盐碱胁迫下灰绿型与黄绿型羊草根际效应和光合生理响应

发布时间：2020-11-03 18:58

　　 盐碱胁迫是植物面临的一种非常严峻的非生物胁迫,影响植物正常生命活动。松嫩平原西部是世界三大苏打盐碱地集中分布地区之一。羊草(Leymus chinensis)是C_3光合途径的多年生、根茎型禾草,是松嫩草地的优势牧草,在自然生境下,根据叶片颜色,羊草可分为两种生态型,分别是灰绿型羊草和黄绿型羊草。目前已有一些关于羊草盐碱生理响应的研究,然而针对土壤,尤其是根际效应的研究较少。本研究利用盆栽实验,根据松嫩草地盐碱土壤的特点,以松嫩草地灰绿型羊草和黄绿型羊草为研究对象进行盐碱胁迫实验,通过测定灰绿型羊草和黄绿型羊草的根际土壤和非根际土壤理化性质、光合生理和生长等指标来回答以下科学问题:(1)灰绿型羊草和黄绿型羊草的根际效应对盐碱胁迫的响应有何差异?(2)灰绿型羊草和黄绿型羊草的光合生理和生长对盐碱胁迫的响应有何差异?本实验得出主要结论是:(1)根际土壤和非根际土壤pH随盐碱胁迫程度增加而增加。根际土壤pH低于非根际土壤,且灰绿型羊草的pH根际效应高于黄绿型羊草。因此灰绿型羊草能更有效地缓解盐碱胁迫对根际pH的影响。(2)根际土壤和非根际土壤铵态氮、硝态氮、有效氮及微生物生物量碳和氮含量均随盐碱胁迫程度增加呈现降低的趋势。根际土壤各指标呈现高于非根际土壤的趋势,灰绿型羊草的各指标根际效应高于黄绿型羊草。由此可以得出,灰绿型羊草能更有效地缓解盐碱胁迫对土壤理化性质造成的不利影响。(3)两种生态型羊草的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总含量、叶片相对含水量、株高、分蘖、生物量和根冠比均随盐碱胁迫程度增加呈现降低的趋势。除根冠比外,黄绿型羊草的各指标伤害率呈现高于灰绿型羊草的趋势。根据以上结果可以得出,黄绿型羊草遭受盐碱胁迫伤害程度更大。(4)两种生态型羊草的水分利用效率、叶片脯氨酸含量、叶片可溶性糖含量和比叶质量均随盐碱胁迫程度增加呈现增加的趋势。除比叶质量外,灰绿型羊草的各指标敏感指数呈现高于黄绿型羊草的趋势。灰绿型羊草对盐碱胁迫具有更强的抵抗性。根际土壤是羊草生活的直接环境,盐碱胁迫会使得土壤板结和营养有效性降低,进而限制羊草正常生长。羊草则会相应地启动了一些生长和生理机制(比叶质量、水分利用效率、叶片脯氨酸含量和叶片可溶性糖含量增加)来抵抗盐碱胁迫对羊草的伤害,同时也会向根际土壤中分泌根系分泌物,进而缓解盐碱胁迫对根际土壤的不利影响。综上所述,灰绿型羊草相对于黄绿型羊草表现出更强的耐盐碱性。
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S543.9
【部分图文】：

性吸收和区域化（图 1-1）对植物正常生长至关重要，尤[22]。控制植物体内的离子种类和浓度有利于维持离子平系统的伤害，保持酶的活性，进而有利于植物各种生命活止甜土植物，即使是盐生植物也无法忍受在细胞质中积累盐胁迫下，它们会把多余的盐分限定在液泡中或者划分到新陈代谢的正常进行[22, 23]。盐分从细胞质中移除和液泡诱导蛋白 Na+/H+逆向转运载体，转运载体的活动由两种泡型 H+-ATPase（V-ATPase）和液泡焦磷酸酶（V-PPase常生命活动，需要细胞质中 K+保持较高浓度，Na+保持较 K+和 Na+转运载体以及为载体提供动力驱动的 H+泵的表a2+可促进 K＋/Na＋选择性吸收以提高植物对盐的适应性[26]以产生盐腺泌出多余的盐分，或者选择性积累离子以增大吸收[16]。

1.5 研究思路根据松嫩草地盐碱土的特点，利用盆栽实验，采用盐碱胁迫处理松嫩草地两种生态型羊草（灰绿型羊草和黄绿型羊草）。盐碱胁迫会改变土壤盐分和 pH 值进而影响羊草的正常生命活动，羊草分泌根系分泌物影响根际土壤理化性质。探究灰绿型羊草和黄绿型羊草在盐碱胁迫处理下根际效应（pH、有机碳、总氮、有效氮、和微生物生物量）、光合生理（叶片气体交换参数、水分利用效率、光合色素含量、相对含水量、脯氨酸和可溶性糖含量）和生长指标（株高、分蘖、生物量和根冠比）响应的差异，比较不同生态型羊草的耐盐碱性差异。

途径的多年生、根茎型禾草，广泛分古高原东部。羊草是松嫩盐碱化草地和经济价值。羊草生产力高，适应性性。根据叶片颜色，羊草可分为灰绿色呈现灰绿色或蓝绿色，黄绿型羊草植黄绿型羊草的分布没有明显的区域界区域内空间分布存在明显差异。灰绿型土等环境条件下，在松嫩平原的低湿黄绿型羊草仅分布在栗钙土和温和盐沙地上广泛生长。在同一区域镶嵌分羊草，灰绿型羊草生长的土壤含盐量低于 0.2%的土壤上生活[77]。
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本文编号：2868974