盐生植物对重盐渍土脱盐效果

以新疆克拉玛依农业综合开发区新垦重盐渍土为研究对象,在滴灌条件下开展了盐生植物盐角草(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)和裸地（对照）处理的试验,通过测定植物地上生物量及植株和土壤中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl- 和 SO2-4含量及土壤总盐含量,评估种植盐生植物对重盐渍土盐分的影响。结果表明:灌溉条件下,盐角草和盐地碱蓬地上生物量分别为11 044.37 kg·hm-2和19 119.26 kg·hm-2,刈割后地上部分灰分盐分别为4 709.98 kg·hm-2和5 184.96 kg·hm-2;与种植期前相比,种植期后盐角草、盐地碱蓬和对照处理0～30 cm土层总盐分别下降了55.62%、32.98%和20.79%,盐角草和盐地碱蓬处理下降幅度均高于对照,30～60 cm土层盐角草和盐地碱蓬处理土壤总盐分别下降了21.82%和29.16%,而对照却上升了18.31%;盐角草和盐地碱蓬均对Na+、Cl-和SO2-4具有较强的摄取能力,尤其是对Cl-表现出更强的选择吸收倾向;盐角草和盐地碱蓬SO2-4含量基本相当,但盐角草Na+和Cl-含量分别是盐地碱蓬的2.33倍和2.22倍,盐角草对于Na+和Cl-的强积聚特征使其更适于对氯化物盐渍土的改良。在盐渍荒漠新垦地种植盐生植物,土壤脱盐效果明显。     

六种湿地植物适盐特征比较研究

对生长在相同盐份条件下的田菁、星星草、碱篷、芦苇、苦苣菜和狼尾草地上部分、根部的含水量、Na+、K+含量及生物量进行了比较。结果表明:碱篷、田菁、狼尾草、芦苇和星星草在不同生长期表现出了较强的适盐性;碱篷根部具有较强的输送Na+和K+的能力;田菁地上部和地下部具有较高的含水量,其根部截留Na+和K+的能力较强;狼尾草根部生物量较大,且具有较强的截留Na+的能力;芦苇地上部分和根部均可积累大量的Na+量;星星草能保持相对稳定的含水率,生长后期含水率呈上升趋势,绿期较长。因此,可利用这些植物进行筛选及优化配置,更好地适应当地水土条件,促进湿地生态系统恢复和湿地生态建设。     

三种固沙植物对高温胁迫的生理响应及其抗热性研究

通过实验测定热胁迫过程中多枝柽柳、梭梭和头状沙拐枣三种植物叶或同化枝外部形态、相对含水量（RWC）、质膜透性、膜脂过氧化物（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖、过氧化物酶（POD）、超氧化物酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）含量的变化,研究三种植物对沙地高温逆境环境的生理适应机理。结果表明：随高温胁迫强度增加,三种植物叶片相对含水量下降,膜透性及膜脂过氧化作用增强,渗透调节物质积累,同时植物保护酶系统活性上升,但在变化趋势和幅度上有硅著差异。三种同沙植物中,多枝柽柳具有最强的耐热性,梭梭次之,头状沙拐枣最差。     

科尔沁沙地几种常见植物对风胁迫的生理响应

风在自然界很常见,对植物也有很大影响,尤其在多风沙的干旱、半干旱地区。本研究以科尔沁沙地4种常见植物:沙米、大果虫实、胡枝子和马唐为对象,采用便携式风洞对以上4种植物进行不同吹风强度(4 m·s-1和8 m·s-1)和吹风时间(20~120 min)的处理,同时利用Li-6400光合作用测定仪对植物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Ts)的变化进行测定,以研究这4种植物对风胁迫的生理响应。结果表明:4种植物的Pn、Gs和Ts均随着风速的增大和吹风时间的加长而显著降低。在4 m·s-1风速下,4种植物的Pn、Gs和Ts在吹风结束时分别降低了47.2%~89.3%,49.4%~90.1%,45.7%~86.5%。同样,在8 m·s-1风速下,4种植物Pn、Gs和Ts的降幅分别为59.2%~91.3%,47.3%~93.5%,69.5%~91.8%。除了胡枝子的Gs外,其他所测指标在8 m·s-1风速下的降幅均大于在4 m·s-1风速下。4种植物的水分利用效率(WUE)在吹风的初期均有所升高,但当吹风时间超过60 min后则普遍开始下降,这说明固沙植物对短时风胁迫具有一定的适应性。     

