａｓｍａｘｉｍｕｍｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ５４．４８ｍｍｗａｔｅｒｔｏｂｅｎｅｆｉｔｆｏｒｔｈｅｐｌａｎｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｎｄｅｘｅｓｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｇｒｏｗｔｈｌｅｎｇｔｈｏｆｃｕｒｒｅｎｔｙｅａｒｔｗｉｇｓ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍｉｄｄｌｅｓｉｚｅｄｔｈｉｃｋｒｏｏｔｓａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｒｏｏｔｓ，ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｉｎｅｒｏｏｔｓｗｅｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔＴ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａｔｅｎｄｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｆｏｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｓｏａｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｃｌｏｎａｌｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＴｅｔｒａｅｎａｍｏｎｇｏｌｉｃａ；Ｗａｔｅｒ；Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ；Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌａｄａｐｔａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ

间作对土壤水热·温室气体排放及作物的影响综述

间作对土壤水热㊃温室气体排放及作物的影响综述杨沛文,柴红敏,刘小梦,李昱儒,张又天,张镇企,陈可莹,李陆生∗㊀(华北水利水电大学,河南郑州450046)摘要㊀为了因地制宜地选择种植模式,充分利用水土资源㊁保护粮食安全㊁减少农田温室气体排放和促进我国绿色农业可持续发展,归纳了国内外关于间作系统的耗水量㊁土壤蒸发㊁土壤温度㊁温室气体排放㊁间作种间关系的影响因素及其对作物的影响㊂结果表明,间作模式的耗水量主要受环境因素与作物类型的影响,并且可以通过整合单作常用的水分调节措施减少耗水量,提高水分利用效率;间作具有双向调节土壤温度的功能;合理的间作模式可以改变田间小气候和土壤中微生物的生存环境,从而降低CO 2㊁N 2O 的排放,增加CH 4的吸收量;间作可以使水㊁肥在时空尺度上得到充分吸收,达到增加产量㊁改善品质的目的㊂关键词㊀间作;土壤水热;温室气体;种间关系;生长发育中图分类号㊀S 344.2㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀0517-6611(2023)13-0008-06doi :10.3969/j.issn.0517-6611.2023.13.002㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):Review on the Effects of Intercropping on Soil Moisture and Heat ,Greenhouse Gas Emissions and CropsYANG Pei-wen ,CHAI Hong-min ,LIU Xiao-meng et al㊀(North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou,Henan 450046)Abstract ㊀The aims of this study are to select planting mode according to local conditions,make full use of water and soil resources,protect food security,reduce greenhouse gas emissions from farmland and promote sustainable development of green agriculture in China.The effects of intercropping on water consumption,soil evaporation,soil temperature,greenhouse gas emissions,factors affecting interspecific relationship of intercropping system and their effects on crops were reviewed both at home and abroad.The results show that the water consumption of inter-cropping mode is mainly affected by environmental factors and crop types.Water consumption can be reduced and water use efficiency can be improved by referring to common water regulation measures in monoculture.Intercropping has the function of bidirectional regulation of soil temperature ,and can change the field microclimate and the living environment of microorganisms in the soil,thus reducing the emission of CO 2,N 2O and CH 4.Intercropping can make water and fertilizer be fully absorbed in space-time scale to increase yield and improve quality.Key words ㊀Intercropping;Soil moisture and temperature;Greenhouse gas;Interspecific