喀斯特断陷盆地两种乡土植物幼苗对水分胁迫的响应

论文摘要

喀斯特断陷盆地季节性干旱严重,每年的11月-次年4月为旱季,5月-10月为雨季,水分是阻碍当地植物正常生长发育的重要非生物因子。本研究选择清香木（Pistacia weinmannifolia）、白枪杆（Fraxinus malacophya）两种常见的乡土植物幼苗作为研究对象,采用模拟雨季-旱季-雨季不同的盆栽幼苗控水处理方式,分别对D1、D2、D3、D4、D5五种不同水分梯度（土壤重量含水量依次为40%、34%、28%、22%、16%）、持续性降低水分及复水梯度植物幼苗的生长、光合生理及生理生化指标进行分析,以期揭示植物幼苗对水分胁迫的响应机制。同时,利用隶属函数法分析植物幼苗适应水分胁迫能力强弱,利用灰色关联分析筛选植物幼苗水分胁迫指标评价体系。主要结果和结论如下:（1）对D1、D2、D3、D4、D5五种不同水分梯度清香木和白枪杆植物幼苗分析表明,D5水分梯度（土壤重量含水量16%）的清香木和白枪杆幼苗由于极度缺水,在水分胁迫约40天后全部死亡,但D1至D4水分梯度（土壤重量含水量40%～22%）的幼苗没有出现死亡现象,由此推断,植物萎蔫系数在16%～22%之间。此外,随土壤水分含量的降低,清香木和白枪杆两种植物幼苗的株高、总生物量、根干重、地上部干重、净光合速率、蒸腾速率、叶绿素指标值在雨季Ⅰ、旱季、雨季Ⅱ测定时间内先升高后降低,可溶性糖指标值随测定时间的推移呈现出“降-升-降”的规律,脯氨酸、丙二醛和超氧化物歧化酶指标值随测定时间的推移先降低后升高。综合分析得出,两种植物幼苗均在D2水分梯度（土壤重量含水量34%）生长状况最佳,土壤水分过高或过低均会对清香木和白枪杆幼苗生长、光合生理及生理生化性状产生不同程度的抑制作用。（2）对持续性降低水分及复水梯度两种植物幼苗分析表明,两种植物幼苗的生长、光合生理及生理生化指标在复水后的补偿效应与前期水分胁迫程度成反比。雨季复水后,D1-D4水分梯度幼苗（土壤重量含水量由22%复水到40%）株高、总生物量和地上部干重不能恢复到D1-D2水分梯度（土壤重量含水量由34%复水到40%）幼苗指标值水平。D2-D4水分梯度（土壤重量含水量由22%复水到34%）幼苗净光合速率恢复程度较高,但与D2-D3水分梯度（土壤重量含水量由28%复水到34%）幼苗净光合速率仍有显著差异。生理生化指标方面表现为清香木和白枪杆幼苗在雨季复水到D2水分梯度（土壤重量含水量34%）后,D2-D3和D2-D4水分梯度幼苗的叶绿素含量能够恢复到较高水平,而脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量均能够随恢复时间的推移而维持在较低水平。（3）对清香木和白枪杆幼苗14种测定指标的灰色关联分析表明,净光合速率及蒸腾速率等光合生理指标、株高及总生物量等生长指标与水分胁迫抗逆性的关联度较高,这为评判当地乡土植物幼苗应对水分胁迫的适应能力强弱提供了可参考的筛选指标。另外,清香木和白枪杆幼苗的隶属函数平均值分别为0.442和0.501,白枪杆幼苗应对水分胁迫逆境的综合能力要强于清香木幼苗。因此,从植物应对水分胁迫逆境综合能力的角度出发,与清香木幼苗相比较,白枪杆幼苗可作为喀斯特断陷盆地植被恢复的优先选择树种。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 研究目的及意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 植物幼苗对水分胁迫的适应机制
•     1.2.2 植物幼苗对水分胁迫适应能力的判定指标
•     1.2.3 植物幼苗对水分胁迫适应能力的评价方法
• 2 研究区概况及研究内容
•   2.1 研究区概况
•   2.2 研究内容
•   2.3 技术路线
•   2.4 研究方法
•     2.4.1 实验设计
•     2.4.2 测定指标及方法
•     2.4.3 统计分析
• 3 两种植物幼苗对5种不同水分梯度的响应
•   3.1 水分胁迫对两种植物幼苗生长性状的影响
•     3.1.1 水分胁迫对两种植物幼苗株高的影响
•     3.1.2 水分胁迫对两种植物幼苗干物质积累的影响
•     3.1.3 水分胁迫对两种植物幼苗根冠比的影响
•   3.2 水分胁迫对两种植物幼苗光合生理性状的影响
•     3.2.1 水分胁迫对两种植物幼苗净光合速率的影响
•     3.2.2 水分胁迫对两种植物幼苗蒸腾速率的影响
•     3.2.3 水分胁迫对两种植物幼苗气孔导度的影响
• 2浓度的影响'>    3.2.4 水分胁迫对两种植物幼苗胞间CO₂浓度的影响
•   3.3 水分胁迫对两种植物幼苗生理生化性状的影响
•     3.3.1 水分胁迫对两种植物幼苗叶绿素的影响
•     3.3.2 水分胁迫对两种植物幼苗脯氨酸的影响
•     3.3.3 水分胁迫对两种植物幼苗丙二醛和可溶性糖的影响
•     3.3.4 水分胁迫对两种植物幼苗超氧化物歧化酶的影响
•   3.4 讨论
•   3.5 小结
• 4 两种植物幼苗对持续性降低水分及复水的响应
•   4.1 持续性降低水分及复水对幼苗生长性状的影响
•   4.2 持续性降低水分及复水对幼苗光合生理性状的影响
•     4.2.1 持续性降低水分及复水对幼苗净光合速率的影响
•     4.2.2 持续性降低水分及复水对幼苗蒸腾速率的影响
•     4.2.3 持续性降低水分及复水对幼苗气孔导度的影响
• 2浓度的影响'>    4.2.4 持续性降低水分及复水对幼苗胞间CO₂浓度的影响
•   4.3 持续性降低水分及复水对幼苗生理生化性状的影响
•     4.3.1 持续性降低水分及复水对幼苗叶绿素的影响
•     4.3.2 持续性降低水分及复水对幼苗脯氨酸的影响
•     4.3.3 持续性降低水分及复水对幼苗丙二醛的影响
•     4.3.4 持续性降低水分及复水对幼苗可溶性糖的影响
•     4.3.5 持续性降低水分及复水对幼苗超氧化物歧化酶的影响
•   4.4 讨论
•   4.5 小结
• 5 两种植物幼苗对水分胁迫逆境适应能力的综合评价
•   5.1 水分胁迫下植物幼苗生长、光合生理及生理生化指标间相互关系
•   5.2 两种植物幼苗对水分胁迫逆境适应能力强弱分析
•   5.3 两种植物幼苗与水分胁迫逆境相关指标的筛选分析
•   5.4 讨论
•   5.5 小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙永磊

导师: 周金星

关键词: 断陷盆地,清香木,白枪杆,水分胁迫

来源: 北京林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 北京林业大学

基金: 国家重点研发计划项目“断陷盆地石漠化区植被恢复与功能提升”(2016YFC0502504),国家自然科学基金“基于生境高度异质性的喀斯特森林植物群落构建机制研究”(31500583)

分类号: Q945.78

DOI: 10.26949/d.cnki.gblyu.2019.000281

总页数: 74

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