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不同土壤水分胁迫下沙漠葳的生长及生物量的分配特征

不同土壤水分胁迫下沙漠葳的生长及生物量的分配特征
不同土壤水分胁迫下沙漠葳的生长及生物量的分配特征

土壤水分原稿

土壤水分综述 摘要 关键词:土壤水分影响因素 1程积民、万惠娥[1]等人通过采用工程与生物措施相结合的方法,对黄土丘陵半干早区柠条灌木林的建设与土壤水分过耗及调控恢复的定位进行试验研究。试验选择出最佳灌草立体配置模式:水平阶整地为柠条-披碱草、柠条-草木樨、柠条-芨芨草类型;水平沟整地为柠条-芨芨草、柠条-草木樨类型;鱼鳞坑整地为柠条-草木樨、柠条-芨芨草、柠条-本氏针茅类型。这种配置模式可以调节和补充土壤水分的不足,促进灌草的生长,控制水土流失,改善生态环境。 2杨建昌、刘立军等人通过大田试验和盆栽试验研究了土壤水分对旱育秧水稻产量形成的影响,旱育秧移栽后有明显的分蘖和生长优势,尤其在节水灌溉或低土壤水分条件下,旱育秧有效穗数多、干物质累积量高、抽穗后的光合势大,较水育秧显著增产。但在土壤水分充足或常规灌溉条件下,旱育秧分蘖成穗率低、有效穗数少,较水育秧增产幅度小。表明旱育秧配合本田期节水灌溉,其增产潜力较大。 3王进鑫、黄宝龙等人采用旱棚人工控水,对侧柏、刺槐不同水量全生长期均衡供水条件下,2-3年生幼树的生长需水规律、蒸腾耗水与土壤水分的关系进行了研究,结果表明,刺槐蒸腾耗水量随土壤供水能力的增大而增加,其中以生长前期和生长盛期耗水为主。侧柏蒸腾耗水量以生长盛期最大,约占年蒸腾量的46.27%,生长后期次之,生长前期较小,并求出了两树种蒸腾耗水的土壤水分应力订正函数及

在非充分供水条件下实际蒸腾耗水的时间-水分函数。 4张爱良、黄桂英等人采用盆栽法,研究了四种不同土壤水分含量条件下小麦旗叶生理特性的变化规律。结果表明,土壤水分含量与小麦经济产量间呈极显著正相关( r = 0.9936 ),提高土壤水分含量能使灌浆中后期小麦旗叶叶绿素含量、可溶性糖含量和硝酸还原酶活性均得到提高。在土壤水分胁迫条件下,旗叶SOD 活性显著降低,质膜透性明显加大,致使植株衰老加速。 5王克勤、王立选用田间7年生和盆栽2年生金矮生苹果,在自然环境条件下进行不同水平土壤水分人为控制。结果表明,林木蒸腾作用与光照强度和土壤水分状况之间存在着密切的联系。林木在苗期时,当土壤水分不足时,应采取措施避免强光照射,以减轻过度蒸腾失水造成的生理伤害,提高成活率和促进苗木生长。 6潘占兵、李生宝等人通过对宁夏盐池干旱退化草场植被恢复与风蚀沙化防治技术示范区内不同种植密度的柠条林土壤水分进行了定位观测,从土壤水分日变化、季节性变化、水分垂直分布等方面进行了分析。结果表明:土壤含水量主要受大气降雨及植物生长节律的影响, 变化较大。 7吴玉光,王美菊等人通过用植物纤维薄膜代替塑料薄膜覆盖农田,研究了植物纤维膜对保持土壤含水量的作用。结果表明,利用植物纤维膜覆盖地面,可以起到保持土壤水分、减少水分蒸发的作用,它可以抑制土壤水分蒸发量的80%- 90%,但从保持土壤水分方面来说,还不能达到覆盖塑料薄膜的水平;从调节土壤空气条件方面看,可以使多余的水分蒸发,提高土壤的通气程度,又比塑料膜具有一定

土壤水份和植物组织含水量的测定

土壤水份和植物组织含水量的测定 实验的目的与要求: 通过对植物和土壤水分的测定来学习和使用烘干法水分测定仪,掌握实验和实习的技巧,了解一定的实习的规则! 通过对实习数据的比较,以及结合自身的知识来分析土壤和植物组织含水量的关系,了解水分对植物生长的影响,了解土壤中水分对植物生长的影响。 结合生态学的知识来分析土壤和植物含水量受整个生态系统的影响。 实验的主要内容: 记录实验地的周围环境的各种生态环境因素,如温度,风向,湿度。 测量土壤和植物组织含水量值,在不同的环境下测量对比,同一环境下不同物种的值。 记录实验测量的数据值,分析得出结论。 实习的主要工具: 1.烘干法水分测定仪(LSH-100A型): 最大秤量:100g 实际标尺分度值:1mg 准确度级别:2级 水分测量允许误差:±0.2%(样品≥2克) 水分含量测定可读性:0.01% 测量水分范围:0~100% 加热源:卤素灯(环型400W) 温控精度:±1℃ 加热温度设定:室温~160℃(以1℃调整) 时间设定:0~180min(以1min调整) 测量方法:手动、自动 操作温度范围:10~30℃ 电源及功耗:AC220V±22V 50Hz 420W 秤盘尺寸:¢100mm 外壳尺寸:360mm×250mm×270mm 净重:7kg 实验用剪刀、小袋子 实验原理: 首先对同一环境下的不同生长情况的高山榕进行水分的测定,记录数据并比较,然后对不同环境下的不同株池杉进行水分的测定,在数据中得出结论。用烘干法测定仪进行含水量的测定,使用小塑料袋来装实验品以防止植物叶子和土壤水分的蒸发。 实验的步骤: 首先进行样本的采样,在学校的马路边分别进行不同生长情况高山榕叶子的取样,然后再树下进行土壤的取样。在昭阳湖旁不同地方生长情况相同的池杉的叶子和土壤的进行取样。将取来的样品装入袋中,并做好标签。 预热烘干法测定仪后,将取来的样品放入烘干仪中保持5-8分钟,待屏幕中的数值稳定后进行数据的记录。 对数据进行整理分析和讨论,得出结论。 实验的结果:

