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华西雨屏区不同林龄柳杉人工林叶片和细根非结构性碳水化合物质量分数特征
1
作者 简毅 林静 +6 位作者 张可欣 慕长龙 潘先敏 谭波 徐振锋 游成铭 徐琳 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第5期41-49,共9页
植物的非结构性碳水化合物分配特征,不仅反映了其碳的供需平衡,同时也揭示了植物对环境变化的适应策略。为了解不同生长阶段柳杉叶片和细根中非结构性碳水化合物(NSC)质量分数的特征,以华西雨屏区不同林龄(9、15、25、35、55年生)的柳... 植物的非结构性碳水化合物分配特征,不仅反映了其碳的供需平衡,同时也揭示了植物对环境变化的适应策略。为了解不同生长阶段柳杉叶片和细根中非结构性碳水化合物(NSC)质量分数的特征,以华西雨屏区不同林龄(9、15、25、35、55年生)的柳杉人工林为研究对象,测定了叶片和细根非结构性碳水化合物及其组分(可溶性糖和淀粉)的质量分数,探讨柳杉叶片和细根非结构性碳水化合物质量分数随林龄增加的变化特征。结果表明:①叶片可溶性糖质量分数占非结构性碳水化合物的56.04%~75.52%,且非结构性碳水化合物、可溶性糖质量分数、可溶性糖与淀粉比例均随林龄增加而减小。②细根淀粉质量分数占非结构性碳水化合物的54.25%~62.19%,且非结构性碳水化合物、可溶性糖、淀粉质量分数均随林龄增加呈先上升后下降趋势,在25年生的近熟林中,三者的质量分数均达到最大。③叶片非结构性碳水化合物质量分数仅在近熟林显著低于细根,可溶性糖质量分数仅在幼龄林(9年生)、中龄林(15年生)显著高于细根;而叶片淀粉质量分数在各林龄段均显著低于细根。④冗余分析表明,叶片非结构性碳水化合物主要受土壤全氮、含水率的影响,其贡献率分别为32%、12%;而细根非结构性碳水化合物主要受土壤铵态氮、全磷、pH的调控,其贡献率分别为11.3%、14.2%、11.3%。柳杉通过调控不同器官的碳分配策略以适应生长阶段变化和环境因子的影响,其中叶片以即时碳利用为主,细根则以碳储存为主,二者协同维持植物的碳-养分平衡和生态适应性。 展开更多
关键词 林龄 柳杉人工林 叶片 细根 非结构性碳水化合物
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菌磷配施对紫花苜蓿根系非结构碳水化合物及碳氮磷化学计量特征的影响 被引量：1
2
作者 魏孔钦 张盈盈 +2 位作者 回金峰 马春晖 张前兵 《草业学报》 北大核心 2025年第5期40-50,共11页
为揭示磷肥配施解磷细菌对紫花苜蓿根系非结构碳水化合物及化学计量特征的影响,采用双因素完全随机设计,设置了2个施磷(P_(2)O_(5))水平:0(P_(0))和100 mg·kg^(-1)(P_(1)),4个接菌处理:不接菌(J0)、单接种胶质芽孢杆菌(J_(1))、单... 为揭示磷肥配施解磷细菌对紫花苜蓿根系非结构碳水化合物及化学计量特征的影响,采用双因素完全随机设计,设置了2个施磷(P_(2)O_(5))水平:0(P_(0))和100 mg·kg^(-1)(P_(1)),4个接菌处理:不接菌(J0)、单接种胶质芽孢杆菌(J_(1))、单接种巨大芽孢杆菌(J_(2))和混合接菌(J_(3)),共8个处理。测定了紫花苜蓿的根系活力、可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、丙二醛、根际土-根系碳(C)、氮(N)、磷(P)含量。双因素方差分析表明:施磷和接菌处理显著改变了紫花苜蓿的根系活力、丙二醛、可溶性糖、淀粉含量、根际土N/P、根系C/N、C/P及N/P(P<0.05),但对根系可溶性蛋白的影响不显著(P>0.05)。进一步分析表明,在相同施磷水平下,与不接菌相比,接种解磷菌提高了紫花苜蓿的根系活力、可溶性糖、可溶性蛋白(除J_(2)P_(0)和J_(2)P_(1))、淀粉(除J_(1)P_(1))、根际土-根系C、N、P含量(除J_(2)P_(1)的根系C及J_(1)P_(0)和J_(2)P_(0)的根系N含量)及根际土C/P(除J_(3)P_(0))和N/P,降低了根际土C/N及根系丙二醛含量(除J_(1)P_(1)和J_(2)P_(1))。在相同接菌处理下,与不施磷相比,施磷处理提高了紫花苜蓿的根系活力、可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉、根际土C、根际土P、根系N及P含量,降低了根系C/N、C/P、N/P、丙二醛及根际土N/P。综合分析表明,不同处理的综合得分依次为:J_(3)P_(1)>J_(2)P_(1)>J_(1)P_(1)>J0P_(1)>J_(3)P_(0)>J_(2)P_(0)>J_(1)P_(0)>J0P_(0)。综上,施磷(100 mg·kg^(-1))和混合接种胶质芽孢杆菌及巨大芽孢杆菌,可以有效提高紫花苜蓿根际土养分含量并促进根系非结构碳水化合物的积累。 展开更多
关键词 解磷细菌 磷 紫花苜蓿 非结构碳水化合物 化学计量特征
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干旱-复水对珍珠猪毛菜幼苗非结构性碳水化合物的影响 被引量：2
3
作者 董维红 王雲霞 +5 位作者 解婷婷 单立山 马静 王红永 何彩 张斌 《草地学报》 北大核心 2025年第6期1807-1816,共10页
