草地沙化程度对地八角水分分配策略及抗性生理的影响

在红原县海拔3 497 m的4个沙化程度[未沙化(ND)、轻度(LD)、中度(MD)和重度沙化(HD)]草地中,通过测定补播3年处于花果期地八角(Astragalus bhotanensis)的构件含水量与配比、相对含水量、水分饱和亏及叶绿素a、b(Chl a、Chl b)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)等指标,分析沙化程度对地八角水分吸收、水分分配和抗性生理差异,研究地八角对草地沙化的水分利用策略和生理响应机制。结果表明:1)土壤沙化对构件含水量影响表现为根>叶>茎>果>花,对分配比影响表现为叶>根>茎>果>花,LD降低茎含水量,MD降低叶含水量,水分优先向根、花和果分配,使根冠和生殖器官水分配比随沙化程度增加而增加。2)土壤沙化对构件水分饱和亏影响表现为果>茎>叶>花>根,果水分饱和亏对沙化最敏感,根水分饱和亏不受沙化影响。3)土壤沙化对叶绿素影响表现为Chl b> Chl (a+b)> Chl a/b> Chl a,LD仅降低Chl b,MD同步降低Chl a和Chl b,HD快速下降Chl b,沙化降低Chl (a+b)而增加Chl a/b。4)土壤沙化对抗性生理影响表现为SOD> MDA> T-AOC>H2O2,沙化程度越大SOD活性和MDA含量越高,使H2O2含量稳定,但降低了T-AOC活性。综上,地八角依沙化程度形成相应水分分配策略和生理响应机制,能在沙化草地存活且完成生活史,宜作为抗沙固沙草种,在高寒地区推广应用。

草地沙化度对补播地八角种群形成及优势度的影响

依据川西草原沙化治理、草地复壮及“四库”建设的实际技术需求,以乡土豆科草种地八角(Astragalus bhotanensis)为补播物种,在4个沙化度草地(未沙化、轻度、中度和重度)补播种子后,通过测定萌发、生长及重要值等指标,研究沙化度对地八角种群形成及优势度的影响。结果表明:1)草地沙化度对地八角种群形成指标的影响大小为成苗率>出苗率>存活率>种群密度>发芽率,3个沙化度的出苗率、成苗率、存活率和种群密度均显著大于未沙化,且沙化度间差异显著(P<0.05)。2)沙化度对补播地八角优势度指标影响大小为相对密度>重要值>相对盖度>相对频度,地八角相对频度、相对盖度、相对密度随沙化度增加显著增大(P<0.05),轻、中、重度沙化的重要值是未沙化的3.56倍、10.96倍和17.26倍。3)沙化度对生长指标影响大小为株高>分枝数>根冠比>地下分配比>地上生物量>地下生物量>直立度,株高和直立度随沙化度增加显著降低,分枝数和地下生物量则呈显著增加趋势,重度沙化下根冠比和地下分配比显著大于未沙化。综上,地八角可依据草地沙化度形成相应的种群密度、优势度和株丛结构,可作为抗沙固沙乡土豆科草种在川西高原中、重度沙化草地植被修复或功能重建中推广应用。