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为了探究沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)和孩儿拳(Grewia.biloba G.Don var. parviflora(Bge.)Hand-Mazz.)对干旱的适应特性与潜力,本文采用控制实验、设置水分梯度,对干旱胁迫下两物种的种子萌发和苗期的水分平衡与渗透调节,保护酶活性与膜质过氧化,光合特性,荧光特性进行了系统测定与分析。结论如下:
1.沙枣和孩儿拳种子萌发的最低渗透势分别为-0.735MPa,-0.393MPa,明显低于天津市树绒毛白腊(-0.177Mpa)。随着干旱胁迫的加剧,两物种的相对萌发率、种子萌发期抗旱指数、活力指数、相对幼苗鲜重均呈下降趋势,但同等干旱条件下,沙枣各抗旱指标总是明显高于孩儿拳,干旱胁迫越严重,沙枣的优势越明显。
2.在轻度(土壤含水量为19.2-20.8%)和中度胁迫下(土壤含水量为12.8-14.4%),两物种叶片的自由水下降较小,水分亏缺和需水程度都比较低,重度胁迫下(土壤含水量为6.4-8.0%),自由水下降较大,水分亏缺和需水程度较高,但两物种通过较高的束缚水含量,束缚水与自由水比值,脯氨酸含量,可溶性总糖含量,可溶性蛋白含量,来增加细胞内的膨压,造成较低的水势来应对外界干旱的胁迫。
3.轻度和中度胁迫引起两物种叶片SOD、POD、CAT保护酶活性增高,重度胁迫下,两物种保护酶活性有所下降,植物体内MDA含量增高。同等干旱胁迫下,沙枣SOD酶活性、CAT酶活性均明显高于孩儿拳,但POD酶活性却低于孩儿拳,这说明不同物种保护酶的响应方式不同。
4.两物种的净光合速率,蒸腾速率,气孔导度总的趋势是随着干旱胁迫的加剧而下降,而胞间CO<,2>浓度和气孔限制值先增高后降低;在轻度和中度胁迫下,两物种净光合速率的下降主要是气孔因素引起的,重度胁迫下主要是非气孔因素引起的。随着干旱胁迫的加剧,两物种表观光能利用效率,表观CO<,2>利用效率均呈下降趋势,沙枣瞬时水分利用效率呈现先增加后下降的趋势,而孩儿拳呈现下降趋势。
5.随着干旱胁迫的加剧,两物种叶绿素a含量,叶绿素a/b比值,叶绿素总含量呈下降趋势,且叶绿素a对干旱胁迫的反应较叶绿素b敏感,但两物种叶绿素b含量和胡萝卜素含量变化规律不一致。随着干旱胁迫的加剧,孩儿拳Fm、Fv呈下降趋势,沙枣相反,但两物种Fo呈增加趋势,Fv/Fo、Fv/Fm呈下降趋势,Fv/Fm差异不显著;PhiPS2、ETR、qP先升高后降低,NPQ则先降低后升高。
综上所述,在干旱胁迫下,沙枣和孩儿拳的种子和幼苗均具有较强的耐旱适应性,但两物种抗旱参数响应格局有差异。运用模糊函数隶属法对两物种抗旱性进行综合性评价,表明:沙枣抗旱性强于孩儿拳。