探究典型荒漠灌木珍珠猪毛菜非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates,NSC)及组分在各器官的分配随干旱程度的变化特征,对于揭示珍珠猪毛菜幼苗在不同水分胁迫下的碳分配机制有重要意义。本试验以珍珠猪毛菜幼苗为研究材料,设... 探究典型荒漠灌木珍珠猪毛菜非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrates,NSC)及组分在各器官的分配随干旱程度的变化特征,对于揭示珍珠猪毛菜幼苗在不同水分胁迫下的碳分配机制有重要意义。本试验以珍珠猪毛菜幼苗为研究材料,设置充分供水(CK,田间持水量的80%左右)、轻度干旱(MD,逐梯度减少浇水量)和重度干旱(SD,不浇水)处理,测定15,30,45 d和复水5 d后不同器官NSC及组分含量,探究其动态变化及其分配规律,以揭示珍珠猪毛菜幼苗各器官间NSC对干旱-复水下的响应机制。结果表明:干旱胁迫15 d后,SD下细根NSC含量显著高于CK下99.43%,MD下59.60%;干旱胁迫45 d后,CK下的茎和细根NSC含量分别低于MD下13.76%,35.40%,SD下28.18%,32.39%。随着胁迫时间的延长,NSC含量的变化主要由可溶性糖引起,更多的NSC分配至细根。复水后,各处理下叶、茎、粗根NSC及其组分含量升高,细根NSC及其组分含量降低。 展开更多
关键词 珍珠猪毛菜 干旱 复水 器官 非结构性碳水化合物
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杂交稻与常规稻产量受干旱影响的Meta分析及干物质分配差异
4
作者 毛紫琳 宋国庆 +3 位作者 马云静 牛鑫泽 曹凑贵 李萍 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
为探究干旱对杂交稻和常规稻干物质分配及产量的影响,通过Meta分析整合了1990-2020年中国境内干旱胁迫-水稻产量的文献结果,量化品种、干旱胁迫程度以及胁迫时期对水稻产量的影响,并于湖北省武汉市开展盆栽试验,以籼型杂交稻扬两优6号... 为探究干旱对杂交稻和常规稻干物质分配及产量的影响,通过Meta分析整合了1990-2020年中国境内干旱胁迫-水稻产量的文献结果,量化品种、干旱胁迫程度以及胁迫时期对水稻产量的影响,并于湖北省武汉市开展盆栽试验,以籼型杂交稻扬两优6号和汕优63、籼型常规稻黄华占和扬稻6号为试验材料,进一步研究干旱[土壤水势(-30±5) kPa]对抽穗开花期水稻的叶片与根系生理指标、干物质积累与分配的影响。Meta分析结果显示,干旱下水稻产量平均降幅为24.0%;与其他生育期相比,营养生长期干旱胁迫下水稻产量降幅最大,达24.4%;籼型杂交稻和籼型常规稻在干旱下的产量降幅分别为19.3%和13.8%,差异显著,表明常规稻在干旱下的产量相对稳定。武汉盆栽试验结果显示,干旱胁迫下水稻叶片水势和叶绿素含量、根系伤流速度、根系吸收面积与活跃吸收面积均显著下降,其中根系伤流速度的降幅最大,杂交稻与常规稻的降幅分别为94.29%和89.03%,而根系活力显著上升。干旱显著降低了水稻各部位干物质量,其中杂交稻叶片的可溶性糖含量与非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)含量显著下降,降幅分别为37.73%和25.35%,常规稻叶片的可溶性糖含量与NSC显著上升,增幅分别为21.89%和10.49%。与杂交稻相比,干旱下常规稻的叶片与根系生理指标变幅更小,其叶、穗、根部的NSC含量积累较多,茎部的光合碳含量较高;常规稻的叶、穗、根在抽穗开花期积累的光合碳中NSC含量占比更大。因此,干旱下常规稻可能是通过积累较多的NSC来保证各器官能量代谢的稳定进行,从而维持较稳定的产量。 展开更多
关键词 杂交稻 常规稻 干旱胁迫 干物质分配 根系活力 产量 非结构性碳水化合物 META分析
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黄土高原典型树种根系抗旱生理响应机制
5
作者 徐肖阳 刘青 +2 位作者 王云霞 刘莹 王国梁 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3293-3301,共9页
全球气候变化引起极端干旱事件频发,导致黄土高原人工林生产力下降,死亡风险提高,但该区域典型树种应对极端干旱环境的生理特征变化能否提高树种抗旱性能还未可知。选取了该区域广泛分布的四个典型树种:刺槐(Robinia pseudoacacia)、丁... 全球气候变化引起极端干旱事件频发,导致黄土高原人工林生产力下降,死亡风险提高,但该区域典型树种应对极端干旱环境的生理特征变化能否提高树种抗旱性能还未可知。选取了该区域广泛分布的四个典型树种:刺槐(Robinia pseudoacacia)、丁香(Syringa reticulata)、辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)为对象,研究各树种根系在极端干旱过程中的水力特征、非结构性碳水化合物(NSC)含量和纹孔膜孔隙变化及其之间的相关关系。结果显示:(1)在干旱胁迫20 d后刺槐、丁香、辽东栎和油松根木质部导水率下降至0.08 kg m^(-1)s^(-1)Mpa^(-1)、0.22 kg m^(-1)s^(-1)Mpa^(-1)、0.09 kg m^(-1)s^(-1)Mpa^(-1)和0.71 kg m^(-1)s^(-1)Mpa^(-1),栓塞程度达到97.2%、43.2%、63.1%和22.7%。(2)随着水力功能降低,刺槐、辽东栎和油松的根木质部NSC总量先增加后降低。刺槐和辽东栎根木质部内NSC总量在干旱胁迫30 d后分别比初始状态显著增加了57.9%和85.5%,但在干旱胁迫50 d后分别比初始状态增加了23.5%和47.4%。