水分胁迫与活性氧代谢

水分胁迫与活性氧代谢

摘要:水分胁迫使植物细胞产生大量的活性氧,而植物体内的酶促和非酶促清除系统不能及时地将其清除,使活性氧的产生能力大于清除能力,从而使体内的活性氧代谢失调,对植物造成伤害。文中综述了水分胁迫下活性氧代谢:(1)水分胁迫会通过多条途径来增加活性氧自由基的产生, 从而造成对植物的伤害;(2)活性氧的清除系统在活性氧自由基的清除中发挥着重要的作用,水分胁迫对各种保护酶的影响是不同的;(3)活性氧代谢与植物的抗旱能力有着密切的关系,它们可以作为抗旱性品种鉴定和选育的参考指标。文中还就活性氧代谢的进一步研究提出了建议。 目前,全球有近三分之一的可耕地处于干旱或半干旱状态,由于干旱所造成的作物品质下降,产量降低是十分惊人的,其减产程度超过其它逆境因素所造成的减产的总和[1]。当植物遭受到水分胁迫(干旱)时,都会使植物体内产生大量的活性氧自由基,造成氧化损伤,从而对植物产生严重的危害。这些活性氧自由基是通过植物体自身的代谢产生的一类自由基。主要包括:氢氧根负离子(OH-)、氢氧自由基(·OH) 、过氧化氢(H2O2)、超氧物阴离子自由基(O2·-) 、单线态氧(1O2) 等。这些活性氧自由基可以损伤蛋白质、质膜、叶绿素及其它细胞组分。当这些活性氧对细胞产生伤害时,细胞内还存在一些物质来清除活性氧自由基, 以减弱对细胞的损伤。活性氧清除剂主要包括:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶

(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、以及维生素C(ASA )、维生素E(Vte)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)、类黄酮、甘露醇等。 在正常情况下,细胞内活性氧的产生与清除总是处于动态平衡状态,即体内产生的活性氧可以及时地被活性氧清除剂清除掉,不会对植物产生伤害。而在水分胁迫条件下,植物细胞膜系统会受到破坏,Fridovich[2]提出生物自由基伤害学说,认为植物体内自由基大量产生(毒害)会引发膜脂过氧化作用,造成细胞膜系统的破坏,直到植物细胞的死亡。干旱胁迫下造成对植物的伤害就是细胞内O2·-自由基的产生与清除的不平衡所致,从而使膜脂发生过氧化作用或膜脂脱脂作用(形成丙二醛),破坏膜结构,使植物受到伤害[3]。 1 水分胁迫中活性氧的产生及对植物的损伤 在高等植物的正常代谢过程中,活性氧可通过多条途径产生。例如,在电子传递的过程中,当电子传递到分子氧上时,随之产生活跃且具有毒性的活性氧。叶绿体、线粒体、过氧化物体等均可产生活性氧。其中对叶绿体活性氧的产生机制了解得最为清楚。叶绿体是光合作用的细胞器,在PSI 的电子传递过程中,光合电子可通过末端氧化酶将O2光氧化还原为超氧化物,并通过PSI的电子循环或类囊体扩散至基质表面,在这里发生酶促歧化反应生成H2O2和O2或者在Fe或Cu 的存在下通过Fenten或Haber-Weiss反应生成OH-和O2[4]。最近

水分胁迫对玉米苗期生长性状的影响

Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2019, 9(6), 474-481 Published Online June 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/8e1933950.html,/journal/hjas https://https://www.wendangku.net/doc/8e1933950.html,/10.12677/hjas.2019.96071 Effects of Water Stress on Growth Traits of Maize Seedling Qiong Gao, Yuandong Zou* Beijing Vocational College of Agriculture, Beijing Received: June 4th, 2019; accepted: June 19th, 2019; published: June 26th, 2019 Abstract The drought resistance of maize was evaluated by germination drought resistance index at seedling stage, which could be used for reference in breeding drought resistant varieties. In this experiment, PEG-6000 aqueous solution was used to simulate the drought environment to com-pare the germination rate and germination characteristics of four maize varieties in the seedling stage. The study showed that the germination rate of the four varieties increased first and then decreased with the increase of days. The germination rate of 4% - 6% PEG-6000 aqueous solution was higher than other concentrations. TN1 had higher germination drought-resistant index. From difference analysis of sprout index of drought resisting, the difference was extremely significant compared TN1 with NT2, TN3 and TN4 (p < 0.01). The germination traits of the test materials were consistent with the difference of drought resistance index, which could be used to identify the drought resistance of maize during germination. Keywords PEG-6000, Water Stress, Seedling 水分胁迫对玉米苗期生长性状的影响 高琼,邹原东* 北京农业职业学院,北京 收稿日期:2019年6月4日;录用日期:2019年6月19日;发布日期:2019年6月26日 摘要 通过观察玉米杂交种在干旱环境下的生长性状表现,用玉米幼苗期的萌发抗旱指数来评价玉米的抗旱性,*通讯作者。

土壤水特征曲线

研究生课程论文封面 课程名称土壤水动力学 教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业 所在院系 类别: 日期: 2012 年1月7 日

评语 对课程论文的评语: 平时成绩:课程论文成绩: 总成绩:评阅人签名: 注:1、无评阅人签名成绩无效; 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效; 3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。

