桑樹(shù)對(duì)干旱生境的響應(yīng)及其適應(yīng)性.pdf

1、干旱是我國(guó)主要的自然災(zāi)害，而西南地區(qū)歷來(lái)就是我國(guó)主要旱災(zāi)頻發(fā)區(qū)之一。并且隨著溫室效應(yīng)的加劇，西南地區(qū)干旱天氣越來(lái)越頻繁，不但給當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大損失，還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。三峽庫(kù)區(qū)消落帶和石漠化地區(qū)是我國(guó)西南地區(qū)的兩個(gè)重要旱災(zāi)頻發(fā)區(qū)，其受損的生態(tài)系統(tǒng)是亟待解決的兩大難題。選擇適生植被對(duì)受損生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行植被修復(fù)是非常有效的治理途徑。近年來(lái)，桑樹(shù)(Morus alba L.)以其對(duì)惡劣自然環(huán)境的超強(qiáng)適應(yīng)性和突出的保持水土、涵養(yǎng)

2、水源、綠化美化環(huán)境等生態(tài)功能，以及水果、藥用、飼料等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值而受到廣泛的關(guān)注。本研究針對(duì)不同干旱生境的特征，開(kāi)展桑樹(shù)在干旱生境的適應(yīng)性研究，揭示桑樹(shù)對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)機(jī)理及耐受程度，并找出進(jìn)一步提高桑樹(shù)抗旱性的方法，以期為干旱生境受損生態(tài)系統(tǒng)的植被恢復(fù)提供科學(xué)支撐和理論依據(jù)。本研究結(jié)果如下:
　　(1)桑樹(shù)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶干旱脅迫的響應(yīng)
　　在溫室條件下模擬三峽庫(kù)區(qū)消落帶夏季伏旱時(shí)土壤水分變化特征，以盆栽桑樹(shù)為材料，設(shè)置對(duì)照

3、(CK)、中度干旱脅迫(T1)和特大干旱脅迫(T2)3個(gè)含水量梯度，研究了不同程度干旱脅迫對(duì)桑樹(shù)幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明:1）隨著干旱脅迫的加劇，桑樹(shù)的株高、地徑和根系表面積逐漸降低，根冠比在處理初期逐漸升高，而后期逐漸降低，比根面積總體呈上升的趨勢(shì);隨著干旱脅迫的加劇，葉綠素含量和瞬時(shí)水分利用效率均有不同程度的增加，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率逐漸下降，凈光合速率和胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)呈不同程度的降低，葉片脫落酸含量呈上升趨勢(shì)。2）隨著處理時(shí)間的

4、延長(zhǎng)，各處理組的株高、地徑、根表面積以及根冠比均呈不同程度的上升趨勢(shì)，比根面積基本上呈逐漸降低的趨勢(shì);各處理組葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率呈下降的趨勢(shì)，胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)呈先降后升的趨勢(shì)，而凈光合速率總體呈下降的趨勢(shì)，但T1、T2在實(shí)驗(yàn)中期有明顯的回升，并且瞬時(shí)水分利用效率和脫落酸含量均呈逐漸上升的趨勢(shì)。由此說(shuō)明，在干旱脅迫條件下，桑樹(shù)的生長(zhǎng)受到一定程度的抑制，但能夠通過(guò)調(diào)節(jié)自身生理代謝來(lái)減少水分消耗，增加水分利用效率，提高光合能力，

5、從而維持其正常生長(zhǎng)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗旱耐旱能力。
　　(2)桑樹(shù)對(duì)石漠化地區(qū)干旱脅迫的響應(yīng)
　　模擬石漠化地區(qū)土壤的水肥條件，設(shè)置H組（水分差異）、F組（肥料差異）、HF組（水肥差異）和CK組（對(duì)照）4個(gè)處理組，探討桑樹(shù)根系的向性情況和地上部分的生長(zhǎng)生理狀況。結(jié)果表明:桑樹(shù)根系具有明顯的向水性和向肥性，但在缺水的情況下根系無(wú)向肥性;H組和HF組桑樹(shù)的根系發(fā)生了向性運(yùn)動(dòng)，獲得充足的水分，而F組和CK組無(wú)向性運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)期處于干旱條件

6、;各組桑樹(shù)的地下和地上部分的生長(zhǎng)狀況以HF組最好，其次是H組，F(xiàn)組和CK組明顯較差;CK組和F組桑樹(shù)的葉綠素含量、Fv/Fm、Fv'/Fm'、ΦPSⅡ、ETR和qP均顯著低于HF組和H組，但前兩者NPQ較高;各組桑樹(shù)的SOD、POD和CAT活性，MDA和游離脯氨酸含量均以F組最高，其次是CK組，H組和HF組相對(duì)較低，但可溶性糖含量高低順序?yàn)?HF組、H組、F組、CK組。可見(jiàn)，在干旱的石漠化土壤中，水分是制約桑樹(shù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子，但桑樹(shù)根系

7、能夠通過(guò)向性生長(zhǎng)，獲得充足的水分，表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)狀況。并且桑樹(shù)長(zhǎng)期處于干旱脅迫條件下而無(wú)死亡現(xiàn)象，充分證明了其在石漠化土壤中良好的適應(yīng)性。
　　(3)干旱煉苗后的桑樹(shù)對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)
　　在溫室條件下模擬重慶地區(qū)土壤干旱特征，以常規(guī)管理的桑樹(shù)幼苗（DM組）和經(jīng)過(guò)干旱煉苗的桑樹(shù)幼苗（DH組）為材料，設(shè)置不同水分梯度的干旱脅迫實(shí)驗(yàn)，比較研究干旱煉苗對(duì)桑樹(shù)抗旱性的影響。結(jié)果表明:1）隨著干旱脅迫的加重，兩組桑樹(shù)的株高和地徑、根冠

8、比和根表面積、葉片氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和蒸騰速率均呈明顯下降的趨勢(shì);比根面積和脫落酸含量則呈明顯上升的趨勢(shì);各脅迫組的根系活力和瞬時(shí)水分利用效率較CK高，葉水勢(shì)則較CK低。2）在同一水分梯度上，DH組桑樹(shù)的株高和地徑、根冠比、根表面積和比根面積、根系活力、葉片氣孔導(dǎo)度、凈光合速率和蒸騰速率均顯著高于DM組，而葉水勢(shì)、瞬時(shí)水分利用效率和葉片脫落酸含量顯著低于DM組?？梢?jiàn)，在不同程度的干旱脅迫條件下，桑樹(shù)的生長(zhǎng)會(huì)受到一定程度的抑制，但它能夠