为了探究3种UV-B(ultraviolet-B,波长为280～315 nm的紫外光)辐射强度对香蒲(Typha orientalis)叶片光合特性和叶绿体超微结构的影响,于2017年5月19日至7月17日,在甘肃农业大学室外实验基地,构建模拟垂直潜流人工湿地,在其中栽种香蒲幼苗;在3种UV-B辐射强度[168 μw/cm2(自然光照下)、210 μw/cm2和252 μw/cm2]下,测定香蒲叶片光合色素含量和光合特性指标,并观察其叶绿体超微结构.研究结果表明,UV-B辐射增强显著减小了香蒲叶片的光合色素含量,且随着辐射强度增大,光合色素含量减小量增大;UV-B辐射增强显著减小了香蒲叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,增大了胞间CO2浓度,UV-B辐射强度增强的条件下香蒲叶片光合速率减小的主要原因是非气孔因素;在UV-B辐射增强条件下,香蒲叶片叶绿体超微结构遭到破坏,表现为叶绿体数目减少,叶绿体结构变形,体积膨大,形态臃肿,叶绿体中出现淀粉颗粒,破坏作用随辐射强度增大而加剧.

裸果木起源于地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要价值.本研究以一年生裸果木实生苗为对象,于2018年开展盆栽试验,设置4个水分处理,包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的45％～50％、30％～35％、15％～20％和5％～10％,通过称重法控制水分,每个处理10个重复,测定分析根系形态和生理指标对干旱胁迫的响应规律.结果表明,水分胁迫使裸果木幼苗根长和根表面积显著减小;重度水分胁迫下根系生物量显著降低;中度和重度水分胁迫促使根冠比显著增大,细根比根长和比表面积增大,束缚水含量/自由水含量(Va/Vs)显著增大;水分胁迫导致根系活力显著下降.土壤水分含量降低时,根系脯氨酸含量先减小后显著增大,而可溶性糖和可溶性蛋白含量变化与之相反.在水分胁迫下,根系丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2-)含量均显著升高,根系细胞膜系统受到了明显伤害,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升,过氧化物酶(POD)活性明显降低,过氧化氢酶(CAT)活性显著增强.总之,干旱胁迫下,裸果木幼苗形态上通过增大根冠比、细根比根长和比表面积来提高水分吸收效率;生理上通过降低代谢强度,减少水分消耗;主动积累有机溶质,降低细胞渗透势;增强SOD和CAT酶活性,减轻细胞膜伤害.