不同施氮水平下梭梭幼苗对干旱胁迫的生理响应研究

【目的】探讨不同氮肥水平添加对干旱梭梭幼苗生长生理变化的响应,为荒漠区生态恢复和植被抚育管理提供理论依据和技术参数。【方法】以新疆荒漠区梭梭幼苗为研究对象,通过盆栽试验在梭梭幼苗生长关键期模拟土壤自然干旱(水分)状况变化,设置CK、轻度干旱、中度干旱、重度干旱处理,并分别在各处理下,设置N0、N1、N2、N3、N4和N5(0、0.05、2.50、5.00、7.50、10.00 g/m^(2))氮素水平。采集各处理整株梭梭幼苗、梭梭幼苗同化枝,室内烘干测定植株生物量,分析测定同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量,研究不同施氮水平下梭梭幼苗对干旱胁迫的生理响应特征。【结果】不同干旱梯度下,以轻度干旱为例,随着施氮量的增加,梭梭幼苗植株生物量呈先增加后减少趋势,植株生物量由N0时的23.28 g增加至N3时的30.19 g后降低到N5的27.57 g,表明施氮量过高不利于梭梭幼苗生物量积累。不同施氮水平下,随着干旱梯度的增加,梭梭幼苗同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量均呈增加趋势,同化枝处于重度干旱状态时,可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸与丙二醛含量迅速积累,通过渗透调节作用适应干旱,N3施氮水平下同化枝中各物质含量较CK相比增幅最小,分别为58.96%、73.01%、29.72%与32.15%,表明合理施氮可有效缓解干旱。【结论】合理施肥有利于梭梭幼苗植株生物量的积累、缓解干旱胁迫,研究发现N3施氮水平的各干旱梯度下梭梭幼苗植株生物量均达最大值,随着干旱梯度增加同化枝中可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量增幅最小。考虑施肥综合效应,建议新疆荒漠地区人工种植梭梭移栽苗时,在常规种植基础上适当添施5.00 g/m^(2)氮肥。

生境土壤水分变化下梭梭幼苗的生长特征

设置不同水分梯度,分析梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge]幼苗根区不同土层土壤水分含量的变化以及梭梭幼苗生长的变化,探究梭梭幼苗在不同时期、不同干旱胁迫下的响应特征。结果表明,梭梭幼苗根区0~20 cm土层土壤水分含量小于20~40 cm土层,各时期土壤水分含量偏度系数和峰度系数均表现为0~20 cm土层大于20~40 cm土层;梭梭幼苗生长期(6月、8月、10月)各土层土壤水分含量变化在0.05的检验水平下符合正态分布。在不同干旱胁迫下,梭梭幼苗植株各形态指标(株高、冠幅面积、基径)的增幅随时间延长均呈递减趋势,6—8月,梭梭幼苗株高增幅表现为轻度干旱处理>中度干旱处理>重度干旱处理>CK,冠幅面积增幅表现为轻度干旱处理>CK>中度干旱处理>重度干旱处理,基径增幅表现为CK>轻度干旱处理>中度干旱处理>重度干旱处理;8—10月,梭梭幼苗株高、冠幅面积、基径增幅均表现为CK>轻度干旱处理>中度干旱处理>重度干旱处理。生长期梭梭幼苗生境不同土层深度土壤水分含量与植物的株高、冠幅和基径均呈负相关,相关系数分别为-0.088、-0.506和-0.711,其中与基径的相关性达显著水平(P<0.05)。

不同干旱梯度下梭梭幼苗的生长生理特性

为探究新疆奇台荒漠区不同干旱程度和干旱时间作用下梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗生长生理的动态响应特征,以两年生盆栽幼苗为材料,模拟夏季高温时期荒漠土壤自然水分变化,以土壤田间持水量为基准,设置正常(田间持水量80%)、轻度干旱(田间持水量60%)、中度干旱(田间持水量40%)和重度干旱(田间持水量20%)处理,并持续胁迫40 d。每隔10 d利用卷尺和便携式光合仪监测幼苗的生长和生理指标,采用多重比较方法进行评价分析。结果表明,随着生境干旱加剧,幼苗株高和冠幅面积的增幅呈递减趋势,田间持水量60%处理持续胁迫10、20、30、40 d后,幼苗株高净增量的降幅较田间持水量20%处理的降幅分别小58.60%、38.18%、22.39%和7.49%。不同持续时间胁迫幼苗净光合速率的净减值由大到小依次是第40天、第30天、第20天和第10天,各干旱处理胁迫20 d后净光合速率的净减值相对最低,较胁迫40 d后分别低54.00%、61.00%和74.00%。幼苗在不同干旱条件下生长生理响应的差异特征表现为:田间持水量60%处理胁迫10 d后幼苗主要生长和生理指标的变幅显著低于其他干旱处理。