relationship;Growth and development作者简介㊀杨沛文(1998 ),男,河南新乡人,硕士研究生,研究方向:农业水资源高效利用㊂∗通信作者,讲师,博士,从事水土资源高效利用研究㊂收稿日期㊀2022-12-23㊀㊀当前,水资源短缺情况加剧㊁耕地面积日益缩减,使我国粮食安全问题面临严峻挑战,并且随着人口的增长以及对饲料㊁纤维和生物燃料的需求增加,预计到2050年粮食需求量会翻一番[1],供需关系不平衡使粮食安全问题更突出㊂温室效应也是当今重大的环境问题,会造成粮食减产和极端天气频繁等自然灾害,农业系统的温室气体排放在近十年增加了10.1%[2],并占全球温室气体总量的14.0%[3]㊂因此,面临资源与环境的多重挑战,需要选择一种高产高效且生态友好的农业发展方式来挖掘农业生产潜力,保障粮食安全,带动我国农业的绿色可持续发展㊂间作是提高农田生产能力㊁降低农业生产环境成本㊁推动我国绿色农业可持续发展的重要手段㊂其最早可追溯到西汉时期,在‘祀胜之书“中出现了有关瓜豆间作的记载㊂20世纪60年代,间作在我国得到了广泛推广,有粮饲间作㊁农林间作㊁林果间作㊁粮菜间作等多种类型,尤其玉米和豆科植物间作最为普遍[4]㊂间作的主要优势包括可以充分吸收利用土壤中的多余水分与养分[5],可以通过影响温室气体排放的关键因子来减少土壤温室气体的排放[6],可以充分利用光能㊁时间和空间资源来提高生产力[7]㊂所以发展间作对提高农业生产的经济效益㊁社会效益㊁环境效益㊁节约土地资源和保障粮食生产等具有重大现实意义㊂虽然国内外学者对间作条件下的土壤㊁作物与生态环境影响等方面做了较多研究,但缺乏系统的归纳应用于指导实践㊂因此,该研究综述间作系统的土壤水热㊁土壤温室气体排放以及作物生长发育特点,旨在为农业生产过程中选择合适的耕作方式,充分利用水土资源㊁降低温室气体排放㊁增加作物产量和改善作物品质,为我国绿色农业可持续发展提供参考㊂1㊀间作系统的土壤水热状况1.1㊀间作系统的耗水量㊀间作系统的耗水量主要受环境条件和作物类型的影响[8]㊂间作条带之间由于水分竞争,会存在大量水分运移[9],为了满足间作系统的高产,就需要足够的水分支撑,所以在水资源充足地区发展间作具有巨大潜力㊂了解间作系统耗水规律,将供水与作物耗水规律相结合可以有效降低间作群体耗水量,从而使水资源短缺地区的间作得以发展㊂当前对间作耗水量的研究主要集中在空间布局㊁灌溉制度㊁施肥制度㊁耕作方式和覆盖措施等方面[10]㊂减少耗水量的基础是合理的作物搭配与适当的灌溉施肥㊂从空间布局上看,徐鹏等[11]指出,间作耗水量随着棉花行数的增加和株距的减少显著增大,因为间作棉花可以充分利用土壤贮水,间作系统的耗水量比单作加权平均高9.5%㊂Wang 等[12]认为在小麦/玉米间作系统中,耗水量随着玉米种植密度的增加而减少,并指出玉米根长密度的增加,地下相互作用的增强,使得土壤蒸发降低,减少了无效耗水量;从灌溉制度上看,牛伊宁等[13]研究指出,玉米/豌豆间作系统降低10%灌水水平并没有对耗水量产生显著影响,适当降低灌水水平可以在不影响产量的情况下减少无效耗水量;从施肥制度上看,李倩倩等[14]通过小麦/玉米间作试验发现,氮肥的使用会显著增加作物的耗水量,李含婷等[15]指出减氮㊀㊀㊀安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(13):8-1325.0%施肥可以减少玉米/绿肥间作系统的整体耗水,这些研究表明可以通过施肥调节间作耗水量㊂也有研究认为间作系统的耗水量受氮肥影响不显著[16]㊂通过优化耕作方法和覆盖也可以减少耗水量㊂例如,在小麦/玉米间作中,小麦留茬收割并压倒覆盖与不留茬相比,耗水量减少了0.8%~6.3%[17]㊂垄作交替灌溉可使高㊁低灌溉水平的耗水量分别比传统灌溉降低5.3%㊁3.0%[18]㊂研究表明,通过整合单作中常用的水分调节措施,可以有效减少间作的耗水量㊂1.2㊀间作系统的土壤蒸发㊀土壤蒸发作为无效耗水量在农田总耗水中所占的比重较大㊂间作模式对土壤蒸发的影响较为复杂,其可以通过种间竞争和互补对土壤蒸发和土壤水分消耗的空间梯度产生影响㊂间作系统的土壤蒸发与单作相比,受到配对作物㊁种植空间与时间等多种因素的影响,明确影响间作土壤蒸发的关键因子,对减少无效耗水有重要的指导作用㊂柴强等[19]研究表明,间套作生育期较长,对于整个生育期土壤的总蒸发量大于单作,但是间作系统的日平均土壤蒸发量较低㊂刘浩等[20]指出,棵间土壤蒸发主要受表层土壤含水率和叶面积指数的影响,在返青前小麦/玉米间作和单作土壤蒸发差距不大,而返青后间作的土壤蒸发显著高于单作,因为单作小麦冠层覆盖率高,而间作的预留行裸漏导致无效的水分消耗㊂高阳等[21]通过玉米/大豆间作试验指出玉米条带对地面的覆盖度小于大豆,玉米ʒ大豆2ʒ3带型的土壤蒸发量大于1ʒ3带型㊂多年来,研究者提出了各种减少间作无效农田用水量的策略,通过优化灌溉水平㊁施肥方式㊁覆盖和耕作措施来减少土壤蒸发㊂交替灌溉可通过减少地表土壤含水率来减少土壤水分蒸发[18],氮肥后移有利于间作玉米在豌豆收获后的生长发育,增加地表覆盖度可使间作系统的土壤蒸发减少15%~30%[16],免耕和铺设地膜增加了土壤与大气之间水热交换的物理阻隔,阻断了交换途径从而降低土壤蒸发[22]㊂1.3㊀间作系统的土壤温度㊀土壤温度是植物生长的关键因素,也是评估间作功能的重要参数㊂适宜的土壤温度有助于土壤和大气之间的气体交换,增强土壤中的微生物和根系的活性,并且可以降低温室气体的排放[23]㊂土壤温度的变化不仅取决于大气温度的波动,还受到种植制度的影响㊂间作系统复杂的边界条件会影响其土壤温度的变化㊂间作可以抑制土壤温度的升高,在一些炎热的月份,间作叶面积指数较大的作物可以有效缓解高温胁迫对作物造成的损害㊂Ai等[24]进行了3年枣/棉间作试验,结果表明,与单作枣树相比,间作使枣树与棉花6月以后的土壤温度均下降㊂Nyawade等[25]研究认为,间作增加了地表覆盖率和土壤水分含量,提高了植物拦截辐射的能力,并显著降低了0~ 