红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应

对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。     

盐生植物萌发期对盐胁迫和干旱胁迫的适应研究进展

目前我国盐渍土地面积较大,尤其是青藏高原的盐渍地,常伴有干旱、半干旱的生境,导致植物不易生长,生态环境日渐恶劣,这种生态现状亟待解决。盐生植物具有一定的耐盐性和耐旱性,是改善盐渍地的首选植物,种子的活力决定了种子萌发的情况,多数学者为改善严峻的生态环境开始了盐生植物引种的研究。测定种子活力有直接方法和间接方法,大多数学者采用的是直接方法,即在实验室模拟一定条件直接测定萌发率。本文简述了盐生植物的概况、制造胁迫的主要方法以及检测种子活力的指标,综述了近年来各位学者对盐爪爪、白刺等具有代表性的22种盐生植物在种子萌发期的耐盐性以及抗旱性的相关研究,为改善盐渍地的生态环境、提升盐渍地的生产量提供了理论依据。     

盐生植物萌发期对盐胁迫的适应研究进展

目前我国盐渍土地面积较大,尤其是青藏高原的盐渍地,常伴有干旱、半干旱的生境,导致植物不易生长,生态环境相对恶劣,这种生态现状亟待解决。盐生植物具有一定的耐盐性和耐旱性,是改善盐渍地的首选植物,种子的活力决定了种子萌发的情况,多数学者为改善严峻的生态环境开始了盐生植物引种的研究。测定种子活力有直接方法和间接方法,大多数学者采用的是直接方法,即在实验室模拟一定条件直接测定萌发率。简述了盐生植物的概况、制造胁迫的主要方法以及检测种子活力的指标,综述了近年来不同学者对盐爪爪、白刺等具有代表性的22种盐生植物在种子萌发期的耐盐性以及抗旱性的相关研究,为改善盐渍地的生态环境、提升盐渍地的生产量提供了理论基础。     

干旱、盐胁迫下的植物水势研究与进展

近几十年来,国内外许多学者潜心研究植物水势,在植物水势概念的提出与发展、不同植物水势的日、年变化特征及其与环境因子的关系、植物叶、茎等不同部位水势对干旱胁迫的变化以及对不同土壤盐分或自身不同含盐量的反映等方面,已经取得了非常显著的成果,积累了许多宝贵的经验。然而,该研究领域仍存在许多的漏洞与不足。笔者从研究对象、目标及内容等方面针对性地提出了今后应加强研究的方向。主要体现在,基于西部干旱区干旱缺水、风沙大、土壤盐碱度高的环境特点,可以借助于研究干旱区植物水势的特点,来揭示植物的抗旱和抗盐特性,创新之余也弥补了以往研究的不足。     

盐胁迫对濒危植物长叶红砂抗氧化系统的影响

以长叶红砂(Reaumuria trigyna)幼苗为研究对象,测定了不同浓度NaCl溶液胁迫30 d的长叶红砂叶片抗氧化特征参数和自由基及膜脂过氧化指标含量,以探讨长叶红砂抗氧化系统对盐胁迫的适应机制。结果显示,高盐胁迫下长叶红砂叶片O-2的产生速率显著上升,丙二醛(MDA)含量和相对电导率都在低盐浓度下降低,高盐浓度下随着盐浓度的增加而增加;长叶红砂叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随盐胁迫加剧而显著提高,过氧化氢酶(CAT)的活性变化较小;随盐浓度的提高谷胱甘肽的基本含量显著提高,抗坏血酸盐的含量在降低。研究表明,长叶红砂叶片中SOD、POD和谷胱甘肽在防御盐胁迫引起的氧化性损害中起到了显著保护作用。     

