旱后复水对侧柏和元宝枫幼树生长及生理特性的影响

论文摘要

本试验依据树木在年生长期内的生长进程,采用生长分析法划分生长阶段;以生长阶段、水分胁迫强度、水分胁迫历时为因素,采用正交设计布设试验,选用黄土高原常见主要造林树种元宝枫和侧柏两种幼树进行盆栽试验。研究了不同生长阶段、水分胁迫强度、水分胁迫历时干旱胁迫后复水对幼树各生理、生化指标和株高地径生长的影响。对提高树种水分利用率,充分发挥树种的生产潜力,加速我国西部旱区以植被建设为中心的人工植被恢复与生态环境建设具有重要的理论指导意义。主要研究结果如下:(1)幼树对水分胁迫经历了由原初反应到适应的过程。总的响应模式为:水分胁迫条件下,幼树在生理上首先表现为叶片水分亏缺,水分饱和亏缺增加,相应的叶水势降低,以增强对水分的吸收;同时,叶片水分亏缺引起气孔导度降低,光合速率、蒸腾速率下降,最大PSⅡ的光能转换效率和PSⅡ的潜在活性及PSⅡ原初反应过程受到一定程度的抑制。在生化方面,水分胁迫下幼树积累渗透调节物质,因此渗透调节物质脯氨酸含量增大,但渗透调节只能在一定阈值范围内产生作用。在结构上由于水分亏缺引起细胞脱水,导致细胞膜损伤,质膜相对透性增大。不同生长阶段、不同水分胁迫程度、胁迫历时对幼树生理、生化指标的影响,最终体现在对幼树株高、地径生长的影响上。(2)元宝枫、侧柏幼树随着胁迫程度的增大,叶片水分饱和亏缺(WSD)、叶水势、光合速率、蒸腾速率等生理指标都有不同程度的降低,而叶质膜透性则逐渐增大;水分利用效率在中度水分胁迫条件下略高于对照,在重度水分胁迫条件下则较对照低;脯氨酸含量呈现先升高再降低的趋势,表明幼树脯氨酸含量增加产生的调节能力是有限的。相同胁迫强度下,随着胁迫时间的延长,幼树各生理指标对水分胁迫均经历了由原初反应到逐渐适应的过程。水分胁迫对幼树不同生长阶段的影响不同,不同指标间亦存在差异。WSD、叶水势受水分胁迫影响程度为生长前期>生长盛期>生长后期;幼树的渗透调节能力变化总趋势是生长前期、生长盛期到生长后期逐渐增强。(3)水分胁迫后复水,幼树恢复过程中补偿现象普遍存在,表现形式多样。如两树种在中度胁迫后复水,幼树叶片水分饱和亏缺、叶水势、质膜相对透性出现超补偿现象,株高、地径生长在胁迫解除后一段时间内存在补偿生长。各指标恢复也存在时间上的差异,相对于叶片水分饱和亏缺、质膜相对透性的快速恢复,叶水势、光合速率、蒸腾速率恢复较慢、叶水势恢复较WSD有滞后现象,可以增大吸水潜力,有助于更好地保持水分平衡。光合速率恢复度大于蒸腾速率,这有利于提高水分利用效率。幼树在适度水分胁迫条件下能激发补偿效应;而在重度水分胁迫条件下,两树种的水力结构与生理功能受损,上述各指标的恢复度均较小。不同生长阶段复水后,总的趋势是生长后期恢复最快,生长盛期次之,生长前期恢复最慢。而株高、地径补偿生长表现为生长前期>生长盛期。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 水分胁迫与植物生长
• 1.3.2 水分胁迫与水分参数
• 1.3.3 水分胁迫与植物光合特性
• 1.3.4 干旱胁迫与补偿效应
• 1.4 研究内容
• 第二章 不同水分胁迫后复水两树种叶片水分状况的变化
• 2.1 试验材料与研究方案
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验设计
• 2.1.3 试验布设
• 2.2 测定项目及方法
• 2.3 主要指标的计算方法
• 2.3.1 水分胁迫指数（WSI）
• 2.3.2 恢复度（Rd）
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 水分饱和亏缺（WSD）
• 2.4.2 叶水势
• 2.5 小结
• 第三章 不同水分胁迫后复水两树种叶片光合的变化
• 3.1 材料及方法
• 3.1.1 试验设计
• 3.1.2 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 水分胁迫条件下光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）的变化
• 3.2.2 复水后光合速率、蒸腾速率、水分利用效率的变化
• 3.2.3 旱后复水对幼树叶片光合日变化的影响
• 3.2.4 水分胁迫及复水对元宝枫幼树叶片叶绿素荧光参数的影响
• 3.3 小结
• 第四章 不同水分胁迫后复水对两树种幼树渗透调节的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验设计
• 4.1.2 测定指标及方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 叶片质膜相对透性
• 4.2.2 脯氨酸含量
• 4.3 小结
• 第五章 不同水分胁迫后复水对两树种生长的影响
• 5.1 材料及方法
• 5.1.1 试验设计
• 5.1.2 试验材料
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 旱后复水对幼树高生长的影响
• 5.2.2 旱后复水对幼树地径生长的影响
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介