鹽分及干旱脅迫對臺灣海桐和臺灣欒樹的影響研究.pdf

1、臺灣海桐(Pittosporumpentandrum)和臺灣欒樹(Koelreuteriahenryi),可作為防風(fēng)固沙樹種,本課題組前期引進(jìn)這兩樹種至閩南沿海沙岸造林,豐富了沿海防護(hù)林樹種。目前國內(nèi)有關(guān)臺灣海桐和臺灣欒樹的研究幾乎是空白。鹽堿和干旱是限制沿海地區(qū)植物生長的主要環(huán)境因素,因此掌握已引進(jìn)的闊葉樹種的耐鹽抗旱能力及從機(jī)理上了解各樹種間耐鹽抗旱能力的差異顯得尤為重要。采用稱重控水法和定量加鹽法對臺灣海桐和臺灣欒樹進(jìn)行鹽分脅迫和

2、干旱脅迫,測定其苗高、地徑、生物量、根冠比、含水率、光合作用、營養(yǎng)元素含量、丙二醛含量、電導(dǎo)率、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、葉綠素含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性、GR活性等指標(biāo),探討臺灣海桐和臺灣欒樹的耐鹽和耐旱范圍以及耐鹽和耐旱機(jī)理,為引進(jìn)樹種在沿海地區(qū)的造林分布提供科學(xué)依據(jù)和理論支撐。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)鹽脅迫下,兩個樹種的高生長量、地徑生長量、生物量上均有不同程度的減少,臺灣欒樹

3、的減少幅度均大于臺灣海桐。兩植物的根部受鹽脅迫的影響更大,隨著鹽濃度的升高,受鹽害的器官逐漸往上部轉(zhuǎn)移。臺灣欒樹通過抑制地上部分的生長、增大根冠比來適應(yīng)鹽逆境,而相同鹽濃度處理的臺灣海桐地上部分受抑制的程度較小,其耐鹽能力較臺灣欒樹強(qiáng)。
　　(2)過多的Na+會影響K+在臺灣欒樹各器官的分配,促進(jìn)K+由地下部分往地上部分轉(zhuǎn)移。土壤中鹽離子的增加會影響Ca2+在臺灣海桐不同器官之間的分配和轉(zhuǎn)移。
　　(3)鹽脅迫下,臺灣海桐幼

4、苗的Pn、Tr和Gs值急劇下降,胞間CO2濃度上升,Ls有所下降但仍維持在較高水平,導(dǎo)致Pn下降的原因是滲透脅迫引起水分虧缺,氣孔開度減小,導(dǎo)致臺灣海桐Pn下降的主要原因可能是非氣孔限制因素。臺灣欒樹葉中各種光合色素的含量隨著鹽濃度的升高呈遞減趨勢,臺灣欒樹對鹽分比較敏感。
　　(4)隨著鹽濃度的升高,臺灣海桐和臺灣欒樹可溶性蛋白質(zhì)含量都呈現(xiàn)先升高后降低趨勢,兩樹種拐點分別為鹽濃度12g·kg-1和9g·kg-1。兩樹種脯氨酸含量

5、都呈先升高,當(dāng)鹽濃度大于12g·kg-1時,臺灣海桐趨于穩(wěn)定,而臺灣海桐脯氨酸含量急劇下降。臺灣海桐對鹽脅迫有較強(qiáng)的適應(yīng)性,其耐鹽度范圍高于臺灣欒樹。
　　(5)在低鹽脅迫下,臺灣海桐葉的SOD、APX、和GR活性與對照相比有所增加,之后隨著鹽濃度的升高減少,而POD活性急劇升高,之后急劇下降;當(dāng)鹽濃度升高到12g·kg-1時,其SOD活性急劇上升,APX和GR活性變化平緩;當(dāng)鹽濃度繼續(xù)升高時,其SOD活性下降,POD活性急劇上升

6、。臺灣欒樹與臺灣海桐適應(yīng)鹽脅迫的生理機(jī)制有較大差異。
　　(6)臺灣海桐和臺灣欒樹均有一定的耐鹽性,其中臺灣海桐能忍受的最高鹽度是12g·kg-1,臺灣欒樹能忍受的最高鹽度是9g·kg-1;對兩樹種脅迫過程中的指標(biāo)進(jìn)行比較分析,可以判斷臺灣海桐比臺灣欒樹更耐鹽。
　　(7)干旱脅迫對臺灣海桐的影響是促進(jìn)P、N、K、Na、Fe等元素在臺灣海桐內(nèi)轉(zhuǎn)移,主要是從地上部分向地下部分轉(zhuǎn)移,促進(jìn)對Ca、Mn、Zn離子的吸收。干旱脅迫對臺

7、灣欒樹的影響是促進(jìn)Ca、Mn、Zn等元素的吸收,促進(jìn)C、K、Na、Cu在體內(nèi)各器官間轉(zhuǎn)移。
　　(8)干旱脅迫下臺灣海桐光合速率下降的原因為非氣孔因素。干旱脅迫抑制了臺灣海桐光合作用相關(guān)酶的活性,從而抑制了光合作用。臺灣海桐葉綠素含量不斷下降。臺灣欒樹葉綠素含量呈現(xiàn)先升后降的趨勢
　　(9)臺灣海桐在干旱脅迫前期和中期電導(dǎo)率變化不大,但到了干旱脅迫后期,輕度脅迫與中度脅迫也大幅升高。脅迫前期和中期臺灣海桐脯氨酸、蛋白質(zhì)含量隨

8、著脅迫的加強(qiáng)也呈現(xiàn)上升趨勢,脅迫后期,各處理都大幅下降。分析表明臺灣欒樹無法抵御重度干旱脅迫,但對輕度和中度干旱脅迫具有較強(qiáng)抵抗性。
　　(10)干旱脅迫下,臺灣欒樹在抗氧化酶機(jī)制中清除H2O2主要以CAT占主導(dǎo)地位,中度脅迫時,POD與CAT地位互換,POD成為清除H2O2的主力軍。臺灣欒樹脅迫前期和中期對輕度和重度干旱脅迫下的SOD活性都處在最高位,后期也都普遍下降,當(dāng)SOD活性下降時,CAT和POD活性都大幅升高。臺灣海桐內(nèi)