水分特征曲线测定实验报告 1 实验的目的要求 理解水分特征曲线的含义,掌握水分特征曲线的测定方法,以及比较不同土壤水分特征曲线的特点。 2 实验的原理 土壤水的基质势(或土壤吸力)与土壤含水量之间的关系曲线称为土壤水分特征曲线或土壤持水曲线(soil water retention function )。土壤水分特征曲线表示土壤水的能量和数量之间的关系,是研究土壤水分的保持和运动所用到的反映土壤水分基本特性的曲线。各种土壤的水分特征曲线均需由实验测定。 水分特征曲线仪主要由陶土头、集气管、压力传导管、水银测压计(由玻璃管和水银槽组成)、观测板以及样品容器组成,其结构如图1所示。 图1 水分特征曲线仪结构图 1.样品容器; 2.陶土头; 3.集气管; 4.压力传导管; 5.水银测压计; 6.观测板; 7.水银槽 陶土头是仪器的传感部件,由具有均匀微细孔隙的陶土材料制成,当仪器内充满水使陶土头被水饱和时,陶土头管壁就形成张力相当大的一层水膜,陶土头与土壤充分接触后,土壤水与其内部的水体通过陶土头建立了水力联系,在一定的压差范围内,水分和溶质可以通过陶土头管壁,而气体则不能通过,即所谓透水不透气。因此,如果陶土头内外之间存在压力差,水分就会发生运动,直至内外压力达到平衡为止。这时,通过水银压力表测定的负压值就是陶土头所在位置土壤水的基质势。 陶土头所在位置的压力水头(基质势或负压)的计算公式为: w m w m m h h h h h h --=-+-=6.12)(6.13 式中h 为压力水头,h m 为压力表中水银柱高度(以水银槽水银液面为基准面),h m 是水银槽液面到陶土头中心位置的垂直距离。

第1章 水分与作物

灌溉排水新技术 百问百答 (第一期) 编者的话 为了帮助做好中央广播电视大学水利水电工程专业“灌溉排水新技术”课程的教学工作,我们编写了这份课程辅导材料,供学员和辅导教师参考。 材料采用问答方式,对课程中的重点、难点内容作了讲解和提示。 课程辅导材料按照文字教材各章的顺序编写,依课程进度分为十期发布,其中第一期对应于文字教材绪论和第1章,第二期对应文字教材第2章,第三期和第四期对应文字教材第3章,第五期~第十期分别对应于文字教材的第4章至第9章。 绪论 1、今后世界灌溉发展的趋势是什么? 据预测,全世界人口到本世纪中叶,将增加47%,而耕地只能增加4%,为满足未来对粮食的需求,主要靠提高单位面积产量,因此,发展灌溉仍将是今后发展农业的重要措施之一。今后世界灌溉发展的趋势是: ①灌溉方面仍将以地面灌溉为主,喷灌、微灌等现代灌溉将有较大的发展; ②为缓解水资源紧缺状况,提高灌溉水的利用系数,管道输水、渠道防渗、污水灌溉、雨水利用等可持续灌溉农业和科学的灌溉方法以及节水灌溉技术将日益发展; ③改进农田水土管理,提高自动控制技术; ④激光平地技术、红外线遥测、遥控等新技术将广泛地得到应用。 2、灌溉排水新技术的主要研究内容有哪些? 灌溉排水的基本任务是研究技术上先进、经济上合理的各种工程技术措施,

调节和改变土壤水分状况和有关地区水情的变化规律、消除水旱灾害和高效利用水资源,促进农业生产稳定的发展。灌溉排水新技术主要研究以下一些基本内容。 ⑴土壤水分、盐分的运移规律,探求作物生长与土壤水分状况、盐分状况之间的内在联系; ⑵作物水分生产函数及其变化规律; ⑶作物传统灌溉制度和非充分灌溉原理; ⑷现代节水灌溉技术的理论与设计方法; ⑸低洼易涝区治理和盐碱地改良的基本原理和工程技术措施; ⑹灌区水资源优化管理的基本原理和计算方法; ⑺灌溉管理理论、配水原理和计算方法; ⑻灌区现代化管理理论及计算机在灌排管理现代化中的应用。 第1章水分与作物 3、水对作物的生理作用主要表现在哪些方面? 水是原生质的主要成分。细胞作为植物的结构单位及功能单位,是由细胞壁和原生质体组成。原生质体外面是质膜,里面是无数颗粒状和膜状的内容物浸埋在衬质中。原生质含水量一般在80%以上才可以保持溶胶状态,以保证各种生理生化过程的进行。如果含水量减少,原生质由溶胶状态变成凝胶状态,细胞生命活动将大大减缓(例如休眠种子)。如果原生质失水过多,就会引起生物胶体的破坏,导致细胞的死亡。另外,细胞膜和蛋白质等生物大分子表面存在大量的亲水基团,吸引着大量的水分子形成一种水膜,正是由于这些水分子层的存在,维系着膜分子以及其它生物大分子的正常结构。 水对作物的生理作用,主要表现在以下5个方面: ⑴细胞原生质的重要成分:原生质是细胞的主体,很多生理过程都在原生质中进行。在正常情况下,原生质内含水量为80%以上。如果水分不足,原生质内的生理活动便会减弱,甚至停止。 ⑵光合作用的重要原料:作物在生长发育过程中,能利用叶绿素吸收太阳的能量,同二氧化碳和水,制造出有机质,这就是光合作用。光合作用所产生的有机质主要是碳水化合物(糖、淀粉等)。在光合作用中,水是不可缺少的原料,水分不足,就会使光合作用受到抑制。

