采煤沉陷区模拟土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿生理生长特性的影响

为揭示半干旱采煤沉陷区水土保持植物的逆境生存策略,以2~3 a生黑沙蒿(Artemisia ordosica)为试验材料,对其根部进行原位根系断裂试验模拟土壤侵蚀胁迫,设置重度胁迫(P1)、中度胁迫(P2)、轻度胁迫(P3)及对照(CK)四个处理,研究黑沙蒿生长指标、光合特性及生理应激反应对胁迫的响应变化。结果表明:(1)土壤侵蚀胁迫显著抑制黑沙蒿生长速率,侵蚀破坏程度越大,生长抑制越显著,重度胁迫后黑沙蒿株高、冠幅、枝条长度、枝条直径增速较对照组平均下降36.91%、43.90%、69.76%、66.76%。(2)土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿光合作用形成明显的负面作用,且侵蚀破坏程度越大,负反馈越强烈,重度胁迫后黑沙蒿叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、叶绿素含量较对照组分别降低39.86%、59.26%、7.82%、51.55%、12.33%。(3)侵蚀破坏发生70 d内,黑沙蒿叶片SOD活性、POD活性和CAT活性与对照组相比呈先升高后降低随后趋于平稳趋势,MDA含量在一定范围内波动,冗余分析表明SOD活性对黑沙蒿光合特性的影响最为显著。综合分析说明,采煤沉陷区土壤侵蚀破坏造成的黑沙蒿根系断裂会降低其生长速率,并抑制叶片光合作用,但黑沙蒿可通过调节自身抗氧化酶活性来维持其基本生长,是具有优良抗逆性与适应性的侵蚀区生态修复植物种。