不同冬小麦对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的差异性分析

通过对抗逆性不同的6个烟台冬小麦品种在盐处理和干旱胁迫交互作用进程中叶片相对含水量（RWC）,膜脂过氧化产物（MDA）和抗氧化酶活力（SOD,POD,CAT）及渗透调节物含量（脯氨酸,可溶性蛋白）的分析,以了解不同冬小麦品种对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的生理调节差异。研究表明,在水分供应充足条件下盐处理10 d,6个品种冬小麦生长良好并和对照没有差异,但在干旱胁迫中盐处理组较对照MDA含量低,RWC和抗氧化酶活力和渗透调节物含量均高,且叶片萎蔫较对照出现晚。但经盐处理的6个冬小麦品种对干旱胁迫响应有差异。在长期干旱(12 d),抗旱性强的品种RWC（81%）明显高于抗旱性弱的（62%）,前者叶片MDA含量较后者低30%,抗旱性强的品种抗氧化酶活力和渗透调节物含量略低于抗旱性弱的品种,但是差异不明显。在盐处理和干旱胁迫交互作用下,盐离子自身可作为渗透调节物既增加了土壤的持水力又提高了细胞保水力而使冬小麦耐旱性增强。抗旱性强的冬小麦品种对盐处理反应敏感且保水性强,细胞膜脂过氧化程度较低,故耐旱力高,抗旱性弱的品种则相反。研究进一步表明,在未来干旱地区实施适度的盐水灌溉可提高冬小麦的耐旱力,但选择抗旱力强的冬小麦品种是实施这一农业耕作措施的关键。     

胡杨(Populus euphratica)种子萌发及胚生长对盐旱胁迫的响应

测定了适宜温度和光照条件下胡杨(Populus euphratica)种子萌发及胚生长对盐胁迫和干旱胁迫的响应。结果表明:(1)胡杨种子萌发的最佳条件是25℃/30℃和12h光照/12h黑暗的温光组合。光照虽然影响胚根的生长、抑制胚轴的伸长,但有利于子叶长度的增加和子叶叶绿素的合成。低温(10℃/15℃、15℃/20℃)和高温(35℃/40℃)不利于胚根的伸长和子叶生长;黑暗条件下温度显著影响胚轴生长。(2)不同渗透势溶液对胡杨种子萌发后子叶的展开和胚根的生长影响较大。当溶液渗透势在-0.2~0 MPa时,胚的生长不受影响;而渗透势低于-0.2 MPa,下胚轴、胚根和子叶的生长都受到抑制,尤其当溶液渗透势低于-0.6 MPa时,子叶的展开也受到影响。-0.2 MPa是胡杨胚生长的一个临界渗透势。(3)胚根、子叶生长对NaCl胁迫比较敏感,表现为种子在0~0.80mol·L-1 NaCl溶液浓度范围内可以萌发,但胚根和子叶的生长在0.05mol·L-1浓度时与对照存在显著差异;在溶液浓度大于0.10mol·L-1时子叶出现黄化现象;而在0.20~0.80mol·L-1范围内子叶则不能正常展开。胡杨种子快速集中地萌发,是对干旱少雨环境的一种适应;而萌发后水、盐胁迫对胡杨胚生长的影响,是限制胡杨实生繁殖成功的关键。     

胡杨(Populus euphratica)对盐胁迫和干旱胁迫的生理响应特征北大核心CSCD

采用盆栽两年生幼苗,研究胡杨(Populus euphratica)在盐胁迫(NaCl浓度0、100、200、300、400 mmol·L^(-1))和干旱胁迫(干旱0、7、14、21、28 d)条件下的生理响应过程及其响应差异。结果表明:在抗氧化酶系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均呈现先增加后减小的趋势,不同保护酶的活性应对干旱胁迫和盐胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过将多种保护酶进行综合调节以形成整个抗氧化酶系统的防御功能。在渗透调节系统方面,随着盐胁迫和干旱胁迫程度的增加,可溶性糖含量持续增加,其积累对于不同程度的盐胁迫和干旱胁迫的反应速度和持续时间不同,胡杨通过持续性积累有机物质维持渗透平衡以形成渗透调节系统的长效防护功能。在细胞膜系统方面,随着盐胁迫程度的增加,丙二醛含量先减少后缓慢增加,基本维持在较低的水平,而随着干旱胁迫程度的增加,丙二醛含量持续增加,胡杨能够在盐胁迫和轻度干旱胁迫下通过细胞膜系统的适应性调节维持细胞膜结构功能的完整性以实现细胞膜系统的保护作用。在盐胁迫和干旱胁迫时,胡杨通过抗氧化酶系统、渗透调节系统和细胞膜系统进行适应性的调整,从而增强其耐盐性和抗旱性。进行胡杨盐胁迫和干旱胁迫生理响应研究对于黑河下游胡杨幼苗的培育和恢复具有重要意义。     