植物水涝胁迫研究进展

植物水涝胁迫研究进展 摘要:本文概述了植物水涝胁迫的国外研究现状及进展,介绍了水涝胁迫对植物的主要危害,阐述了植物对耐涝的适应性机理,提出并讨论了在植物耐涝方面有待进一步探讨和研究的问题,以期为该领域的研究提供一定的参考。 关键词:水涝胁迫适应性机理研究进展 按照Levitt的分类,水分胁迫包括干旱胁迫(水分亏缺)和水涝胁迫(洪涝)。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重大灾害。随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见,世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家,大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害,危害极大。认识植物对水涝胁迫响应的机理,揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种,减轻淹水对农业生产的危害,对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。 一、水涝胁迫对植物的危害 植物对水的需有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗[1]。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。 1.水涝胁迫对植物细胞膜的影响 当植物处于水涝状态时,细胞自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏,造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。晏斌等研究后认为,在涝渍胁迫下玉米体正常的活性氧代平衡破坏,首先是SOD活性受抑制,导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA,引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质,加快

土壤水答案1土壤水的形态有哪些各类型有效性如何

第6章土壤水(答案) 1 土壤水的形态有哪些?各类型有效性如何? 土壤水按其存在形态可分为下列几种类型: 固态水——土壤水冻结时形成的冰晶。 汽态水——存在于土壤空气中的水蒸汽。 液态水——吸湿水、膜状水、毛管水、重力水、地下水。其中,毛管水包括悬着水和支持毛管水。 上述类型水中,对植物有效水主要指部分膜状水和毛管水。 2 什么是土壤有效含水范围?其影响因素有哪些? 土壤有效含水范围是指土壤所含植物可以利用水的范围,它也是说明土壤水分物理特性的一个常数,可用下式表示:A=F-W A为土壤有效含水范围,F为田间持水量,W为凋萎系数。 土壤有效含水范围的影响因素有土壤质地、土壤结构、土壤有机质含量和土壤层位。 3 什么是土壤水分特征曲线?它有哪些用途?受哪些因素影响? 土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水率而变化的,其关系曲线称为土壤水分特征曲线。 土壤水分特征曲线表示土壤水的能量和数量之间的关系,是研究土壤水分的保持和运动所用到的反映土壤水分基本特性的曲线。其用途主要有(1)可进行土壤水吸力S和含水率θ之间的换算。(2)可以间接地反映出土壤孔隙大小的分布。(3)可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性。(4)应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时,水分特征曲线是必不可少的重要参数。 土壤水分特征曲线受土壤质地、土壤结构、温度和土壤中水分变化过程等因素影响。 4 饱和土壤中的水流运动和非饱和土壤中的水流运动有哪些相同点?有哪些不同点? 相同点:两者都是液态水的流动,都是由一个土层到另一个土层中土壤水势的梯度变化而发生的,流动方向都是从较高的水势到较低的水势,导水率都受土壤质地的影响。 不同点:饱和土壤中的水流,其推动力为重力势梯度和压力势梯度,总水势梯度用差分形式,导水率对特定土壤为一常数。非饱和土壤中的水流,其推动力是基质势梯度和重力势梯度,总水势梯度用微分形式,导水率是土壤含水量或基质势的函数。 5 土壤水分有哪些来源和消耗途径?

水分胁迫对小麦生长发育的影响

水分胁迫对小麦生长发育的影响 近年来,水资源缺乏已成为农业生产的严重障碍,当今全球水资源危机逐渐加重。据统计,世界上约有三分之一的可耕地处于供水不足状态下,而且其它耕地也常因周期性干旱或难以预计的干旱而减产。我国在作物生长季节也经常发生季节性干旱,在我国尤其是干旱和半干旱地区,缺水问题一直是限制农业生产的最主要因了之一。因干旱造成的减产超过其它因素造成减产的总和。 根据前人研究说明:一、水分胁迫对小麦生理生态的影响是多方面的,株高、叶面积可以作为水分胁迫对小麦影响的直观指标,水分胁迫下小麦地上部生长受到抑制,株高降低、叶面积减小、叶片变得小而挺立、叶表面蜡质层加厚,程度随水分胁迫的加剧而加剧,此为植物适应逆境的一个自我调控的反应,在水分缺失的条件下,植物要尽可能减少蒸腾蒸发表面积来维持自身生长所需水分。株高、叶面积减少的直接结果是总生物量的减少,同时水分胁迫又促使了干物质向鞘部的运移,可见水分的缺失影响了干物质向“库”的运移,在成熟期之前,鞘部截获了向生殖器官运送的干物质;成熟期时另有一部分干物质向叶部、根部输送,水分胁迫促进了根系的生长,中度水分胁迫条件对根部的生长起到更好的促进作用。 二、从叶绿素相对含量的多少表映了作物抗逆性的大小,小麦从拔节期到开花期,倒三叶的抗逆性表现为重度胁迫>中度胁迫>对照,说明水分胁迫增强了倒三叶在开花期之前的抗逆能力,并且这种对胁迫环境的适应、抵御能力随着胁迫程度的加强而增强。叶绿素荧光动

