不同木棉种源对干旱胁迫的生理响应

发布时间：2017-12-26 14:08

本文关键词：不同木棉种源对干旱胁迫的生理响应　出处：《西南林业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文采用野外调查结合田间盆栽试验等方法,选择分布于元江干热河谷、西双版纳湿热和临沧半湿热3个地区具有不同水热条件,分别代表干热、湿热和半湿热生境条件的9个木棉(Bombax ceiba)种源为研究对象。开展了根叶解剖结构观察和立地土壤养分分析。通过盆栽幼苗在干旱胁迫下的水分生理、光合特性、渗透调节物质和保护酶等方面的分析,阐述不同种源幼苗在干旱胁迫下的生理响应规律。结合干旱胁迫下不同种源幼苗季节性生物量分配和根系特征值差异,利用隶属函数法综合筛选出节水抗旱型木棉种源。主要研究结果如下:(1)不同立地条件木棉生长存在差异,这种差异受各立地土壤营养、水分等气候条件因素的共同影响。西双版纳湿热地区立地土壤N素营养相对较好,水分条件也优于其它种源,表现为木棉高生长和叶面积较好,而临沧半湿热地区地区K素和P素营养较高,表现为抗旱性较强。(2)PEG模拟干旱萌发试验表明临沧半湿热地区种源在PEG浓度为0g·L-1-0.2 g·L-1下萌发率和萌发指数较高,而当浓度大于0.2 g·L-1时,干热河谷地区种源萌发率较高。当浓度为0.3 g·L-1时,西双版纳湿热地区种源已不能萌发;土壤含水量为10%时,只有元江干热河谷地区元阳县种源有8.0%的萌发率,其它种源均不能萌发。含水量为15%时,临沧半湿热地区和元江干热河谷地区种子能萌发,而西双版纳湿热地区种源几乎不能萌发。当土壤含水量为60%时,西双版纳湿热地区种子有1%-8.5%,而其它种源几乎不能萌发。9种源幼苗在元阳干热河谷自然条件下苗高和地径月生长大小均表现为元江干热河谷地区临沧半湿热地区西双版纳湿热地区。(3)木棉属于低耗水树种,单株幼苗日耗水量392.0 g·d-1,但其耗水速率却较高(328.9 g·m-2·h-1),表现为光合效率强,对干旱环境具有一定的适应性。随干旱胁迫增加,叶水势和耗水速率均逐渐下降,表现为木棉通过关闭气孔减少蒸腾和累积渗透调节物质等方式来适应干旱胁迫环境,但各指标的变化幅度有很大差异。其中元江干热河谷地区叶水势,净光合速率、叶绿素荧光动力学参数、酶活性等受干旱胁迫影响较小,渗透调节物质含量较高,总体表现出较强的抗旱性。其次是临沧半湿热地区种源,轻度胁迫下,其主根长、一级须根数和二级须根数较元江干热河谷和西双版纳湿热地区高,重度胁迫下,临沧半湿热地区根冠比达200%以上,较对照增加了76.30%,表现出根系具有较强的水分吸收能力。而西双版纳湿热地区种源地上和地下生物量受干旱胁迫影响均较为严重,根冠比较小,抗旱能力较差。(4)由各种源根叶解剖结构知,木棉叶为异面叶,叶脉发达,根和茎肉质化,各种源均表现出一定的旱生结构。叶片厚和上下表皮厚均表现为临沧半湿热地区西双版纳湿热地区元江干热河谷地区,角质层和栅栏组织厚临沧半湿热地区元江干热河谷地区西双版纳湿热地区,这无疑使得临沧半湿热地区种源具有较强的保水能力和有效地防止水分散失的能力,而海绵组织厚、CTR和SR大小表现为元江干热河谷地区临沧半湿热地区西双版纳湿热地区,表明元江干热河谷地区和临沧半湿热地区种源具有更高的储水能力和光合效率,避免高温和光照对植物的伤害。元江干热河谷地区种源木质部和维管柱较西双版纳湿热地区和临沧半湿热地区发达,表明该种源更能有效的输送水分。导管直径大小表现为西双版纳湿热地区临沧半湿热地区元江干热河谷地区,导管数量元江干热河谷地区临沧半湿热地区西双版纳湿热地区,表明在水分充足的西双版纳湿热地区,木棉较大的导管直径便于水分向上长距离输送,提高输送效率。同时也表明元江干热河谷地区和临沧半湿热地区一方面通过发育较小的导管直径来保证水分输送,同时也通过较多的导管数量来提高输送水分的效率。综上所述,在3个地区中,虽然元江干热河谷地区种源生物量受到干旱胁迫的影响较大,但根冠比和节水抗旱指标的变化都显示出较强的抗旱性。其次是临沧半湿热地区种源,其解剖结构体现出较强的抗旱性,同时在受到胁迫时根系反应较为敏感,更倾向于将更多的生物量分配到根系中以吸收水分,抗旱能力居中。西双版纳湿热地区种源地上和地下部分均受到严重的影响,同时在元江干热河谷自然条件下生长情况也不如元江干热河谷地区和西双版纳湿热地区种源,其抗旱性相对较差。顾各地区抗旱性大小表现为干热河谷地区临沧半湿热地区西双版纳湿热地区,而各种源抗旱性顺序为元阳县元江县耿马县临翔区红河县孟定县景洪市勐腊县勐海县。
【学位授予单位】：西南林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q945.78

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