兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究(可编辑) .doc
《兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究(可编辑) .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究(可编辑) .doc(43页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究 甘肃农业大学硕士学位论文兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究姓名:杨占彪申请学位级别:硕士专业:水土保持与荒漠化防治指导教师:蒋志荣;车克钧20060601肃农业煳鲠。僦论文中文摘要本研究选取兰州市南北两山四个绿化树种:柠条凸糯韶昭如,珊以、柽柳锄 凶、憾毽雕由 叠秘麓辆。曲嘲月为实骏材料,在自然控承环境下,测定了不同土壤水分条件下四个树种的各项水分指标、生化指标。探讨了四个树种的光含特性和形态特征。旨在揭示四个树种抗旱生理机制的差异并综合评价四个树种的抗旱性强弱。取得主要结果如下:.四个树种的叶片含水量和相对含水量随着土壤古水量的降低而减少。在胁迫期
2、间柠条和柽柳的含水最和相对含水蹙始终高于侧柏和青杨。随着胁迫的加剧,侧柏和青杨的叶片含水鲞和相对含水量变化幅度高于柠条和柽稀的,丽四个树种的水分饱和亏随着主壤含水鼙的下降璺增大的趋势。.水分胁迫镬疆个树平申的水势是下降的趋势,瞧楚不翘豹植物表现出不嗣的下降辐度。孝宁条的下降堰度大于柽柳、侧礁、青扬。魍个树手中离体叶片的含水量随着脱水时间的延长两减小,青杨在小时时的含水量最小,随后是柠条和柽柳,侧柏最大。脱水小时的失水率表现为青杨拧条柽柳侧柏。随着土壤含水量的降低束缚水比例增大,束缚水/自由水增大。四个树种相比较,柠条和程柳的束缚水、束缚水/自由水均高于侧柏和青杨。.不同土壤水分条件对番树种的傈
3、护酶活性、细胞膜结构影响不同。在较适宜的土壤含水量下,鹜令树种的活馕上升缓慢,随着胁遭的栩强,活性上舞迅速,当土壤含水量进一步降低,活性变为下降的趋势。柠条秘挺柳活性下垮时的土壤含水量低于侧糖和青杨。各树种的活性变化也里先升后降的变化趋势。在土壤含水量较高时,侧柏和青杨活性增加迅速,随着壤水分的下降活性急剧下降。柠条和柽柳在土壤含水量较低时活性才由上升变为下降。四个树种相比增加幅度最大的是柽柳,其次为侧柏、柠条,青杨最小。四个树种的细胞相对透性随着水分胁迫增加而增大,其中青杨和柠条的细胞膜系统受到干旱胁追的伤害最大,柽柳和铡稻较小。.备梅种的糯氨酸台薰和可溶性糖含量随着土壤含水量的降低丽增热,
4、柠条的脯氨酸含量增宓窭最大,挺栩次之,侧拍秘脊杨增加较少。水分胁追期渊,各树葶孛可溶性糖毂积累柽柳和侧柏离于拧条,两青扬的积累量最小。极种的时绿索含量是随着土壤含水量的降低而降低。相比之下,青杨的叶绿素含量降低的最大,侧柏和槎柳层中,柠条最小。.四个树种的光合速率变化呈“双峰”型,均出现了光合“午休”现象,蒸腾速率的变化呈“单峰”型,中午时分随着光照的增强,气温的上升,蒸腾速率出现最高值。四个树种中柽柳的光合平均速率和同光台总量最高,柠条次之,侧柏和青杨最低。,四个树种的形态特征上都表现为具有较厚的襁栏组织和表皮厚度。栅栏组织/兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究海绵组织值从大到小依次为柠条