力学参数与旗叶叶绿素值高度相关,从拔节期到灌浆期在此期间PS II没有遭到水分胁迫的破坏。光合速率和气孔导度变化趋势基本相同,呈显著相关,水分胁迫没有破坏光合器官、光合进程,水分匾缺对作物的影响表现在所引起的气孔的关闭,气孔导度的下降,蒸腾速率下降,从而导致光合能力的下降。 三、水分胁迫增加了小麦开花期叶部、秆部、穗部、根部的绝对含水量。叶部是作物进行蒸腾蒸发的主要器官,因此叶部绝对含水量要高与于其他器官。开花期此时叶片的保水能力增强,作物的奢侈蒸腾相对减少,水分利用利用效率相对提高。而此时根部绝对含水量的较大幅度的提高则可能是因为随着作物的奢侈蒸腾的减少,根系吸收的水分向地上部运移的能力相对减少,从而较多的水分积累在根部。 水分既影响土壤养分的有效性,也影响作物生长及养分吸收、转运、转化和同化,水肥之间有明显的交互作用。在土壤环境因子中,影响养分向根表流动的主要因子是土壤水势。缺水使土壤水势下降,土壤孔隙被空气充满,由于养分扩散路径的曲折度增加,养分向根表移动缓慢;就植物本身而言,水分胁迫延长苗期作物的封垄时间而增加地表蒸发损耗,在后期则加速作物早衰。而植物对养分的要求被认为是现阶段植物组织中养分的浓度和可能的组织中最高养分浓度之间的差别,植物中最大养分浓度在不同器官中不一样,对每一器官来说,它是植物组织生长发展的函数,因此,植物的早衰必然会影响植物组织吸收养分;同时,水分胁迫抑制根系生长,降低了根系的吸收面积和吸收能力。木质部液流粘滞性增大,降低了对养分的吸收和运

土壤水分特征曲线

土壤水动力学 学院:环境科学与工程学院专业:水土保持与沙漠化防治学号: 姓名:

土壤水分特征曲线的研究与运用 摘要:土壤水的基质势随土壤含水量而变化,其关系曲线称为土壤水分特征曲线。该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系,是研究土壤水动力学性质必不可少的重要参数,在生产实践中具有重要意义。本文总结并比较分析了前人在土壤水分特征曲线测定方法中的各种模型,其中对Van Genuchten模型的研究较为广泛。但为之在DPS中求解Van Genuchten模型参数和在试验基础上建立的土壤水分特征曲线的单一参数模型结构较为简单,省时省力,可进一步的推广运用。 关键词:土壤水分特征曲线Van Genuchten模型运用 1.土壤水分特征曲线的研究 1.1土壤水分特征曲线的概念 土壤水分特征曲线是描述土壤含水量与吸力(基质势)之间的关系曲线。它反映了土壤水能量与土壤水含量的函数关系,因此它是表示土壤基本水力特性的重要指标,对研究土壤水滞留与运移有十分重要的作用[1]。 1.2土壤水分特征曲线的意义 土壤水分特征曲线反映的是土壤基质势(或基质吸力)和土壤含水量之间的关系。土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度[2]。

1.3土壤水分特征曲线的测定方法 1.3.1直接法 通过实验方法直接测定土壤水分特征曲线的方法称为直接法。直接法中有众多的实验室和田间方法,如力计法、压力膜法、离心机法、砂芯漏斗法、平汽压法等,而前3种应用最为普遍。①力计法:是土壤通过土杯从力计中吸收水分造成一定的真空度或吸力,当土壤与外界达到平衡时,测出土壤基质势,再测出土杯周围的土壤含水量,不断变更土壤含水量并测相应的吸力,就可完成土壤水分特征曲线的测定。力计法可用于脱水和吸水2个过程,可测定扰动土和原状土的特征曲线,是用于田间监测土壤水分动态变化重要的手段,在实际工作中得到广泛应用。但力计仅能测定低吸力围0~0.08Mpa的特征曲线。②压力膜法:是加压使土壤水分流出,导致土壤基质势降低直到基质势与所加压力平衡为止,测定此时的土壤含水量.通过改变压力逐步获取不同压力下的含水量即可得到水分特征曲线。压力膜法可应用于扰动土和原状土,测定特征曲线的形状与土壤固有的特征曲线相符,可应用于土壤水分动态模拟,但测定周期长,存在着土壤容重变化的问题。③离心机法:测定某吸力下所对应的含水量,原理和实验过程同压力膜法相似,但其压力来源于离心机高速旋转产生的离心力。离心机法可应用于扰动土和原状土,测定周期短。特征曲线的相对形状与土壤固有的特征曲线相符,可用于土壤水分动态模拟。但是离心机仅可测定脱水过程,且在测定过程中土壤容重变化很大,若能对容重的影响进行校正,可望有较高的测定准确度。邵明安(1985)从土壤蒸发试验的预测与实测的含水量的偏离程度初步研究了以上3种方法测定土壤基质势的差别及准确性,结果表明考虑容重变化的离心机法有较高的准确度。④砂芯漏斗法:就是用一个砂芯漏斗和连接悬挂水柱的土板形成

土壤离心机测量土壤水分特征曲线的方法及应用意义

土壤离心机测量土壤水分特征曲线的方法及应用意义 土壤水分特征曲线一般也叫做土壤特征曲线或土壤pF曲线,它表述了土壤水势(土壤水吸力)和土壤水分含量之间的关系。通常土壤含水量Q以体积百分数表示,土壤吸力S以大气压表示。由于在土壤吸水和释水过程中土壤空气的作用和固、液而接触角不同的影响,实测土壤水分特征曲线不是一个单值函数曲线。 用非线性函数表示土壤水分特征曲线与渗透系数变化的理论模型有Van Genuchten模型 (V-G模型)、Brooks-Corey模型等。这些理论模型的参数需要通过对土壤水分特征曲线的 观测加以确定。 土壤水分特征曲线是重要的土壤水力性质参数之一: 土壤水的基质势或土壤水吸力是随土壤含水率而变化的,其关系曲线称为土壤水分特征曲线。该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系,属于土壤的基本物理性质,是研究土壤水动力学性质比不可少的重要参数,对研究土壤水运动及其溶质运移有重要作用,在生产实践中具有重要意义。 已有的土壤水分特征曲线测定方法主要包括负压计法、砂性漏斗法、压力仪法、离心机法等。土壤的渗透系数也随含水率变化,表现为曲线关系。 以土壤吸力表示土壤水分的状态,干燥的土壤对土壤水分的吸力强,湿润的土壤对水分的吸力弱,所以用土壤对水分吸力的大小,在一定范围内可以表示土壤水分状态和土壤水势。土壤吸力一般用大气压表示,干燥土壤的吸水极强,可达几千甚至上万个大气压,为了书写方便起见,一般用与大气压相当的水柱高度的厘米数(负值)对数来表示,称pF。 检测土壤水分特征pF曲线高速冷冻离心机HR21M

