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中国沙漠  2020, Vol. 40 Issue (5): 112-119    DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00023
    
高矿化度水灌溉条件下梭梭Haloxylon ammodendron的光合生理特征
张涛涛1,2(),范敬龙1,2,王世明1,2,徐新文1(),柴朝晖3
1.中国科学院新疆生态与地理研究所,莫索湾沙漠研究站/塔克拉玛干沙漠研究站/荒漠与绿洲生态国家重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830011
2.中国科学院大学,北京 100049
3.亿利阿拉尔生态科技有限公司,新疆 阿拉尔 843300
Photosynthetic characteristics of Haloxylon ammodendron under high salinity water irrigation
Taotao Zhang1,2(),Jinglong Fan1,2,Shiming Wang1,2,Xinwen Xu1(),Zhaohui Chai3
1.Mosuowan Desert Research Station / Taklimakan Desert Research Station / State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology,Xinjiang Institute of Ecology and Geography,Chinese Academy of Sciences,Urumqi 830011,China
2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
3.Yili Alar Ecological Technology Co. ,LTD. Alar 843300,Xinjiang,China
 全文: PDF(2294 KB)   HTML
摘要:

为了探究荒漠优势植物梭梭(Haloxylon ammodendron)对咸水(10、20、30、40、50 g·L-1)灌溉的适应性,测定分析了植株地上部分生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、呼吸作用以及叶绿素荧光指标。结果表明:(1)随着灌溉水矿化度的提高(超过20 g·L-1),对地径与新枝有显著抑制作用,50 g·L-1时植株仍能继续生长,表现出很强的耐盐性。(2)渗透调节物质含量与抗氧化酶活性在低浓度处理时升高,但灌水矿化度超过20 g·L-1时表现出下降趋势。(3)限制同化枝净光合速率(Pn)的主要因素随着灌溉时间的增加由非气孔限制逐渐变成气孔限制,同时各组间的差异性减小。(4)同化枝光化学量子效率(ΦPSⅡ)随着灌溉水矿化度提高有明显下降趋势,40、50 g·L-1组与对照组存在显著差异,灌溉60 d后各处理降幅减小。

关键词: 梭梭(Haloxylon ammodendron咸水灌溉气体交换叶绿素荧光适应    
Abstract:

To explore the adaptability of the dominant desert plant Haloxylon ammodendron to salt water irrigation at different high salinity (10, 20, 30, 40, 50 g·L-1) The response and adaptation of growth, chlorophyll content, osmotic regulatory substance content, antioxidant enzyme activity, respiration and chlorophyll fluorescence index of the aboveground part of the plant were systematically analyzed. The results show that: at first, with the increase of the salinity of irrigation water (up to 20 g·L-1), the soil diameter and new shoots were significantly inhibited, and the plants continued to grow at 50 g·L-1,showing strong salt tolerance. Next, the content of osmotic regulating substances and antioxidant enzyme activity increased at low concentration, but decreased when the salinity of irrigation water exceeded 20 g·L-1. At the same time, the main factors limiting the net photosynthetic rate of assimilative shoot gradually changed from nonstomatal limitation to stomatal limitation with the increase of irrigation time, and the differences among groups decreased. In the end, the quantum efficiency of assimilation branch photochemistry decreased significantly with the increase of irrigation water salinity, and there were significant differences between groups 40 g·L-1 and 50 g·L-1 and the control group, and the decrease of each treatment decreased after 60 d of irrigation.

Key words: Haloxylon ammodendron    salt water irrigation    gas exchange    chlorophyll    fluorescence
收稿日期: 2019-12-14 出版日期: 2020-09-28
ZTFLH:  Q945.79  
基金资助: 新疆维吾尔自治区重大科技专项子课题(2016A03008-3-2);中国科学院科技服务网络计划(STS)区域重点项目(KFJ-STS-QYZD-062);中国铁路总公司科技研究开发计划子课题(2017G004-E-02);中国科学院关键技术人才项目
通讯作者: 徐新文     E-mail: zhangtaotao171@mails.ucas.ac.cn;sms@ms.xjb.ac.cn
作者简介: 张涛涛(1993—),男,新疆人,硕士研究生,主要从事荒漠化防治方面研究。E-mail: zhangtaotao171@mails.ucas.ac.cn
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张涛涛
范敬龙
王世明
徐新文
柴朝晖

引用本文:

张涛涛,范敬龙,王世明,徐新文,柴朝晖. 高矿化度水灌溉条件下梭梭Haloxylon ammodendron的光合生理特征[J]. 中国沙漠, 2020, 40(5): 112-119.

Taotao Zhang,Jinglong Fan,Shiming Wang,Xinwen Xu,Zhaohui Chai. Photosynthetic characteristics of Haloxylon ammodendron under high salinity water irrigation. Journal of Desert Research, 2020, 40(5): 112-119.

链接本文:

http://www.desert.ac.cn/CN/10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00023        http://www.desert.ac.cn/CN/Y2020/V40/I5/112

矿化度 /(g·L-1离子含量/(mg·g-1
CO32-HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+K+Na+
100.0010.1475.8300.4590.0910.0570.0124.293
200.0010.14711.9790.6950.0960.1170.0228.511
300.0050.13217.2080.9800.1120.1590.02711.819
400.0070.12522.8441.0980.1470.2480.03615.304
500.0070.12628.5331.1150.1560.2720.03818.497
表1  灌溉水离子组成
矿化度/(g·L-1地径/mm株高/cm新枝长度/cm
对照3.22±0.44a16.03±1.45a25.9±2.97a
103.07±2.97ab13.80±3.96a18.77±13.43ab
201.81±0.77b12.75±0.35a12.2±3.54bc
301.58±3.54b13.27±2.57a11.00±7.82bc
401.09±0.31b11.45±10.11a12.45±1.34bc
501.185±1.3b10.47±2.51a9.4±2.36c
表2  灌溉水矿化度对梭梭生长量的影响
图1  灌溉水矿化度对不同时间梭梭生长增量的影响不同字母表示相同时间不同处理间差异显著, P<0.05
含盐量/(g·L-1叶绿素a/(mg·g-1叶绿素b/(mg·g-1胡萝卜素/(mg·g-1叶绿素a+b/(mg·g-1
对照1.11±0.06a0.0155±0.0045a0.3680±0.0154a1.14±0.08a
100.94±0.06ab0.0195±0.0015a0.3023±0.0055b0.95±0.06ab
200.97±0.08ab0.0285±0.0125a0.3190±0.0210ab0.99±0.09ab
300.87±0.11ab0.0480±0.006a0.2820±0.0284ab0.91±0.09ab
400.75±0.12b0.0550±0.0270a0.2905±0.0215b0.80±0.09b
501.01±0.08ab0.0307±0.0067a0.3590±0.03301ab1.04±0.07ab
表3  灌溉水矿化度对梭梭叶绿素含量的影响
图2  灌溉水矿化度对梭梭抗氧化酶与渗透调节物质的影响
图3  灌溉水矿化度对梭梭气体交换的影响不同字母表示处理间差异显著,P<0.05
图4  灌溉水矿化度对梭梭叶绿素荧光的影响不同字母表示处理间差异显著,P<0.05
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