5、、柽柳、青杨、侧柏。表皮厚度柽柳最厚,青杨次之,侧柏最小。.结合主成分分析和隶属函数综合评价,认为四个树种抗旱指标中第一主成分携带的信息基本相同。第二主成分各不相同:四个树种的抗旱能力柠条柽柳侧柏青杨。关键词:柠条;柽柳;侧柏;青杨;南北两山;水分胁迫;抗旱性肃农业人学坝卜学位论文 白碑行盘据,卅已讲口,矗打口“护,。尸肠,口淞把门臼,曲,哆“,凇抽印坦门口 “ , 丘色 ?. :. , 矗口口船盯,出日勋口扛“们竹,口肠眇,口加凰 印“埘口胁掣托口口,锯日门口抽把,挪已硪口勋日打口“护璎,口尸抬疗耐曲曲 肠矽肠也 叩甜,甜腩嚏砬.缸 , 恐 毫. 甜昭口聆口肝,聊执培 勋反臼“驴以,尸胁砂肠
6、盔盯,招埘臼,括 印“,淞口抽口血仃.啦血. 加已已讲,口叼口行口 孢卅研扛“驴。,口;胁钞肠淞耙行凰.印“拈.: 础“ . 甜明羿”口胁出肠甜觑玎泐 曲 尸,叻肠咖 艳髓 :. .,掰。昭口门口门硪日 口打口肝,口 厂门括尸口,口“ “ 口口.兰州市南北魄山删种绿化树种抗旱特性研究勋口插口删口呔 ”. 印 仃,口昭口门口加把西日 玎 血. 、,白昭口门口加堋已硪 勋口觑口“打切竹七口肠钞肠妣,埘凰 印“胁口腑叫口玎 . 叩“, ,懈.啪 啪. 证印. 仃 ” 而口加口螂馏胁口 曲.印 ?., 曲“. 铅口口加把懒硪口 曲蛐 ;, 丘.印 :么懈彻口胛把,硪口甜血口埘肋聊愕,盯甜瓠 咿,翰 。
7、册出,雕州弧:厅础加, , ,脚肃农业人掌坝学位论文前言兰州位于我国陆域版图的几何中心,自古以来就是西北地区战略要冲和丝绸之路重镇。建国以来,兰矧作为甘肃的经济、政治、文纯中心,地位秘益熏要,出于特殊的区饺条件和相对较强的经济实力,日益成为西北地区的区域性中心城市。因此搞好南北掰山的造栋绿化,改善兰矧毒区豹环瀵,对于艇送兰媸经济、毒圭会进步以及改善人民生活质量都有重要的现实意义。该地区气候属中温带半干旱气候类型。其特点是干旱少枣,照充足,蒸发强烈,忝热同攀,年平均降水量.衄,多集中于月,且以暴雨为主。年蒸发量. ,干燥度为.左右,冬誊季多干旱,常芷现连续无降水。严酷的自然条件决定了在兰州南北两
8、山绿化造林是具有一定的圈难的。丽当翦兰州市两山造林主要树种是侧柏、柽柳、青杨、刺撬和柠条等。因此对这几种树种的抗旱性生理指标的研究具有重要的理论价值。本文通过在自然条俘下选取饿糖、柽柳、寄杨、柠条器季申主要造林褥糖,在叁然控水的蘩础上对其藏早生理生化指标进行了测定,并对其光合特性和形态结构进行了研究。最后运用相关的数学方法对四个楗种的抗旱性作了综合评终,为南北鼹由绿化造林掇供理论依摆。综述.植物抗旱性研究进展从世界范围来看,水资源盏短缺是全球性的问题。我国是水资源十分短缺的国家之一,干旱缺水造区掰萃哭占全强国土瑟援的%。承分也蔗掏成生物的磐爱成分,是生物赖以生存的必不可少的因予之一】。在植物正