怎样用离心机法测土壤水分特征曲线? 用土壤离心机测土壤水分特征曲线方法:去取原状土或者扰动土,在不同转速和时间下测量含水量做水分特征曲线即可。根据离心机实测试验数据,分析不同质地土壤水分特征曲线变化趋势。相同离心力下,随着黏粒含量增加,最佳离心时间变长。 用离心机法测土壤水分特征曲线意义: 土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低,而不是自身的含水量。如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分土特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。 土壤水分特征曲线可反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。曲线的斜率倒数称为比水容量,是用扩散理论求解水分运动时的重要参数。曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态,如当吸力趋于0时,土壤接近饱和,水分状态以毛管重力水为主;吸力稍有增加,含水量急剧减少时,用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度;吸力增加而含水量减少微弱时,以土壤中的毛管悬着水为主,含水量接近于田间持水量;饱和含水量和田间持水量间的差值,可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。 土壤水分特征曲线主要有以下几方面的应用: 1.进行基质势和含水量的相互换算。 根据土壤水分特征曲线可将土壤湿度换算成土壤基质势,依据基质势可判断土壤水分对作物的有效度。也可将基质势换算成含水量,根据土壤水分特征曲线可查得田间持水量、凋萎湿度和相应的有效水范围。土壤水分特征曲线斜率的倒数,即单位基质势变化所引起含水量的变化,称之为比水容重,是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。 2.表示比水容重。 土壤水分特征曲线斜率的倒数,即单位基质势变化所引起含水量的变化,称之为比水容重,是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。 3.可以间接反映土壤孔隙的分布。 若将土壤中的孔隙设想为各种孔径的圆形毛细管,那么S和毛细管直径d的关系可简单的表示为S=4σd。式中σ为水的表面张力系数,室温条件下一般为75×105N/cm。应用数学物理方法对土壤中的水运动进行定量分析时,水分特征曲线是不可缺少的重要参数。 4.可以判断土壤质地状况和土壤水分在吸力段的分布状况。 曲线的拐点可反映相应含水量下的土壤水分状态,如当吸力趋于0 时,土壤接近饱和,水分状态以毛管重力水为主;吸力稍有增加,含水量急剧减少时,用负压水头表示的吸力值约相当于支持毛管水的上升高度;吸力增加而含水量减少微弱时,以土壤中的毛管悬着水为主,含水量接近于田间持水量;饱和含水量和田间持水量间的差值,可反映土壤给水度等。故土壤水分特征曲线是研究土壤水分运动、调节利用土壤水、进行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。

自然带与气候类型 典型植被 典型动物 典型土壤

自然带与气候类型典型植被典型动物典型土壤 1自然环境五要素(气候、地形、土壤、植被(生物)、水文)相互影响、相互制约,形成一个整体――整体性(相对的)。其中,气候为主导性因素,植被最具代表性(指示作用),土壤为中心环节;由于位置的不同,各地自然环境存在差异――地域分异(绝对的)。 2自然带――地球上自然属性相一致的条带状区域。不同自然带环境特征差异较大。 3世界自然带的类型与分布规律(注意与气候类型分布的异同,以气候类型定自然带) 陆地自然带气候类型典型植被典型动物典型土壤热带雨林带热带雨林气候热带雨林猩猩,河马砖红壤 热带季雨林带热带季风气候热带季雨林象,孔雀砖红壤性红壤热带草原带热带草原气候热带草原长颈鹿、羚羊燥红土热带荒漠带热带沙漠气候热带荒漠 袋鼠、沙漠狐、 单峰驼 荒漠土 亚热带常绿硬叶 林带地中海气候 亚热带常绿硬叶 林 阿尔卑斯山 羊、黇鹿 褐土 亚热带常绿阔叶林带亚热带季风气候和 季风性湿润气候 亚热带常绿阔叶 林 猕猴、灵猫红壤 温带落叶阔叶林和温带混交林带 温带季风气候 和温带海洋性气候 温带落叶阔 叶林和温带混交 林 松鼠、黑熊棕壤、褐土 温带草原带温带大陆性气候温带草原黄羊、旱獭黑钙土

温带荒漠带 温带大陆性气候 温带荒漠 双峰驼、子午 沙鼠 荒漠土 亚寒带针叶林带 亚寒带针叶林气候 亚寒带针叶林 驯鹿、紫貂 灰化土 苔原带 极地气候 苔原 驯鹿、紫貂 灰化土 冰原带 极地气候 冰雪裸地 北极熊、海豹 未发育 垂直自然带(高山植物区)的一般规律: ①相对高度愈大,纬度位置愈低的山地,自然带数量愈多。 ②山麓的自然带与山地所在地的水平自然带(基带)一致,从山麓到山顶的自然带更替与纬度地带性相似。 ③同一自然带阳坡的分布高度一般比阴坡高 ④积雪冰川带下限(即雪线)高度副热带地区最高,纬度高则雪线低;迎风坡低于背风坡;阴坡低于阳坡。 非地带性: 地带性自然带的缺失 南半球无苔原带和亚寒带针叶林带 分异规律 形成基础 影响因素 分布规律 从赤道到两极的地域分异(纬度地带性) 热量 太阳辐射 纬线延伸,纬度更替。低、高纬度 明显(东西延伸,南北更替) 从沿海向内陆的地域分异(经度地带性) 水分 海陆位置 经线延伸,经度更替,中纬度明显。 (南北延伸,东西更替) 山地垂直地域分异(垂直地带性) 水热状况 海拔高度 从山麓到山顶更替,高山、高原地 区明显(水平延伸,垂直更替)