油松在干旱胁迫50 d时根木质部内NSC总量比初始状态显著增加了41.2%,在干旱胁迫70 d后比初始状态显著降低了8.2%。随着水力功能降低,丁香根木质部内NSC总量在干旱胁迫30 d和50 d时分别显著降低了20.2%和15.5%。(3)在极端干旱过程中各植物的纹孔膜由于所处的水分环境及渗透势的变化导致其孔隙先降低后增加。在干旱胁迫50 d后4个树种的纹孔膜孔隙收缩为初始状态的0.04—0.60倍,但在干旱胁迫70 d后纹孔膜孔隙增加为初始状态的0.42—1.38倍。这表明当极端干旱胁迫发生后,刺槐根木质部将首先面临水力失败的风险,丁香根木质部可能面临碳饥饿风险,而油松根能够存活最长时间。研究阐明了各植物根系对极端干旱胁迫的响应机制,为人工林的管理抚育提供科学依据。 展开更多
关键词 干旱 导水率 栓塞 非结构性碳水化合物 可溶性糖 纹孔膜孔隙
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7年极端干旱对准噶尔假木贼群落叶片非结构性碳水化合物的影响
6
作者 张雯 臧永新 +7 位作者 徐文轩 尹本丰 张静 张署军 彭兰 买买提明·苏来曼 劳系安 张元明 《生态学报》 北大核心 2025年第15期7470-7481,共12页
近年来,干旱半干旱地区极端干旱事件日益频繁并深刻影响着荒漠生态系统功能。植物叶片中的非结构性碳水化合物(NSC)可反映植物对水分亏缺的响应及适应程度,然而荒漠植物NSC对极端干旱事件的响应敏感性和适应策略仍有待研究。以新疆准噶... 近年来,干旱半干旱地区极端干旱事件日益频繁并深刻影响着荒漠生态系统功能。植物叶片中的非结构性碳水化合物(NSC)可反映植物对水分亏缺的响应及适应程度,然而荒漠植物NSC对极端干旱事件的响应敏感性和适应策略仍有待研究。以新疆准噶尔盆地东缘盐生假木贼(Anabasis salsa)群落为研究对象,通过连续7年减少60%降水量的野外控制实验模拟极端干旱,探讨优势植物叶片NSC对干旱胁迫的响应敏感性与适应机制。结果表明:(1)准噶尔荒漠盐生假木贼群落不同物种叶片NSC对极端干旱的响应敏感性不同。具体而言,琵琶柴(Reaumuria songarica)通过淀粉水解为可溶性糖抵御干旱,表现为淀粉和NSC含量均显著减少,可溶性糖含量显著增加;盐生假木贼和博洛塔绢蒿(Seriphidium borotalensis)通过光合作用积累可溶性糖和NSC来抵御干旱,表现为可溶性糖和NSC含量均显著增加,淀粉含量无显著变化;驼绒藜(Krascheninnikovia ceratoides)选择将可溶性糖直接用于生长、防御、新陈代谢等活动以度过旱期,表现为可溶性糖含量显著减少,淀粉和NSC含量无显著变化;(2)整体而言,干旱胁迫导致群落水平叶片NSC含量显著增加,干旱胁迫作用于叶片NSC的途径主要分为两种,一是干旱直接影响群落叶片NSC,群落中尽管有些物种NSC含量下降,但会被其他物种相对丰度和NSC含量上升的正协同效应所掩盖;二是通过影响群落冠幅间接影响群落叶片NSC,干旱胁迫下,盐生假木贼群落整体倾向于采取降低冠幅的保守型资源策略来减少NSC库的消耗,从而确保在资源胁迫条件下的生存。本研究可为降水变化背景下理解荒漠生态系统碳适应策略提供数据支持。 展开更多
关键词 极端干旱 非结构性碳水化合物 荒漠植物 资源策略
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杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物季节变化特征及其对修枝的响应
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作者 植可翔 关欣 +3 位作者 黄苛 杨佳敏 张伟东 杨庆朋 《林业科学研究》 北大核心 2025年第1期150-159,共10页
[目的]分析杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物(NSC)的季节动态及其对修枝的响应,帮助理解杉木生理特性和生长机制,并为人工林修枝强度的制定提供科学依据。[方法]在杉木人工林中比较了杉木各组织/器官间NSC及其组分含量的差异,并分... [目的]分析杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物(NSC)的季节动态及其对修枝的响应,帮助理解杉木生理特性和生长机制,并为人工林修枝强度的制定提供科学依据。[方法]在杉木人工林中比较了杉木各组织/器官间NSC及其组分含量的差异,并分析了经历修枝10 a后杉木各组织/器官中NSC及其组分含量的季节动态。[结果]杉木各组织/器官间NSC及其组分含量存在显著差异。叶片的可溶性糖和总NSC含量最高,平均达到了100.66±2.74 mg·g^(-1)和153.28±3.51 mg·g^(-1),且叶片的可溶性糖和NSC含量受到叶龄的显著控制(p<0.001)。而粗根的淀粉含量最高(69.09±5.26 mg·g^(-1)),比细根高34.13%。此外,杉木各组织/器官中NSC及其组分含量对修枝缺乏长期响应,但均具有显著的季节变化特征。其中以叶片中NSC及其组分含量的季节波动最大,在春季初下降,在夏季生长旺盛时持续积累至次年。在1 a内,叶片可溶性糖和NSC含量的最高值(1月)比最低值(6月)分别高95.57%和57.61%。相比之下,木质部中NSC及其组分含量的季节波动最小,总NSC含量的范围在53.42~90.50 mg·g^(-1)之间。[结论]杉木组织/器官中NSC及其组分含量存在显著的时间变异,且修枝对杉木NSC含量的潜在影响可能在长时间后消失。 展开更多