30cm土层的土壤温度㊂紫云英/油菜间作[26]和核桃/小麦间作[27]等也得到了间作在高温时段可以降低土壤温度的结论㊂间作也可以抑制土壤温度的降低,起到保温作用㊂Olasantan[28]研究得出,在间作系统中,低位作物阻碍了夜间土壤温度向高水平作物的消散㊂王来等[27]研究得出,核桃与小麦间作模式推迟了11月份土壤温度的下降,并指出是由于落叶覆盖地面起到了保温的作用,这种情况对冬小麦的生长有利㊂间作具有双向动态调节土壤温度的功能,因此间作的土壤温度稳定性显著高于单作㊂采取不同的间作模式,可以通过改变作物的冠层结构与生长情况使作物根系处于适宜的温度,促进作物生长㊂2㊀间作对温室气体排放的影响2.1㊀间作对CO2排放的影响㊀部分研究表明,间作可以降低CO2排放㊂从排放量上看,章莹等[29]指出,减量施氮处理下,甘蔗ʒ大豆1ʒ2间作CO2排放量较甘蔗单作显著降低35.58%㊂Wu等[30]通过小麦/板蓝根间作试验发现,间作处理的小麦生育期总CO2排放通量与小麦单作相比降低了29.3%㊂Qin等[31]通过3年的小麦/玉米间作和豌豆/玉米间作试验表明,2种间作模式的平均碳排放量分别比玉米单作降低32.0%和38.0%㊂从排放速率上看,曹永庆等[32]同时对3块试验田进行山稻/油茶间作试验发现,间作山稻使土壤呼吸速率比单作油茶分别降低54.6%㊁20.5%和13.8%,土壤呼吸受到抑制的关键原因是土壤含水率的下降㊂赵财等[33]测算对比了河西绿洲灌区不同种植模式下的土壤呼吸速率,指出不同间作模式下的土壤呼吸速率均小于单作玉米,其中小麦/玉米间作系统的土壤呼吸速率比玉米单作和小麦单作分别降低20.9%和26.3%㊂也有研究表明,间作并不会降低CO2的排放㊂常规施氮处理下甘蔗ʒ大豆1ʒ1间作模式与1ʒ2间作模式CO2排放总量较甘蔗单作CO2排放量均显著增加[29]㊂简忠领等[34]研究不同行距条件下玉米与白三叶草间作,认为土壤呼吸速率主要受行距的影响,受间作影响不显著㊂孟平等[35]对石榴/玉米间作试验发现,间作系统整个生育期的土壤呼吸速率平均值为3.0μmol/(m2㊃s),高于绿豆单作系统的平均值2.8μmol/(m2㊃s)㊂玉米/豇豆间作试验[36]和玉米/蚕豆间作试验[37]也得到了间作使CO2排放量增加的结论㊂综上,间作对土壤CO2的调控作用受作物种类㊁种植间距㊁施肥方式和试验时长的差异影响较大㊂对于间作是否具有减少CO2排放效果还存在争议㊂由于农业系统的稳定需要较长的时间,对农田CO2排放监控超过10年才能得出准确结论㊂2.2㊀间作对N2O排放的影响㊀农田土壤N2O排放量约占大气N2O排放总量的70.0%~90.0%[38]㊂氮肥的使用为土壤提供了充足的氮源,使N2O的排放量显著增加[39]㊂间作系统中,豆科植物的固氮作用可以为植物提供氮元素,所以研究者多研究包含豆科植物的间作系统对N2O排放的影响㊂间作豆科植物可以降低N2O的排放㊂Huang等[40]通过2年的间作试验得出,玉米与豆类间作可以有效降低N2O的排放量,其中玉米与大豆间作的减排幅度最大,2010与2011951卷13期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨沛文等㊀间作对土壤水热·温室气体排放及作物的影响综述年玉米/大豆间作的N2O排放量与玉米单作相比分别减少了25.5%与48.8%,并指出是由于间作使土壤含水量降低进而抑制了土壤N2O的排放㊂陈津赛等[41]研究发现,间作系统提高了土壤中的氮素吸收量,降低了土壤中微生物可利用的无机氮的含量,玉米/大豆间作的N2O排放量分别比单作玉米和单作大豆降低了36.7%和49.0%㊂但也有研究表明,间作并不会降低N2O的排放㊂Vachon[42]研究表明,玉米ʒ大豆1ʒ2和2ʒ3间作与单作系统土壤N2O累积排放量差异不显著㊂刘辉娟[43]指出,在整个生育期玉米/大豆间作的N2O排放量始终高于玉米单作,并且随着施氮量的增加,N2O排放量随之增大㊂甘蔗/大豆间作[29]和玉米/蚕豆间作试验[37]也得到了间作使N2O排放速率加快的结论,对比分析后发现,产生此结果的原因可能与取样方式方法㊁施肥方式㊁土壤性质㊁种植品种㊁种植比例以及不同地区气候不同有关㊂由此可见,N2O减排的主要原因是间作引起环境因子发生变化或者氮肥使用量的减少;增排的主要原因是间作环境在短时间内加快了土壤氮矿化速率㊂从长远来看,间作是否具有N2O增排效应还需对农田土壤长期监控㊂2.3㊀间作对CH4排放的影响㊀CH4的增温效果比CO2高28倍,在过去200年间,CH4的浓度持续增加[44]㊂甲烷的产生需要厌氧环境,因此旱作农田的CH4通常表现为吸收,研究表明每年旱地透气土壤可以吸收30t CH4[45]㊂增加旱作农田的吸收量,对环境保护有重要意义㊂间作可以促进土壤对CH4的吸收㊂尚小厦等[45]通过冬小麦/板蓝根间作试验得出,同等施肥条件下板蓝根/冬小麦间作比冬小麦单作CH4吸收量高34.0%,并推测是由于板蓝根的根系释放出的物质改变了土壤环境,对CH4的吸收产生影响㊂冬小麦与大蒜间作试验也得出了间作使土壤CH4吸收量增加的结论,并推测是由于间作模式改变了土壤中有关CH4菌群的活性[46]㊂也有研究表明,间作不利于CH4的吸收,沈亚文[6]进行了3年的玉米/大豆间作试验,发现间作CH4吸收速率均低于玉米和大豆单作㊂施肥可以对间作系统CH4的排放起调控作用㊂施肥不利于土壤对CH4的吸收,一方面是因为产CH4基质增加从而生产出更多的CH4,另一方面土壤中氮素的增加抑制土壤对CH4的氧化[45],可以在不影响总产量的前提下通过减少施肥量,来减少温室气体的排放[29]㊂也有研究表明施肥对CH4吸收没有明显影响[6]㊂合理的间作模式和施肥制度可以通过调节土壤环境,影响微生物的活性,增加CH4的吸收量㊂3㊀间作种间关系的影响因素及其对作物的影响3.1㊀间作种间关系的影响因素㊀间作条件下,种间促进和竞争同时对作物生长产生影响㊂物种间的促进作用可以通过提高土壤微生物的数量和酶的活性等来体现[47];竞争作用是由于有限资源的非比例共享或不同物种之间的相互影响使作物的生长受到抑制[48]㊂间作种间关系的影响因素包括作物组合㊁空间布局与环境因素㊂配对作物的选择是影响间作种间关系的首要因素㊂不同的作物具有不同的生物学特性,充分利用作物的特征以使间作系统的互补效应大于竞争㊂禾本科作物与豆科作物间作是一种典型的种植模式,豆科作物根系的固氮作用可以增加土壤肥力,同时禾本科作物根系分泌物可以促进豆科作物根系有关结瘤固氮基因的表达,提升豆科作物固氮作用[49]㊂深根系与浅根系作物搭配可以使土壤中的水分㊁养分得到高效利用,高秆作物与矮秆作物搭配可以在空间上使光能得到充分利用,生育期不同的作物搭配可以在时间上达到资源高效利用的目的㊂配对作物的选择有时可能与资源本身并不相关,麦/棉间作系统中小麦带为棉花提供了类似防风带的屏障,很大程度地保障了棉农的收益[50]㊂所以,应在充分了解不同作物生长特性的基础上,因地制宜地发展间作模式,灵活利用不同形式的互补作用,以充分发挥间作的优势㊂适宜的空间布局是使间作模式的产量达到稳产㊁高产的基础㊂间作作物的空间布局包括配对作物的种植比例㊁株行距和共生期的长短㊂因间作的资源利用率高于单作,所以相同条件下间作的适宜的种植密度通常大于单作[51]㊂随着种植密度的增大,配对作物之间的种间关系也会随之改变[52]㊂过高的种植密度会加剧种内竞争,不利于作物生长;过低的种植密度会造成资源的浪费,达不到间作的目的㊂种间竞争的对象通常为水分㊁养分和光照等环境因子㊂作物所需资源是否充足往往影响着种间竞争的强弱[53],在竞争条件下其会优先发育获取限制性资源的器官,如玉米与其他作物间作会使玉米的根长㊁根体积㊁根表面积增加,以显著提高玉米吸收水分㊁养分的能力[54]㊂对限制性资源的竞争可以通过外部资源投入的方式来减弱,补充灌溉㊁氮肥后移等措施均已得到验证[16,18]㊂滴灌与其他灌溉措施相比具有高度可控性,精确控制不同作物在不同发育阶段的水分来调控作物生长,把滴灌引入间作模式可以达到调节