张掖市四翅滨藜引种抗旱适应性研究

论文摘要

四翅滨藜(Atriplex canescens)藜科滨藜属常绿或准常绿灌木,是优良的盐碱地改良树种。本文通过四翅滨藜在张掖市引种中生长状况的调查、物候状况的观测,以及和当地适生灌木多枝柽柳、梭梭的抗旱生理生化进行比较研究,得出了四翅滨藜抗旱性的初步结论。开展对四翅滨藜干旱适应性研究,可以为其在荒漠地区的引种提供科学依据。本论文主要包括以下几个方面的内容:1.四翅滨藜幼苗的生长状况调查表明:四翅滨藜成活率高、生长速度快、生长量大。四翅滨藜物候观察,表明其在张掖地区生长良好,具有较强的适应性。2.将四翅滨藜与当地适生优势灌木多枝柽柳、梭梭进行抗旱性比较研究,得出了其抗旱性的初步结论。(1)水分状况:组织含水量随着干旱胁迫的加重呈下降的趋势,但3种灌木下降幅度不同。3种灌木中,梭梭同化枝含水量变化较小,四翅滨藜次之,多枝柽柳叶片含水量下降较大;梭梭同化枝相对含水量变化较小,四翅滨藜次之,多枝柽柳变化较大;水分亏缺较大的是多枝柽柳,四翅滨藜次之,梭梭水分亏缺较小。同时,多枝柽柳和梭梭比四翅滨藜保持了更高的束缚水含量。(2)保护酶活性:SOD、CAT、POD三种保护酶活性随着干旱胁迫的加重,呈现出不同的变化趋势。SOD活性呈现出先升后降的变化趋势。多枝柽柳的SOD活性始终高于梭梭和四翅滨藜。3种灌木CAT活性在干旱胁迫初期变化不大,后期则急剧升高,特别是多枝柽柳在胁迫后期的增幅远远大于梭梭和四翅滨藜。3种灌木POD活性变化不同,多枝柽柳和梭梭呈现出先增后降的趋势,四翅滨藜的POD活性一直保持增长趋势。总体上,四翅滨藜的POD活性始终高于多枝柽柳和梭梭,且变化比较平缓。(3)渗透调节物质:3种灌木的脯氨酸含量均有不同程度的积累。多枝柽柳的脯氨酸含量明显高于梭梭、四翅滨藜。梭梭的脯氨酸积累比较均匀,四翅滨藜在胁迫后期脯氨酸才明显积累。3种灌木可溶性糖和可溶性蛋白有一定的增幅,但较平缓。(4)膜伤害:从丙二醛的积累程度来看,四翅滨藜较大,梭梭次之,多枝柽柳较小。细胞相对透性也随干旱的加重而变大,干旱胁迫后期膜透性渐趋平缓,从细胞相对透性的变化来看,四翅滨藜较大,梭梭次之,多枝柽柳较小。(5)叶绿素含量:干旱胁迫初期叶绿素变化幅度较小,后期下降幅度变大。从总的下降幅度来看,四翅滨藜较大,多枝柽柳次之,梭梭较小。(6)光合、蒸腾、水分利用效率日变化:3种灌木幼苗的光合日变化均出现午休现象,但出现时间不同,多枝柽柳、四翅滨藜一天内的光合速率始终高于梭梭;3种灌木幼苗的蒸腾速率均呈单峰曲线,但峰值出现的时间不同,从日蒸腾速率来看,多枝柽柳较大,四翅滨藜次之,梭梭较小;3种灌木幼苗的水分利用效率最高值均出现于上午,水分利用效率梭梭较大,四翅滨藜次之,多枝柽柳较小。(7)对3种灌木幼苗生理生化指标进行主成分分析,结果显示:多枝柽柳抗旱性指标第一主成分主要是水分状况指标和维持膜稳定性相关的指标,第二主成分主要是抗氧化保护酶活性和渗透调节物质;梭梭抗旱性指标第一、二主成分主要是水分状况指标和维持膜稳定性相关的指标,第三主成分主要是抗氧化保护酶活性和渗透调节物质;四翅滨藜抗旱性指标第一、二主成分主要是抗氧化保护酶活性、渗透调节物质,以及维持膜稳定性相关的指标,第三主成分主要是水分状况指标。(8)用模糊数学隶属函数对3种灌木进行综合评价,结果表明梭梭>多枝柽柳>四翅滨藜。但3种灌木抗旱能力差别不大,四翅滨藜引入当地时间较短,适应机制存在一定滞后性,还需进一步研究。

论文目录

• 中文摘要
• Summary
• 1 前言
• 2 文献综述
• 2.1 引种驯化理论
• 2.2 四翅滨藜在国内引种概况
• 2.2.1 四翅滨藜生态适应性
• 2.2.2 四翅滨藜耐旱耐盐性研究
• 2.3 植物抗旱性研究概述
• 2.3.1 外部形态指标研究
• 2.3.2 光合作用
• 2.3.3 蒸腾作用
• 2.3.4 水分利用效率
• 2.3.5 叶绿素含量
• 2.3.6 植物水分状况
• 2.3.7 膜保护系统和膜脂过氧化
• 2.3.8 渗透调节作用
• 2.3.9 内源激素含量
• 3 试验设计与方法
• 3.1 试验区概况
• 3.2 试验材料
• 3.3 试验设计
• 3.3.1 生长调查和物候观测
• 3.3.2 四翅滨藜耐旱性评价试验
• 3.4 试验方法
• 3.4.1 土壤含水量
• 3.4.2 叶片含水量
• 3.4.3 相对含水量和水分饱和亏
• 3.4.4 自由水和束缚水
• 3.4.5 保护酶活性、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白的测定
• 3.4.6 游离脯氨酸（Pro）
• 3.4.7 细胞相对透性的测定
• 3.4.8 叶绿素含量的测定
• 3.4.9 光合特征研究
• 3.5 数据处理及分析
• 4 结果分析
• 4.1 四翅滨藜引种生长调查及物候观察
• 4.1.1 形态表现
• 4.1.2 生长调查
• 4.1.3 物候特征
• 4.2 四翅滨藜幼苗抗旱性评价
• 4.2.1 干旱胁迫对3 种灌木幼苗水分状况的影响
• 4.2.2 干旱胁迫对膜系统保护酶活性的影响
• 4.2.3 干旱胁迫对渗透调节物质的影响
• 4.2.4 干旱胁迫对丙二醛（MDA）含量的影响
• 4.2.5 干旱胁迫对细胞膜透性的影响
• 4.2.6 干旱胁迫对叶绿素含量的影响
• 4.2.7 光合特性研究
• 4.2.8 生理生化指标相关性分析
• 4.2.9 主成分分析
• 4.2.10 抗旱性评价
• 5 讨论
• 5.1 关于水分状况与抗旱性的探讨
• 5.2 关于保护酶系统协调作用的探讨
• 5.3 关于渗透调节物质与抗旱性的探讨
• 5.4 关于丙二醛、细胞相对透性与抗旱性的探讨
• 5.5 关于光合系统的探讨
• 5.6 关于指标间相关性的探讨
• 5.7 关于本研究控水方法的探讨
• 5.8 供试材料对实验结果的影响
• 6 结论
• 6.1 引种四翅滨藜生长调查和物候观察结果
• 6.2 抗旱性评价
• 7 需要进一步研究的内容
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介