柠条锦鸡儿和沙拐枣主根暴露后的生理响应及抗逆机理

风蚀是固沙植物根系暴露的主导因素。在宁夏白芨滩国家级自然保护区对8年生的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)成株进行3个深度(10、20、30 cm)的主根暴露处理,并揭示其生理过程及适应机理。结果表明:(1)柠条锦鸡儿主根暴露10 cm的各项生理指标在21 d内与对照间均无显著差异,暴露至30 cm深度其MDA含量、Pro含量、叶绿素含量、Chl(a/b)、CAT活性在第7天均与对照间存在显著差异,至第21天又恢复至对照组水平,可溶性糖和SOD与对照间始终无显著差异,由此判断主根暴露10 cm对柠条锦鸡儿未产生逆境胁迫,暴露30 cm深度后的7 d内通过启动以游离脯氨酸为主的渗透调节系统以及增强CAT活性清除H_(2)O_(2),使其逐渐恢复至生理稳态;(2)沙拐枣根系暴露10 cm的第7天通过可溶性糖的积累和Chl(a/b)的升高调节生理稳态,暴露20、30 cm深度的第14天和第21天,SOD、CAT、叶绿素含量较对照均显著下降(P<0.05),即其抗氧化酶系统开始紊乱,光合作用下降。综上,主根暴露30 cm深度仅在暴露早期对开花期的柠条锦鸡儿生理有影响,而展叶期的沙拐枣在根系暴露20 cm深度以上,即表现出中重度干旱胁迫响应。