关键词 非结构性碳 季节动态 修枝 杉木
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富氢水对水稻种子萌发的影响及其激素调节机制
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作者 杨一凡 徐国辉 王文霞 《山西农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期10-20,共11页
[目的]富氢水(Hydrogen-rich water,HRW)是一种安全、绿色、环保的新型植物生长调节剂,本文旨在探究富氢水浸种处理对水稻种子萌发和幼苗生长的影响,为氢气在农业上的应用提供理论依据。[方法]以水稻种子‘日本晴’(Oryza sativa L.japo... [目的]富氢水(Hydrogen-rich water,HRW)是一种安全、绿色、环保的新型植物生长调节剂,本文旨在探究富氢水浸种处理对水稻种子萌发和幼苗生长的影响,为氢气在农业上的应用提供理论依据。[方法]以水稻种子‘日本晴’(Oryza sativa L.japonica)为试验材料。取饱满的种子分别于25%、50%、75%和100%浓度的富氢水中浸泡8 h,以蒸馏水浸泡8 h为对照处理(CK)。置于恒温控制室,在28℃、80%湿度、3000 lx及光暗比16∶8的环境中培养7 d,每日称重补充等量无菌水,通过测量萌发相关形态指标、生长相关生化指标、激素含量及激素通路标志基因表达量探究富氢水影响水稻萌发的作用机制。[结果](1)经不同浓度富氢水溶液浸种处理后,水稻芽长、根长、发芽指数和活力指数均高于蒸馏水处理组(CK),当富氢水溶液浓度为50%时,各指标与CK相比分别显著提高40.71%、10.34%、33.73%和10.74%。(2)与对照组相比,50%富氢水浸种处理组在3 d时可溶性蛋白质、可溶性总糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量显著性提高,可溶性淀粉含量显著下降。(3)总糖、果糖及蔗糖含量与水稻种子发芽率呈现显著正相关关系,脱落酸(ABA)含量与发芽率显著负相关。[结论]富氢水浸种对水稻种子萌发存在一定的促进作用,50%浓度的效果最佳;富氢水可通过调节水稻的非结构性碳水化合物含量与激素含量,打破种子休眠并提高代谢水平,对水稻生长具有积极作用,在农业领域具有应用价值。 展开更多
关键词 富氢水 种子萌发 植物激素 非结构性碳水化合物
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间作紫花苜蓿对1年生和2年生中国沙棘水碳平衡和生长的影响
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作者 代永欣 刘永强 +2 位作者 刘思宇 宋雯 王林 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第4期132-141,共10页
为探究中国沙棘间作紫花苜蓿林草复合系统的种间水分、养分竞争及互惠关系,以1年生和2年生中国沙棘为研究材料,分别设置单作、间作(间作紫花苜蓿)、间作排除遮荫(用钢丝网隔离紫花苜蓿,排除其遮荫影响)共3个处理,测定2023年7月(干旱时期... 为探究中国沙棘间作紫花苜蓿林草复合系统的种间水分、养分竞争及互惠关系,以1年生和2年生中国沙棘为研究材料,分别设置单作、间作(间作紫花苜蓿)、间作排除遮荫(用钢丝网隔离紫花苜蓿,排除其遮荫影响)共3个处理,测定2023年7月(干旱时期)和9月(湿润时期)的土壤含水量、枝条凌晨和正午水势、叶片全氮含量和光合指标、枝叶非结构性碳水化合物(NSC)含量和幼树生长等指标。结果表明:7月,与单作相比,1年生沙棘间作和间作排除遮荫处理的土壤含水量和枝条凌晨水势均显著降低,土壤含水量分别降低22.04%和19.12%,枝条凌晨水势分别降低76.32%和71.05%,且间作处理的净光合速率、枝条韧皮部NSC含量分别降低85.82%和33.17%;2年生沙棘间作和间作排除遮荫处理的枝条凌晨水势、枝条韧皮部和木质部NSC含量均无显著变化,间作处理的叶片全氮含量和NSC含量分别提高11.67%和74.24%,间作排除遮荫处理的叶片净光合速率和全氮含量分别提高24.76%和11.56%。9月,与单作相比,复合系统中1年生和2年生沙棘的土壤含水量和枝条凌晨水势均无显著变化,1年生沙棘间作和间作排除遮荫处理叶片NSC含量分别降低52.09%和41.55%,2年生沙棘叶片NSC含量无显著变化;1年生沙棘间作和间作排除遮荫处理的1年生枝枝长分别降低66.96%和57.76%,1年生枝基径分别降低53.64%和45.06%,2年生沙棘3个处理间无显著差异。1年生枝枝长、比叶质量分别与净光合速率、7月韧皮部NSC含量显著正相关,7月韧皮部NSC含量与叶片全氮含量极显著正相关。综上,2年生沙棘复合系统中种间水分竞争明显缓解,促进了沙棘对氮的吸收,进而提升了植株光合作用和NSC储藏,更有利于沙棘生长。 展开更多
关键词 沙棘-苜蓿复合系统 中国沙棘 定植年限 种间水分关系 非结构性碳水化合物 幼树生长
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小兴安岭针阔混交天然次生林主要树种NSC变异来源分析 被引量：3
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作者 王晨 李耀翔 +1 位作者 王子纯 孟永斌 《森林工程》 北大核心 2021年第3期36-43,共8页
