风沙流胁迫对梭梭幼苗生理生化特性的影响

发布时间：2020-08-20 12:50

【摘要】：梭梭(Haloxylon ammodendron)具有很强的适应性,以其为建群种的荒漠植被面积约占全国荒漠总面积的1/10,是我国防风固沙林体系的重要组成部分。研究表明,荒漠区恶劣的自然环境导致梭梭更新苗的存活率很低,大多数种群呈衰退趋势。风沙流是荒漠区普遍的逆境胁迫因子之一,研究风沙流对梭梭幼苗的影响及其响应机制,可以揭示风沙流胁迫对梭梭种群更新的影响,掌握梭梭幼苗对风沙流的抵御能力。本研究以梭梭盆栽幼苗为实验材料,在风沙环境风洞模拟不同胁迫强度(5 m·s~(-1)、11 m·s~(-1)和17 m·s~(-1),吹袭20 min)和不同胁迫时间(14m·s~(-1),吹袭5 min、10 min和20 min)的风沙流条件,基于植物生理生态学研究方法,通过分析风沙流胁迫后梭梭幼苗同化枝的光合作用、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、丙二醛含量和渗透调节物质含量的变化规律,预期从生理水平上揭示风沙流对梭梭幼苗的影响。研究结果如下:(1)风沙流胁迫对梭梭幼苗同化枝的叶绿素荧光参数具有一定影响。随着风沙流胁迫强度的增大,梭梭PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)总体呈下降的变化趋势。在8 m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,梭梭同化枝的Fv/Fm与对照相比没有显著差异;当风速增大至14 m·s~(-1)和17 m·s~(-1)时,其Fv/Fm显著低于对照(p0.05)。梭梭PSⅡ实际光量子产量((37)PSⅡ)总体均呈下降的变化趋势。光化学淬灭系数(qP)随着风沙流强度的增大,总体均呈先上升后下降的变化趋势但是总体都高于对照。非光化学淬灭系数(NPQ)总体呈先上升后下降的变化趋势。在14 m·s~(-1)的风沙流吹袭不同时间后梭梭同化枝的PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)、梭梭PSⅡ实际光量子产量((37)PSⅡ)和非光化学淬灭系数(NPQ)总体呈下降的变化趋势;光化学淬灭系数(qP)在低光强(400lux)条件下,总体呈先下降后上升再下降的变化趋势,而在高光强(1500lux)条件下,总体呈下降的变化趋势。(2)风沙流胁迫对梭梭幼苗同化枝的光合作用具有一定影响。随着风沙流胁迫强度的增大,梭梭同化枝的气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)呈逐渐升高的变化趋势,净光合速率(Pn)呈先上升后下降的变化趋势,水分利用效率(WUE)呈降低的变化趋势。在14 m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,随着吹袭时间的延长,梭梭同化枝的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)均呈逐渐降低的变化趋势,胞间CO_2浓度(Ci)呈升高的变化趋势。(3)风沙流胁迫对梭梭幼苗同化枝的抗氧化酶系统具有一定影响。随着风沙流胁迫强度的增大,梭梭同化枝的SOD活性、CAT活性和APX活性总体呈先下降后上升的变化趋势,POD活性总体呈下降的变化趋势。在14m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,随着吹袭时间的延长,梭梭同化枝的SOD、POD活性和APX活性总体呈上升的变化趋势,CAT活性总体呈降低的变化趋势。(4)风沙流胁迫对梭梭幼苗同化枝的细胞质膜透性具有一定影响。随着风沙流胁迫强度的增大,梭梭同化枝的丙二醛(MDA)含量总体呈先降后升的变化趋势。在5m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,梭梭同化枝的丙二醛(MDA)含量减小,而在11 m·s~(-1)和17 m·s~(-1)的风沙流吹袭条件下丙二醛(MDA)含量增加。在14 m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,随着吹袭时间的延长,梭梭同化枝的丙二醛(MDA)含量总体呈上升的变化趋势。(5)风沙流胁迫对梭梭幼苗同化枝的渗透调节物质含量具有一定影响。随着风沙流胁迫强度的增大,梭梭同化枝的脯氨酸(Pro)含量总体呈先上升后下降的变化趋势,可溶性糖(SS)含量和可溶性蛋白质(SP)含量总体呈下降的变化趋势。在14 m·s~(-1)的风沙流胁迫条件下,随着吹袭时间的延长,梭梭同化枝的脯氨酸(Pro)含量和可溶性蛋白质(SP)含量总体呈上升的变化趋势,可溶性糖(SS)含量总体呈下降后上升的变化趋势。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S792.99
【图文】：

图 1 风洞模拟风沙流的输沙率特征Fig.1 The sand transported rate of different wind speed in wind tunnel在正式实验之前，先做了预实验：分别在不同强度和不同风沙流吹袭时间沙流胁迫条件下做了预实验，根据民勤最常出现的风速为 6～15 m·s-1范围

图 2 不同强度风沙流对梭梭幼苗叶绿素荧光参数的影响Fig.2 The variation of Chlorophyll fluorescence parameters of Haloxylon ammodendronin different wind levels3.1.5 小结

图 3 不同强度风沙流对梭梭幼苗光合作用参数的影响Fig.3 The variation of photosynthetic parameters of Haloxylon ammodendronin different wind levels3.2.2 风沙流胁迫强度对梭梭幼苗 WUE 的影响

【参考文献】

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1 曲浩;赵学勇;岳广阳;王少昆;;科尔沁沙地几种常见植物对风胁迫的生理响应[J];中国沙漠;2009年04期

2 贾志清;吉小敏;宁虎森;梁远强;;人工梭梭林的生态功能评价[J];水土保持通报;2008年04期

3 刘芸;;藤本植物Potentilla reptans叶对风和遮阴的响应(英文)[J];生态学报;2007年07期

4 朱志梅,杨持;沙漠化过程中四个共有种的生长和抗氧化系统酶类变化[J];应用生态学报;2004年12期

5 于云江,史培军,鲁春霞,刘家琼;不同风沙条件对几种植物生态生理特征的影响[J];植物生态学报;2003年01期

6 于云江,史培军,贺丽萍,刘家琼;风沙流对植物生长影响的研究[J];地球科学进展;2002年02期

7 彭立新,李德全,束怀瑞;植物在渗透胁迫下的渗透调节作用[J];天津农业科学;2002年01期

本文编号：2797995