收藏本站
《甘肃农业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究

种培芳  
【摘要】:红砂、白刺和沙拐枣抗旱、耐盐、耐高温,是干旱、半干旱地区防风、固沙和水土保持的优良植物。它们广泛分布于我国干旱荒漠地区,特别广布于西北的半干旱地区,其抗逆性强,生态可塑性大,具有很强的抗旱和集沙能力。因此研究这三种荒漠植物的抗旱性对其植被保护和恢复以及为荒漠植物抗逆性研究具有重要的意义。本文以分布于不同地区的红砂、白刺和沙拐枣为材料,通过对自然干旱条件下三种荒漠植物的光合特性、荧光特性、水分生理、相关代谢物质的变化、酶活性变化以及叶绿素的变化进行了研究,以期进一步阐明这三种荒漠植物的抗旱机制,并对它们进行抗旱性综合评价。主要研究结果如下: 1.三种荒漠植物的光合、蒸腾速率日变化曲线特征可以分为两类:(1)双峰型,包括红砂;(2)单峰型,包括白刺和沙拐枣。而按光合、蒸腾强弱划分可以分为3类:(1)低光合、低蒸腾型,包括红砂;(2)高光合,高蒸腾型,包括白刺;(3)低光合、高蒸腾型,有沙拐枣。在环境因子中,光合有效辐射是影响三种植物光合和蒸腾速率的最重要因子;中午高光强造成白刺和沙拐枣的光抑制现象,但并未对红砂产生光抑制效应。三种植物的光合最适宜温度范围分别为红砂25~30℃,白刺28~32℃,沙拐枣35~37℃。水分条件是导致地区间植物光合和蒸腾速率产生差异主要因素,而且空气相对湿度主要对植物的蒸腾速率起作用。在内在因素中,红砂光合午休以及沙拐枣10:00以前光合强弱的主要原因是气孔因素,并且干旱加剧会提高这两种植物的气孔调节能力。白刺气孔调节能力受诸多环境因子以及植物因素影响,但白刺气孔调节对光合的作用大于对蒸腾的作用。结果表明,在水分条件降低时,红砂通过气孔调节和渗透调节来提高水分利用效率;白刺的水分利用效率则随一天环境条件的改变而变化;沙拐枣由于光合碳同化途径的不同,以及植物本身蒸腾特性的差异,使其水分利用效率始终高于其它两种植物。 2.强光尽管使红砂光合作用的Fv/Fm和ΦPSⅡ下降,却并没有发生光抑制现象;水分是引起红砂光化学效率下降主要因素,而光化学效率下降是红砂光合午休的非气孔因素之一。强光引起了白刺和沙拐枣的光抑制现象发生,而且水分条件的降低则加剧了这种现象,但沙拐枣光抑制出现有滞后现象,说明其光抑制较轻。在强光、高温及干旱环境中红砂主要依赖于叶黄素循环的热能耗散机制使其光合机构得以保护,而不是光抑制因素;而白刺和沙拐枣则既依赖于叶黄素循环的热能耗散又依赖于光抑制。 3.三种荒漠植物的水分生理变化表明:从WP的角度来说,红砂的耐旱能力最强,沙拐枣最弱;而按照RWC和WSD判断则以沙拐枣的抗旱性最强,红砂最低。 4.研究发现,在干旱荒漠区Pro和SS在水分匮乏的情况下短时积累是有益,是植物干旱忍耐的一种方式,但在不同植物中的作用不同。以Pro和SS的高低来判断三种植物的抗旱性顺序为红砂﹥白刺﹥沙拐枣。三种荒漠植物在水分减少时均引发膜脂过氧化作用和超氧自由基产生速率加快,造成了对细胞膜系统的破坏。以MDA含量和O2-.产生速率来判断这三种植物的抗旱性顺序应该为沙拐枣﹥红砂﹥白刺。在水分亏缺时,沙拐枣通过提高SOD和CAT酶活性来抵御干旱伤害的作用强于其它两种植物,而POD对三种植物在极端干旱条件下的保护能力是有限。按SOD和CAT的作用来判断三种植物的抗旱性顺序为红砂﹥白刺﹥沙拐枣。本实验条件下的土壤含水量对红砂和白刺造成了干旱胁迫,从而引起它们体内Chl的减少;而在相同条件下对沙拐枣构成的胁迫较小,其体内的Chl含量升高,说明沙拐枣对水分条件的改变反应迟缓。 5.结果显示,不同地区红砂的抗旱性强弱顺序为:WWM﹥JQJ﹥ZYL﹥LZJ;不同地区白刺的抗旱性强弱顺序为:JQJ﹥WWM﹥ZYL﹥LZJ;不同地区沙拐枣的抗旱性强弱顺序为:JQJ﹥WWM﹥ZYL。可以看出,水分条件越差得地区植物的抗旱性越强,这是植物通过自身生理调节对外部环境条件产生适应的结果。 6.研究结果表明,本实验所测的18项指标在红砂、白刺和沙拐枣的抗旱性中相互制约,相互依赖,综合调节着它们的内在抗旱机制。但通过降低蒸腾速率来提高水分利用效率、依赖于叶黄素循环的热能耗散机制以及以Pro为主的渗透调节这3大机制在红砂的抗旱机制中占有重要的地位;而依赖于叶黄素循环的热能耗散机制和光抑制的光保护机制在白刺的抗旱机制中占有主导地位。沙拐枣的抗旱机制比红砂和白刺的复杂,其以较强的保持水、贮水能力和很高的水分利用率适应土壤与大气干旱的双重胁迫,同时在其它两种植物中不占有重要地位的叶绿素和SOD、CAT酶活性机制在沙拐枣的抗旱机制中表现也较为突出。
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S793

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚砚武,李淑英,周连第,常力;常绿阔叶林木在北方地区抗旱适应类型分析[J];北京农业科学;2001年04期