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子萌发及幼苗生长对盐胁迫的响应

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是民勤绿洲-荒漠过渡区主要的盐生植物,近年来由于对其营养价值和药用价值的认识,新疆、青海和甘肃等地拟在荒漠-绿洲过渡带开展黑果枸杞种植以改善盐碱土和增加当地农民经济收入。主要通过插枝和种子繁殖黑果枸杞,而盐胁迫对黑果枸杞种子在实验室和大田的萌发以及对黑果枸杞幼苗生长的影响还未知。于2014年在民勤开展了不同盐度溶液对黑果枸杞萌发和幼苗生长的影响研究。结果表明:淡水条件下,黑果枸杞种子的萌发及幼苗生长优于盐水条件;在室内培养试验中,黑果枸杞种子累积萌发数和萌发率随浇灌水盐度的增加而减少;室外大田试验淡水处理下黑果枸杞种子累积萌发数和萌发率高于其他盐度处理;黑果枸杞种子萌发和幼苗生长对盐胁迫较敏感,其形态和生理均显示出抑制特征,不同处理的幼苗根芽比随着培养液盐度的增加而增加。大田种植时,降低表层土壤盐度是黑果枸杞成功建殖的关键。     

塔里木沙漠公路防护林植物沙拐枣气体交换特性对干旱胁迫的响应

利用LI-6400光合作用系统测定了干旱胁迫和正常灌溉两种处理下,塔里木沙漠公路防护林中乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率等气体交换特性的日变化及季节变化动态。分析得出：两种处理下沙拐枣净光合速率在不同生长季的日变化动态均为单峰型;蒸腾速率除8月干旱胁迫处理下表现出微弱的双峰变化外,其余也为单峰型;干旱胁迫显著降低了沙拐枣的光合能力和蒸腾能力,而且随着干旱胁迫时间的持续,净光合速率和蒸腾速率降低的幅度在不断增加。干旱胁迫所引起的土壤含水量的降低和植物体内的水分亏缺并没有提高沙拐枣的水分利用效率,反而使其有着明显的下降。但尽管如此,沙拐枣在持续干旱的情况下依然能够维持生长,它通过适当降低蒸腾减少水分散失和降低光补偿点以提高弱光利用能力等方法来进行必要的光合积累,这说明沙拐枣有着极强的耐旱能力和适应极端环境的本领,而且通过沙拐枣在长期干旱胁迫处理下的顽强表现,也充分说明沙漠公路防护林在人工管理过程中依然存在着进一步节水的可能性。     

盐胁迫对霸王水势的影响

2007年8月采用PSYPRO水势仪,测定了青海省农林科学院林业所试验基地盆栽霸王的叶水势、土壤水势及大气水势,并对霸王叶水势在不同土壤盐胁迫下的日变化进行了动态观测,分析了不同土壤盐胁迫条件下影响霸王叶水势变化的主要影响因子。结果表明,在土壤水分充足的条件下,霸王能在盐分浓度为1.5%的土壤中生长,此时叶水势值大小的比较为0>0.5%>1.5%;叶水势与土壤水势相关性的比较为0>0.5%>1.5%,与大气水势相关性的比较为0.5%>0>1.5%。     

两种盐生植物幼苗在NaCl处理下对昼夜温差变化的叶绿素荧光响应

以囊果碱蓬(Suaeda physophora Pall.)、梭梭(Haloxylon ammodendron (C.A.Mey.) Bunge)两种植物幼苗为实验材料,研究了不同NaCl浓度处理下,一次昼夜温差（温差为27 ℃）变化对两种植物幼苗叶绿素荧光参数变化的影响。结果表明:①在NaCl胁迫下,同期囊果碱蓬的PSⅡ潜在活性Fv/Fo和最大光化学量子产量Fv/Fm降低幅度较小,而梭梭则有较明显降低,而且囊果碱蓬显著高于后者;同期光合量子产量Yield和表观光合电子传递速率ETR均以囊果碱蓬最大并显著高于梭梭,说明囊果碱蓬较梭梭具有强的对盐分和较大的昼夜温差变化的忍耐能力,其机体在盐分和较大昼夜温差变化下,并未受到较大的损伤,而梭梭的光合器官在相同的条件下却受到了较大的损伤,证明了囊果碱蓬更适合生长于同时具有盐渍和较大昼夜温差的地区。②通过实验发现梭梭的Yield值和ETR值到下午基本上能恢复到早上的水平,说明了其在前期的胁迫条件下,虽然光合器官上受到了破坏,但仍然能够通过光合调节适应环境的变化,以保持机体的活性。③囊果碱蓬在本实验条件下,光合器官虽然没有受到损伤,但200 mmol\5L-1 NaCl抑制了其光合能力。     

几种荒漠植物种子萌发对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价研究

以不同渗透势的PEG-6000溶液(0～-1.8 MPa)为模拟干旱胁迫条件,研究了盐爪爪(Kalidium foliatum)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)、沙蒿(Artemisia arenaria)和油蒿(Artemisiaordosica)4种荒漠植物种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响...     

