阿拉善荒漠区特有植物长叶红砂耐盐胁迫的生理响应

摘要

长叶红砂是东阿拉善-西鄂尔多斯地区的狭域特有种，对盐渍荒漠具有极强的适应性，本文对长叶红砂与同属广布种红砂的耐盐生理进行了研究和探讨。主要结果如下： 1.野生长叶红砂在非盐渍化土壤、盐渍化土壤和重盐土上均能生存，土壤盐分越高，植物组织饱和含水量时最大渗透势(ψsats)值和初始质壁分离时渗透势(ψtlps)越低。长叶红砂能够通过降低渗透势提高渗透调节能力适应不同的盐渍生境。 2.以三个月份四个不同生境所测水分参数值为基础，运用模糊数学隶属函数法对不同生境长叶红砂耐水分亏缺能力综合评价得出重盐土>非盐渍土>盐渍土，其在重盐土、非盐渍土受到的环境胁迫较大。长叶红砂在季节动态中历经了逆境锻炼，其耐水分亏缺的能力随5月、7月、9月逐渐增强。 3.与其它荒漠旱生植物相比，野生长叶红砂、红砂水分参数存在特殊性，其ψsats与ψtlps值均很低，有很强的保持最大膨压和维持低水势的能力，这可能与它们具有耐盐性有关。比较两种植物在水分参数上的差异可知红砂的耐盐性、耐旱性强于长叶红砂，表明二者在长期自然选择下对环境的适应能力产生分化，红砂对可变环境的适应能力更强，这也很可能是红砂分布广泛、长叶红砂分布局限的原因之一。 4.(IAA+ZR+GA3)/ABA比值与植物生长势呈正相关。野生长叶红砂(IAA+ZR+GA3)/ABA比值表现为盐渍土>非盐渍土>重盐土，这与野外所测盐渍土长叶红砂种群密度和盖度最大、非盐渍土次之、重盐土最小的结果相一致；室内用不同浓度NaCl模拟盐胁迫处理下，长叶红砂幼苗(IAA+ZR+GA3)/ABA比值和相对生长率随NaCl浓度增加均呈现先升高后降低的趋势，并均在80mmol/L时达到最大值，推测NaCl浓度为80mmol/L是长叶红砂幼苗生长的最适浓度。说明长叶红砂长期在盐生环境下生长的过程中，已经进化出对盐生环境的内部适应机制，盐胁迫下内源激素的综合调控对长叶红砂的生长发育起到至关重要的作用。 5.同一生境下野生长叶红砂体内促进生长型激素IAA、ZR和GA3含量均低于红砂，抑制性激素ABA含量高于红砂，激素的这种存在状况对红砂的生长更加有利。因此，内源激素的调控作用可能是长叶红砂作为特有种其生态适应性弱于红砂的重要的内在原因之一。 6.野生长叶红砂在盐渍土上SOD、POD活性均较高，MDA含量较低，其体内抗氧化酶系统作用较均衡，膜损伤较小；在重度盐土和非盐渍土上，其体内抗氧化酶系统出现失衡现象，长叶红砂叶片受到的膜损伤较严重。室内在长叶红砂幼苗可忍耐的盐胁迫范围内(≤80mmol/L)，较高的SOD、CAT和POD活性能够共同作用减少氧自由基对植物细胞膜的伤害；但当超出这个浓度范围，保护酶活性显著降低，氧自由基开始大量累积，严重伤害了细胞质膜。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1研究区域自然概况

1.2长叶红砂研究现状

1.3植物耐盐机理研究进展

1.4研究目的、意义及研究方案

1.4.1研究目的、意义

1.4.2研究方案

第二章研究方法

2.1样地的确定

2.2研究方法

2.2.1野外样品的采集和预处理

2.2.2室内长叶红砂幼苗的培养和NaCl胁迫处理

2.2.3指标的测定

2.2.4数据的处理

第三章 长叶红砂水分参数季节动态及与生境间关系研究

3.1 四个样地土壤含水量和盐分的变化

3.2长叶红砂PV曲线水分参数的季节变化

3.2.1饱和含水量时的最大渗透势

3.2.2初始质壁分离时的渗透势

3.2.3初始质壁分离时渗透水相对含量与相对含水量

3.2.4质外体水的相对含量和束缚水与自由水的比值

3.2.5饱和含水量时的最大渗透势与初始质壁分离时的渗透势之差

3.3不同生境长叶红砂PV曲线水分参数的比较

3.4讨论

3.4.1 不同盐分生境下长叶红砂水分参数特征探讨

3.4.2长叶红砂水分参数随生境和季节变化特征探讨

第四章不同生境红砂属两种植物水分参数比较研究

4.1 饱和含水量时的最大渗透势和初始质壁分离时的渗透势

4.2初始质壁分离时渗透水相对含量与相对含水量

4.3质外体水的相对含量和束缚水与自由水的比值

4.4讨论

4.4.1红砂属两种植物抗盐性差异探讨

4.4.2长叶红砂濒危机制探讨

第五章长叶红砂与红砂内源激素含量比较及生境间差异性研究

5.1不同生境长叶红砂、红砂叶片ABA含量的变化

5.2不同生境长叶红砂、红砂叶片IAA含量的变化

5.3不同生境长叶红砂、红砂叶片ZR含量的变化

5.4不同生境长叶红砂、红砂叶片GA3含量的变化

5.5不同生境长叶红砂内源激素比值的研究

5.6讨论

5.6.1特有种长叶红砂的与广布种红砂内源激素特征比较

5.6.2长叶红砂叶片内源激素生境间差异性探讨

第六章 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗内源激素含量的变化

6.1 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗株高和相对生长率

6.2 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗内源激素含量的变化

6.2.1 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗ABA含量的变化

6.2.2 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗IAA含量的变化

6.2.3 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗ZR含量的变化

6.2.4 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗GA3含量的变化

6.2.5 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗(ZR+GA3+ZR)/ABA的变化

6.3讨论

第七章长叶红砂与红砂抗氧化酶系统比较及生境间差异性研究

7.1不同生境长叶红砂、红砂叶片MDA含量的变化

7.2不同生境长叶红砂、红砂叶片SOD活性的变化

7.3不同生境长叶红砂、红砂叶片POD活性的变化

7.4不同生境长叶红砂、红砂叶片CAT活性的变化

7.5讨论

第八章 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗抗氧化酶系统研究

8.1 NaCl胁迫对长叶红砂幼苗MDA含量的影响

8.2 NaCl胁迫对长叶红砂叶片SOD、POD和CAT活性的影响

8.3 NaCl胁迫下长叶红砂幼苗膜系统保护酶之间的关系

第九章主要结论

文献综述 ：植物耐盐性研究进展

致谢

附录：样地照片