干旱脅迫對邊坡植物種子萌發(fā)、光合及生理特性的影響.pdf

1、水電工程的開發(fā)帶來巨大經(jīng)濟效益，但山體的開挖、采石使得區(qū)域生物多樣性喪失、水土流失嚴重，采取人工構(gòu)建植被是邊坡生態(tài)修復的重要措施之一。土地貧瘠、土壤持水能力差成為邊坡植被恢復主要的限制因子，選育具有較強抗旱性的植被對水電工程邊坡的生態(tài)恢復是十分必要的。通過探究干旱脅迫對五種邊坡植物光合及生理生化指標的影響，為水電邊坡生態(tài)修復中的物種篩選、植被群落的重建提供借鑒與參考。
　　本研究以多花木蘭、木豆、紫花苜蓿、高羊茅和香根草為對象展開

2、實驗：采用聚乙二醇(PEG)來模擬相關(guān)的土壤干旱脅迫處理，在實驗中對其種子進行5個PEG濃度梯度的的設置(濃度梯度分別為0％、5%、10%、15%、20%)，研究5種植物種子在PEG干旱脅迫下的種子萌發(fā)特性；實驗采用盆栽控水法分別對5種植物的幼苗進行4種土壤水分處理：正常供水(土壤含水量為田間最大持水量的65%-70%)、輕度土壤干旱脅迫(55%-60%)、中度土壤干旱脅迫(40%-45%)和重度土壤干旱脅迫(25%-30%)，分別測定

3、了不同土壤干旱脅迫下5種植物光合、生理生化指標，研究5種植物對土壤干旱脅迫的響應，綜合分析不同植物的抗旱系數(shù)，旨在為水電工程邊坡的抗旱植被的篩選和生態(tài)恢復提供理論參考。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）干旱脅迫導致多花木蘭、木豆、香根草、紫花苜蓿和高羊茅種子相對萌發(fā)率和相對萌發(fā)指數(shù)的降低，并且隨著干旱脅迫程度的不斷加劇，種子萌發(fā)水平受到的影響程度也逐漸加大。灌木中木豆的相對萌發(fā)率和相對萌發(fā)指數(shù)優(yōu)于多花木蘭，同時受脅迫后相對萌發(fā)率和相對

4、萌發(fā)指數(shù)的下降幅度要小。草本中低濃度 PEG脅迫對香根草種子的萌發(fā)具有引發(fā)作用，并且隨著 PEG濃度的增加，紫花苜蓿種子的相對萌發(fā)萌發(fā)率降幅最大，香根草的降幅最小。香根草相對萌發(fā)指數(shù)受抑制效果更為突出，紫花苜蓿下降幅度低。
　?。?）不同梯度的水分干旱脅迫導致多花木蘭、木豆、香根草、紫花苜蓿和高羊茅凈光合速率、蒸騰速率、胞間 CO2濃度、氣孔導度和水分利用效率呈現(xiàn)出下降的趨勢。2種灌木中多花木蘭的凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率

5、受脅迫后的降低幅度低于木豆，木豆因嚴重干旱脅迫引發(fā)的非氣孔限制使得胞間 CO2濃度和氣孔導度的降幅比多花木蘭低。3種草本植物中香根草的凈光合速率、蒸騰速率和胞間CO2濃度下降幅度顯著，高羊茅的氣孔導度和水分利用效率下降最為顯著，香根草、高羊茅受干旱脅迫后光合作用的抑制是氣孔限制所引起，紫花苜蓿在輕度脅迫時受氣孔限制，中度和重度干旱時受非氣孔限制。
　?。?）隨著干旱脅迫的增加多花木蘭、木豆、香根草、紫花苜蓿和高羊茅的丙二醛、脯氨酸

6、和可溶性糖均顯著增加。灌木中木豆葉片丙二醛和可溶性含量的增加百分比高于多花木蘭，多花木蘭葉片脯氨酸的積累量隨著干旱脅迫程度的加重而持續(xù)顯著增加，較木豆在各處理水平增加幅度大，有效調(diào)節(jié)自身滲透平衡從而適應干旱環(huán)境。草本植物中香根草葉片的丙二醛含量增加最為顯著，高羊茅增幅較小；紫花苜蓿葉片中脯氨酸以及可溶性糖含量增加尤為顯著，對于不同梯度的干旱脅迫響應更明顯；香根草葉片脯氨酸和可溶性糖含量增幅較其他兩種植物低，對干旱脅迫響應能力較差。