为探究小兴安岭针阔混交天然次生林优势树种非结构性碳水化合物质量分数随树种、器官和间伐强度的变化特征,进而了解林带间伐后的非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)分配格局、生长状况、适应策略和恢复潜力,在小兴... 为探究小兴安岭针阔混交天然次生林优势树种非结构性碳水化合物质量分数随树种、器官和间伐强度的变化特征,进而了解林带间伐后的非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)分配格局、生长状况、适应策略和恢复潜力,在小兴安岭针阔混交天然次生林6种间伐强度(0%,15%,20%,25%,30%,35%)的林带中,选取5个主要树种,采集树木枝条、树干和树叶,测定其可溶性糖类及淀粉质量分数,分析其NSC各组分随树种、器官和间伐强度的变化特征。结果表明:不同树种之间可溶性糖、淀粉和总NSC质量分数均存在显著性差异。所有NSC组分在不同树种中变异均较高,云杉、色木槭、青楷槭、红松NSC各组分的变异系数均大于30%,最高达88%。不同器官间NSC质量分数差异显著,其中可溶性糖质量分数在树叶中最高,树干中质量分数最低,淀粉和总NSC质量分数在树干中最高,树枝中最低。NSC各组分在不同器官中变异较低,均低于35%。间伐强度对各NSC组分影响亦显著。所有NSC组分在不同间伐强度中变异均较高,可溶性糖变动范围为67.07%~80.99%,淀粉为44.77%~53.55%,总NSC质量分数为35.14%~42.08%。变异来源分析显示,可溶性糖、淀粉和总NSC质量分数主要受器官影响,树种、器官和其交互作用对NSC不同组分影响均达到极为显著水平(P<0.01),间伐强度对NSC不同组分影响均达到显著水平(P<0.05)。综上,树种、器官和间伐强度是影响小兴安岭针阔混交天然次生林树木NSC各组分质量分数的主要因素,其中器官是影响各NSC组分质量分数的主导因素。 展开更多
关键词 小兴安岭 抚育间伐 天然次生林 非结构性碳水化合物 可溶性糖 淀粉
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持续干旱胁迫及复水下红桦幼苗水力学性状与非结构性碳的动态响应
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作者 李泽义 莫惟轶 +5 位作者 王玉婷 张慧瑶 马博龙 黄欣 姜在民 蔡靖 《林业科学》 北大核心 2025年第9期90-100,共11页
【目的】探究红桦在干旱胁迫下水力学和碳代谢特性,揭示其致死阈值与死亡机制,明晰红桦在全球气候变暖背景下生存与适应能力,也为红桦苗木培育及森林经营提供理论参考。【方法】对4年生红桦幼苗进行持续干旱胁迫,根据叶片外观及生理状... 【目的】探究红桦在干旱胁迫下水力学和碳代谢特性,揭示其致死阈值与死亡机制,明晰红桦在全球气候变暖背景下生存与适应能力,也为红桦苗木培育及森林经营提供理论参考。【方法】对4年生红桦幼苗进行持续干旱胁迫,根据叶片外观及生理状态划分为4个胁迫阶段(阶段Ⅰ,达到叶片膨压损失点;阶段Ⅱ,叶片下垂;阶段Ⅲ,叶片开始干枯;阶段Ⅳ,叶片完全枯黄),到达每个胁迫阶段后进行阶段复水(1周,2周,4周),干旱胁迫期间及复水特定阶段测定:土壤体积含水量,叶凌晨水势、正午水势,叶比导水率,茎比导水率、茎导水率损失值,根、茎、叶可溶性糖及淀粉含量并计算非结构性碳水化合物(NSC)总量。【结果】1)干旱胁迫至4个阶段时,叶凌晨水势分别下降到–0.732、–1.32、–1.712、–2.23 MPa,胁迫到最终阶段,茎比导水率、叶比导水率分别下降94.5%、99.1%,导水率损失超过88%,各器官可溶性糖含量上升,淀粉含量下降,可溶性糖与淀粉比值上升,根NSC总量下降到62.6%,可溶性糖和淀粉含量与导水率损失值有显著相关性(P<0.01)。2)复水后,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段各器官可溶性糖含量显著高于对照组(P<0.05),在此胁迫阶段红桦幼苗的水分运输能力可以得到恢复,Ⅳ阶段红桦幼苗水力学性状无法恢复,根、茎的NSC含量低于对照组水平。3)4个阶段红桦幼苗茎导水率损失值分别为15.57%±0.61%、49.49%±5.03%、77%±2.52%、96.4%±1.11%,死亡率为0,0,33.3%,100%。【结论】干旱胁迫期间红桦幼苗水力学性状与NSC存在耦合关系,红桦幼苗通过动态调节各器官碳分配模式,将淀粉转化成可溶性糖,应对持续干旱胁迫对水分运输的影响,复水后,红桦幼苗水力学性状与NSC的恢复程度会受到前期干旱胁迫程度的影响,水力失衡和碳饥饿共同发生在植株死亡过程中,红桦幼苗的茎导水率损失值为77%时已有死亡风险。 展开更多
关键词 干旱胁迫 非结构性碳水化合物 水力特性 死亡机制 致死阈值
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不同水流流速对鳗草移植植株存活、生长和生理的影响
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作者 姜晶晶 张彦浩 +2 位作者 龙庆刚 迟会凯 张沛东 《海洋学报》 北大核心 2025年第3期62-72,共11页
