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水分胁迫对喀斯特典型恢复树种生长生理的影响研究

作　者: 胡雄
导　师: 王惠群
学　校: 湖南农业大学
专　业: 植物学
关键词: 喀斯特生境季节性干旱水分胁迫植被恢复生长生理
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

喀斯特地区季节性干旱是石漠化退化土地植被恢复的重要限制因素之一,采用模拟喀斯特典型生境、不同水分胁迫条件下试验,研究了4种喀斯特典型树种的生理生态特性,并探讨了其典型恢复树种的干旱适应机理。试验1以喀斯特典型恢复树种青冈栎、茶条木和樟叶槭的一年生幼苗为试验材料,模拟喀斯特“双层”地质结构特点,采用土壤层-岩石层-岩溶水层的水分供应分层模拟柱,进行80%、60%和40%田间持水量3种水分梯度试验,在不同水分梯度处理后15、30和45d分别测定其抗旱性的生长生理指标。试验2以喀斯特典型恢复树种红背山麻杆一年生幼苗为试验材料,用喀斯特棕色石灰土土壤和大小花盆(大小体积分别为4.30L和0.84L)盆栽植株,进行80%、60%和40%田间持水量3种水分梯度试验,不同田间持水量处理后45d,分别测定了植株的抗旱性生长生理指标与根际土壤理化性质。试验1和试验2的不同田间持水量处理时期都同步于广西喀斯特地区的干旱季节。主要试验结果如下：1、3种喀斯特典型恢复树种的抗旱性大小依次为茶条木>樟叶槭>青冈栎,茶条木较适合生长于喀斯特生境。在3种不同田间持水量处理后45天,随着干旱胁迫的加强,青冈栎、茶条木和樟叶槭3种典型恢复树种的植株株高增量、地径增量、株高相对生长速率和地径相对生长速率都呈降低趋势。3种植物在相同田间持水量处理下的株高相对生长速率和地径相对生长速率的大小次序都是茶条木>樟叶槭>青冈栎。茶条木的叶片相对含水量和丙二醛含量都分别低于青冈栎和樟叶槭,而叶绿素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量都分别高于青冈栎和樟叶槭。2、在喀斯特生境下3种植物都具有较强的保水能力。在不同水分胁迫下,膜脂过氧化作用产物引起的植株次生伤害加重。植株体内的蛋白质代谢和糖代谢发生改变,植株通过主动积累渗透调节物质可溶性蛋白和可溶性糖、降低光合作用等来适应喀斯特生境,从而提高植株的抗旱性。在同一田间持水量处理后的15、30和45d,随着干旱胁迫的加强,3种典型恢复树种的植株叶片相对含水量和叶绿素含量都呈降低趋势；叶片丙二醛含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量都呈增加趋势。在不同田间持水量下,随着处理时间的延长,3种典型恢复树种的植株叶片相对含水量都降低,但下降的幅度都不大；叶片叶绿素含量也降低；叶片丙二醛含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量都增加。3、红背山麻杆在重度干旱下通过植株代谢和生长特性的变化影响根际土理化特性来提高抗旱性。在不同田间持水量处理后45天,随着干旱胁迫的加强,大、小盆栽的红背山麻杆的根际土pH值、速效磷、速效钾和有机质含量都呈增加趋势,而全氮的含量呈降低趋势；大、小盆栽的红背山麻杆平均株高增量和相对生长速率呈明显降低趋势,植株根冠比呈显著增加趋势。在40%田间持水量处理后45天,大盆栽的根际土pH值、速效磷含量、速效钾含量和全氮含量都低于小盆栽的,而大盆栽的有机质含量高于小盆栽的；大盆栽的平均株高增量、相对生长速率和根冠比都高于小盆栽的。因此与小盆栽相比,大盆栽红背山麻杆有利于植株的抗旱性生长。本研究采用模拟喀斯特典型生境,探究了水分胁迫对4种喀斯特典型恢复树种的生理生态特性影响,其研究结果将为我国西南岩溶地区的生态环境改善、开展喀斯特地区石漠化退化土地植被恢复、选择和培育喀斯特典型恢复植物提供科学依据。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第一章前言  12-18
  1.1 我国西南喀斯特地区的基本概况  12-13
  1.2 水分胁迫对喀斯特植物影响  13-15
    1.2.1 水分胁迫对喀斯特植物植株生长的影响  13-14
    1.2.2 水分胁迫对喀斯特植物光合作用的影响  14-15
    1.2.3 水分胁迫对喀斯特植物抗旱生理指标的影响  15
  1.3 喀斯特土壤特性与岩溶植物抗旱性的关系  15-17
  1.4 本研究的目的与意义  17-18
第二章水分胁迫对喀斯特典型恢复树种生长生理的影响  18-37
  2.1 试验区生态条件与模拟喀斯特典型生境试验  18-19
    2.1.1 试验区生态条件  18
    2.1.2 模拟喀斯特典型生境试验  18-19
  2.2 材料与方法  19-23
    2.2.1 材料的生物学特性  19-20
    2.2.2 试验材料的培养与处理  20-21
    2.2.3 测定项目和测定方法  21-23
      2.2.3.1 植株生长特征的测定  21
      2.2.3.2 叶片叶绿素含量的测定  21
      2.2.3.3 叶片相对含水量的测定  21
      2.2.3.4 叶片干旱生理指标的测定  21-23
  2.3 数据处理  23
  2.4 结果与分析  23-35
    2.4.1 不同田间持水量对典型恢复树种生长的影响  23-25
    2.4.2 不同田间持水量对典型恢复树种叶片相对含水量的影响  25-27
    2.4.3 不同田间持水量对典型恢复树种叶片叶绿素含量的影响  27-29
    2.4.4 不同田间持水量对典型恢复树种叶片可溶性蛋白含量的影响  29-30
    2.4.5 不同田间持水量对典型恢复树种叶片丙二醛含量的影响  30-32
    2.4.6 不同田间持水量对典型恢复树种叶片可溶性糖含量的影响  32-35
  2.5 讨论  35-36
  2.6 小结  36-37
第三章水分胁迫对喀斯特典型植物根际土壤特性和生长量的影响  37-44
  3.1 材料与方法  37-38
    3.1.1 植物栽培与材料处理  37-38
    3.1.2 各指标测定方法  38
  3.2 数据处理  38-39
  3.3 试验结果与分析  39-42
    3.3.1 水分胁迫对根际pH值和含水量的影响  39
    3.3.2 水分胁迫对根际土速效磷含量的影响  39-40
    3.3.3 水分胁迫对根际土速效钾含量的影响  40
    3.3.4 水分胁迫对根际土有机质含量的影响  40-41
    3.3.5 水分胁迫对根际土全氮含量的影响  41
    3.3.6 水分胁迫对红背山麻杆株高增量的影响  41-42
    3.3.7 水分胁迫对红背山麻杆根冠比的影响  42
  3.4 讨论  42-43
  3.5 小结  43-44
全文总结与创新点  44-46
  1 全文总结  44-45
  2 创新点  45-46
参考文献  46-51
致谢  51-52
作者简历  52

水分胁迫对喀斯特典型恢复树种生长生理的影响研究

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