贵州喀斯特生态脆弱区圆果化香生理生态特性研究

发布时间：2020-05-31 12:24

【摘要】：本文以圆果化香(Platycarya longipes)为研究对象,通过对不同空间和月份的圆果化香相关生理生化指标测定和盆栽控水控钙的方法,研究圆果化香不同空间和季节下的生理响应和在不同土壤水分和Ca~(2+)处理下所发生的生长和生理生化响应。通过对不同条件下圆果化香的响应机理的研究,为探究圆果化香物种的维持机制提供一定的帮助,为喀斯特地区植被恢复提供理论参考,也为喀斯特地区环境的治理和生态修复提供一定的理论依据。主要研究结果如下:(1)空间上,各生理指标的变化趋势大体上为阳面(东面和北面)阴面(南面和西面)和上层中层下层。方差分析可知,无论是水平方向还是垂直方向上,各指标的结果间均无显著差异,所以空间变化对圆果化香生长发育的影响不大。但从酶活性的变化中可以发现,无论是垂直还是水平方向,不同空间总有一种酶活性最高,且各空间酶种类相异,说明不同空间的圆果化香叶可能有着不同的活性氧自由基清理机制。(2)月份上,不同月份除叶绿素、丙二醛、可溶性糖和CAT外,其他指标均存在显著差异;而进一步对不同季节的研究发现,除叶绿素、丙二醛、CAT和POD外,其余指标也均存在显著差异。叶绿素和丙二醛的差异小说明时间的变化对圆果化香生长的影响不大;而渗透调节物质(可溶性糖和脯氨酸)的差异明显,则说明随着月份和季节的变化,圆果化香能在细胞内主动积累可溶性糖和脯氨酸,维持自身细胞膜内外的代谢平衡。在保护酶活性的变化上,无论从月份上还是季节上来看,除SOD活性呈持续上升趋势外,其他3种酶基本都是随着月份的变化呈先增加后减小的变化趋势,说明不同时间段圆果化香有着不同的活性氧清除机制。(3)水分胁迫下,随着胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,圆果化香幼苗均能够生长,但圆果化香幼苗叶片颜色变浅、枯黄,甚至枯萎掉落,生长速率下降较明显,且苗高和地径生长受抑制现象不断加深。生理特性随时间变化都呈增加趋势但差异均不显著,而随胁迫程度的变化上,圆果化香幼苗可溶性糖含量、SOD活性和丙二醛浓度呈先上升后下降的趋势,POD活性呈增加趋势,APX活性呈先下降后上升的趋势,CAT活性则呈升-降-升的变化趋势,且各指标都差异显著,说明圆果化香幼苗对水分胁迫有很强的适应性。(4)不同Ca~(2+)处理下,圆果化香幼苗的生长情况不同。低钙处理下圆果化香幼苗高是ck的1.027倍、1.07倍、1.102倍和1.158倍。表明低钙浓度对圆果化香幼苗的生长具有一定的促进作用。中钙和高钙处理下圆果化香幼苗苗高分别是CK的0.985倍、0.987倍、0.967倍、0.956倍和0.983倍、0.979倍、0.951倍、0.922倍。说明中高钙胁迫对圆果化香幼苗的形态建成有一定的抑制作用。同样钙处理对圆果化香幼苗地径的加粗生长有明显的促进作用,而中钙和高钙处理对圆果化香幼苗地径的加粗生长有明显的抑制作用。且不同时期的苗高差异极显著,地径差异不显著,但都呈上升趋势,则说明无论胁迫程度如何,随着处理时间的延长,圆果化香幼苗均能保持一定的生长趋势,只是苗高变化受时间影响较大,而地径受影响不大,进一步则说明了圆果化香幼苗有较强的抗钙能力。生理特性上,不同Ca~(2+)处理下,SOD活性、CAT活性和MDA含量呈先上升后下降趋势,POD活性、APX活性均表现出先下降后上升趋势,可其中MDA含量增幅较小,CAT活性增幅较大。而不同的钙处理时间下,除CAT活性在高钙胁迫下出现降低趋势外,其余指标均呈增加趋势,且除丙二醛差异显著外,其余指标差异均不显著,不同Ca~(2+)处理下使圆果化香幼苗叶片细胞膜都受到了伤害,但在一定钙浓度和处理时间内,圆果化香幼苗能通过4种保护酶(SOD、POD、CAT和APX)活性明显的变化,来清除胁迫产生的多余自由基,减少圆果化香幼苗所受的伤害。在低钙胁迫下以SOD和CAT为主,中钙胁迫下以SOD、CAT和POD为主,高钙胁迫下以POD为主,而APX由于其活性变化均小于对照,故说明APX在钙胁迫下不起主要调节作用;再进一步结合丙二醛浓度的变化可知,虽然圆果化香幼苗对不同钙胁迫适应性较强,但随胁迫时间的延长,适应性会慢慢减弱。(5)在光合特性方面,圆果化香光合色素的含量等参数受冠层的影响显著,而这些参数在方向上受影响效果小。除了AQE,随着圆果化香垂直空间上的增加,光合参数呈正相关变化,而光合色素含量则呈负相关变化;方向上,光合生理参数则无明显相关性,但其北方向参数的平均值能代表整个冠层的光合特性。
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S792.99

【相似文献】