3种我国造林树种幼苗耐盐性评价及指标筛选

[目的]研究苦楝、白榆和刺槐幼苗的耐盐性差异并筛选耐盐性评价指标。[方法]以1年生苦楝、白榆和刺槐幼苗为研究对象,设置0、100、200和300 mmol·L^(-1)NaCl处理,对各NaCl处理下3种幼苗的生物量、生理和生化指标进行分析。[结果](1) NaCl胁迫抑制了苦楝、白榆和刺槐幼苗的生物量,使其叶片相对含水量下降、电解质渗透率升高;(2)刺槐幼苗叶绿素含量随NaCl浓度升高而显著下降,但苦楝和白榆幼苗叶绿素a和叶绿素b含量仅在300 mmol·L^(-1)NaCl处理下显著降低;NaCl胁迫导致3种幼苗的光合作用参数Pn、Gs、Ci和E下降,而气孔限制值、水分利用效率、根和叶中游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量、根和叶中CAT和APX活性升高;(3) NaCl胁迫改变了苦楝、白榆和刺槐幼苗体内的离子平衡状态,使3种幼苗根和叶中的Na+含量显著升高、叶中K^(+)含量升高;而根和叶中Mg^(2+)和Ca^(2+)以及根中K+含量的变化规律不完全一致。[结论]苦楝、白榆和刺槐幼苗耐盐能力强弱为白榆>苦楝>刺槐;根中游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量、根和叶中CAT和APX活性、根中Ca^(2+)和叶中Na^(+)含量与苦楝、白榆和刺槐幼苗的耐盐性关联度较高,可作为耐盐性评价指标。

莱州湾南岸土壤盐碱程度与养分含量空间变异

【目的】探究莱州湾南岸土壤可溶性盐含量、pH值和养分的空间分布特征,为我国北方滨海盐渍土区脆弱生境生态保护与修复提供科学依据。【方法】以莱州湾南部海岸线以南30 km的区域为研究对象,基于3 km距离的网格化布点法采集313个样点0~20、20~40、40~60 cm深度的土壤样品,经室内测定结合地统计学原理与地理信息系统等方法,揭示不同土层可溶性盐含量、pH值及表层土壤各养分指标的空间变异性特征。【结果】1)研究区域0~20、20~40、40~60 cm土层可溶性盐含量分别介于0.19~8.44、0.14~9.86、0.18~10.61 g∙kg^(−1)之间,各土层平均土壤可溶性盐含量分别为1.23±1.65、1.42±1.73、1.48±1.72 g∙kg^(−1),盐渍化等级以非盐渍化土为主,盐渍化类型以硫酸盐−氯化物型及氯化物−硫酸盐型为主,土壤含盐量随土层深度增加而增加。各土层可溶性盐含量空间分布不均,0~20 cm土层土壤盐分呈中等程度的空间自相关性,20~40 cm和40~60 cm土层盐分空间自相关性较强。2)研究区域0~20、20~40、40~60 cm土层土壤pH值分别介于7.04~9.38、7.04~9.66、7.08~9.79之间,各土层平均土壤pH值分别为8.17±0.46、8.39±0.47和8.46±0.46,整体以非碱性等级为主;0~20 cm土层pH值呈中等程度的空间自相关特征,20~40 cm和40~60 cm土层pH值空间自相关性较强。3)研究区域表层土壤有机质、全磷和全钾含量介于0.28~30.29、0.20~1.29、15.44~23.01 g∙kg^(−1)之间,平均含量分别为9.70±6.50、0.59±0.21和19.21±1.31 g∙kg^(−1);有效氮和速效钾的含量介于1.33~66.72mg∙kg^(−1)和24.90~248.20 mg∙kg^(−1)之间,平均含量分别为12.67±9.62mg∙kg^(−1)和94.64±45.60 mg∙kg^(−1)。土壤有机质和速效钾含量呈由海到陆沿平行于海岸线的方向带状增加的分布趋势,空间自相关性较强。有效氮、全磷、全钾空间分布不均,呈中等程度的空间自相关特征。【结论】莱州湾南岸土壤盐碱程度和养分含量总体呈较低水平且空间分布不均,各指标空间变异在不同程度上受到结构性因素与随机性因素的共同影响,人为活动、土壤质地与植被生长状况是莱州湾南岸土壤盐碱与养分空间变异的主控因素。本研究可为我国陆地生态系统脆弱生境生态保护与精准修复、北方滨海盐渍土科学管理与利用、边际土地产能提升与固碳增汇等工作提供理论依据。

刺槐幼苗对NaCl胁迫的生理生化响应

[目的]研究刺槐幼苗对不同浓度NaCl的生理生化响应,为建立刺槐抗逆性生态生理指标体系提供理论依据。[方法]以1年生刺槐幼苗为材料,施加不同浓度NaCl(0、50、100 mmol·L^-1),分析其生长、生理及水通道蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白基因转录表达变化特征。[结果]在NaCl胁迫下,刺槐生长被抑制,叶片相对含水量、光合色素含量、光合作用参数降低,水分利用效率和气孔限制值升高;根和叶中MDA含量、抗氧化酶(CAT、APX和GR)活性及渗透调节物质(游离脯氨酸、氨基酸和可溶性蛋白质)含量升高;NaCl胁迫改变了刺槐体内Na^+、K^+、Mg^2+的离子平衡状态,但是对Ca2+的含量影响不显著。NaCl胁迫诱导了刺槐根中水通道蛋白基因(TIP1;1、PIP1;1和PIP2;1)、叶中水通道蛋白基因(TIP1;1和PIP1;1)及根和叶中Na^+/H^+逆向转运蛋白基因NHX1的转录表达。[结论]刺槐通过增加叶片水分利用效率、合成并积累抗氧化酶和渗透调节物质及诱导相关基因转录表达,增强了盐适应能力。