桑樹對干旱生境的響應及其適應性.pdf

1、干旱是我國主要的自然災害，而西南地區(qū)歷來就是我國主要旱災頻發(fā)區(qū)之一。并且隨著溫室效應的加劇，西南地區(qū)干旱天氣越來越頻繁，不但給當?shù)毓まr業(yè)生產帶來了巨大損失，還對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。三峽庫區(qū)消落帶和石漠化地區(qū)是我國西南地區(qū)的兩個重要旱災頻發(fā)區(qū)，其受損的生態(tài)系統(tǒng)是亟待解決的兩大難題。選擇適生植被對受損生態(tài)系統(tǒng)進行植被修復是非常有效的治理途徑。近年來，桑樹(Morus alba L.)以其對惡劣自然環(huán)境的超強適應性和突出的保持水土、涵養(yǎng)

2、水源、綠化美化環(huán)境等生態(tài)功能，以及水果、藥用、飼料等高經(jīng)濟價值而受到廣泛的關注。本研究針對不同干旱生境的特征，開展桑樹在干旱生境的適應性研究，揭示桑樹對干旱脅迫的適應機理及耐受程度，并找出進一步提高桑樹抗旱性的方法，以期為干旱生境受損生態(tài)系統(tǒng)的植被恢復提供科學支撐和理論依據(jù)。本研究結果如下:
　　(1)桑樹對三峽庫區(qū)消落帶干旱脅迫的響應
　　在溫室條件下模擬三峽庫區(qū)消落帶夏季伏旱時土壤水分變化特征，以盆栽桑樹為材料，設置對照

3、(CK)、中度干旱脅迫(T1)和特大干旱脅迫(T2)3個含水量梯度，研究了不同程度干旱脅迫對桑樹幼苗生長的影響。結果表明:1）隨著干旱脅迫的加劇，桑樹的株高、地徑和根系表面積逐漸降低，根冠比在處理初期逐漸升高，而后期逐漸降低，比根面積總體呈上升的趨勢;隨著干旱脅迫的加劇，葉綠素含量和瞬時水分利用效率均有不同程度的增加，氣孔導度和蒸騰速率逐漸下降，凈光合速率和胞間CO2摩爾分數(shù)呈不同程度的降低，葉片脫落酸含量呈上升趨勢。2）隨著處理時間的

4、延長，各處理組的株高、地徑、根表面積以及根冠比均呈不同程度的上升趨勢，比根面積基本上呈逐漸降低的趨勢;各處理組葉綠素含量、氣孔導度和蒸騰速率呈下降的趨勢，胞間CO2摩爾分數(shù)呈先降后升的趨勢，而凈光合速率總體呈下降的趨勢，但T1、T2在實驗中期有明顯的回升，并且瞬時水分利用效率和脫落酸含量均呈逐漸上升的趨勢。由此說明，在干旱脅迫條件下，桑樹的生長受到一定程度的抑制，但能夠通過調節(jié)自身生理代謝來減少水分消耗，增加水分利用效率，提高光合能力，

5、從而維持其正常生長，表現(xiàn)出很強的抗旱耐旱能力。
　　(2)桑樹對石漠化地區(qū)干旱脅迫的響應
　　模擬石漠化地區(qū)土壤的水肥條件，設置H組（水分差異）、F組（肥料差異）、HF組（水肥差異）和CK組（對照）4個處理組，探討桑樹根系的向性情況和地上部分的生長生理狀況。結果表明:桑樹根系具有明顯的向水性和向肥性，但在缺水的情況下根系無向肥性;H組和HF組桑樹的根系發(fā)生了向性運動，獲得充足的水分，而F組和CK組無向性運動，長期處于干旱條件

6、;各組桑樹的地下和地上部分的生長狀況以HF組最好，其次是H組，F(xiàn)組和CK組明顯較差;CK組和F組桑樹的葉綠素含量、Fv/Fm、Fv'/Fm'、ΦPSⅡ、ETR和qP均顯著低于HF組和H組，但前兩者NPQ較高;各組桑樹的SOD、POD和CAT活性，MDA和游離脯氨酸含量均以F組最高，其次是CK組，H組和HF組相對較低，但可溶性糖含量高低順序為:HF組、H組、F組、CK組?？梢姡诟珊档氖寥乐?，水分是制約桑樹生長的關鍵因子，但桑樹根系

7、能夠通過向性生長，獲得充足的水分，表現(xiàn)出良好的生長狀況。并且桑樹長期處于干旱脅迫條件下而無死亡現(xiàn)象，充分證明了其在石漠化土壤中良好的適應性。
　　(3)干旱煉苗后的桑樹對干旱脅迫的響應
　　在溫室條件下模擬重慶地區(qū)土壤干旱特征，以常規(guī)管理的桑樹幼苗（DM組）和經(jīng)過干旱煉苗的桑樹幼苗（DH組）為材料，設置不同水分梯度的干旱脅迫實驗，比較研究干旱煉苗對桑樹抗旱性的影響。結果表明:1）隨著干旱脅迫的加重，兩組桑樹的株高和地徑、根冠

8、比和根表面積、葉片氣孔導度、凈光合速率和蒸騰速率均呈明顯下降的趨勢;比根面積和脫落酸含量則呈明顯上升的趨勢;各脅迫組的根系活力和瞬時水分利用效率較CK高，葉水勢則較CK低。2）在同一水分梯度上，DH組桑樹的株高和地徑、根冠比、根表面積和比根面積、根系活力、葉片氣孔導度、凈光合速率和蒸騰速率均顯著高于DM組，而葉水勢、瞬時水分利用效率和葉片脫落酸含量顯著低于DM組。可見，在不同程度的干旱脅迫條件下，桑樹的生長會受到一定程度的抑制，但它能夠