植被作为环境污染诊断工具已从描述性实践中不断发展和应用。植物长期被用作环境污染（尤其是重金属污染）的生物指示物。尽管分析技术的进步显著提升了我们对植物组织中微量元素的定量能力，但解析这些数据仍面临重大挑战。本文观点认为，植物不应被视为环境污染的被动记录者，而应理解为基于物种特异性生理机制和环境条件整合、转化并重新分配金属的动态系统。

温度胁迫是限制香樟（Cinnamomum camphora）分布与生长的重要因素，其高温与低温响应机制存在本质差异。本文系统比较了香樟应对高温与低温胁迫的核心策略：高温胁迫下，光合系统以光呼吸增强进行代谢性耗散，氧化还原调控以单萜信号为核心，驱动WRKY与HSF转录因子级联网络，渗透调节以脯氨酸响应最为迅速；低温胁迫下，光合系统依赖非光化学淬灭和环式电子流进行物理性保护，分子调控以钙-乙烯-ERF/CBF级联通路为中枢，渗透调节以可溶性糖积累为主导。基于上述机制，本文从物理、化学和生物技术3个维度评估了现有调控策略的有效性，指出当前研究在单萜信号通路解析、多重逆境耦合机制、精准调控技术研发等方面仍存在瓶颈。未来应聚焦多组学整合解析分子网络、构建复合胁迫预测模型、突破遗传转化瓶颈及评估调控策略的生态经济可行性，以推动香樟抗逆栽培从被动防护向主动的机制驱动型精准调控转变。

陆地植物根系处于干旱、盐胁迫与养分失衡等复杂土壤环境时，需在高效获取水分和养分与有效阻滞溶质外泄、选择性屏蔽有害离子之间实现动态权衡。内皮层（endodermis）作为维管植物根组织中的关键结构层，其凯氏带与木栓质片层构成连续的质外体屏障，通过调控径向运输路径，在生理层面维持离子与水分稳态。本文综述了凯氏带与木栓质片层的生物合成与沉积、结构特征，及其在MYB36通路与Schengen监测通路协同调控下的可塑性；探讨了该屏障结构在矿质养分稳态维持、抗逆性形成及根际互作中的功能研究进展；并从进化适应与作物改良角度对未来研究方向进行展望，为深入理解植物根系适应性进化及抗逆育种提供新思路。

全球气候变化导致的干旱与热浪频发，严重威胁着荒漠植物的生存。然而，关于荒漠灌木如何协调水力安全与热耐受性以应对水热复合胁迫机制尚不清楚。本研究以中国西北干旱区同域分布的5种柽柳属（Tamarix）植物为对象，采用野外测定与采样方法获取了气体交换参数与叶片水势的日动态；测定了木质部栓塞脆弱性（P₅₀）、膨压丧失点（Ψ_tlp）、高温半致死温度（LT₅₀），系统评估了不同物种的适应策略。结果表明：（1）5种柽柳在抗旱性与抗热性上表现出显著的种间分化。刚毛柽柳（T. hispida）表现出最强的抗栓塞能力（P₅₀=-2.20 MPa）和热耐受性（LT₅₀=66.5 ℃），而多花柽柳（T. hohenackeri）则表现出最高的气体交换速率和最弱的抗性。（2）LT₅₀与P₅₀呈极显著负相关，与水力安全边界呈极显著正相关。证实了荒漠植物在水力安全与热耐受性上存在高度的协同适应，而非功能权衡。（3）主成分分析（PC1解释度92.4%）揭示了柽柳属植物中存在一个连续的适应策略谱系：从以多花柽柳为代表的“高消耗-避热”策略，到以刚毛柽柳为代表的“高安全-耐受”策略。本研究揭示了基于水力-热力耦合的生态位分化机制，强调了在未来更加干热的气候情景下，应优先选择具备“高安全-耐受”策略的物种进行植被恢复。