水分胁迫

科技名词定义 中文名称:水分胁迫 英文名称:water stress 定义1:因土壤水分不足或外液的渗透压高,植物可利用水分缺乏而生长明显受到抑制的现象。 所属学科:生态学(一级学科);生理生态学(二级学科) 定义2:因土壤水分不足而明显抑制植物生长的现象。 所属学科:土壤学(一级学科);土壤物理(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 1水分胁迫 water stress 水分胁迫(water stress)植物水分散失超过水分吸收,使植物组织含水量下降,膨压降低.正常代谢失调的现象。 植物除因土壤中缺水引起水分胁迫外,干旱、淹水、冰冻、高温或盐演条件等不良环境作用于植物体时,都可能引起水分胁迫。不同植物及品种对水分胁迫的敏感性不同,影响不一。在淹水条件下,有氧呼吸受抑制,影响水分吸收,也会导致细胞缺水失去膨压,冰冻引起细胞间隙结冰,特别是在严重冰冻后遇晴天,细胞间隙的冰晶体融化后又因燕腾大量失水,易引起水分失去平衡而姜蔫。高温及盐演条件下亦易引起植物水分代谢失去平衡,发生水分胁迫。干旱缺水引起的水分胁迫是最常见的,也是对植物产量影响最大的。水分胁迫对植物祝谢的影响在植物水分亏缺时,反应最快的是细胞伸长生长受抑制,因为细胞膨压降低就使细胞伸长生长受阻,因而叶片较小,光合面积减小;随着胁迫程度的增高,水势明显降低,且细胞内脱落酸(ABA)含量增高,使净光合率亦随之下降,另一方面,水分亏缺时细胞合成过程减弱而水解过程加强,淀粉水解为糖,蛋白质水解形成氨基酸,水解产物又在呼吸中消耗;水分亏缺初期由于细胞内淀粉、蛋白质等水解产物增亥,吸呼底物增加,促进了呼吸,时间稍长,呼吸底物减少,呼吸速度即降低,且因氧化碑酸化解联,形成无效呼吸,导致正常代谢进程紊乱,代谢失调。水分胁迫对植物的严重影:由于水分胁迫引起植物脱水,导致细胞膜结构破坏。在正常情况下,由于细胞膜结构的存在,植物细胞内有一定的区域化(compartmentation),不同的代谢过程在

土壤水分与作物的产量的关系

ao 论文 题目:土壤水分与作物的产量的关系 姓名:年级专业:学号: 一:土壤水分与作物产量关系

第一:人类的生活水提依赖高,紧紧的依赖于再生的自然资源。这种关系在几千年以前就已经十分密切了。人类是生态系统中的一个组成的部分,通过采集植物和打猎,可以获得食品、衣物、房屋和燃料,以求生存。随着人口的增加和新工具的应用,便产生了剥削者、农民和牧民。 迄今,人类生活仍然同气候、土壤、植物和动物资源,有着密切的关系。由于人口的迅速增长,世界各地需要的粮食也不断增加。为了保证粮食和棉花的供给,妥善管理和保护资源,已成为当务之急。目前粮食增产的潜力有两种主要途径:一是扩大农作物种植面积;二是增加面积产量。 (1)、影响农作物产量的主要因素 空气、阳光、温度、水、土壤是决定农作物产量的主要因素。在很大程度上,人类难以控制这些因素。其中土壤、水是影响农作物生长最重要的因素。某种耕作制度的成功与否,关键在于水的科学管理。土壤中的水必须在整个生长季节里,能够有效地补充土壤蒸发和作物蒸腾所消耗的水分土壤中的水含有农作物生长所需要的各种养分,而且对土壤的透气性和温度也有很大的影响。作物要获得高产,土壤必须提供给作物所需要的水分。 水是作物的重要组成部分,一般作物体内含有大约60%--80%的水作物体内的大量水分,主要是从叶子表面以气体蒸腾到大气中,其消耗的水量,比自身新陈代谢所需要的水量要大许多倍。这种水的的消耗称之为蒸腾作用。 (2)作物对土壤水分的利用率 土壤的性质,影响着作物根系对土壤水分的利用率和土壤水分流动的速度。而土壤质地则是最主要的影响因素。其中壤质土壤比沙质土壤含水量大,所以壤质土壤耐旱,而且在雨后或渗水后,能较长时间的持续向植株供水。 土壤水分对作物的生长发育有明显的影响。一般来说,土壤湿度大,则干物质积累的多,叶面积也就大。冬小麦生长率和净同化率在开花期达到最大值,而后明显下降。生长率与土壤湿度的关系呈抛物线形,土壤湿度在在占田间持水量的67%时,冬小麦生长率达到最大值。

环境胁迫考试

环境胁迫考试要点整理 一、名词解释 1)抗逆锻炼:植物对不利于生存环境逐步适应的过程。 2)环境胁迫:不利于植物体代谢和生长发育的环境因素统称为环境胁迫。 3)环境胁迫生理:研究环境胁迫对植物生命活动的影响以及植物对胁迫环境的适应性。 4)逆境土壤:在自然环境中,很多地方的土壤条件较差,存在着一些限制因素使植物生长 不良,这类土壤称之为“逆境土壤”。 5)逆境:对植物生长不利的各种环境因子的总称。 6)逆境生理:研究逆境对植物伤害以及植物对逆境的适应于抵抗能力的科学。 7)非生物胁迫:由过度或不足的物理或化学条件引发的对植物生长、发育或繁殖产生不利 的影响。 8)胁迫:借助物理学上概念,任何一种使植物体产生有害变化的。 9)胁变:在胁迫下植物体发生的生理生化变化称为胁变。 10)弹性胁变:程度轻,解除胁迫以后能恢复的胁变称为弹性胁变。 11)塑性胁变:程度重,解除胁迫以后不能恢复的胁变称为塑性胁变。 12)御逆性:植物处于逆境时其生理过程不受或少受逆境的影响,仍能保持正常的生理活性。 13)避逆性:指植物通过对生育期的调整来避开逆境的干扰,在相对适宜的环境中完成其生 活史。 14)耐逆性:指植物处于不利环境时,通过代谢反应来阻止、降低或修复逆境造成的伤害, 即通过自身生理变化来适应环境能力。 15)逆境蛋白:由逆境诱导产生的或含水量增加的蛋白质统称为逆境蛋白。