9、常的生长环境里,土壤和空气中的水分状况往往高于植物各生育啦期所要求豁水分瞄界点,此时植拐壤能够顺利地完成其生命史。但是,受水分时空分布特征的影晌,在地球表而经常形成干旱、半干旱等现象据统计,全球干旱、半干旱地区约占土地面积的%。严瓣的自然环境制约植物的正常生理活动。水分胁迫 是指当植物的失水大于吸水时,细胞组织的紧张度下降,植物的疆常生理功能受到干扰的状态。在水分胁迫下,植物会产生一系列豹内在的生理生化,影响植物的生长发育为适应干早胁迫,在长期进行过程中,一些植物己经演托岛一套遂应枫制和策礁。址认为罐物露予旱豹适应可以划分为类:于早逃避、干旱避免和干旱忍耐。干旱逃避愿指植物在严重豹水分短缺以前
10、能够完成其生活史,如一年生檀物:于旱避免指的是绝大多数高等植物,它饲主要逶过阻止水分损失或提高水分吸收柬适应干旱;而干旱怨蒯普遍发现于低等植物中,它们可使体内原生履暂时失水而柬忍受干旱。【和【】等人在对作物适应干旱的机理作了进步的研究后得出避旱、高水势耐早和低水势嗣旱是作物适应干早的种方式。李吉跃【,对植物酬旱机理作了详细的论述和讨论,并对沙棘、刺槐和白榆等树种耐旱性避行了研究,将沙棘和自稼削分为亚低承势忍耐脱水喇旱季霹静,剿槐划分为低水兰州市南北两山几种绿化树种抗旱特忡研究势忍耐脱水酬早树种。根据的观点【?,凡是阻止水分损失或提高水分吸收的所有机理都可以归纳为抗旱性的特征。由于经过长期自然选
11、择的结果,植物可通过不同途经来抵抗和适应干旱胁迫?。”。近年来提出的气孔最优化调节理论认为,气孔短期内叶片气孔丌度对环境因素变化响应是通过气孔阻力变化使得一天中可蒸腾水量一定时全天水分利用率最高。气孔关闭是植物防止水分丧失首要屏障雌】。通过渗透调节从而维持细胞膨压是植物适应水分胁迫的普遍反应眦”】。此外,水分胁迫引起植物细胞中活性氧的积累可通过各种酶促的或非酶促的抗氧化剂来清除】。概括来说,植物抗旱方式可分为御旱和耐旱两种方式。御旱方式指避免与水分胁迫达到热力学平衡,即环境中水分不足时植物体内能保持一部分水分因而不受伤害,以至能进行正常活动的能力。御早又可分为两条途径:一是减少蒸腾的节水型,二
12、为通过根系生长保证体内水分的耗水型。事实上能保持体内高水势的植物,其耐旱性不一定强,主要靠发达的根系增加从土壤中的吸水来适应干旱环境的。耐旱方式指植物内部结构可与水分胁迫达到热力学平衡,但不受伤害或能减少或修复胁迫引起的损害,也包括两方面:一为耐缺水,即在一般干旱下仍能维持一定代谢活动的能力,二为耐干化,即州极端干燥,在低湿中达到气干状态,代谢活动极其微弱接近停顿,但一旦有水即可恢复的特性”。植物在受早时,能在组织低水势下维持其一定程度的生长发育和忍耐脱水的能力。维持一定的膨压是蒯脱水机制的一个重要因素,膨压则通过渗透调节增强细胞壁组织弹性和塑性以及使细胞体积变小来维持。在忍耐脱水的程度上不同
13、的植物之间差异很大,绝大部分的陆生植物都是恒水植物,它们的原生质不能忍受过低的水势,仅在特定的器官组织的或阶段能忍耐一定脱水。这方面的研究尽管很多,但对原生质忍耐脱水和恢复能力的机制仍不清楚。不同的植物适应干旱的方式干差万别,表现出特殊性和多样性的特点,但其问并无严格的界限,而且许多植物具有综合的几种方式的抗旱能力。植物在其一生中的不同阶段对于旱逆境的反应和适应性有很大不同,处于营养生长阶段的植株,通常比处在生殖器官形成阶段的植株更能适应和忍蒯水分条件的变化。总之植物体有多种适应保护机制来防御各种环境胁迫对植物器官造成的伤害。而为了探索林木的抗旱机理,人们通过各种途径来研究植物各种生理生化特性