为探究鳗草(Zostera marina)移植植株应对不同水流流速的存活、生长和生理变化,明确鳗草移植植株的最适流速范围,研究了水流流速对鳗草移植植株的影响,测定了植株存活、生长和生理指标并评估其相互关系。结果显示,鳗草移植植株的存活率... 为探究鳗草(Zostera marina)移植植株应对不同水流流速的存活、生长和生理变化,明确鳗草移植植株的最适流速范围,研究了水流流速对鳗草移植植株的影响,测定了植株存活、生长和生理指标并评估其相互关系。结果显示,鳗草移植植株的存活率于0.4 m/s处理组达到最大值,是其他流速处理组的1.1~2.4倍,对照组植株则全部死亡(P<0.05);随水流流速升高,移植植株地上组织的生长呈现逐渐下降趋势,而地下组织的生长则呈现逐渐升高趋势,1 m/s处理组的叶片延伸速率相比0.2 m/s处理组下降24.0%,地下干重则达到0.2 m/s处理组的1.6倍;移植植株的叶片光合色素与非结构碳水化合物含量于0.4~0.6 m/s处理组达到最低值,相比其他处理组降低0.8%~18.5%;根据移植植株的存活生长综合收益和生理稳定性,综合计算得出鳗草移植植株的适宜流速范围为0.3~0.8 m/s,最佳水流流速范围为0.4~0.6 m/s。结果表明,适当提高水流流速能够促进移植植株的快速定植和生长扩繁。 展开更多
关键词 鳗草 流速范围 存活率 生长速率 光合色素 非结构碳水化合物
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遮荫处理对树番茄幼苗生物量和非结构性碳水化合物的影响
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作者 王琳 郭焕仙 +3 位作者 董琼 郑绍傑 孙丽娟 茶晓飞 《植物科学学报》 北大核心 2025年第3期371-381,共11页
以1年生树番茄(Cyphomandra betacea Sendt.)幼苗为研究对象,设置4种遮荫度:全光照(CK:0%遮荫)、轻度遮荫(S_(1):25%遮荫)、中度遮荫(S_(2):50%遮荫)、重度遮荫(S_(3):70%遮荫),分析不同处理下幼苗的生长量、各器官生物量及非结构性碳... 以1年生树番茄(Cyphomandra betacea Sendt.)幼苗为研究对象,设置4种遮荫度:全光照(CK:0%遮荫)、轻度遮荫(S_(1):25%遮荫)、中度遮荫(S_(2):50%遮荫)、重度遮荫(S_(3):70%遮荫),分析不同处理下幼苗的生长量、各器官生物量及非结构性碳水化合物(NSCs)含量的变化。结果显示,不同遮荫条件下,树番茄幼苗的株高和根、叶的可溶性糖及淀粉含量均有显著差异(P<0.05)。随遮荫程度的增加,株高、地径及叶淀粉含量先减后增,各器官的生物量大小表现为根>叶>茎;茎中可溶性糖和淀粉含量先增后减。相关性分析结果表明,茎可溶性糖含量与根生物量呈显著正相关(P<0.05)。隶属模糊综合评价结果表明,50%遮荫处理下的树番茄幼苗状态最好。 展开更多
关键词 树番茄 遮荫 生物量 非结构性碳水化合物
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不同基质铺施对冬季葡萄根系非结构性碳水化合物的影响
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作者 李春悦 马闯 +4 位作者 武瑞民 田淑芬 李明亮 王荣 王超霞 《中外葡萄与葡萄酒》 北大核心 2025年第5期36-43,共8页
葡萄根系的越冬安全影响第二年长势。本研究以5年生‘南太湖特早’(SO4砧木)为试材,铺施草炭、玉米秸秆、牛粪、菌棒4种基质,以不铺施基质为对照,测定根系中淀粉、可溶性糖、蔗糖含量及相关酶活性,探讨不同基质对冬季根系糖代谢的影响... 葡萄根系的越冬安全影响第二年长势。本研究以5年生‘南太湖特早’(SO4砧木)为试材,铺施草炭、玉米秸秆、牛粪、菌棒4种基质,以不铺施基质为对照,测定根系中淀粉、可溶性糖、蔗糖含量及相关酶活性,探讨不同基质对冬季根系糖代谢的影响。结果表明,草炭和牛粪对土壤增温效果明显,平均增温0.88、0.33℃。与CK相比,草炭和牛粪处理降低了吸收根中淀粉含量,提高了可溶性糖和蔗糖含量;淀粉代谢中,草炭和牛粪处理显著提高了α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,牛粪处理降低了淀粉磷酸化酶活性,草炭和玉米秸秆处理提高了ADPG(腺苷二磷酸葡萄糖)焦磷酸化酶活性;蔗糖代谢中,草炭和牛粪处理提高了蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性,草炭显著降低了酸性转化酶活性,而牛粪显著提高了其活性。主成分分析表明,本研究中草炭处理综合效果最优。综合来看,铺施草炭和牛粪可通过调控糖代谢关键酶,促进冬季葡萄根系非结构性碳水化合物的积累,增强根系越冬能力。 展开更多
关键词 葡萄 根系 越冬 非结构性碳水化合物
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干旱和遮荫对云南松幼苗生长和非结构性碳水化合物的影响
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作者 段贵河 景会庆 +3 位作者 吴俊文 陈刚 李志琪 文程敬 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第7期53-60,68,共9页