2 姚允聪,曲泽洲,李树仁,张瑞,赵玉田;不同浇水处理过程中柿幼树SOD、CAT和脂质过氧化作用的变化[J];北京农学院学报;1994年01期
3 韩永伟,姚云峰,韩建国,杨永生,张汝民;吉兰泰地区退化梭梭光合生态生理学特性[J];草地学报;2001年02期
4 王颖;魏国印;张志强;张芹;;7种园林树种光合参数及水分利用效率的研究[J];河北农业大学学报;2006年06期
5 邵麟惠;杨占武;于应文;张德罡;;柴达木盆地6种灌木主要渗透调节物质分布特征和抗旱性研究[J];草原与草坪;2007年01期
6 李林芝;邵麟惠;于应文;陈建纲;张德罡;;柴达木荒漠草原4种灌木叶片解剖结构与其抗旱性的研究[J];草原与草坪;2009年03期
7 吴彩霞,周志宇,庄光辉,宝平,侯春玲;强旱生植物霸王和红砂地上部营养物质含量及其季节动态[J];草业科学;2004年03期
8 祁迎林,魏窦兴,达海兰,吴世亮;柴达木盆地唐古特白刺的抗逆性及其开发利用价值[J];草业科学;2004年09期
9 魏永胜,梁宗锁,山仑,张辰露;利用隶属函数值法评价苜蓿抗旱性[J];草业科学;2005年06期
10 张鹤山;张德罡;刘晓静;刘洋;李文卿;;灰色关联度分析法对不同处理下草坪质量的综合评判[J];草业科学;2007年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐当会;红砂和柠条脱水复水过程中的生理生态特性研究[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 闫玉春;科尔沁沙地九种灌木苗期水分生理与抗旱性研究[D];内蒙古农业大学;2005年
2 冯朝红;天然油菜素内酯处理后文冠果苗木的抗旱性研究[D];西北农林科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑昭英,孙小镭,刘世琦,高俊凤;乙烯在黄瓜体内分布及周年变化动态研究初报[J];山东农业科学;2003年04期
2 王志峰,孙小镭,曹齐卫,高俊凤,曲士松,孙晋斌;山东黄瓜地方种质资源的聚类分析[J];山东农业科学;2003年05期
3 梁太波,张淑香,史春余,王汝娟,杨馥成;活力素对菠菜产量及硝酸盐含量的影响[J];山东农业科学;2005年01期
4 魏秀俭;玉米自交系耐旱性的模糊隶属函数法分析[J];山东农业科学;2005年02期
5 曹世彪,陈双臣,李志娟;土壤调理剂对温室番茄产量品质的影响[J];山东农业科学;2005年03期
6 叶宝兴,毛达超,刘学春;超级小麦生育后期根系活力与净光合速率相关性的研究[J];山东农业科学;2005年04期
7 孙慧敏;于振文;颜红;史桂萍;;不同土壤肥力条件下施磷量对小麦产量、品质和磷肥利用率的影响[J];山东农业科学;2006年03期
8 梁超;张学英;杨秀凤;张秀田;王玮;;耐盐丰产小麦品种德抗961的耐盐生理机制[J];山东农业科学;2007年01期
9 徐伟红;郭卫华;徐飞;王仁卿;;三种枣树叶绿素荧光参数的日变化[J];山东农业科学;2007年02期
10 萧蓓蕾;李德全;胡晓丽;;盐胁迫对转ZmPP2C2基因烟草和野生型烟草叶片膜脂过氧化及体内保护系统的影响[J];山东农业科学;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑艺梅;郑琳;华平;胡秋丽;黄霞;;糙米发芽过程中营养成分及抗营养因子变化的研究[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(农科卷)[C];2005年
2 裴孝伯;解静;余纪柱;;不同南瓜砧木嫁接对黄瓜果实Vc、可溶性糖和蛋白质的影响[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 陈淑芳;周舟;;渗透胁迫对黄瓜幼苗膜脂过氧化和渗透调节物质含量的影响[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
4 马欢;刘伟伟;王秀菊;刘士清;李建昌;张无敌;;不同阴离子在生物质发酵产氢中的作用研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
5 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 聂琼;谢深喜;赵晓莉;;水分胁迫下植物ABA合成及关键调控酶基因的研究进展[A];园艺学文集5[C];2010年
7 陈栋;李靖;谢红江;孙淑霞;涂美艳;江国良;陈昆松;张波;;程序降温对枇杷果实贮藏生理指标的影响初探[A];第五届全国枇杷学术研讨会论文(摘要)集[C];2011年
