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松嫩平原盐碱胁迫对目的园林植物生理生态学影响

闫永庆  
【摘要】:本研究针对松嫩平原盐碱地上树种单一,尤其是层间植物缺乏的实际,选择乔木(青山杨、中黑防、小黑14)、灌木(白刺、紫穗槐)、和层间藤本(掌裂草葡萄和五叶地锦)等几种在盐碱地区绿化种植中表现较好或具有潜在应用价值的园林乔、灌木和藤本植物,对其进行不同的盐碱胁迫处理,研究其生理生态学反应,探讨这些目的植物对盐碱胁迫的适应能力,为盐碱地区园林植物的选择与配植提供理论与实践依据。得出如下实验结果: 1、三种杂交杨树的野外试验结果表明。在野外不同盐碱度试验地的长期种植条件下,高盐地块上各杂交杨的生长量受到明显抑制,根系活力和根呼吸增强,叶绿素含量稍有降低,叶绿素a/b的比值增大,相比青山杨对盐碱胁迫反应较轻。在同一盐碱地上青山杨的光合能力强于小黑14和中黑防。青山杨在盐碱地上的光合速率要略低于对照地,但盐碱胁迫使青山杨的水分利用率高于对照地36.18%、叶绿素使用效率高于对照地29.33%,青山杨能够通过合理高效的利用水分和叶绿素来适应盐碱和干旱的环境,从而保证较高的生长量。 2、室内模拟盐碱胁迫下的试验首先采用300mmol/L的混合盐对三种杂交杨进行胁迫处理,结果表明,青山杨的耐盐碱能力明显高于中黑防和小黑14。进一步对青山杨的混合盐碱胁迫试验表明,在低盐浓度时随碱度的增大或低碱度时随盐浓度增大,青山杨的各项生理指标的变化幅度不大,但随盐浓度和碱度的增加,各项指标的变化明显,尤其在pH高于8.99时,200mmol/L以上的盐浓度对青山杨的影响较大,严重抑制了叶绿素的合成及脯氨酸和可溶性糖的积累,根系活力受到明显抑制,SOD活性明显下降,电解质外渗及膜脂过氧化显著增大,由此可知,盐与碱的协同作用会给植物造成更大的伤害。通过统计学分析,建立关于pH、盐浓度、[C032-]和[HC03-]四胁迫因素的线性回归方程,四因素中,对青山杨生理影响大小依次为:盐浓度、[C032-]、pH和[HC03-]。通过上述野外和室内模拟实验,确定三种杨树中,青山杨对盐碱胁迫的适应性更强,更适应松嫩平原种植,特别是大庆等盐碱地区的园林绿化。 3、白刺和紫穗槐作为二种耐盐性极强和观赏性、经济价值很高的灌木,在许多盐碱和干旱地区得到普遍应用,本论文用复合盐和NaCl、NaHCO3二种单盐分别对白刺和紫穗槐进行胁迫处理,对二种灌木在不同盐胁迫下的生理指标变化进行了研究。结果表明:白刺的混合盐碱胁迫试验表明,白刺在受到盐碱胁迫后,渗透调节物质都有不同程度的升高,通过积累渗透调节物质来减轻盐碱胁迫的伤害。在盐碱胁迫下白刺的叶绿素含量除碱组合下基本稳定外,其它盐组合下,即使在400mmol/L的高盐处理下,叶绿素含量也高于对照,表明盐碱胁迫促进了白刺叶绿素含量的上升。盐浓度大于300mmol/L、pH10.59的盐碱条件不适于白刺的生长。 4、紫穗槐幼苗随盐胁迫时间的延长及盐浓度的增加,其细胞膜透性增大,膜脂过.氧化程度加剧,叶绿素的合成受到抑制,但紫穗槐能通过积极的积累大量可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质来调节体内的渗透平衡,减轻盐分的伤害。相同浓度下的碱性盐(NaHCO3)较中性盐(NaCl)对紫穗槐的伤害较大。在盐浓度0.8%的两种盐胁迫下,处理第9周紫穗槐仍能生长,虽然这对细胞膜的透性较大,但体内积累的较多的渗透调节物质还能较好的维持细胞的渗透平衡,但当含盐量高达1.1%时,紫穗槐不能正常生长,处理第6周叶片即完全脱落。 5、掌裂草葡萄和五叶地锦都是观赏性很高,抗性很强的园林藤本植物,在盐碱地城市垂直绿化中应用潜力很大。本论文采用NaCl和NaHCO3二种单盐对掌裂草葡萄和五叶地锦进行胁迫处理,对二种藤本植物对单盐胁迫的生理响应进行了研究。结果表明:盐胁迫下,掌裂草葡萄通过迅速积累渗透调节物质和提高保护酶的活性来抵御盐胁迫造成的伤害。掌裂草葡萄难以适应浓度很高的盐胁迫,碱性盐胁迫对掌裂草葡萄的伤害较中性盐胁迫更重。NaCl浓度在300mmol/L以上,NaHCO3浓度在200mmol/L以上时,处理12d后渗透调节物质的含量和保护酶活性即明显下降,所以大于300mmol/L的NaCl胁迫和大于200mmol/L的NaHCO3胁迫不利于掌裂草葡萄的生长。 6、五叶地锦随盐浓度的增大及盐胁迫时间的延长,其电解质外渗率和丙二醛含量逐渐增大,可溶性糖和脯氨酸含量增加,可溶性蛋白含量下降。五叶地锦对盐胁迫的耐受能力具有较大的局限性,NaCl和NaHCO3两种盐的浓度低于60mmol/L时,五叶地锦的生长没有受到明显抑制,但当盐浓度达到90mmol/L以上时,两种盐胁迫显著抑制了五叶地锦的生长,且碱性盐对其的抑制作用更大。90 mmol/L的盐浓度是五叶地锦耐受盐胁迫的阈值。 7、在松嫩盐碱地区进行园林绿化过程中,要依照当地土壤主要盐碱成分进行混合盐碱胁迫下的生理生态与生物量生态学研究,确认不同植物的耐受阈值,进而为重度盐碱地困难生境下选择适宜乔木、灌木和藤本植物,并通过这些植物的合理配植,做到适地适树,构建不同的生态群落,为盐碱地区的生态园林建设服务。


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