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《新疆大学》 2009年
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艾比湖湿地主要盐生植物水分利用效率研究

王银山  
【摘要】: 本文以艾比湖湿地自然保护区的盐生植物为对象,运用稳定碳同位素技术,测定了保护区主要的29种盐生植物和6种非盐生植物的稳定碳同位素(δ13C)值,同时测定了35种植物叶片的含水量、可溶性蛋白质、脯氨酸、可溶性糖、硝态氮含量和硝酸还原酶的活性等生理指标及土壤含水量、可溶性盐含量和pH值理化性质,分析了不同植物叶片稳定碳同位素值的特征及其与生理指标之间的关系,以期探明该地区盐生植物的水分利用效率(WUE)及其主要适应环境策略。研究结果表明: (1)所测定的35种植物的稳定碳同位素值在-16.63‰~-29.59‰之间变化。31种C3植物中,非盐生植物的δ13C值在-27.06‰~-29.51‰之间,平均值为-28.43‰;盐生植物的δ13C值集中在-26.00‰~-29.59‰之间,平均值为-27.85‰,比非盐生植物的稳定碳同位素值偏正。4种C4植物的稳定碳同位素值在-16.63‰~-17.39‰之间变化,平均值为-16.88‰,均属藜科植物。从C4植物分布的科集中的程度上来看,藜科植物适应干旱的能力强,在该地区植物区系中有着极其重要的地位。 (2)不同C3植物叶片δ13C值与LWC呈负相关,表明较低LWC植物有较高的水分利用效率,甚至可能表现出更保守的水分利用模式。δ13C值与可溶性蛋白质、脯氨酸和可溶性糖含量之间无明显的相关关系;LWC与叶片可溶性糖含量之间有负相关关系。不同样地的比较表明土壤中可利用水分对植物的δ13C值有较大的影响;干旱生境中植物的脯氨酸积累比湿润生境平均高24.4μg.g-1FW;不同样地的植物LWC无明显差异,说明植物可能通过积累高水平脯氨酸等物质增强渗透调节能力并保持相对稳定的水分含量来维持正常的生理代谢。 (3)在C3盐生植物中,灌木/半灌木植物的水分利用效率最高,多年生草本次之,乔木和一年生草本较低,说明灌木/半灌木更适宜于干旱、盐生生境,多年生草本比一年生草本水分利用效率高,竞争更占优势。从渗透调节物质来看,也表明该地区的灌木/半灌木和多年生草本抗旱性较强。 (4)盐生C3植物的δ13C值比非盐生植物偏正,约高了0.88‰,表明盐生植物的水分利用效率较高。稀盐型、泌盐型、拒盐型3种类型盐生植物水分利用效率无明显差异,渗透调节物质的差异表明适应干旱和盐碱逆境时表现出不同的适应策略。柽柳科的植物水分利用效率最高,藜科植物与豆科植物居中,夹竹桃科植物最低;夹竹桃科的植物硝酸还原酶活性最高,可能说明对氮素利用率较高。 (5)C4代表植物梭梭和C3代表植物胡杨6月的叶片δ13C值都高于8月;不同的盐生植物叶片的δ13C值,6月和8月差异较大,有8种植物叶片的δ13C值6月明显高于8月。不同季节不同植物的水分利用效率不同,但总的趋势是,生长前期水分利用效率高于生长后期。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q945

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