两种土壤条件下荒漠盐生植物根际系统养分分布的实验研究

采用水平根垫法对四种不同类型的荒漠盐生植物进行栽培实验,应用冰冻薄层切片法对距根表不同距离的土壤进行分层取样,并测定不同层次土壤中pH值、总盐、速效N、有效P、速效K、交换性Ca和Mg的含量。结果表明,在盐土中,距根表不同距离的土壤中,pH值均呈有规律的梯度分布,即根际微区pH值较土体下降,且距根表越近,pH值越低,而在棉田土中却没有显著变化;总盐在根际出现较大的亏缺区。在盐土中,四种植物根际的速效N都呈现出亏缺的趋势,在0—3 mm范围内变化幅度最大。四种植物根际速效N在棉田土壤中的变化趋势与盐土中相似,也呈现出亏缺,但亏缺的程度稍低。四种植物根际有效P的变化与速效N不同,在盐土中,四种植物根际有效P呈现富集的趋势,但富集程度不高,最大富集范围出现在距根表0—5 mm范围内,芦苇的富集率最低。在棉田土中,根际有效P的变化与在盐土中相反,表现为亏缺,并且亏缺幅度很大;四种植物根际速效K的变化与有效P相似。根际交换性Ca的在盐土和棉田土中的分布有差异。在盐土中,根际中交换性Ca分布较均匀,没有显著的变化,而在盐土中却富集。在荒漠盐土中, N、P和K在几乎所有植株中地上部分都显著大于地下部分,N和K尤为显著;除芦苇外,Ca和Mg则是地下部分大于地上部分,琵琶柴尤为显著,这可能与它们各自的生理类型有关。     

民勤4种沙生灌木的干旱胁迫响应特征研究

通过分析甘肃民勤地区梭梭、白刺、胡枝子和毛条等4种沙生灌木在干旱胁迫下的生理生态响应特征,综合评价了白刺、梭梭、毛条和胡枝子的抗旱能力。结果表明:在重度干旱胁迫下,胡枝子总生长量下降了79.95%,白刺下降幅度最小;随干旱胁迫的加重和胁迫时间的延长,4种灌木叶片相对含水量、叶片持水力均不同程度下降;4种灌木叶片中的渗透调节物质在干旱胁迫下均表现出先增长后降低的变化趋势,与其抗旱性密切相关;SOD、POD、CAT等3种抗氧化酶在梭梭、毛条和胡枝子等3种灌木中表现出先增长后下降的变化趋势,在白刺叶片中表现出持续增长的趋势。运用隶属函数法对16种抗旱指标综合评价的结果显示,4种灌木的抗旱能力由强到弱依次为:白刺梭梭毛条胡枝子。     

盐胁迫对盐芥悬浮培养细胞超微结构的影响

 以盐芥悬浮细胞为实验材料建立“悬浮细胞/盐胁迫”体系,并运用透射电镜技术对盐胁迫下盐芥悬浮细胞超微结构的变化进行了观察。结果表明,未胁迫下,盐芥细胞中各细胞器结构完整; 300 mM NaCl胁迫6 h后,开始出现质壁分离,细胞质具有较高的电子密度; 胁迫12 h后,出现明显的质壁分离现象,线粒体数目增多,多数变成月牙形 ,内部模糊不清,高尔基体失去正常形态,变得松散,“反式”面分泌小泡以“出芽”方式出现,同时发现胞内有“吞噬泡”存在。实验说明盐芥悬浮细胞能短时间耐受高浓度(300 mM)的氯化钠胁迫,当胁迫时间延长为12 h,细胞受损严重,亚细胞水平表现在细胞超微结构的改变,细胞“自我吞噬”可能在盐芥细胞盐胁迫响应过程中发挥重要作用。