为探究云南松(Pinus yunnanensis)幼苗如何通过调整生长和非结构性碳水化合物质量分数来适应干旱和遮荫,遮荫是否会缓解干旱带来的负面影响。选取1年生云南松幼苗为供试材料,模拟林下环境,采用盆栽控水法,设置4个处理,分别是对照、遮荫... 为探究云南松(Pinus yunnanensis)幼苗如何通过调整生长和非结构性碳水化合物质量分数来适应干旱和遮荫,遮荫是否会缓解干旱带来的负面影响。选取1年生云南松幼苗为供试材料,模拟林下环境,采用盆栽控水法,设置4个处理,分别是对照、遮荫、干旱、干旱和遮荫交互,测量幼苗的苗高、地径和生物量,测定各器官非结构性碳水化合物及其组分质量分数。研究结果表明:干旱以及干旱和遮荫交互处理,幼苗的苗高和地径较对照处理均显著减小,地径分别减小6.9%、8.1%,苗高分别减小28.5%、32.1%;针叶和茎的生物量在遮荫处理时显著增大,且针叶生物量和生物量占比均显著大于其他3个器官,总生物量在遮荫处理时最大,干旱处理时最小。各器官非结构性碳水化合物及其组分质量分数变化趋势一致(除细根),在遮荫处理时升高,干旱处理时最低,在干旱和遮荫交互处理时下降;针叶、茎和粗根非结构性碳水化合物质量分数在遮荫处理时最高,在干旱处理时最低,且遮荫处理较干旱处理增大1.33~5.46倍;在遮荫处理时,粗根的非结构性碳水化合物质量分数显著高于针叶、茎和细根,增大42.0%~88.6%;各处理的针叶非结构性碳水化合物及其组分质量占比均最高。幼苗生长和非结构性碳水化合物受水分的影响大于受光照的影响,针叶生物量、粗根生物量、茎可溶性糖质量分数、细根可溶性糖质量分数、细根淀粉质量分数及针叶、茎、粗根非结构性碳水化合物质量分数是云南松幼苗适应干旱和遮荫的重要指标,由综合得分得出,遮荫最利于幼苗的生长,干旱限制了幼苗的生长。以上结果表明,干旱限制了云南松幼苗的生长,遮荫在一定程度上缓解干旱带来的影响,干旱和遮荫对云南松幼苗的影响更加符合“促进理论”,云南松幼苗通过改变生长、生物量分配以及非结构性碳水化合物的分配来适应干旱和遮荫。 展开更多
关键词 云南松 遮荫 干旱 生物量分配 非结构性碳水化合物
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中、幼龄红松人工林生长季非结构性碳水化合物和碳氮磷生态化学计量特征
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作者 李虹谕 杨会侠 +3 位作者 孙佳彤 刘晴 李连强 李慧仁 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第3期495-502,共8页
【目的】研究中、幼龄红松Pinus koraiensis人工林生长季非结构性碳水化合物和碳氮磷生态化学计量特征变化,以得到不同林龄针叶树种生长季的养分利用策略。【方法】以红松幼龄林(15 a)、红松中龄林(50 a)针叶、枝为研究对象,探究其非结... 【目的】研究中、幼龄红松Pinus koraiensis人工林生长季非结构性碳水化合物和碳氮磷生态化学计量特征变化,以得到不同林龄针叶树种生长季的养分利用策略。【方法】以红松幼龄林(15 a)、红松中龄林(50 a)针叶、枝为研究对象,探究其非结构性碳水化合物(NSC)及其组分、碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征在生长季的变化。【结果】中、幼龄红松自春季到秋季针叶可溶性糖、NSC和P质量分数及C/N均呈先下降后上升的趋势,C和N质量分数、C/P、N/P则相反;中、幼龄红松人工林生长季枝的月变化趋势存在差异。红松针叶可溶性糖、NSC和N质量分数及N/P大于枝,C/N小于枝。红松中龄林枝、叶的可溶性糖质量分数高于幼龄林,针叶淀粉和N质量分数、N/P低于幼龄林,C/N、NSC质量分数略高于幼龄林。中、幼龄林枝叶间NSC和C、N、P质量分数的相关性存在差异。【结论】红松NSC及其组分、C、N、P质量分数存在季节性波动,中、幼龄红松人工林养分利用情况存在差异。辽宁省本溪市草河口地区中、幼龄红松人工林均表现为N限制,可在早春适量补充氮肥。 展开更多
关键词 红松人工林 林龄 器官 非结构性碳水化合物. 生态化学计量
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短期低温胁迫对油茶叶片非结构性碳水化合物的影响
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作者 王红润 夏建梅 孙永江 《福建农林大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期392-400,共9页
【目的】探讨低温胁迫下油茶(Camellia oleifera)叶片的非结构性碳水化合物(NSC)含量及其代谢机制,为提高油茶抗寒性和优化种植策略提供理论依据。【方法】以2年生‘长林40号’油茶为试验材料,对其进行低温(0、-5℃)和常温(对照)6、12... 【目的】探讨低温胁迫下油茶(Camellia oleifera)叶片的非结构性碳水化合物(NSC)含量及其代谢机制,为提高油茶抗寒性和优化种植策略提供理论依据。【方法】以2年生‘长林40号’油茶为试验材料,对其进行低温(0、-5℃)和常温(对照)6、12、18、24 h处理,观察表型,并测定可溶性糖、淀粉等NSC的含量,以及蔗糖代谢酶活性,分析短期低温胁迫对油茶叶片NSC的影响。【结果】低温胁迫导致油茶叶片的丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))浓度增加,且随着胁迫程度的加剧,二者的增加幅度增大。与对照相比,低温胁迫导致油茶叶片淀粉含量减少,可溶性糖含量增加;低温胁迫下蔗糖合成酶(SS)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性有所降低,酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性升高。【结论】低温胁迫对油茶叶片NSC的含量有明显影响,油茶通过提高AI和NI活性促进葡萄糖和果糖含量增加,进而调节可溶性糖及淀粉含量以应对低温胁迫。 展开更多