种间关系的目的㊂3.2㊀间作对作物生长发育的影响㊀植株高度㊁叶面积指数和干物质积累动态可以直观反映作物的生长发育情况㊂玉米与大豆间作时,玉米的植株高度㊁叶面积指数和干物质积累量会得到增加,大豆的生长遭到抑制,增加大豆和玉米行距或者带距有利于促进这两种作物的生长发育[55]㊂艾鹏睿等[56]通过枣/棉间作试验发现,盆栽和大田间作条件下棉花的株高和叶面积指数在不同生育期均大于单作棉花㊂作物生长速度也是生长发育的一项重要指标,柏文恋等[57]通过对小麦/蚕豆间作研究发现,在小麦生长中后期,间作降低了小麦种内竞争压力,显著提高了小麦的生长速度㊂玉米与大豆间作时增加行距或带距可以使作物获得更大的生存空间,获取更多的光热资源,有利于缩短作物的生育期[58]㊂作物的生长发育情况要考虑地上和地下两部分㊂刘丽娟等[59]对玉米/木薯间作研究发现,木薯地上部分会由于受到遮阴而长高长细,地下部分木薯的根系不仅会促进玉米根系的生长,还使木薯根系氮磷钾的含量间作高于单作,可能01㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年是玉米根系呈上窄下宽分布,木薯根系呈上宽下窄分布使玉米和木薯根系构型形成互补,提高了养分利用效率,也可能是玉米与木薯根系之间的酶或微生物促进了养分的吸收㊂Jiao等[60]对玉米和花生间作研究发现,根系隔离开之后间作的产量和生物量优势分别降低了82.0%和67.0%,这表明玉米/花生间作系统的地下相互作用比地上相互作用更有利于间作作物的生长发育㊂在其他间作系统中也观察到相同的结果[61-62]㊂然而,在玉米/大豆套作系统中,地上相互作用比地下相互作用对作物生长发育的影响更大[63]㊂可能是花生/玉米间作比玉米/大豆间作有更长的共存期,根系形态和时空分布不同㊂也可能是限制作物生长的主导因素不同,水肥充足时,地上竞争会占主导地位㊂综上,作物生长发育因作物种类组合而异,并进一步受到土壤养分㊁种植间距等的影响㊂对间作系统进行优化,就必须充分了解地上和地下的相互作用在作物生长发育中的影响㊂3.3㊀间作对作物品质的影响㊀合理的间作模式可以提高作物的品质㊂方旭飞等[64]通过不同耕作模式下的玉米/大豆间作试验发现,间作可以提高玉米的粗蛋白和粗淀粉的含量,降低玉米的含水量和粗灰分含量,从而使玉米品质得到提高,其中地膜覆盖条件下玉米/大豆间作提高玉米品质的作用最明显㊂张向前等[65]通过对玉米与大豆㊁花生豆科植物间作研究发现,间作可以提高土壤中微生物的数量和酶的活性,无论施肥与不施肥间作均可以提高玉米籽粒蛋白质㊁赖氨酸和淀粉的含量㊂李美等[66]对不同比例玉米花生间作研究认为,间作时玉米的蛋白质和脂肪含量高于单作;花生由于受到遮阴作用影响其碳水化合物的积累,导致蛋白质含量高于单作,脂肪含量低于单作,调整间作比例可以使花生受到的不利影响减少㊂巩雪峰等[67]对茶树和松树间作发现,间作改善了茶园小气候,提高了土壤养分,茶叶的品质与单作茶园茶叶相比有明显提高㊂陈映彤等[68]指出辣椒/紫苏间作改变了群体结构的水㊁热㊁光以及土壤环境,从而显著提高了辣椒果实中的可溶性蛋白质㊁糖和V C的含量㊂刘天学等[69]对不同基因型玉米间作研究发现,不同的基因型玉米组合间作可以改善群体结构和利用杂交优势,达到提高产量和改善品质的目的㊂综上,通过调控耕作方式㊁作物品种㊁种植间距和水肥等因素,可以改变系统内环境和土壤环境,提高作物品质㊂3.4㊀间作对作物产量的影响㊀间作可以提高作物产量已被大量研究证实㊂例如,Li等[62]在玉米/豌豆间作研究中发现,玉米和豌豆的产量与相应单作相比均增加㊂间作模式下蚕豆是优势竞争者,具有产量优势,蚕豆收获后玉米获得了较长的恢复生长时间,并且蚕豆的根留在土壤中会使土壤中氮含量增加,使玉米增产㊂蔡倩等[7]对不同种植比例的玉米/大豆间作研究认为,玉米与大豆间作比例为2ʒ2㊁4ʒ4和6ʒ6时,间作系统中玉米均表现出产量优势,大豆均表现出产量劣势,玉米与豆科植物间作时,豆科植物产量降低主要是由于玉米对大豆产生遮光效应,可以通过选择耐阴的大豆品种,或者调节玉米/大豆条带间作系统中的冠层结构和茎秆特性来减少产量损失[70]㊂玉米/紫花苜蓿间作[71]和玉米/花生间作[72]也得到了间作会牺牲部分弱势作物的产量,来获得总产量优势的结论㊂也有研究发现,间作并没有明显产量优势㊂杨欢等[73]对玉米/花生间作研究得出土地当量比(LER)为0.89~ 1.13,主要原因是种间竞争不平衡,并且共生期较长,花生长期处于荫蔽状态下,虽然间作增加了养分吸收量但降低了利用效率㊂综上,间作产量受多种因素影响,并且对配对作物产量的影响结果不一致,在大部分情况下间作仍具有总产量优势㊂可以通过施肥㊁改变种植比例和间距和优化灌溉制度等使间作产量优势更加明显㊂3.5㊀间作对作物水分利用效率的影响㊀间作系统中,当其中一种作物处在生长旺期时,可以从另一条带吸收水分,利用两种作物的生态位的差异,可以提高水分利用效率[74]㊂刘斌等[75]指出,甜瓜/向日葵间作系统的水分效率比甜瓜单作和向日葵单作都有明显提高,高频少量灌水有利于提高间作系统的水分利用效率㊂李倩倩等[14]指出,小麦/玉米间作种植水分利用效率大于小麦和玉米单作,并且氮肥的使用提高了水分利用效率优势,一方面氮肥可以影响作物生长,增加地表覆盖面积,减少无效水分的消耗;另一方面合理添加氮肥可以通过增加产量,使水分利用效率提高㊂施肥对水分利用效率的影响与施用时期也有较大关系,滕园园等[16]对玉米和豌豆间作研究指出,氮肥后移可以使玉米在豌豆收获后迅速生长,提高间作系统冠层覆盖度,降低无效的水分消耗,提高水分利用率㊂水肥量要控制在合理范围,施肥量过高会造成徒长,籽粒灌浆减少[76];水肥量过低,会不利于作物的生长发育[71],降低水分利用效率㊂种植比例和间距直接影响水分的分布与利用㊂王照霞等[77]对4种带型结构的玉米豌豆间作研究发现,3ʒ3带型间作的水分利用效率最高且高于玉米和碗豆单作,是因为3ʒ3带型和2ʒ2带型中玉米所占比例高于3ʒ6带型和2ʒ4带型,玉米的高产量有利于提高水分利用效率;3ʒ3带型与2ʒ2带型相比具有较少的共生区,降低了豌豆与玉米的竞争㊂Rahman等[78]指出,不同带宽和不同宽窄行间距,可以影响间作系统的冠层覆盖度和叶面积指数,从而影响土壤蒸发㊁土壤含水量和水分利用效率㊂间作系统作物根系生长发育会对水分利用效率产生影响㊂张恩和等[79]对小麦/蚕豆间作研究表明,小麦与蚕豆根系生长的峰值时间不同,可以通过作物需水关键期的错位,使水肥得到充分的利用,从而提高水分利用效率㊂刘丽娟等[59]对玉米/木薯间作根系构型研究指出,玉米上窄下宽与木薯上宽下窄的根系形成互补,土壤上层的水分交替形成水分亏空带,再由土壤水势和根系提水作用使水分得到及时补充,使得间作水分利用效率高于单作㊂综上,间作有利于调配土壤中的水分,满足不同作物各1151卷13期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨沛文等㊀间作对土壤水热·温室气体排放及作物的影响综述。

