羊草对盐碱胁迫的生理及形态响应特征

发布时间：2017-06-12 11:06

  本文关键词：羊草对盐碱胁迫的生理及形态响应特征，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文以羊草(Leymus chinensis)为研究对象,从种群生态和生理生态两个层次研究羊草对盐碱胁迫的响应特征。在吉林西部羊草草原,通过野外观测和人工模拟试验,系统地研究了盐碱胁迫对羊草根茎的生长规律的影响,以及羊草草丛向外扩散及对盐碱化裸斑的填充的群落演替机制。并进一步分析了盐碱胁迫条件下,羊草生理特征、无性系构件密度变化、形态特征之间的内在关联机制。主要研究结果如下:1.盐碱胁迫对羊草根茎形态的影响野外长期生长在盐碱斑周围的羊草,不同盐碱梯度地下部分各构件密度生长季变化规律一致。根茎密度和分枝角度与盐碱梯度显著负相关,根茎节间距和间隔子长度,随着盐碱程度的增加而增大。随着土壤盐碱程度的加重,比根长、单位长度根茎重量、根冠比,均有不同程度的增加,表明羊草根茎为适应高盐碱浓度的土壤环境进行了自我调节,增强了生存能力,具有很强的耐盐碱性。2.盐碱胁迫对羊草根茎生理生态的影响返青期不同盐碱梯度,羊草根茎生物量、根茎密度、分枝角度及根密度、根生物量均在重度盐碱土壤条件下最小;节间距和比根长,随着盐碱胁迫的增加而增加;盐碱胁迫条件下,根冠比和单位长度根茎重量无显著差异。根茎Na~+含量、K~+含量、K~+/Na~+、丙二醛含量、脯氨酸含量、有机酸含量在不同盐碱梯度土壤条件下差异显著,且不同有机酸变化规律不同,抗氧化酶活性随着盐碱胁迫的增加均有不同程度的增强。随着盐碱胁迫的增加,根茎生物量分配增加,分枝角度减小,更有利于根茎逃离原有盐碱生境。3.羊草对草地裸斑的填充特征随着裸斑内盐碱胁迫的增加,羊草构件密度变化为根茎密度、节密度、根密度、叶密度、蘖密度均显著降低,0芽密度显著增加;根茎直径和分枝角度显著增加,而节间距和间隔子则明显下降;叶片和根茎生物量显著降低,而根冠比在重度盐碱胁迫条件下最大。随着盐碱胁迫的增加,羊草叶片和根茎Na~+、K~+含量均显著增加,叶绿素含量下降,叶片和根茎脯氨酸、丙二醛含量升高且根茎含量大于叶片,可溶性蛋白质、可溶性糖、有机酸含量升高且叶片含量大于根茎,抗氧化酶活性增加,根茎活性大于叶片。4.羊草移栽草丛的扩散特征盐碱生境中,羊草叶片中积累的K~+、甜菜碱、有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸)、可溶性蛋白高于根茎,而脯氨酸、丙二醛、保护酶(SOD、POD、CAT)、可溶性糖叶片中含量低于根茎,均随盐碱胁迫的增加而增加;根茎密度、分枝角度、蘖密度、叶密度、节密度和根密度,随着盐碱胁迫的增加呈波浪形变化;随着盐碱胁迫的增加,根茎生物量、叶生物量和根冠比先增加后降低,根生物量先降低后升高,比根长逐渐增加;比根长与根冠比与所测多数生理指标具有显著相关性。
【关键词】：羊草 盐碱胁迫 生态塑性 生理塑性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S543.9;Q945.78
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-29
• 1.1 草地盐碱化现状15-16
• 1.2 盐碱胁迫对植物的危害16-19
• 1.2.1 盐碱胁迫对种子萌发的影响17
• 1.2.2 盐碱胁迫对植物生长发育的影响17
• 1.2.3 盐碱胁迫对植物生理生化特性的影响17-19
• 1.3 植物抗盐碱生理生态研究进展19-23
• 1.3.1 植物耐盐碱胁迫的生理生化特性19-23
• 1.3.2 植物耐盐碱胁迫的形态特性23
• 1.4 羊草的生物学特征及应用前景23-25
• 1.5 本研究的目的和意义25-26
• 1.6 研究内容26-29
• 1.6.1 盐碱胁迫对羊草根茎形态的影响26
• 1.6.2 盐碱胁迫对羊草根茎生理生态的影响26
• 1.6.3 羊草对草地裸斑的填充特征26
• 1.6.4 羊草移栽草丛的扩散特征26-29
