水分梯度下不同地理種群紅砂耐旱性研究.pdf

1、本研究以超旱生灌木紅砂(Reaumuria soongorica)為研究材料，研究在甘肅省自東向西水分梯度遞減條件下該灌木天然種群生物量和生理特征差異，同時(shí)，將蘭州市北山山上、山下生長(zhǎng)的紅砂與檸條(caragana korshinkii)、白刺(nitraria sibirica)在PEG梯度滲透脅迫下的生理響應(yīng)進(jìn)行比較研究，探討其耐旱機(jī)理。得出以下主要結(jié)論： 1.紅砂天然種群分布區(qū)自東向西隨著水分梯度遞減，其主要形態(tài)指標(biāo)及生物

2、量(干、鮮重)，單株鮮重/單株干重基本都呈減小趨勢(shì)，但武威點(diǎn)的當(dāng)年生枝條鮮重、當(dāng)年生枝條干重、單株鮮重/單株干重較張掖、酒泉點(diǎn)低。對(duì)各形態(tài)指標(biāo)及生物量與相對(duì)濕度(RH)建立回歸方程得出，它們之間滿足較好的直線關(guān)系。 2.自東向西水分梯度遞減條件下不同地理種群紅砂葉片膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)含量增多，同時(shí)伴隨著超氧化物自由基(O-2)的產(chǎn)生速率提高，相應(yīng)誘導(dǎo)了SOD、POD和CAT酶活性升高，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸和可溶性糖含量

3、增加，但酒泉點(diǎn)SOD、POD和CAT酶活性均有降低的趨勢(shì)；除武威點(diǎn)外，其余各樣點(diǎn)紅砂葉片葉綠素a、葉綠素b含量相差均不大。 3.聚乙二醇(PEG)梯度滲透脅迫下，蘭州市北山上生長(zhǎng)的紅砂、檸條及白刺3種耐旱灌木比較結(jié)果表明：紅砂葉片相對(duì)含水量最高，持水能力最好，水勢(shì)下降最快，保持了更高的束縛水含量；紅砂在遭受滲透脅迫時(shí)脯氨酸積累的最快，可溶性糖隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈升高趨勢(shì)；紅砂SOD、POD酶活性呈現(xiàn)不斷升高的趨勢(shì)；CAT酶活性先升

4、高再降低，變化幅度最大；山上紅砂Chla含量隨著PEG處理濃度的增大呈先增加后減少趨勢(shì)，Chlb含量呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，山下紅砂Chla、Chlb隨著PEG處理濃度的增大均不斷減少；檸條葉片MDA含量明顯高于其他兩個(gè)灌木，變化幅度最大，其次為紅砂；隨PEG滲透脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)和脅迫程度的加強(qiáng)，蘭州市北山山上、山下紅砂和檸條葉片O-2產(chǎn)生速率呈現(xiàn)增大再減小的趨勢(shì)，白刺呈先減小再增大的趨勢(shì)。 主成分分析結(jié)果顯示：3種耐旱灌木山上、山下抗旱

5、性指標(biāo)攜帶的信息基本一致。紅砂抗旱性指標(biāo)第一主成分，第二主成分已經(jīng)包括了水分狀況指標(biāo)、抗氧化保護(hù)酶活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的大部分信息；檸條抗旱性指標(biāo)第一、二主成分主要是水分狀況指標(biāo)和維持膜穩(wěn)定性相關(guān)的指標(biāo)，第三主成分主要是抗氧化保護(hù)酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)；白刺抗旱性指標(biāo)第一、二主成分主要是抗氧化保護(hù)酶活性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，以及維持膜穩(wěn)定相關(guān)的指標(biāo)，第三主成分是葉綠素指標(biāo)。 用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)對(duì)3種灌木進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明紅砂>檸條>白