水体铜污染对凤眼莲表型可塑性特征的影响

・
１４・
武
夷
科
学
第２４卷
则导致死亡Ｊ８。生长在铜污染土壤中的植物，其体内会发生铜的累积，相同，生长在铜污染的
水中的植物，铜的累积与水有效态铜的含量密切相关，中有效态铜量受ｐ有机质含量等其水Ｈ、
的直接影响。不同植物对铜的吸收累积是有差异的。已有研究表明，由于水葫芦可以在水系
染。
关键词：水葫芦；铜胁迫；理生态；生表型可塑性中图分类号：Ｑ４．９８８文献标识码：Ａ

１引言
凤眼莲（ｉｈｒｉｃ￣ｉｓ属雨久花科、Ｅｅｏａｒｓｅ）ｈｎｏｐ凤眼莲属，俗名水葫芦，为漂浮生恶性杂草，主要分布于热带、亚热带以及部分温带地区的大小河流、湖泊，它主要以克隆生长的方式迅速在水体中繁衍、滋生。水葫芦原产南美，在适宜的条件下，通过匍匐枝每５天就能繁殖一新株，一株水葫芦１月后能增殖到４个０—５０株。在通常情况下，月内ｌ可以增至６８个０株０万株 ¨ ０。Ｊ凤尾莲主要以无性繁殖生长，但也可以进行有性繁殖，它的花期很长，在整个生长季节都可以开花，平均每朵花可产生３０粒种子，０而且种子存活力可以保持１２５— ０年，Ｊ当环境适宜时，
荧光参数及叶绿素含量的变化情况。结果显示随着铜离子浓度上升，水葫芦叶柄数、叶片数、叶片宽、冠宽及
根长各指标均随铜离子浓度上升呈现先增加后下降这一趋势。而叶柄宽却有不同程度的降低。表型可塑性 ’

多菌灵处理对克隆植物大米草(Spartina anglica)表型可塑性的影响

李红丽，颖飙，智赵磊，何军，安树青，邓自发，长芳，周颜超，苏旺
（南京大学生命科学学院，湿地生态研究所，南京２０９１０３）
摘要：对外来植物大米草（ｐｒｎｎｌａＳａｔａａｇｉ）衰退种群进行高、低３个浓度（５％多菌灵可湿性粉剂的３０倍、０ｉｃ中、即００６０倍和１０２０倍稀释液）多菌灵灌根处理，测定大米草在杀菌剂处理条件下的形态可塑性、隆生长特性及生物量积累与分配格局。结克果表明：与对照相比，各浓度多菌灵处理对大米草的株高、叶数、叶片厚度、叶片面积和根长均没有显著影响（Ｐ＞００）中浓度．５；处理后，大米草种群的根状茎节数和分枝强度均显著高于对照和其它处理，而根状茎总长和间隔子长度均显著高于对照和低浓度处理（００）与高浓度处理差异不显著；Ｐ＜．５，高浓度处理的大米草地下生物量和根生物量分配显著高于对照和其它处理，而地上生物量分配却显著低于对照和其它处理（００）Ｐ＜．５。证明中浓度多菌灵处理有利于大米草种群的克隆生长，有效提高了其种群维持与更新能力；由此推断，大米草种群在我国海岸带的自然衰退与沉积物中部分真菌侵染有一定的相关性。关键词：大米草；塑性；可自然衰退；菌灵；多生态响应策略
ｄｌｅｔｏ０％ｗｅａｂｎａｉｐｗｄｒｗｅｅａｐｉｄｏｈｏｌｗｈｒｐａｔｎｎｌａｇｅｉｈｅｄｅｐｒｍｅｔｌｉｎｆ５ｕｔｃｒｅｄｚｍｏｅｒｐｌｎｔｅｓｉｅｅＳｒｉａａｇｉｒｗｎｔｅｆｌｘｅｅｃｉｉｎａｐｏｓｌｔ．Ｔｈｒｈｌｇｃｌｓｉｉｙ，ｃｏａｈｒｃｅｉｔｃｄｂｏｓｓａｌｃｔｎｐｔｅｓｏ．ｎｌｃｎｅｈｅｔｎｓｅｍｏｐｏｏｉａｐａｔｃｔｌｌｎｃａａｔｒｓｉｓａｉｍａｌｏａｉａｔｒｆＳａｇｉａｕｄｒｔｅｔａｍｅｔｌｎｏｎｒｗｅｅｅａｎｄＴｅｅＷａｏｓｇｉｃｔｅｅｔｏｕｍｅｇｔｕｅｆｌａｅ，ｌａｈｃｎｓ，ｌａｒａａｄｒｏｅｇｈｒｘｍｉｅ．ｈｒｓｎｉｎｆａｆｃｎｃｌｈｉｈ，ｎｍｂｒｏｖｓｅｆｔｉｋｅｓｅａｅｏｔｌｎｔｉｎｅｆｎ

