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土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响
被引量：
347
1
作者
裴斌
张光灿
+3 位作者
张淑勇
吴芹
徐志强
徐萍
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期1386-1396,共11页
在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系...
在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系。结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9%—70.5%范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC<38.9%时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制。(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6%—82.9%和48.3%—70.5%。(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9%—70.5%的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC<38.9%时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻。(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏。土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因。在半干旱黄土丘陵区,沙棘生长所允许的最大土壤水分亏缺在RWC为38.9%,维持沙棘具有较高WUE和Pn的土壤水分阈值为RWC在58.6%—70.5%之间。
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关键词
沙棘
干旱胁迫
气体交换
叶绿素荧光
抗氧化酶活性
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职称材料
3个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应
被引量：
60
2
作者
吴芹
张光灿
+1 位作者
裴斌
方立东
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期3648-3656,共9页
利用盆栽试验和采用人工浇水后持续自然耗水的方法,研究了3年生山杏(Prunus sibirica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabulaeformis)对土壤干旱胁迫的生理生化响应过程。结果表明:随着干旱程度加剧,3个树种叶片相对含水量(L...
利用盆栽试验和采用人工浇水后持续自然耗水的方法,研究了3年生山杏(Prunus sibirica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabulaeformis)对土壤干旱胁迫的生理生化响应过程。结果表明:随着干旱程度加剧,3个树种叶片相对含水量(LRWC)及叶绿素(Chl)含量持续下降,细胞膜透性逐渐增大;其中,以山杏和沙棘变化幅度较大,油松最小;3个指标发生显著变化的土壤相对含水量(RWC)临界值,油松为54.7%、山杏和沙棘分别为46.7%和48.4%。3个树种超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)两种抗氧化酶活性,随RWC降低先升高后降低;维持较高抗氧化酶活性的RWC范围,油松为32.9%—76.4%、山杏和沙棘分别为46.7%—77.9%和35.8%—78.2%;在不同土壤干旱程度下,油松的抗氧化酶活性水平高于沙棘和山杏。3个树种两种渗透调节物质脯氨酸(Pro)与可溶性糖(Ss)的含量随RWC降低而增加,油松的增加幅度大于山杏和沙棘;Pro含量的增加速度大于Ss含量。结论:3个树种可通过渗透调节、抗氧化酶活性升高等途径增强对干旱逆境的耐受性和适应性;3个树种的抗旱能力为油松>沙棘>山杏。
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关键词
抗旱生理
水分胁迫
抗氧化酶活性
渗透调节
抗旱评价
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职称材料
题名
土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响
被引量：
347
1
作者
裴斌
张光灿
张淑勇
吴芹
徐志强
徐萍
机构
山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室/山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期1386-1396,共11页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB416904)
国家自然科学基金资助项目(30872003)
文摘
在半干旱黄土丘陵区,采用盆栽控水试验,通过测定3年生沙棘苗木在8个土壤水分梯度下的光合速率、叶绿素荧光、抗氧化酶活性等光合生理生化指标,探讨沙棘叶片光合作用在土壤干旱逐渐加重过程中的变化过程、机制及其与土壤水分的定量关系。结果表明:(1)土壤相对含水量(RWC)在38.9%—70.5%范围内,随干旱胁迫加重,沙棘的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)明显下降,而气孔限制值(Ls)显著上升,即Pn下降主要是由气孔限制造成的;当RWC<38.9%时,干旱胁迫继续加剧,Pn和Ls都降低,而Ci显著上升,即Pn下降的主要原因已经转变为非气孔因素的限制。(2)土壤适度水分胁迫能够提高沙棘叶片的水分利用效率(WUE),维持沙棘Pn和WUE处于较高水平的RWC范围为58.6%—82.9%和48.3%—70.5%。(3)土壤干旱加重过程中,沙棘的最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ,光化学猝灭(qP)均表现出逐渐降低的趋势,而初始荧光(Fo)显著升高,非光化学猝灭(NPQ)则表现出先上升后下降的趋势;RWC在38.9%—70.5%的范围内,热耗散是沙棘重要光保护机制;RWC<38.9%时,PSⅡ受到损伤,电子传递受阻。(4)土壤干旱加重过程中,沙棘叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量则表现出逐级递增趋势;土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,对沙棘叶片的抗氧化酶系统活性有诱导作用;而土壤干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,沙棘叶片的抗氧化酶系统损伤,抗氧化酶活性下降,细胞膜遭到破坏。土壤干旱程度在RWC为48.3%—70.5%时,沙棘叶片可以通过热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构的正常功能,Pn下降的主要原因是气孔限制;而干旱到严重胁迫(RWC<38.9%)时,PSⅡ系统和抗氧化酶系统损伤,是光合作用发生非气孔限制的主要原因。在半干旱黄土丘陵区,沙棘生长所允许的最大土壤水分亏缺在RWC为38.9%,维持沙棘具有较高WUE和Pn的土壤水分阈值为RWC在58.6%—70.5%之间。
关键词
沙棘
干旱胁迫
气体交换
叶绿素荧光
抗氧化酶活性
Keywords
Hippophae rhamnoides Linn.
drought stress
gas exchange
chlorophyll fluorescence
antioxidant enzyme activity
分类号
S793.6 [农业科学—林木遗传育种]
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职称材料
题名
3个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应
被引量：
60
2
作者
吴芹
张光灿
裴斌
方立东
机构
山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室/山东农业大学林学院/国家林业局泰山森林生态站
出处
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期3648-3656,共9页
基金
国家林业公益性行业科研专项(201104068)
国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB416904)
国家自然科学基金资助项目(30872003)
文摘
利用盆栽试验和采用人工浇水后持续自然耗水的方法,研究了3年生山杏(Prunus sibirica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabulaeformis)对土壤干旱胁迫的生理生化响应过程。结果表明:随着干旱程度加剧,3个树种叶片相对含水量(LRWC)及叶绿素(Chl)含量持续下降,细胞膜透性逐渐增大;其中,以山杏和沙棘变化幅度较大,油松最小;3个指标发生显著变化的土壤相对含水量(RWC)临界值,油松为54.7%、山杏和沙棘分别为46.7%和48.4%。3个树种超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)两种抗氧化酶活性,随RWC降低先升高后降低;维持较高抗氧化酶活性的RWC范围,油松为32.9%—76.4%、山杏和沙棘分别为46.7%—77.9%和35.8%—78.2%;在不同土壤干旱程度下,油松的抗氧化酶活性水平高于沙棘和山杏。3个树种两种渗透调节物质脯氨酸(Pro)与可溶性糖(Ss)的含量随RWC降低而增加,油松的增加幅度大于山杏和沙棘;Pro含量的增加速度大于Ss含量。结论:3个树种可通过渗透调节、抗氧化酶活性升高等途径增强对干旱逆境的耐受性和适应性;3个树种的抗旱能力为油松>沙棘>山杏。
关键词
抗旱生理
水分胁迫
抗氧化酶活性
渗透调节
抗旱评价
Keywords
drought-resistant physiology
water stress
antioxidant enzyme activity
osmotic regulation
droughtresistance evaluation
分类号
S714 [农业科学—林学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
土壤干旱胁迫对沙棘叶片光合作用和抗氧化酶活性的影响
裴斌
张光灿
张淑勇
吴芹
徐志强
徐萍
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
347
在线阅读
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职称材料
2
3个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应
吴芹
张光灿
裴斌
方立东
《生态学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
60
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