8 陈丽平;赵方贵;李敏;杨延杰;陈宁;;几种蔬菜根浸提液对黄瓜幼苗的化感作用[A];山东园艺学会第七次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2011年
9 李婷婷;张秀新;吕英民;;盆栽芍药有机生态型无土栽培基质配方筛选[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
10 孔佩佩;杨树华;贾瑞冬;葛红;;不同丛枝菌根真菌对切花月季部分生理指标的影响[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王延平;连作杨树人工林地力衰退研究:酚酸的累积及其化感效应[D];山东农业大学;2010年
2 顾春波;草莓枯萎病菌对多菌灵及戊唑醇的抗性研究[D];山东农业大学;2010年
3 王庆莲;苹果多胺和脯氨酸合成代谢相关基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2009年
4 陈业兵;银胶菊化感潜力及其潜在化感物质的分离鉴定[D];山东农业大学;2010年
5 屈会娟;砂姜黑土区小麦玉米轮作秸秆全量还田对冬小麦的生理生态效应[D];安徽农业大学;2010年
6 王俊忠;施氮对高产夏玉米源库代谢特征的调控[D];甘肃农业大学;2010年
7 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
8 杨江山;保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响[D];甘肃农业大学;2010年
9 李瑛;延迟荧光信息处理技术在植物光合及逆境生理检测中的应用[D];大连海事大学;2010年
10 任舒文;几种海洋特征寡糖—胶原蛋白复配物对紫外辐射损伤的保护作用及机制研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 艾方;柑桔—糯米汁混合发酵酒的研制[D];华中农业大学;2010年
2 李福存;发酵鸭血肠生产工艺研究[D];华中农业大学;2010年
3 丁丹华;冷榨油茶籽制备油茶籽粕蛋白及多肽的研究[D];华中农业大学;2010年
4 刘吟;双孢蘑菇采后褐变的相关生理生化变化及其保鲜技术研究[D];华中农业大学;2010年
5 舒丽娜;锌胁迫下CO_2浓度升高对三种不同光合途径植物生长发育和锌积累的影响[D];华中农业大学;2010年
6 张庆福;枳精氨酸脱羧酶基因(PtADC)转化烟草提高抗脱水研究[D];华中农业大学;2010年
7 余洋;卤制甲鱼加工工艺及贮藏特性研究[D];华中农业大学;2010年
8 雷莹;柑橘果实化渣性研究[D];华中农业大学;2010年
9 郑芳;茶树接种VA菌根生理生化特性的研究[D];华中农业大学;2010年
10 罗丽;柠檬形克勒克酵母(34-9)对柑橘意大利青霉抑菌机理的研究[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡华,赵荣;不同生育期喷施油菜素内酯对番茄产量的影响[J];安徽农业科学;2000年03期
2 王军辉;查学强;罗建平;李楠;;干旱胁迫对玉米幼苗脂质过氧化作用及保护酶活性的影响[J];安徽农业科学;2006年15期
3 高红明;温爽;张小丽;张庆;;表油菜素内酯浸种对干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响[J];安徽农业科学;2006年20期
4 柴薇薇;蒋志荣;孔东升;李彩霞;梁绪婷;;3种灌木幼苗对干旱胁迫的生理响应[J];安徽农业科学;2007年05期
5 肖琳;庞瑞华;蔡荣先;于萍;黄新华;王磊;;水稻初花期喷施油菜素内酯的生理效应及增产作用[J];安徽农业科学;2007年11期
6 柳建国,柯建国,陈长青,张斌,张桃林;作物体内游离脯氨酸含量与耐旱性[J];安徽农业科学;1998年04期
7 徐小牛;水分胁迫对三桠生理特性的影响[J];安徽农业大学学报;1995年01期
8 冯虎元,安黎哲,陈拓,徐世健,强维亚,刘光,王勋陵;马先蒿属(Pedicularis L.)植物稳定碳同位素组成与环境因子之间的关系[J];冰川冻土;2003年01期
9 苏培玺,陈怀顺,李启森;河西走廊中部沙漠植物δ~(13)C值的特点及其对水分利用效率的指示[J];冰川冻土;2003年05期
