干旱胁迫下胡杨实生幼苗氮素吸收分配与利用

胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林的建群种,水分和氮素是限制胡杨幼苗的存活及早期生长的主要因子。利用^(15)N同位素示踪技术分析水和氮素的交互作用对胡杨幼苗不同生长阶段氮素的吸收分配利用及幼苗生长的影响,进一步探究氮素对胡杨实生苗早期形态建成的作用及对干旱胁迫的缓解效应,以期提高幼苗的存活率。实验以一年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室内盆栽实验,设置4个干旱处理(D_1、D_2、D_3、D_4,土壤相对含水量为:20%—25%、40%—45%、60%—65%、80%—85%)和3种氮素水平(N_0、N_1、N_2:0、3、6 g/盆)测定胡杨幼苗的生长指标和各部分的Ndff、分配率及利用率。结果表明:胡杨幼苗在土壤相对含水量60%—65%(D_3)、氮素添加量3 g/盆(N_1)时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,不同氮素添加量对胡杨幼苗各部分的Ndff值存在显著差异,N_2低于N_1;随干旱胁迫减弱(D_3、D_4),植株在生长早期(25 d)根部吸收的^(15)N优先向地上部分转运,生长后期(75 d)植株Ndff最高,其中以根系中Ndff最高;不同生长期幼苗各部分的^(15)N分配存在显著差异,根系^(15)N分配率较高,但不同氮量处理间差异不显著;随生长期的推移,植株对^(15)NH_4^(15)NO_3的利用率表现为粗根最大,各处理中D_3N_1处理均显著高于其他处理。结论:轻度干旱胁迫下添加适量的氮素能够增强植株对氮素的吸收征调能力,优化水资源获取以维持生存的重要机制。

菌根对盐胁迫下胡杨幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究盐胁迫下丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对胡杨(Populus euphratica)实生幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响,为促进塔里木河下游胡杨繁殖更新提供依据。【方法】以1年生胡杨实生幼苗为材料,设置0.2 g/kg(对照,CK)、3 g/kg(S1)、6 g/kg(S2)和12 g/kg(S3)4个NaCl处理水平,每个NaCl水平下设接种AMF和不接种AMF进行对比,采用盆栽控制试验研究接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗根系菌根侵染率、菌根依存度、幼苗生长、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响。【结果】1)随着盐胁迫的加剧,胡杨幼苗根系菌根侵染率显著降低,菌根依存度在S2和S3处理下与CK差异显著,表明盐胁迫在一定程度上抑制了AMF对胡杨幼苗根系的侵染。2)盐胁迫的加剧导致胡杨幼苗株高相对增长率、基径相对增长率、总根长、细根长、根表面积和生物量降低,但同水平盐胁迫下接种AMF能提高幼苗的上述指标,其中S1处理下的根系表面积和S2处理下的根冠比在接种AMF与未接种AMF间差异达到显著水平,说明接种AMF对盐胁迫下胡杨幼苗的生长具有促进作用。3)盐胁迫导致最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在光化学效率(F_(v)/F_(0))和光化学淬灭系数(qP)较CK下降,但是接种AMF能提高盐胁迫下叶绿素荧光指标,其中F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(0)、qP在S2和S3处理下显著高于不接种AMF组;幼苗叶片叶绿素含量在S3处理下接种AMF组显著高于不接种AMF组,且较CK增加了18.3%,表明接种AMF能减轻盐胁迫对胡杨幼苗光系统的损伤,也可提高叶片叶绿素含量。【结论】接种AMF能提高胡杨幼苗对盐胁迫的抗性,有助于胡杨幼苗快速度过生长脆弱期。

不同条件下黑果枸杞叶片气孔开度和超微结构的变化

为了探究黑果枸杞的抗旱性,以及提高其抗旱性喷施水杨酸的适宜浓度,采用人工控制水分模拟干旱胁迫条件,以黑果枸杞幼苗为实验材料,研究在不同程度干旱胁迫下喷施不同浓度(0、0.1和0.5 mmol·L-1)外源水杨酸(salicylic acid,SA)对黑果枸杞叶片结构的影响。结果显示:黑果枸杞叶片表皮气孔开度随干旱胁迫程度加深呈递减趋势,轻度(D1)和中度(D2)干旱胁迫处理组较对照(CK)显著减少(P<0.05),分别较对照减小23.2%、24.1%,重度(D3)干旱胁迫处理组较其他3组显著减少(P<0.05)。随着喷施外源SA浓度的增加,各组黑果枸杞叶片表皮气孔开度显著减小(P<0.05)。黑果枸杞叶片相对电导率随干旱胁迫程度加深而递增,中度和重度干旱胁迫处理组较对照显著增加(P<0.05),分别增加了48.72%和72.19%。随着喷施外源SA浓度的增加,重度干旱胁迫下黑果枸杞细胞膜透性显著减小(P<0.05)。黑果枸杞叶片细胞在轻度干旱胁迫下细胞器变化不明显,但在中、重度干旱胁迫下细胞器破坏较大尤其是叶绿体,喷施SA后,发现细胞器受到的伤害得到缓解,线粒体嵴结构明显可见,叶绿体中也未发现存在大量的嗜锇颗粒或淀粉粒。通过3组指标的分析,说明黑果枸杞可以抵抗轻度干旱胁迫,但在中度或重度干旱胁迫时,喷施适宜浓度(0.5 mmol·L-1)的外源SA可提高黑果枸杞的抗旱性。