为阐明平茬处理下生态脆弱区典型固沙灌木阶段性功能状态差异，以甘肃民勤荒漠-绿洲过渡带约50 a老龄梭梭（Haloxylon ammodendron）为对象，设置未平茬、半平茬（数量50%）、半平茬（高度50%）和全平茬4种处理，比较平茬处理约2 a后植株构型性状、水分功能性状、碳获取性状、生长旺季非结构性碳水化合物（NSC）含量及80~90 cm土层细根样段性状的差异，并结合相关性分析、主成分分析和熵权TOPSIS法评价不同处理下的性状关联特征和综合功能表现。结果表明：不同平茬处理后，梭梭个体多维功能性状配置存在显著差异。与未平茬和全平茬处理相比，2种半平茬处理整体表现出较好的地上构型状态和功能维持特征。其中，半平茬（高度50%）处理在平均冠幅、活枝数量、自然状态下水分输导能力、水力安全边界和器官NSC含量方面表现较优；半平茬（数量50%）处理则在净光合速率、细根样段总长度和比根长方面具有一定优势。相关性分析和主成分分析表明，水分输导能力、水力受损程度、气孔调节、叶绿素含量、NSC积累和细根样段性状之间存在一定关联，提示平茬处理后梭梭个体功能状态可能表现为多性状联动变化。熵权TOPSIS综合评价显示，半平茬（高度50%）综合得分最高，其次为半平茬（数量50%），二者均高于未平茬和全平茬处理。本研究中，约50 a老龄梭梭在平茬处理约2 a的观测期，半平茬（高度50%）处理在地上构型状态、水分输导能力维持和生长旺季碳水化合物积累方面表现相对较好，可为荒漠-绿洲过渡带老龄梭梭林平茬管理提供阶段性参考。

光是调节植物生长发育不可或缺的环境因子，而UV-B辐射则会干扰植物正常的生长发育，引发氧化损伤并抑制光合作用。为探究杨树（Populus）对UV-B胁迫的形态生理响应特征及潜在机制，以雌雄异株青杨（Populus cathayana）为材料，进行UV-B胁迫及外源生长素（IAA）、乙烯前体（ACC）、茉莉酸甲酯（MeJA）、水杨酸（SA）和褪黑素（MT）添加处理，测定叶片光合参数、抗氧化指标、激素含量和相关基因表达量及茎和叶花青素含量，并对这些指标进行主成分分析（PCA）。结果表明：在UV-B胁迫下，雌、雄青杨叶片净光合效率下降，活性氧（ROS）积累量增加，雄株对UV-B的耐受性强于雌株。在UV-B胁迫下，外源激素添加处理能够在不同程度上改善青杨叶片光合性能，调控ROS稳态，其中，IAA、ACC和MT添加处理对雌性青杨的UV-B胁迫缓解效果优于雄性青杨。SA添加处理显著降低青杨叶片H₂O₂含量；MeJA添加处理进一步促进青杨器官花青素积累并降低叶片H₂O₂含量，提高净光合效率及青杨对UV-B的耐受性。此外，PtrJAZ1/2/3/5/9基因相对表达量在UV-B胁迫和MeJA添加处理下均显著上调，暗示其可作为茉莉酸（JA）信号通路的关键调控因子，介导花青素合成与胁迫响应。综上，在UV-B辐射胁迫下，雄株比雌株表现出更强的生理可塑性与抗逆潜力。本研究为植物抗逆栽培与激素调控提供了实践启示。

为研究PsnSWEET7在氮素响应和碳氮代谢调控中的功能，以小黑杨（Populus simonii×P. nigra）为试验材料，通过农杆菌（Agrobacterium）介导法创制过表达转基因株系，结合亚细胞定位及不同浓度氮素（NH₄NO₃）处理下表型分析、生理指标测定、基因表达分析等方法，系统探究该基因对植株生长及碳氮代谢的影响。分析显示：PsnSWEET7蛋白定位于质膜；在NH₄NO₃处理下，相较于野生型，PsnSWEET7过表达植株株高与地径分别显著增加17.3%和17.8%（P<0.05）；茎部蔗糖、葡萄糖质量分数分别显著提高20.1%和25.4%（P<0.05），可溶性蛋白及游离氨基酸质量分数分别显著提高9.3%和7.5%（P<0.05）；纤维素质量分数显著提高10.5%（P<0.05），木质素质量分数显著下降12.2%（P<0.05）。在正常和高氮条件下，转基因植株液泡转化酶与细胞壁转化酶活性显著提高（P<0.05）。结果表明，PsnSWEET7可通过调控糖转运重塑小黑杨碳氮代谢，进而促进植株生长。研究结果为高产优质杨树分子育种提供了新的基因资源与理论依据。