10 王新平,康尔泗,张景光,李新荣;荒漠地区主要固沙灌木的降水截留特征[J];冰川冻土;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 姚允聪;张大鹏;王有年;;水分胁迫条件下苹果属植物的光合活性与干物质积累的研究[A];中国园艺学会成立70周年纪念优秀论文选编[C];1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王海珍;黄土高原四个乡土树种耗水规律与抗旱特性的研究[D];西北农林科技大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄丕振,陈洪轩;沙拐枣的特性及其栽培技术[J];林业实用技术;1979年05期
2 陈凤芝;;乔木状沙拐枣育苗造林技术要点[J];新疆林业;2007年05期
3 雍瑞星;;乔木状沙拐枣的引进与繁育[J];农村科技;2010年07期
4 徐呈祥;;沙拐枣在甘肃民勤沙区的适应性及其固沙造林技术研究[J];甘肃林业科技;1987年01期
5 蒋秀义;;沙拐枣果实的去翅除毛装置[J];林业机械与木工设备;1990年02期
6 张玉龙,席以珍;中国沙拐枣属植物花粉形态及其在地层研究中的意义[J];Acta Botanica Sinica;1997年11期
7 张旭东;;治沙树种——乔木状沙拐枣的引进、繁育与营造[J];科技风;2011年16期
8 章中;;沙拐枣及其造林试验[J];内蒙古林业;1983年02期
9 高志海;;河西沙拐枣属植物的种类分布及引种[J];甘肃林业科技;1991年01期
10 张孝仁;流动沙丘沙拐枣扦插造林试验[J];林业实用技术;1986年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 康晓珊;潘伯荣;;沙拐枣属(Calligonum L.)植物代表种繁殖生物学特性初探[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
2 严成;魏岩;尹林克;;沙拐枣属(Calligonum)植物的系统演化[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
3 潘伯荣;冯缨;沈观冕;;沙拐枣属(Calligonum L.)植物的多样性特点[A];第二届中国甘草学术研讨会暨第二届新疆植物资源开发、利用与保护学术研讨会论文摘要集[C];2004年
4 潘伯荣;沈观冕;;新疆沙拐枣属的特有成分与新记录种[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
5 徐刚;尹林克;段士民;谭勇;;基于沙拐枣属(Calligonum L.)植物群落特征对异地重建模式的探讨[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
6 齐月;陈建平;潘伯荣;;沙拐枣种质资源圃信息管理系统的初步建立[A];中国植物园(第十三期)[C];2010年
7 潘伯荣;;国产沙拐枣属植物及其迁地保护与利用[A];中国植物学会植物园分会2006年学术会议论文集[C];2006年
8 张茜;王春梅;张怀山;乔国华;苗小林;;磁珠富集法分离沙拐枣Calligonum mongolicum微卫星DNA[A];中国草学会青年工作委员会学术研讨会论文集(上册)[C];2010年
9 李杨;满振鸿;张霞;王绍明;;沙拐枣的种子引发技术及生理生化变化的研究[A];第二届中国甘草学术研讨会暨第二届新疆植物资源开发、利用与保护学术研讨会论文摘要集[C];2004年
10 苏培玺;;我国荒漠地区的C_4木本植物及与气候的关系[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 田新民;青藏高原特有属翅果蓼属的生物地理学研究[D];兰州大学;2011年
4 李丙文;塔里木沙漠公路防护林咸水灌溉水盐调控机理研究[D];北京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 贾兴军;几种蓼科植物传粉生态学特性的研究[D];鲁东大学;2013年
2 田野;甘肃省沙拐枣天然群体果实表型性状遗传多样性研究[D];甘肃农业大学;2013年
3 吕伟东;沙拐枣属植物分类研究[D];兰州大学;2008年
4 邱真静;水分梯度下不同地理种源沙拐枣抗旱性研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 岳春;基于茎的解剖学探讨广义蓼属及其近缘类群的分类[D];安徽大学;2010年
6 陈爽;青藏铁路格尔段护坡植物选型与栽植技术研究[D];四川农业大学;2011年
7 郝清华;吉兰泰盐湖周边地区不同植被恢复方式效果研究[D];内蒙古农业大学;2011年
8 孙鹏飞;准噶尔盆地南缘主要自然植物的耗水规律及适宜需水量试验研究[D];石河子大学;2010年
9 陈接华;准噶尔盆地不同居群羽毛针禾细胞特性研究[D];石河子大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026