竞争条件下植物功能性状的表型可塑性研究进展

（ＳｔａｔｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｅｔｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，
Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｉｎｌｕｆｅｎｃｉｎｇｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｅｏｆｐｌａｎｔｓ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｍａｙｏｃｃｕｒｗｉｔｈｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ，ｃｌｏｎａｌ，ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ，ａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｒａｉｔｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｒａｉｔｓｃｏｕｌｄａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｌａｎｔｓａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎａｍｏｎｇｐｌａｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｆｉｎａｌｌｙｉｌｕｆｎｅｎｃｅｔｈｅｏｕｔｃｏｍｅｏｆｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｉｆｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｌａｎｔｓｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｓｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｔａｒｎｃｅｆｏｒｆｕｔｈｒｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｐｌａｎｔ

植物的表型可塑性、异速生长及其入侵能力

（ &$($$$V( ）。 !国家自然科学基金资助项目 !!通讯作者 W2310K：*:L9@X :T?E 4O?E J: 收稿日期： "$$Y2##2$Y! ! 接受日期： "$$,2$V2#$
#%%, ）。物种的 “ 入侵能力” 的重要性（刘静玲等，入侵能力与其生物性状的关系是入侵生态学的基本问题之一（ *KI4MG ’$ ,+< ，"$$$ ）。物种的表型可塑性是生物界普遍存在的现象；特定性状的可塑性本身可以遗传，也可以独立接受选择而发生进化（ F0;2 K0?JJ0， "$$# ）。物种之间，尤其在其他性状都很相似的近缘物种之间，表型可塑性的差异可能就是其入侵能力差异的原因或者至少是部分原因（耿宇鹏
!# !" 表型可塑性与入侵能力表型可塑性和适应性之间的相关性包括入侵种的生物学基础和生态学基础 ! 个方面（黄建辉等， !""E ）。一方面，一些广布种，如杂草以及某些入侵植物都能在很广的地理范围和多样化的环境中很好的生存；遗传分化或表型可塑性或者两者的结合可能是这些物种能够占据广阔分布区和多样化生境的原因（ ?49@%/， *++> ； C4)7 !" #$% ， !""" ）。另一方面，干扰下的生境往往具有不可预测、快速变化以及异质性等特点，在这种条件下，表型可塑性将是一个非常有利的特性（ &%FF%F， *++= ）。不同环境条件下，植物不同表型结构对环境选择作出反应，在植物生长与繁殖，种群生存与维持等功能方面实现种群个体各器官生物量投资的优化配置来适应多样化的环境。喜旱莲子草（ &$"!’(#(")!’# *)+$,-!’,+.!/）对于水分变化的形态适应研究表明无论水分怎样变化，它们在生长过程中始终把选择性占据有利空间作为对环境适应的重要策略（陶勇等， !""# ；许凯扬等， !""> ）。拓展空间有 ! 条途径，一是提高抽枝率；二是加快节间长度的生长。作为克隆植物，喜旱莲子草能以不同的生长侧重点和不同的形态学特征即表型可塑性来适应水因子的变化。生态可塑性作为一个数量性状，更大程度上体现在种群水平；北美车前（ 0$#("#1, 2+’1+(+3# ）种群密度制约中有关生态可塑性的研究表明：植物在生殖生长期内，随着种群密度的增加，种群受到生存空间和资源的限制，植株的叶数、叶长、叶宽、根质量、根长、个体鲜质量、花穗数、花穗质量、花数呈显著下降，对环境高度的适应能力与这些数量性状具有较大的可塑性有关，这种生态可塑性又与其种群密度有关（ G43 8 ?6)/5， !""! ）。植物对环境的适应能力决定了其分布范围，作为表型适应性表征的遗传物质的形式 H 染色体的数目、大小变化是物种在细胞水平上的表型变化形式（ &)//)@@， *+,I ）。单位基因组的基因量（ JDK 2L 值）与细胞大小、体积、质量、发育速率等细胞水平上的表型特征存在正相关关系（ ?16:.< 8 -)./)’， *++E ）。研究表明与核型相关的 JDK 2L值的影响效应，可扩展到多细胞植物有机体的发育速率，并且在植物生活史的各个阶段起作用（倪丽萍和郭水良， !""> ），其中就影响到 ! 个受时间因子限制同时又与植物分布相关的特征—最短世代时间及生活周期类型。许多入侵成功的植物便表现为世代时间短等特

青岛农业大学农业知识综合一考研真题2010—2013

第 3 页（共 4 页）
4. 简述什么是栽培试验，以及栽培试验与品种区域试验的区别之处。 5. 简述品种混杂退化的防止措施。四、论述题（10 分/个×1=10 分）试述杂交育种的概念，以及杂交育种中亲本选择和选配的原则。
第三部分植物生理学（50 分）
一、简答题（共 30 分，每题 6 分） 1. 试述矿质元素在光合作用中的生理作用。 2. 如何协调温度、湿度及气体的关系来做好果蔬的贮藏？ 3. 为什么在高温高光强下玉米的光合速率高于小麦? 4. 试分析活性氧代谢与植物衰老的关系。 5. 简述植物体内有机物运输分配规律。二、论述题（共 20 分）植物耐盐的生理基础表现在哪些方面？如何提高植物的抗盐性？
。
A. 聚花果 B. 聚合果 C. 单果 D. 复果
10．下列科中具有四强雄蕊的是（）。
A．唇形科 B．禾本科 C．十字花科 D．菊科
三、填空题（每空 0.5 分，共 10 分）
1. 高等植物各大类群中，（
）、（
）和（
）称为
颈卵器植物，其中从（
）植物开始，有了维管组织的分化，从
（
）植物开始出现了种子，葫芦藓属于（
D.初生纹孔场壁
3．仅子房基部着生在花托上，花的其它部分都低于子房着生的位置，这种花叫
做__________。
A.上位子房下位花 B.上位子房周位花
C.下位子房上位花 D.下位子房周位花
4．糊粉粒贮藏的养分是
。
A.淀粉 B.蛋白质 C.脂类 D.核酸
5．由助细胞、反足细胞或极核发育成胚称（
）。
A.孤雌生殖 B.营养繁殖 C.无孢子生殖 D.无配子生殖
第 4 页（共 4 页）
青岛农业大学 2013 年硕士学位研究生招生考试试题