液泡膜内在蛋白（tonoplast intrinsic proteins，TIPs）是水通道蛋白家族的重要成员，在植物水分平衡及逆境胁迫响应中发挥关键作用。本研究以PagTIP1；3基因为对象，利用野生型84K杨（Populus alba×P. glandulosa）及其PagTIP1；3敲除株系，解析PagTIP1；3基因在杨树盐胁迫响应中的功能及分子机制。结果表明：正常条件下，PagTIP1；3基因敲除导致植株叶片叶绿素含量降低，净光合速率及株高下降。盐胁迫下，敲除株系萎蔫与黄化症状加剧，株高显著降低；最大光化学效率、电子传递速率及叶绿素相对含量等光合生理指标均显著低于野生型。转录组分析显示，光合作用通路关键基因（PagLHCB7、PagGAPCP-2、PagPSY、PagRCA）在PagTIP1；3敲除株系响应盐胁迫时的表达模式与野生型存在显著差异。综上所述，PagTIP1；3基因缺失可能通过影响盐胁迫下杨树光合作用相关基因的转录响应，损伤光合电子传递与光保护能力，破坏生长及光合生理稳态，从而显著降低杨树的耐盐性。

为探究C2H2型锌指转录因子PtrZAT11在杨树木材形成过程中的分子功能，本研究通过RT-qPCR分析PtrZAT11在毛果杨（Populus trichocarpa）不同茎节木质部的表达模式，利用PEG介导的原生质体瞬时转化系统观察PtrZAT11-GFP融合蛋白的亚细胞定位，采用CRISPR-Cas9技术创制PtrZAT11及其同源基因PtrZAT11h的双突变体，并对突变体进行生长指标测定及茎解剖结构分析。结果表明：PtrZAT11在次生生长阶段的茎节中显著高表达，其蛋白定位于细胞核。与野生型相比，ptrzat11 ptrzat11h双突变体株高增加约31.5%，茎节数量显著增多，但地径和节间长度无显著差异；突变体第12茎节木质部环带宽度及木质部细胞面积占比均显著降低，单位面积纤维细胞数量减少、导管细胞数量增多。PtrZAT11作为核定位转录因子，参与杨树木材形成过程，通过影响木质部细胞的分化数量来调控木质部组织结构，并可能协调植株初生生长与次生生长之间的平衡。

为系统揭示间伐强度与水氮添加对人工林叶片功能性状的协同调控机制，本研究以黄泛平原毛白杨（Populus tomentosa）人工林为对象，采用裂区试验设计，设置2种间伐强度（50%与75%）及3种水氮处理（水氮添加、单独水分添加和对照），从叶片水分状态、结构性状及养分化学计量3个维度解析其响应特征与耦合关系。结果表明：（1）叶片相对含水量整体稳定，而叶片干质量含水量对间伐及其与水氮处理的交互作用高度敏感，在75%间伐及水氮协同处理下显著提高43.05%；（2）结构性状整体未发生显著变化，叶片干物质含量相对稳定，而比叶质量表现出较高变异性，显示潜在可塑性；（3）养分性状中叶片碳含量相对稳定，而氮、磷含量及其化学计量比对处理响应显著，氮磷比（质量比）为11.06~18.46，平均为13.94，指示该区域毛白杨人工林处于氮限制状态；（4）多性状分析表明，叶片水分、结构与养分之间存在显著耦合关系，其中叶片干质量含水量与比叶质量是驱动养分分配的关键性状；（5）主成分分析显示，前2个主成分累计解释66.4%的变异。间伐75%处理促使叶片向高资源利用效率方向调整，间伐50%处理则维持保守策略；不同水氮处理主要沿养分结构维度分化，其中单独水分添加处理与养分比值性状紧密关联。总体来看，间伐与水氮调控通过改变资源可利用性，驱动叶片功能性状协同变化，并影响植物资源利用策略。