论文摘要
本文以塔河下游荒漠植物柽柳为研究对象,通过塔河下游卡尔达依断面试验样地和盆栽实验相结合,对刚毛柽柳在干旱环境条件下的光合、水分生理特性及其干旱生理适应性进行了系统研究。本研究为揭示荒漠植物柽柳耐受干旱的极限和抗旱机制,为研究植物抗旱途径的多样性提供了理论依据。同时对塔河流域的生态恢复和经济建设有着重要的意义。研究表明:1.塔河下游刚毛柽柳Pn日变化表现为单峰型,在上午11:00时Pn达到了最高值,为28.128μmol·mg-2·s-1,其变化与气孔开度有直接的关系;随着地下水位的下降,刚毛柽柳的Pn也在下降,当地下水位下降为8.0 m时,柽柳仍能维持稳定的光合过程;刚毛柽柳在不同季节Pn的表现为8月的Pn日变化值﹥6月﹥10月,不同季节Pn最高值出现的时间不同;盆栽实验中,随着土壤相对含水量的降低,刚毛柽柳的Pn、Cs日变化值均降低,说明干旱引起光合的下降主要是干旱导致气孔开度减小所致。2.塔河下游刚毛柽柳E日变化呈单峰型,13:00至17:00点蒸腾最快,WUE日变化呈单峰型,在09:00达到最大值4.513 mmolCO2·mol- 1H2O,上午时段的WUE明显高于下午;随地下水位的下降,E呈下降趋势,但其WUE并没有下降,相反在最干旱的E样点,中午和下午还高于B、C两点;不同季节刚毛柽柳的E日变化为8月份蒸腾强烈,6月和10月蒸腾强度较低,且差异不大,WUE在6月份较高,而8月份由于温度高、光照强,WUE低于6月,特别是中午以后明显降低;盆栽实验随着水分胁迫的加剧,E整体下降,WUE也下降。3.塔河下游随着地下水位的下降,刚毛柽柳可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量均增加,在水位为8m时,MDA含量明显提高;10月份柽柳体内脯氨酸、可溶性糖含量及MDA含量均高于8月份,6月份含量低于8月份。柽柳体内可溶性蛋白含量总体水平6月份高于8月,10月份略低于8月;盆栽实验中,随水分胁迫的加剧刚毛柽柳可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白的含量均升高, MDA、质膜伤害度也逐渐提高,在土壤相对含水量10%时质膜伤害度达最大但也仅为16.91%,说明MDA含量的提高并没有对柽柳造成致命伤害;水分胁迫早期信号可刺激多枝柽柳保护酶活性的增加,并可在胁迫加剧的后期维持较高的酶活性,从而对随后的水分胁迫诱发的活性氧起清除作用,降低了质膜伤害程度。