黄土高原三种优势种的耗水规律及抗旱性研究

论文摘要

本实验以黄土高原干旱、半干旱地区3种分布广泛的优势种:白花草木樨（Melilotus alba）、沙柳（Salix psammophila）和花棒（Hedysarum scoparium）为研究对象。采用盆栽实验,人工控水的方法在3种不同水分处理下:（1）适宜水分处理（CK）:田间最大持水量的70%-75%（;2）中度干旱胁迫处理（MD）:田间最大持水量的50%-55%;（3）重度干旱胁迫处理（SD）:田间最大持水量的35%-40%,对这三种植物的耗水规律,干旱胁迫下抗旱生理特性进行了研究,并试图对三种材料的抗旱特性进行综合性评价,为在黄土高原生态修复过程中选择合适的还草造林植物提供理论依据。1.三种材料在不同程度干旱胁迫下的耗水规律,日耗水、旬耗水、月耗水以及整个生长季耗水均表现为:适宜水分>中度水分胁迫>重度水分胁迫,不同水分处理下的日耗水量差异显著。三种材料日耗水量耗水高峰在6月中旬左右开始出现,直至从8月份开始,变化趋于稳定,耗水量逐渐减少;三种材料旬耗水、月耗水高峰均出现在6月中旬至8月,这点与日耗水规律相同。三种材料耗水量相比较,适宜水分条件下和中度干旱胁迫条件下都表现为:白花草木樨>沙柳>花棒;但重度干旱胁迫条件下则则表现为:白花草木樨>花棒>沙柳。三种优势种的耗水日进程趋势并不相同,白花草木樨和沙柳均为单峰曲线;而花棒的日耗水进程则呈现出不同的双峰曲线。三种材料在整个生长季内,不同土壤水分条件下的耗水总量差异显著,不同材料间的差异极显著。2.干旱胁迫对于三种材料的生理生化指标产生了很大的影响。三种植物在不同土壤水分条件下均表现为:适宜水分下相对含水量>中度胁迫条件下相对含水量>重度胁迫条件下相对含水量;每种植物在同一生长阶段叶片相对含水量均差异极显著,从数值上看,白花草木樨和沙柳在中度干旱胁迫条件下和重度干旱胁迫条件下的相对含水量在各个时段均小于花棒。离体叶片保水力测定实验表明,随着时间的推移,花棒叶片水分含量下降的程度小于沙柳和白花草木樨叶片的水分含量下降程度。不同土壤水分条件下三种材料质膜稳定性的影响表现为:各个时间段上不同水分处理下的MDA含量和超氧阴离子含量差异极显著,均表现为重度水分胁迫条件>中度水分胁迫条件>适宜水分胁迫条件;但在数值上,干旱胁迫下花棒的MDA含量略小于白花草木樨和沙柳的MDA含量,其差异并不显著,超氧阴离子含量在数值上差异极显著表现为:白花草木樨>沙柳>花棒。在干旱处理下三种植物的可溶性蛋白含量均显著高于对照,但在干旱胁迫下三种材料可溶性蛋白的积累量上差异并不显著。干旱胁迫对于三种材料抗氧化保护体系的影响:均表现为随着干旱胁迫程度的增加,SOD、CAT和POD的活性均增加。但各材料间进行比较,三种植物在干旱胁迫下各个时间点SOD活性表现为沙柳SOD活性>白花草木樨SOD活性>花棒SOD活性;而三种材料的CAT活性表现为:花棒CAT活性最高,沙柳次之,白花草木樨CAT活性最弱。三种材料在干旱胁迫下各个时间点POD活性在数值上也存在极显著的差异,表现为白花草木樨>沙柳>花棒。3.三种优势种对干旱胁迫的适应有各自的特点,单从某一方面并不能正确全面的对于材料的抗旱特性进行评价,因此利用模糊数学的隶属函数法对三种材料在水分胁迫下的多项指标进行了综合分析,结果显示干旱适应性能力大小为:花棒的抗旱性>沙柳抗旱性>百花草木樨的抗旱性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一篇 文献综述
• 1.1 选题的目的，依据及意义
• 1.1.1 黄土高原地理环境与自然现状
• 1.1.2 植被恢复工作中的问题
• 1.1.3 选题依据及意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 植物蒸腾耗水研究进展
• 1.2.1.1 植物蒸腾耗水量的主要研究内容
• 1.2.1.2 植物蒸腾作用的机制
• 1.2.1.3 植物蒸腾耗水研究方法
• 1.2.2 植物抗旱研究进展
• 1.2.2.1 植物分子抗旱机制
• 1.2.2.2 植物生理生化
• 1.2.2.3 植物形态结构与抗旱性关系
• 1.2.2.4 植物抗旱性综合评价
• 第二篇 实验研究
• 第一章 不同土壤水分条件下三种优势种的耗水规律
• 1.1 引言
• 1.2 实验材料及方法
• 1.2.1 试验材料与材料处理
• 1.2.2 测定项目及方法
• 1.3 实验结果与分析
• 1.3.1 水分胁迫对三种材料单株日耗水的影响
• 1.3.1.1 不同水分胁迫下三种材料单株日耗水规律
• 1.3.1.2 相同水分胁迫下三种材料单株日耗水规律
• 1.3.1.3 不同水分胁迫下三种材料耗水日进程
• 1.3.2 水分胁迫对三种材料单株旬耗水量的影响
• 1.3.2.1 不同水分胁迫条件下三种材料旬耗水规律
• 1.3.2.2 相同水分胁迫下三种材料单株旬耗水规律
• 1.3.3 不同水分胁迫下三种材料单株月耗水规律
• 1.3.4 土壤水分含量对三种材料总耗水的影响
• 1.4 结论
• 第二章 不同土壤水分条件下三种优势种的生理特性及抗旱性评价
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料与方法
• 2.2.1 试验材料与处理
• 2.2.2 试验项目
• 2.2.3 实验材料抗旱性综合评价
• 2.2.4 数据处理
• 2.3 实验结果与分析
• 2.3.1 不同土壤水分条件对三种材料水分代谢的影响
• 2.3.1.1 不同程度干旱胁迫对三种材料叶片相对含水量的影响
• 2.3.1.2 不同程度干旱胁迫对三种材料保水力的影响
• 2.3.2 不同土壤水分条件对三种材料质膜稳定性的影响
• 2.3.2.1 不同土壤水分条件下三种材料丙二醛含量变化
• 2.3.2.2 不同水分条件下三种植物超氧阴离子自由基含量变化
• 2.3.3 土壤含水量对三种优势种抗氧化保护体系
• 2.3.3.1 不同土壤水分条件下三种材料超氧化物歧化酶（SOD）活性变化
• 2.3.3.2 不同条件下三种材料过氧化氢酶（CAT）活性变化
• 2.3.3.3 不同条件下三种植物过氧化物酶（POD）活性变化
• 2.3.4 不同土壤水分条件对三种材料叶片可溶性蛋白含量的影响
• 2.3.5 抗旱性综合评价
• 2.4 结论与讨论
• 第三章 结论
• 3.1 三种黄土高原优势种的耗水规律
• 3.2 三种黄土高原优势种的抗旱性
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介