14、与抗旱性的关系,下面简要介绍国内外在水分生理、酶活性以及渗透调节、光合特性与呼吸作用等方面的研究进展。.植物水分状况指标水分是植物生长和发育的必要条件之一,也是限制植物在自然界分布和影响植物生产力的一个重要因素。对植物水分关系的探讨一直是植物生理生态学研究的重要课题。对植物水分生理生态因子迸行测定和分析,明确植物对环境水分的利用规律及适应特点,对于引种、育种、制定相应栽培技术措施、进行植被合理区域化建设具有重肃农业人学颂学位论文要的理论和实践意义陬,引。对于陆地植物来说,干旱是一个最具威胁力的逆境。在世界范围内,由于水分胁迫所造成的减产,可能要超过其他因素所导致的产量损失的总和。干旱对植物的影
15、响是广泛而又深远的,它不仅影响植物各个阶段的生长发育,如种子萌发、营养生长和生殖生长,直到开花结实,同时也影响植物各种生理代谢过程,如细胞生长、细胞壁合成、光合作用、呼吸代谢、激素和酶的代谢、水分和矿质元素及有机物质的吸收、运输、转化和积累等。自世纪以来,人们对干旱机制的研究丌展了大量的工作,国内外许多学者对此进行了研究。.植物叶片含水量与水分饱和亏组织含水量是反映植物水分状况的重要指标。任何生活的植物都含有一定数量的水分,但含水量因植物种类、环境条件、年龄等的不同而有很大的差异“。土小宁等【】研究表明:沙棘叶含水量在.%之间,且含水量稳定,其日变化和季节变化均不明显。相对含水量反映植物体内生
16、理生化方面的活动程度,其值高,生理功能旺盛,对干旱的适应能力较强。水分是限制植物分布和生长的重要因子之一。在树木的生活史中,水分亏缺在造成树木的生长停滞、受伤和死亡上相比其它任何因子更为重要【】。同时,水分也是影响造林成活率的一个重要因子。研究表明植物叶片的含水量可用水分饱和亏表示,水分饱和亏愈大,叶片水分亏缺愈严重。.水势自四提出比较完整的土壤一植物一大气系统后,就能够应用统一的能量指标?“水势”来定量地研究整个系统中各个环节能量水平的变化?,并且已用来解决生产中比较复杂、综合性的问题。实践证明,叶水势一直是研究植物水分亏缺状况的重要指标”】。一般情况下,植物水势会随着水分胁迫的加剧而降低,
17、但不同树种对水分胁迫的反应和适应不同,水势的下降速度也不同,水分是沿着水势梯度运动的,整个中的水分都可用水势来表示。此外,水是还受土壤养分和土壤结构等因素的影响,设法排除这些干扰主要有两种方法:一是测定清晨的叶水势,因为夜间空气往往比较湿润,气孔关闭,蒸腾基本停止,植物可通过根系吸水使叶水势和土壤水分达到平衡,此水势是土壤水分的有效性、甚至是根系活力的标志【。,能较好地反映植物水分状况的一个方面;另一种方法是建立叶水势与环境条件的数学模型,借以区别各种因素对叶水势的影响【“。在同一生态环境下,组织水势较低的植物,其吸水力强,较耐早,是对干旱胁迫的一种适应。高海峰对中国柽柳属植物的水分状况进行了
18、研究,指出柽柳通过水势、相对含水量、持水力等一系列水分生理的调节来抵抗水分胁迫,柽柳抗旱性能越强,则水势越低,持水力越强瞰】。土小宁口】研究发现沙棘叶水势进程为早晚高而中午兰州市南北两山几种绿化捌种抗旱特性研究:至下午:时低这一明显规律。韩蕊莲】在氚栽条件下研究发现不同水分条件下沙棘叶水势的变化,适宜水分条件下叶水势为.。中度干旱时为一.,在严重干旱时.,证明随土壤水分减少,叶水势下降明显。.自由水与束缚水植物组织中的水分以自由水和束缚水两种不同的状态存在。束缚水是指存在于原生质体以外的水分,与它相对应的是存在于细胞质和液泡中的自由水,束缚水主要是与某些大分子物质相结合或存在于细胞壁中的水分。
