沙埋对两种灌木生长影响及其生理响应差异.pdf

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1、第23卷第1期草业学报185—191Vo1．23，No．1ACTAPRATACULTURAESINICA2014年2月沙埋对两种灌木生长影响及其生理响应差异赵哈林，曲浩，周瑞莲，云建英，李瑾，王进(1．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000；2．鲁东大学生命学院，山东烟台264025)摘要：差巴嘎蒿属于沙生半灌木，小叶锦鸡儿属于非沙生灌木，二者均为内蒙古东部几个沙地中分布最广的灌木种。为比较两种灌木耐沙埋能力及其生理响应差异，2010—2011年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同深度沙埋处理下两种灌

2、木幼苗的存活率、株高、渗透调节物质含量、保护酶活性和膜透性变化。结果表明，1)差巴嘎蒿较小叶锦鸡儿具有更强的耐沙埋能力，前者在沙埋深度达到株高200时仍有部分幼苗存活，后者在沙埋深度为其株高100时即已全部死亡；2)沙埋深度为株高25％时，两种灌木高生长均未受到明显影响，当沙埋深度达到株高5O％时，两种灌木的高生长均受到抑制；3)当沙埋深度由株高25增至75以后，差巴嘎蒿没有显示出水分胁迫，其MDA含量下降，膜透性没有明显变化，而小叶锦鸡儿在沙埋深度为株高5O时即已显示出水分胁迫，MDA含量明显增加，但膜透性没

3、有发生明显变化；4)沙埋深度为株高75～100时，差巴嘎蒿有两种酶活性显著增强，起到了共同防止膜质过氧化作用，而小叶锦鸡儿只有一种酶活性显著增强；5)沙埋胁迫下，差巴嘎蒿脯氨酸发挥了一定渗透调节作用，小叶锦鸡儿的脯氨酸和可溶性糖均未有效发挥渗透调节作用；6)差巴嘎蒿之所以具有较强的耐沙埋能力，一个重要原因是沙埋后其保护酶活性和渗透调节物质含量增加幅度大，有效地减轻了细胞膜损伤。关键词：差巴嘎蒿；小叶锦鸡儿；沙埋胁迫；生态适应；生理响应中图分类号：Q945文献标识码：A文章编号：1004—5759(2014)01

4、-018507D0I：10．11686．／cyxb20140122在干旱、半干旱风沙区，植物遭受沙埋是一种经常现象¨】]。由于沙埋能使植物光合面积下降，生产力降低，甚至导致植物死亡，因而成为沙地植物生长和分布的重要选择压力之一，对于沙地植物的分布、组成、种群大小和生产力高低都有着显著影响。因此，近年来关于沙埋对于植物影响及其适应研究正日益受到广泛重视。关于沙埋对植物影响及其适应研究，已有不少报道。其中，大部分研究集中于沙埋对于植物种子萌发，出土和幼苗生长的影响_5。]，还有少量有关沙埋对植物形态、生物量分配和无

5、性繁殖影响的研究E8-9~，以及个别有关沙埋对植物解剖结构和幼苗气体交换等影响的报道Ll，而迄今关于不同类型灌木耐沙埋能力及其生理响应的比较研究还鲜有报道l1“]。差巴嘎蒿(Artemisiahalodendron)属于沙生半灌木，小叶锦鸡儿(Caraganamicrophylla)属于非沙生灌木，二者广泛分布于我国北方东部各大沙地中，分别是流动、半流动沙地和固定、半固定沙地的优势种。由于二者对沙地环境具有较强的适应性，因而成为当地生物固沙的首选植物l_8。本文在科尔沁沙地以差巴嘎蒿和小叶锦鸡儿为对象，研究了沙

6、埋对其生长的影响及其生理响应差异，分析比较了二者耐受沙埋的能力及其机制，以期为当地人工植被的恢复重建提供科学依据。1材料与方法1．1研究区自然概况研究区位于内蒙古通辽市奈曼旗境内，地处科尔沁沙地腹地(42。55～42。57N，120。41～12O。45E，海拔340～370m)。该区属温带半干旱大陆性气候，年均降水量356．9mrn，年均蒸发量1900mm，年均气温6．5。C，≥1O℃年积温319O℃，无霜期151d；年平均风速3．4m／s，年平均扬沙天气20～30d。地貌以高低起伏的沙丘地和平缓草甸或农田交错

7、分布为特征，土壤多为风沙土或沙质草甸土。研究区天然植物群落以中旱生植物为主，主收稿日期：2013—02—22；改回日期：2013—03—20基金项目：国家自然科学基金课题(31270752，30972422)和国家科技支撑项目(2011BACOTB02)资助。作者简介：赵哈林(1954一)，男，安徽马鞍山人，研究员。E—mail：resdiv@lzb．ac．cn186ACTAPRATACULTURAESINICA(2014)要植物种有沙米(Agriophyllumsquarrosum)、狗尾草(Setariav

8、iridis)、大果虫实(Corispermummacr0一carpum)、猪毛菜(Salsolacollina)、差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿、达乌里胡枝子(Lespedezadayutica)等。1．2试验设计试验地设置于中国科学院奈曼沙漠化研究站的水分平衡场内。其水分平衡场由数个大小为2m×2rn×2m无底水泥池构成，池内填有风沙土。试验设计为CK、A、B、C、D、E、F、G、H和I等1