白榆耐鹽生理生態(tài)機(jī)制的研究

白榆耐鹽生理生態(tài)機(jī)制的研究

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時(shí)間:2019-03-08

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1、摘要采用盆栽試驗(yàn)?zāi)M鹽脅迫方法,研究不同生境2年生白榆(ulmuspumila)幼苗在鹽脅迫下的生理響應(yīng),探討鹽脅迫下不同生境白榆的耐鹽性差異,探索不同生境白榆對(duì)脅迫的生理生態(tài)適應(yīng)機(jī)制,旨在為濱海鹽堿地造林的苗木選擇、培育和引種提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:隨著土壤鹽濃度的增加,中強(qiáng)度和輕度鹽土生境白榆幼苗葉片的細(xì)胞膜透性、Na+含量和Na+/K+增幅低于非鹽土生境;葉片脯氨酸、可溶性糖和K+含量增幅高于非鹽土生境;葉片淀粉含量、凈光合速率、蒸騰速率、胞間C02濃度和氣孔導(dǎo)度降幅均小于非鹽土生境白榆。不同生境白榆耐鹽性的強(qiáng)弱順序?yàn)椋褐袕?qiáng)度鹽土生境(O.77

2、6%)>輕度鹽土生境(O.737%)>非鹽土生境(0.695%)。通過各項(xiàng)生理指標(biāo)的綜合比較,與非鹽土生境相比,中強(qiáng)度和輕度鹽土生境白榆對(duì)鹽土環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。通過控制土壤含鹽量,研究鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)、出苗、幼苗生長及對(duì)其光合性能的影響。探討白榆萌芽和幼苗生長狀況與土壤鹽分的關(guān)系,這對(duì)于進(jìn)一步揭示白榆適應(yīng)鹽漬環(huán)境的機(jī)理和實(shí)生苗繁育具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。隨著鹽脅迫濃度的增加,發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)下降,發(fā)芽時(shí)間延長,幼苗出苗率、成苗率和存活率均呈現(xiàn)下降趨勢,鹽脅迫抑制了幼苗苗高和根長生長。白榆幼苗階段耐鹽能力弱,出苗后一些幼苗受土壤鹽分脅迫又陸續(xù)死

3、亡。鹽脅迫使葉片光合系統(tǒng)量子產(chǎn)額和能量分配比率(q)eo、eo和(pFn)、單位面積光合機(jī)構(gòu)的比活性參數(shù)(ABS/CSM、TRo/CSM、ETo/CSM)、單位面積內(nèi)反應(yīng)中心的數(shù)量(RC/CSo和RC/CSM)、性能指數(shù)(PIAas和PlcsM)和推動(dòng)力(DFcsM)降低,而單位面積光合機(jī)構(gòu)的比活性參數(shù)(ABS/CSo)、熱耗散的量子比率((pD0)和單位面積的熱耗散(DIo/CSM)增加。通過控制土壤含鹽量,研究鹽脅迫對(duì)1年生白榆生長、生理特性、養(yǎng)分平衡、電阻抗參數(shù)以及光合作用的影響,探討白榆幼苗適應(yīng)鹽漬環(huán)境的機(jī)理,為耐鹽苗木的選育提供理論依據(jù)。研

4、究結(jié)果表明:1.鹽脅迫條件下,白榆葉片鹽害指數(shù)增加,成活率、苗高的增長量和增長速率降低,白榆生長受到抑制。隨著鹽脅迫濃度的增加和脅追時(shí)間延長細(xì)胞膜的透性和體內(nèi)過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的含量增加,而白榆葉片內(nèi)SOD、POD、CAT的活性,以及游離脯氨酸、可溶性糖含量則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。2.鹽脅迫下,植物葉片礦質(zhì)營養(yǎng)平衡被破壞,隨著土壤鹽濃度的增加和脅迫時(shí)間的延長,葉片中Na逐漸累積,使得白榆葉片中N、K、Ca、M始量均下降,P和lVln含量增加,F(xiàn)e和Zn含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,白榆葉片中各種元素與Na比值降低。Na離子的累積影響參與生理

5、代謝的主要營養(yǎng)離子吸收、分配和利用,使其不能正常發(fā)揮生理功能,同時(shí)白榆自身不斷地進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)鹽環(huán)境。3.鹽濃度低于0.3%,白榆葉片電阻抗圖譜弧度和跨度差異不大,當(dāng)鹽濃度高于0.4%,弧度和跨度均呈減小趨勢。隨著土壤鹽濃度的增加,白榆葉片電阻r、電阻rl、胞外電阻、胞內(nèi)電阻、弛豫時(shí)間等電阻抗參數(shù)整體出現(xiàn)降低的趨勢,而弛豫時(shí)間分布系數(shù)呈現(xiàn)先升后降的趨勢。鹽脅迫條件下,白榆葉片中胞外電阻、胞內(nèi)電阻和弛豫時(shí)間與葉片N、K、Ca、Mg、Mn含量顯著正相關(guān),與Na含量極顯著負(fù)相關(guān),而與白榆葉片P、Fe、Zn含量不顯著相關(guān)。4.鹽脅迫條件下,F(xiàn)m、tpPo和、

6、I,o降低,QA傳遞電子的能力下降,引起(pEo下降,tpDo和Fo顯著提高;隨著鹽脅迫時(shí)間的延長,tpPo、、I,o和QEo逐漸降低,葉片tpDo逐漸升高。隨著脅迫時(shí)間的延長和鹽濃度的增加,葉綠素含量、凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)和氣孔導(dǎo)度(氍)逐漸下降,胞問C02濃度(Ci)先下降后升高。鹽脅迫使白榆葉片RC/CSo、RC/CSM、T&肥SM、ET0肥SM、PIAas、PIcsM和DFcsM都下降,DIo/CSM增加,鹽脅迫使PSII反應(yīng)中心降解或失活,捕獲的光能下降,破壞了白榆葉片電子傳遞鏈?zhǔn)荏w側(cè)的電子傳遞,阻滯了葉綠素合成,降低了葉片

7、PSII的活力,迫使葉片啟動(dòng)了相應(yīng)的防御機(jī)制。關(guān)鍵詞:白榆;鹽脅迫;生理生態(tài)響應(yīng);生境;電阻抗參數(shù)ResearchonthePhysiological-EcologicalMechanismofSaltToleranceinUlmuspumilaAuthor:LiuBingxiangMajor:SilvcutureTutor:WangZhigangYangMinshengAbstractThepotexperimentinsaltstresssimulationmethodwasusedtoresearchphysiologicalresponses

8、undersaltstressof2-yearUlmuspumilaseedlingsandtheirsal

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