对外来植物入侵的研究及思考

对外来植物入侵的研究及思考作者：杨奕晨来源：《科学大众·教师版》2019年第02期摘要：我国外来植物入侵现象目前是比较严重的，已经制约了经济和社会的发展，而且外来植物入侵也影响到了生态系统，这就需要加大力度控制外来物种入侵，同时充分利用外来物种的潜在价值，长远价值。

系统的观察外来植物物种的特性和影响因素，科学引进外来植物，调查研究引进物种的行为特性，加强其安全性。

关键词：外来植物; 入侵; 控制措施; 安全性中图分类号：X171.5 ; ; 文献标识码：A ; ; ; 文章编号：1006-3315（2019）02-019-001外来植物入侵的影响是非常复杂的，并且会因全球气候的变化而变化。

其中一些外来植物会直接影响到环境，产生巨大的生物突变，造成很多的损失。

人们有意识的利用外来植物，只是重视当前的经济效益，忽视了负面影响，本文综合分析外来植物入侵情况，提出了各种有效的管理方法。

1.外来植物入侵的机制1.1外来植物的性能性状表型性状：可以通过表型性状反映出外来植物的入侵力，因为外来植物表型特点能反映其自身的传播能力和定居建群能力。

例如毒麦可以在小麦种子当中隐匿，再进行传播。

在定居建群阶段，植物的生长和形态形状关系到光和温度以及水资源的利用，也关系到植物的生存能力和竞争力，这也是植物的入侵能力。

生理生态特点：很多外来植物入侵具有很强的适应范围，可以适应各种生态因子，因为它们在生存能力等方面上更占优势。

例如高光合效率可以使外来植物的水分利用效率不断提高，帮助植物入侵之后更好的竞争本地物种，加强生存扩散。

早雀麦具有极深的根系，可以吸收地下深处的水，可以在早春种在本地进行萌发，具有巨大的优势。

植物叶具有很强的表型可塑性，可以使自身入侵能力由此提升。

传播、繁殖特性：此为外来植物入侵成功的重要原因。

很多入侵植物的种子体积比较小，并且可能有冠毛，可以借助风力和流水实施远距离的传播。

再加上种子具备休眠特性，他们能够度过恶劣环境，有利于实现长途传播。

2023-2024学年北京市西城区七年级上学期期末考试生物试卷含答案

先经过土壤中
等分解者的分解作用后才能被植物吸收利用。
（2）为寻找更为高效、低污染的施肥方式，科研人员在实验田中研究了有机肥替代化肥
对小麦的产量与品质以及土壤肥沃度的影响，结果如下表所示。
组别
施肥方式
小麦产量（kg•hm 籽粒淀粉含量土壤有机质含量
﹣2）
（%）
（g•kg﹣1）
Ⅰ
100%化肥
8392.1
北京市西城区 2023-2024 学年七年级上学期期末生物试卷（解析版）
一、本部分共 20 题，每题 2 分，共 40 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。用显微镜观察香蕉果实的不同部位，结果如图所示，请据图回答 1～5 题。
1．图 a 为用 10×的目镜和 10×的物镜观察到的视野，物像的总放大倍数为（）
（1）克隆牛形成过程如图 1 所示，其产奶能力与母牛
相似，因为
中
含有遗传物质，控制着生物的发育和遗传。
（2）奶牛乳房内部结构如图 2 所示。据图判断，乳房属于结构层次中的
水平，
其发育过程是通过图 3 的[①]细胞
和[②]细胞
实现的。根据细胞
的形态结构推测，图 3 中的
（填字母）细胞为乳腺分泌细胞。
（3）我国利用克隆技术培育高产奶牛的意义有
D．豌豆和秋玉米轮流种植可提高土地利用率
17．三种作物在生物圈中的作用不包括（）
A．为其他生物提供食物
B．参与生物圈碳—氧平衡的维持
C．参与生物圈中的水循环
D．分解动物的遗体
2023 年 8 月，我国成功发射了世界首颗森林碳汇观测遥感卫星—句（gōu）芒号。句芒，主
管树木的发芽生长。“句芒号”的发射，标志着我国碳汇观测进入天基遥感时代。请回答

雨养区苹果园土壤理化性质和果实品质对CLP型抗旱塇土剂的响应

2024年1月灌溉排水学报第43卷第1期Jan.2024Journal of Irrigation and Drainage No.1Vol.4335文章编号：1672-3317（2024）01-0035-10雨养区苹果园土壤理化性质和果实品质对CLP 型抗旱塇土剂的响应安小娟1,2，郭志刚1,2，陈娜娜1，贾元元1，李玉涛3，邹亚丽1,2，呼丽萍1,2*（1.天水师范学院生物工程与技术学院，甘肃天水741000；2.甘肃省大樱桃技术创新中心，甘肃天水741000；3.甘肃农业大学园艺学院，兰州730000）摘要：【目的】研究CLP 型抗旱塇土剂对旱地苹果园土壤理化性质及果实品质的影响。

【方法】采用田间试验，使用交联聚丙烯酰胺（丙烯酰胺-丙烯酸钾共聚物（CL-PAM-K ，CLP ））抗旱塇土剂，共设置4个处理：CK （0g/株）、T1（150g/株）、T2（250g/株）和T3（350g/株）。

通过测定土壤含水率、土壤养分、果实外观品质和营养品质，综合评价各处理对土壤理化性状和果实品质的影响。

【结果】萌芽期T1处理0~20、20~40、40~60cm 土层土壤电导率分别下降了5.70%、10.82%、19.64%。

果实成熟期T1处理20~40、40~60cm 土层土壤含水率分别增加7.26%、39.12%，0~20、20~40、40~60cm 土层土壤pH 值分别下降了3.43%、1.38%、0.23%，果皮穿刺强度增加了16%。

