不同生活型典型荒漠植物凝结水吸收、运移分配及生理影响

论文摘要

水分作为植物生存的主要限制因子,在荒漠生态系统中的重要作用不容忽视。荒漠植被在水分限制条件下,通过适应环境采取了一系列策略利用一切可以利用的水源。凝结水作为干旱区非常重要的水资源在植物水分平衡研究扮演着重要的角色,其对荒漠植被的重要性一直是生态学领域研究的热点问题。尽管与降水、径流水相比较而言凝结水量较小,但依旧可以影响甚至在某些情况下显著影响当地植物水分平衡。大多数学者探讨了植物光合器官的凝结水吸收现象及简单的光合生理的研究,但未对植物吸收凝结水以后水分在植物体内如何变化这一过程有过深入的研究。其次,已有的研究多集中于干旱区植物对吸水现象的描述,而对于不同生活型植物对凝结水利用后,水分变化情况的比较却鲜有报道。本研究从温带干旱区不同生活型荒漠植物出发,设计野外原位控制实验,通过人工模拟冠层凝结水,结合生理和光合荧光生理,利用稳定18O同位素示踪技术来探究凝结水在三种不同生活型荒漠植物体内吸收、运移和分配机制。主要研究结果如下:（1）在人工模拟冠层凝结水的情况下,三种植物:沙拐枣（Calligonum mongolicum）、梭梭（Haloxylon ammodendron）和对节刺（Horaninowia ulicina）在22:00到次日凌晨6:00的时间范围内,水势值均有变化,都出现了逆向水势梯度,即植物通过逆向水势梯度将同化枝（叶片）吸收的凝结水输送到二级枝条（枝条）,此时同化枝（叶片）水势大于二级枝条（枝条）,这说明三种植物均具有吸收凝结水的能力。（2）不同生活型植物体内所获得潜在水源略有不同,稳定18O同位素示踪水的结果显示:三种植物对凝结水的吸收是自上而下的,即同化枝（叶片）吸收凝结水以后会向二级枝条（枝条）,甚至是根部去运输。其中,沙拐枣在ZG1（遮盖1）、ZG2（遮盖2）两种处理下,18O均在根际土位置富集,而在其余部位18O分布较为均匀;同样的,梭梭18O只在同化枝富集;对节刺在两种处理下,18O富集情况存在差异。三种不同生活型植物各器官部位都参与到了水分的吸收过程中。（3）光适应下三种植物的最小荧光（Fo’）、稳态荧光（Fs）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、有效光化学量子产量（Fv’/Fm’）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、非光化学淬灭系数（qN）、电子传递效率（ETR）等荧光参数的变化情况具体表现为沙拐枣分别与梭梭、对节刺呈显著差异（P<0.05）,且梭梭与对节刺彼此间无显著差异（P>0.05）;梭梭ZG1处理下植株的Fo和Fm较之CK植株其值降低,而ZG2植株则显著提高（P<0.05）,沙拐枣ZG2植株的(ΦPSⅡ显著低于CK植株（P<0.05）,对节刺光适应下各荧光参数如Fo’、Fm’、Fs差异性变化规律一致,具体表现为CK植株与ZG1和ZG2均有显著差异（P<0.05）。光合及荧光参数能直接反映植物凝结水吸收后其生理情况。三种植物的生理活动主要通过气孔进行限制,当太阳辐射增强,满足光合作用时,光合作用开始,气孔张开,同时植物通过调节气孔影响蒸腾作用,调节植物体内水势,自此,植物根部吸收水分通过木质部运输至同化枝（叶片）。而植物夜间的根系吐水可能是为了缓解根部所受到的干旱胁迫。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李周康

导师: 吕光辉

关键词: 生活型,荒漠植物,凝结水,稳定同位素,模型,光合荧光参数

来源: 新疆大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 新疆大学

分类号: Q948

总页数: 55

文件大小: 1920K

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