黄河三角洲滨海湿地芦苇对盐胁迫的生理生态响应

论文摘要

滨海湿地是重要的生态系统和脆弱的生态敏感区,其土壤盐渍化是全球性重要生态环境问题,对植物造成生长代谢等一系列生理问题,并导致区域生态环境恶化。另一方面,盐渍土作为一种后备土地资源,对社会持续发展具有重要意义。据统计,我国约有1亿hm2的盐渍化土壤,主要分布在干旱、半干旱以及大河三角洲等地区。因此,研究植物对盐胁迫的响应可为植被保护以及农林业的可持续发展提供理论依据。本学位论文以黄河三角洲滨海湿地为研究区,选择了潮汐湿地、河口湿地两种生境芦苇（Phragmites australi）,通过对这两种芦苇的生境调查以及室内盐胁迫控制实验,分析了黄河三角洲滨海湿地的两种生境芦苇对NaCl胁迫的生理生态的响应;结合研究区潮滩Na+和S2-胁迫同时存在这一环境条件,探究了Na+、S2-胁迫对潮滩芦苇光合作用和抗氧化系统的影响,主要研究结果如下:（1）两种生境芦苇的表型性状差异:调查和检测结果表明:潮汐湿地、河口湿地两种生境芦苇的表型性状差异显著,河滩芦苇所在的河口湿地盐分较低（低盐生境）,芦苇长势高大茎细为四倍体;潮滩芦苇所在的潮汐湿地盐分较高（高盐生境）,芦苇长势低矮粗壮为八倍体。（2）300 mmol/L NaCl胁迫对两种生境芦苇幼苗生长的影响:300 mmol/L NaCl胁迫下,河滩芦苇和潮滩芦苇株高的相对增长比率分别为0.257、0.465,表明NaCl处理显著抑制河滩、潮滩两种生境芦苇幼苗的株高的生长。（3）300 mmol/L NaCl胁迫对两种生境芦苇生理生态的影响:300 mmol/L NaCl胁迫至第七天,河滩芦苇净光合速率（Pn）降低46.62%,原因为非气孔因素所致;潮滩芦苇降低28.25%,是受气孔因素的影响。叶绿素荧光参数显示:潮滩芦苇变化不明显,说明仅关闭了PSII反应中心,降低了对光合机构的保护作用。河滩芦苇过氧化氢（H2O2）含量较对照升高74.87%,潮滩芦苇升高68.65%,表明NaCl处理显著诱导两种生境芦苇H2O2含量的升高。河滩芦苇丙二醛（MDA）较对照升高105.62%,潮滩芦苇为39.39%,表明NaCl胁迫对河滩芦苇的细胞膜的损害较为严重。NaCl胁迫显著提高两种生境芦苇均过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及脯氨酸（PRO）含量来抵御NaCl胁迫。但NaCl胁迫能抑制河滩芦苇叶片GR的活性,在潮滩芦苇叶片中却过度表达,较对照升高94.92%,并以此来降低NaCl胁迫带来的渗透胁迫,提高抗逆性。NaCl胁迫使潮滩芦苇叶片Na+含量为128.27 mg/kg,根部Na+离子的流速为对照的2178.16%,河滩芦苇叶片Na+含量为277.47 mk/kg,根部Na+离子的流速为对照的1349.2%,表明潮滩芦苇可将体内过多的Na+排出体外,能减少离子的毒害。（4）S2-和Na+胁迫对潮滩芦苇的光合和抗氧化系统的影响:对比实验结果显示:40 mmol/L和50 mmol/L Na2S胁迫显著抑制潮滩芦苇的光合作用并显著诱导H2O2含量升高,而50 mmol/L K2S和80mmol/L NaCl两种盐胁迫均无显著影响。50 mmol/L Na2S胁迫下,POD和SOD的活性显著升高,但在40 mmol/L Na2S胁迫下并无显著性差异,而CAT的活性均显著下降。在50 mmol/L K2S和80mmol/L NaCl两种盐胁迫下,三种抗氧化酶较对照均无显著性差异。在40 mmol/L Na2S胁迫下,潮滩芦苇的株高、叶片数和叶片长与对照均有显著影响。因此,S2-和Na+联合胁迫使得潮滩芦苇在Na2S胁迫下,光合作用受到抑制,而抗氧化系统起到抵御Na2S胁迫的作用。以上结论表明,潮滩芦苇比河滩芦苇更能通过调节离子平衡、渗透物质平衡、光合系统和抗氧化系统来适应NaCl胁迫。而对于Na2S胁迫,S2-和Na+造成联合胁迫,抑制潮水芦苇的光合作用,但其在抗氧化系统对Na2S产生积极响应。因此,在黄河三角洲滨海湿地的植被保护和修复中,应该优先保护潮水芦苇,并在生态修复材料选择中采用耐盐较高的潮水芦苇。

论文目录

摘要

abstract

第一章前言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究思路

第二章研究内容与研究方法

2.1 研究区概况

2.2 主要研究内容

2.3 技术路线

2.4 研究方法

第三章 NaCl胁迫对两种生境芦苇生理生态指标的影响

3.1 NaCl胁迫对两种生境芦苇幼苗生长的影响

3.2 NaCl胁迫对两种生境芦苇光合作用的影响

3.3 NaCl胁迫对两种生境芦苇叶片的MDA、PRO及可溶性蛋白的影响

3.4 NaCl胁迫对两种生境芦苇叶片芦苇抗氧化系统的影响

+含量的影响'> 3.5 NaCl胁迫对两种生境芦苇叶片Na⁺含量的影响

+流速的影响'> 3.6 NaCl胁迫对两种生境芦苇根部分生区Na⁺流速的影响

3.7 讨论

3.8 小结

2-和Na⁺离子胁迫对潮滩芦苇生理生态的影响'>第四章 S^2-和Na⁺离子胁迫对潮滩芦苇生理生态的影响

2S胁迫对潮滩芦苇叶片生长指标的影响'> 4.1 Na₂S胁迫对潮滩芦苇叶片生长指标的影响

2S与 K₂S胁迫对潮滩芦苇叶片光合指标和抗氧化系统的影响'> 4.2 Na₂S与 K₂S胁迫对潮滩芦苇叶片光合指标和抗氧化系统的影响

2S与 NaCl胁迫对潮滩芦苇叶片光合指标和抗氧化系统的影响'> 4.3 Na₂S与 NaCl胁迫对潮滩芦苇叶片光合指标和抗氧化系统的影响

4.4 讨论

4.5 小结

第五章结论与展望

5.1 主要结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈琳

导师: 刘子亭,张俪文

关键词: 胁迫,光合作用,抗氧化酶,芦苇,生理生态,黄河三角洲

来源: 聊城大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 聊城大学

分类号: Q945.78

DOI: 10.27214/d.cnki.glcsu.2019.000350

总页数: 53

文件大小: 1449K

下载量: 125

黄河三角洲滨海湿地芦苇对盐胁迫的生理生态响应

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