• 第2章 盐碱胁迫对羊草根茎形态的影响29-41
• 2.1 材料与方法29-31
• 2.1.1 实验地概况29
• 2.1.2 试验材料29-30
• 2.1.3 测定方法30-31
• 2.2 数据统计分析31
• 2.3 结果31-38
• 2.3.1 羊草根茎密度季节变化31-32
• 2.3.2 羊草节间距、间隔子季节变化32-33
• 2.3.3 羊草根茎分枝角度季节变化33-35
• 2.3.4 羊草根季节变化35-36
• 2.3.5 羊草根茎生物量季节变化36-38
• 2.4 讨论38-39
• 2.4.1 羊草根茎生长季变化38
• 2.4.2 不同盐碱梯度羊草根茎形态变化38-39
• 2.4.3 不同盐碱梯度羊草根茎生物量变化39
• 2.5 小结39-41
• 第3章 盐碱胁迫对羊草根茎生理生态的影响41-61
• 3.1 材料与方法41-48
• 3.1.1 试验设计41-42
• 3.1.2 测定方法42-48
• 3.2 数据统计分析48
• 3.3 结果48-57
• 3.3.1 羊草根茎生态响应48-50
• 3.3.2 羊草根生态响应50-51
• 3.3.3 羊草根茎Na~+、K~+含量51-52
• 3.3.4 羊草根茎脯氨酸和丙二醛含量52
• 3.3.5 羊草根茎有机酸含量52-55
• 3.3.6 羊草根茎抗氧化酶活性55-56
• 3.3.7 羊草根茎形态构件与生理指标相关分析56-57
• 3.4 讨论57-59
• 3.4.1 羊草根茎对不同盐碱梯度土壤的生态适应性58
• 3.4.2 羊草根茎对不同盐碱梯度土壤的生理适应性58-59
• 3.5 小结59-61
• 第4章 羊草对草地裸斑的填充特征61-75
• 4.1 材料与方法61-62
• 4.1.1 实验地概况61-62
• 4.1.2 试验设计62
• 4.1.3 测定方法62
• 4.2 据统计分析62-63
• 4.3 结果63-71
• 4.3.1 羊草构件密度63-64
• 4.3.2 羊草根茎形态64-65
• 4.3.3 羊草生物量65-66
• 4.3.4 羊草Na~+和K~+含量66-67
• 4.3.5 羊草叶绿素和脯氨酸含量67-68
• 4.3.6 羊草可溶性糖和可溶性蛋白含量68-69
• 4.3.7 羊草丙二醛含量和抗氧化酶活性69-70
• 4.3.8 羊草有机酸含量70-71
• 4.4 讨论71-73
• 4.4.1 羊草对不同盐碱梯度裸斑的生态可塑性变化71-72
• 4.4.2 羊草对不同盐碱梯度裸斑的生理可塑性变化72-73
• 4.5 小结73-75
• 第5章 羊草移栽草丛的扩散特征75-89
• 5.1 材料与方法75-76
• 5.1.1 实验设计75-76
• 5.1.2 测定方法76
• 5.2 数据统计分析76
• 5.3 结果76-85
• 5.3.1 土壤盐碱含量变化76
• 5.3.2 羊草Na~+、K~+在不同器官中的分配、运输及K~+/Na~+76-77
• 5.3.3 羊草脯氨酸、丙二醛和甜菜碱含量变化77-79
• 5.3.4 羊草有机酸含量变化79-80
• 5.3.5 羊草抗氧化酶活性变化80-81
• 5.3.6 羊草可溶性蛋白质和糖含量变化81-82
• 5.3.7 羊草各形态构件变化82-83
• 5.3.8 羊草生物量变化83-84
• 5.3.9 羊草根冠比和比根长与羊草各生理调节相关性分析84-85
• 5.4 讨论85-87
• 5.4.1 盐碱胁迫下羊草不同器官Na~+、K~+的分配、运输调控85-86
• 5.4.2 盐碱胁迫下羊草不同器官有机物渗透调节作用86
• 5.4.3 盐碱胁迫下羊草不同器官抗氧化酶保护作用86-87
• 5.4.4 不同盐碱条件下羊草各形态构件和生物量适应性反应87
• 5.5 小结87-89
• 第6章 结论与创新点89-91
• 6.1 结论89-90
• 6.2 创新点90-91
• 参考文献91-107
• 作者简介及科研成果107-109
• 后记和致谢109

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