关键词 短期低温胁迫 油茶 非结构性碳水化合物 糖代谢 蔗糖
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伊犁河谷黑鳞顶冰花鳞茎非结构性碳水化合物含量的时空动态特征
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作者 张雨晴 贺炯坤 +3 位作者 祖里乎玛尔·阿力木 侯智文 施如康 韩大勇 《生态学报》 北大核心 2025年第6期2744-2752,共9页
非结构性碳水化合(non-structural carbohydrate,NSC)是植物碳元素的主要供应者,了解早春类短命植物的碳动态格局,有助于揭示早春类短命植物对区域环境的生理生态适应机制。以新疆伊犁河谷地区的常见种黑鳞顶冰花(Gagea nigra)为研究对... 非结构性碳水化合(non-structural carbohydrate,NSC)是植物碳元素的主要供应者,了解早春类短命植物的碳动态格局,有助于揭示早春类短命植物对区域环境的生理生态适应机制。以新疆伊犁河谷地区的常见种黑鳞顶冰花(Gagea nigra)为研究对象,探究了物候期和海拔对鳞茎的NSC及其组分(可溶性糖和淀粉)含量的影响,并分析了NSC代谢转化格局。研究结果表明:(1)不同海拔间,鳞茎的NSC及其组分含量的物候动态趋势一致,均呈先升高后降低再升高的趋势。(2)不同物候期鳞茎的NSC及其组分含量对海拔的响应情况不同,总体上鳞茎的NSC和可溶性糖含量与海拔呈显著的负相关关系(P≤0.05),而淀粉含量随海拔变化差异不显著(P﹥0.05)。(3)鳞茎的NSC及其组分含量受到环境因子的显著影响(P≤0.05),土壤有机质、土壤全磷和土壤含水量等因素对NSC的合成代谢有重要影响。(4)虽然可溶性糖含量与淀粉含量存在波动,但整体上NSC的代谢转化格局未发生改变,可溶性糖含量始终高于淀粉含量。综上所述,黑鳞顶冰花为适应区域环境而产生了一系列生理适应机制。这类植物因其独特的生活史特征,形成了以可溶性糖为主的NSC代谢转化格局,且这种格局没有因物候或海拔变化而发生改变。 展开更多
关键词 非结构性碳水化合物 早春类短命植物 贮藏器官 海拔 物候期
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针叶非结构性碳水化合物含量变化与红松结实特性关系研究
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作者 林强 《辽宁林业科技》 2025年第1期1-8,共8页
选择一组营养生长基本一致但结实特性存在差异的红松个体,分析不同条件下针叶非结构性碳水化合物(NSC)的差异,为红松果材兼用林培育提供科学依据。以露水河林业局种子园内30年生红松为研究对象,在生长季(3-10月)每个月中旬采样1次,连续... 选择一组营养生长基本一致但结实特性存在差异的红松个体,分析不同条件下针叶非结构性碳水化合物(NSC)的差异,为红松果材兼用林培育提供科学依据。以露水河林业局种子园内30年生红松为研究对象,在生长季(3-10月)每个月中旬采样1次,连续测定不同部位当年生和1年生针叶的非结构性碳水化合物。结果表明:不同结实状况红松非结构性碳水化合物随季节变化趋势基本一致,可溶性糖和NSC随时间变化均表现为单峰增长趋势,可溶性糖于11月份达峰值,NSC则于6月份达峰值,而淀粉表现为波动变化规律。可溶性糖在整个观测期间均表现为结实红松大于不结实红松,淀粉在整个观测期间表现为不结实红松大于结实红松,NSC含量在3、7月份结实红松含量更高,其他月份则是不结实红松更高。在空间结构方面,林缘和林内相比,淀粉和NSC表现为林缘红松小于林内红松,可溶性糖则是林缘红松更大。可溶性糖和NSC含量均随着冠层的升高而增大,且南向大于北向。淀粉含量表现为不结实红松的下冠层更高,结实红松上冠层更高。朝向相同时南向针叶含量更高。无论红松结实与否,1年生针叶的可溶性糖、淀粉和NSC含量均高于当年生针叶。由此可见,结实红松具有更高效的光合物质积累能力,在光照条件下会同化更多的碳,并提高能量转化效率,为后续储存淀粉等贮藏物质提供支持。 展开更多
关键词 红松 非结构性碳水化合物 结实 冠层 季节变化
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林木非结构性碳水化合物的分布特征及影响因素研究进展
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作者 李帆 田娜玲 +1 位作者 余殿 杨君珑 《温带林业研究》 2025年第1期39-44,62,共7页
非结构性碳水化合物(NSC)作为植物生长代谢中的重要供能物质,其浓度和含量可以反映植物的整体碳供给;NSC的动态变化表征植物碳的分配机制及环境适应策略。本文从时间变化、空间变化、林分结构和器官分配等方面综述目前国内外林木非结构... 非结构性碳水化合物(NSC)作为植物生长代谢中的重要供能物质,其浓度和含量可以反映植物的整体碳供给;NSC的动态变化表征植物碳的分配机制及环境适应策略。本文从时间变化、空间变化、林分结构和器官分配等方面综述目前国内外林木非结构性碳水化合物分布特征的研究进展,总结非结构性碳水化合物的主要影响因素,阐述分析林木碳代谢和生长作用机制,并从研究尺度、研究方法等方面对未来开展林木NSC的研究进行了展望。 展开更多
关键词 林木 非结构性碳水化合物 分布特征 影响因素
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