16)热激蛋白:在高于植物正常生长温度刺激下诱导合成的新蛋白质称为热激蛋白。 17)低温诱导蛋白:在高于植物正常生长温度刺激下合成的一些特异性的新蛋白质称为低温 诱导蛋白。 18)渗透蛋白:在干旱或盐渍条件下都能诱导植物产生一些新蛋白质,其中研究较多且稳定、 较为重要的是相对分子质量26000的蛋白质。 19)病原相关蛋白:这是植物被病原菌感染后植物细胞合成并分泌、细胞间的类低分子量蛋 白质。 20)自由基:具有不成对电子的原子、分子或离子。 21)活性氧:化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称。 22)渗透胁迫:环境与生物之间由于渗透势的不平衡而形成对生物的胁迫。 23)渗透调节:胁迫条件下,细胞主动形成渗透调节物质,提高溶质浓度,适应逆境胁迫的 现象。 24)植物对逆境的交叉适应:将植物经受一种逆境作用所表现出的对同种或异种逆境的适 应性反应,称之为植物对逆境的交叉适应。 25)抗冻性:植物对冰点以下的低温的抵抗和适应能力。 26)抗冷性:植物对冰点以上的低温抵抗和适应的能力。 27)冻害:植物受到冰冻以下的低温胁迫发生组织结冰造成的伤害。 28)冷害:冰点以上的低温对植物的伤害,冰点以上的低温也称为冷胁迫。 29)过冷现象:水或溶液的温度降至其冰点以下而不结冰的现象。 30)过冷点:过冷温度在冰冻曲线上对应的点。 31)胞间结冰:温度缓慢下降时细胞间隙和细胞壁附近的水分结冰。 32)胞内结冰:温度迅速下降时,除胞间的结冰外,细胞内的水分也冻结,一般先在原生质

光强和水分胁迫对姜叶片光合特性的影响_张永征

园艺学报 2013,40(11):2255–2262 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@https://www.wendangku.net/doc/8e1933950.html, 光强和水分胁迫对姜叶片光合特性的影响 张永征,李海东,李秀,肖静,徐坤* (山东农业大学园艺科学与工程学院;作物生物学国家重点实验室;农业部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,山东泰安271018) 摘 要:为探讨根际供水状况与姜叶片需光特性的关系,通过模拟干旱与遮光(50%)交互处理,研究了自然光照正常供水(T1)、遮光正常供水(T2)、自然光照干旱(T3)、遮光干旱(T4)等对姜叶片光 合参数及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,试验处理过程中,T1、T2姜叶片P n无显著变化,而T3、 T4 均持续降低,且降幅以T3较大;随处理时间的延长,T1、T2的C i及L s未发生显著变化,而T3、T4 分别在胁迫1 d、3 d后,其C i即升高而L s降低,表明胁迫初期T3、T4姜叶片P n的降低主要为气孔限制, 而后期则以非气孔限制为主;处理6 d时,尽管各处理姜叶片P n在午间均显著降低,但降幅以T3、T4较 大,尤其T3在午后未出现第二峰值,而T1、T2、T4均表现为双峰曲线变化。试验处理过程中,T1、T3、 T4姜叶片F v/F m持续降低,NPQ升高,但变幅以T3较大,T4次之,T1较小,T2则无显著变化;处理6 d时,虽然各处理姜叶片F v/F m、ФPSⅡ、q P均在午间显著降低,NPQ显著升高,但变幅以T3较大,T4、 T1次之,T2较小。表明干旱胁迫对姜叶片光化学效率的影响大于自然光照胁迫,而遮光则可缓解干旱胁 迫。 关键词:姜;水分;光强;光化学效率;光合作用 中图分类号:S632.5 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2013)11-2255-08 Effects of Light Intensity and Water Stress on Leaf Photosynthetic Characteristics of Ginger ZHANG Yong-zheng,LI Hai-dong,LI Xiu,XIAO Jing,and XU Kun* (College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agricultural University;State Key Laboratory of Crop Biology;Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops in Huanghuai Region,Ministry of Agriculture,Tai’an,Shandong 271018,China) Abstract:To investigate the relation of water supply condition in rhizosphere and leaf photosynthetic characteristics,the paper studied the effects of different treatments such as Natural light with normal water supply(T1),Shading 50% with normal water supply(T2),Natural light with drought(T3)and Shading 50% with drought(T4)on leaf photosynthetic parameters and chlorophyll fluorescence parameters of potted ginger. The results showed that during the treatment,the P n in T1,T2 had no significant change,but in T3,T4 reduced constantly and amplitude of T3 was significantly higher than T4;With the prolonging of treatment,C i and L s in T1,T2 all had no significant change,but C i in T3 and T4 increased and L s reduced after 1 and 3 days of stress treatment respectively,showing that the initial reduced of P n in 收稿日期:2013–05–08;修回日期:2013–07–03 基金项目:国家自然科学基金项目(31171953) * 通信作者Author for correspondence(E-mail:xukun@https://www.wendangku.net/doc/8e1933950.html,)

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