250g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期0~20、20~40、40~60cm 土层土壤含水率和土壤速效氮量和0~20、40~60cm 土层速效钾量，350g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期和成熟期0~20、20~40、40~60cm 土层速效磷量；250g/株抗旱塇土剂施用量增加了苹果果实可溶性蛋白和总酚量。

【结论】350g/株抗旱塇土剂施用量为改善旱地苹果园土壤理化性质和提高果实品质的最佳保水剂施用量。

苏北海滨湿地互花米草地上生物量动态

与繁殖器官生物量分配增多；陆向海各样地叶生物量分配减少，茎生物量与繁殖器官生物量分配增加。３由而）ｓＩ互花米草地下／上生物量的比值为２３，显著高于其他样地（ＡＦ处地．９极Ｐ＜００）．１。
（．京师范大学地理科学学院，苏南京２０４；．苏省环境演变与生态建设重点实验室，苏南京２０４）１南江１０６２江江１０６摘要：江苏盐城新洋港滩涂由海向陆建立样地：星米草斑块（ＡＰ、定米草滩下边缘（ＡＦ）２０在零Ｓ）稳ＳＩ、０３年米草
第３第１Ｏ卷期
２１０２年１月
海
洋科
学
进
展
Ｖｏ１３ＯＮｏ．１．
ＡＤ￣ＡＮＣＥＳ１ＮＭＡＲ１ＮＥＳＣ１ＥＮＣＥ
Ｊｎａｙ，２１ａｕｒ０２
苏北海滨湿地互花米草地上生物量动态
徐伟伟，国祥，金娥，王刘陈正勇，宋康，晓东。吴
面至平均高潮位之间的广阔滩面以及河口湾，加拿大的纽芬兰到南美的法属圭亚那潮间带均有分布。从］互花米草能够保滩护岸，快淤积，许多国家引种，加被包括北美西海岸、欧洲、西兰和中国沿海等，由于在新但许多引种地快速蔓延ｌ引起广泛关注，６并且米草属植物已成为研究生物入侵生态学和遗传学特征的模式植

生态学研究热点_克隆植物生态学

生态学研究热点
克隆植物生态学
于飞海
过去人们都认为，除水螅和珊瑚等少数低等动物外，绝大多数动物的体细胞成熟后便失去了其全能性，因而在自然条件下，这些动物是不能自行克隆的。但自从 #$$% 年，英国科学家用绵羊的体细胞成功克隆绵羊 “ 多利”以来，特别是此后又有不少科学家成功地对其它动物进行了克隆的事实，充分表明了人类在诱导、控制生物繁殖技术领域取得了长足进展，意义十分重大。动物的克隆是运用人工克隆技术而控制实现的个体的繁殖，因而克隆动物在严格意义上讲应当是动物的克隆。而这里所说的克隆植物却与上述截然不同。克隆植物是指在自然生境条件下，能通过营养繁殖产生与其 “ 母性”个体在基因上完全一致的新个体的植物。在植物界中有一大类植物均属于克隆植物，如高等植物中几乎所有的苔藓植物，大部分的蕨类植物和许多的被子植物。据统计，从欧洲中部所调查的 "%&’ 种植物中，约 &&( )* 为克隆植物。克隆植物几乎是所有类型生态系统的组成成分，在许多陆地生态系统和水生生态系统中都处于优势地位。另外，许多重要的农作物、经济植物、药用植物和资源植物，以及不少有毒和有害杂草也都是克隆植物。然而在人工技术措施条件下实现植物的无性繁殖，比如，园艺上的扦插、压条繁殖、组织和细胞培养产生的新植物个体，确切地说应是植物的克隆，而并非克隆植物。克隆植物根据克隆所发生器官的不同，又可分为根状茎型克隆植物（如芦苇），匍匐茎型克隆植物（如草莓），丛生型克隆植物（如芨芨草），球茎型克隆植物（如马铃薯），鳞茎型克隆植物（如大蒜）和根出条型克隆植物（如小叶杨）等各种类型。克隆植物由有性生殖过程（合子）发育而来的个体（例如，由种子萌发产生的个体），称为基株。基株通过克隆生长可产生多个在遗传上一致的个体，这些称为克隆分株。分株具有各自独立的枝

土壤水分利用率提高对于退化草地生态系统恢复效果的作用探讨

土壤水分利用率提高对于退化草地生态系统恢复效果的作用探讨土壤水分是维持生态系统正常运转的重要因素之一。

退化草地生态系统是指由于长期过度利用、过度放牧、干扰或其它因素而导致的草原植被退化、土壤质量下降的生态系统。

土壤水分利用率提高对于退化草地生态系统的恢复具有重要的作用。

本文将探讨土壤水分利用率提高对于退化草地生态系统恢复效果的作用。

首先，土壤水分利用率提高可以改善土壤水分状况，进而促进植被生长。

退化草地生态系统中土壤水分往往不足，这导致植物根系无法充分吸收土壤水分，从而限制了植物的生长和发育。

而提高土壤水分利用率可以通过改善土壤结构和土壤保墒能力，增加土壤持水量，提高土壤水分供应的能力，从而使植物根系能够更好地吸收土壤水分。

同时，提高土壤水分利用率也可以减少土壤中水分蒸发的损失，进一步增加植物根系吸收到的有效水分量。

因此，土壤水分利用率提高可以为退化草地生态系统提供更充足的水分资源，促进植被的生长和恢复。

其次，土壤水分利用率提高可以改善土壤质量，增加土壤水分的存留量。

退化草地生态系统的土壤质量往往较差，土壤结构差、团粒状况差、含水能力低等问题导致土壤持水量下降。

而土壤水分利用率的提高可以通过改善土壤结构，增加土壤有机质含量和肥力，提高土壤持水能力。

当土壤质量改善后，土壤承载水分的能力会增加，土壤水分利用率也会相应提高。

此外，土壤水分利用率提高还可以减少土壤中水分浪费，增加土壤中水分的存留量。

因此，土壤水分利用率提高可以在退化草地生态系统中改善土壤质量，增加土壤水分的供应量，并促进植被的恢复。

再次，土壤水分利用率提高可以改善生态系统的水循环和水资源利用效率。

退化草地生态系统中由于土壤水分的不足，水循环系统被破坏，水分的循环和利用效率低下。

而提高土壤水分利用率可以通过改善土壤水分供应能力和水分的储存能力，使土壤中的水分能够更好地参与水循环过程，提高水分的循环和利用效率。

此外，土壤水分利用率的提高还可以减少水分的流失和浪费，增加水资源的利用效率。