19、组织中束缚水的含量一般被认为是对植物抗旱性很有意义的【”。在溶质含量不变的情况下,束缚水相对含量越大,组织的渗透势也越大,吸水能力和保水能力也越强,植物的抗旱性也就越强【,】。朱春云等】研究认为,植物组织束缚水含量及其自由水和束缚水含量的比值,与植物的抗旱性有密切的关系。束缚水比率较高,自由水与束缚水含量的比值就愈小,植物代谢活动降低,原生质的保水能力增强,抗旱力越强,反之,自出水比率较高,植物代谢活动较强,抗旱性较弱。.植物持水力叶片持水力指叶片在离体条件下,保持原有水分的能力。持水力的高低与植物遗传特性有关,与细胞特性、特别是原生质胶体特性有关。有人指出叶片持水力也可以作为作物品种抗旱性筛
20、选的简单易行的指标【”。叶片持水力常用离体叶片在空气中脱水一定时间后含水量的高低来表示,含水量越高,表明叶片持水力越强;反之,持水力越弱。张建国对我国北方主要造林树种耐早性机理研究时,对叶片保水能力、渗透调节、耐早能力等指标进行了分类、排序。李岩研究口表明,恒重时间越长,最终持水力越高的植物,其抗旱性越强。.生理指标.抗氧化防御系统与耐早性关系研究许多研究认为,植物在干旱胁迫条件下,膜的受损与超氧自由基增加引起的膜脂过氧化有关。早在年代就发现植物细胞通过多种代谢途径产生、等自由基,同时植物体内也存在着清除这些自由基的多种途径,如超氧化物岐化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等,正常情况下两者对立统一,
21、保持平衡。在植物遭受干旱胁迫时,这种平衡被破坏,自由基积累,导致膜脂过氧化水平增高,膜脂成分改变,从而引起一系列生理代谢变化。现已明确干早时植物体内活性氧、,、产生于清除平衡遭到破坏活性氧增加对细胞的结构与功能、生物大分子蛋白质、酶、造成不可逆损伤是干旱伤害植物的重要原因之一阻。扎。肃农业人学颂学位论文而这几种酶是保护细胞膜免受自由基伤害的保护酶,抗旱性强的品种在逆境条件下能使保护酶活力维持在一个较高的水平,有利于清除自由基,降低膜脂过氧化水平,从而减轻膜伤害程度”“。干旱胁迫下,植物体内保护酶的提高与细胞质膜的受损同步进行,说明保护酶在清除植物毒素和糖份分解呼吸氧化活动期间保护着细胞,阻止细
22、胞中超氧自由基和过氧化物形成,在保护质膜柔韧上起着重要作用。李造哲研究【】认为随着干旱胁迫强度的增大,各品种的过氧化物酶活性均增高。是防御超氧阴离子自由基对细胞伤害的抗氧化酶,其活性的高低是植物抗旱性的重要指标【。有研究证明,在干旱胁迫下活性上升。植物体内的保护酶防御体系除了还有和,它们协同清除体内产生的自由基,减小逆境伤害。是植物体内重要的保护酶之一,它与一起分解由作用产生的,生成无害的。王宝山】应用小麦研究发现,无论轻度或重度胁迫,其及活性均呈上升趋势,且抗旱品种的与上升更多。吴林】研究干旱下沙棘的与活性时发现随胁迫时间的延长,呈逐渐上升趋势。蒋明义等垆试验表明,抗旱性强的水稻品种在重度渗
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 兰州市南北两山四种绿化树种抗旱特性研究可编辑 兰州市 南北 两山四种 绿化 树种 抗旱 特性 研究 编辑
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2833175.html