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天津滨海耐盐植物筛选及植物耐盐性评价指标研究

作　者: 刘寅
导　师: 贾黎明
学　校: 北京林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 滨海盐土耐盐植物盐胁迫评价指标综合评价
分类号: S156.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

盐渍土是制约农业生产和人居环境改善的重要因素之一。随着人口迅速增长,经济建设高速发展,开发和利用盐渍化土地,收集耐盐植物资源,掌握植物耐盐生理及耐盐机制已成为科研工作者的重要任务之一。本研究针对天津滨海盐碱地园林绿化植物紧缺的现状,利用实地调查,结合控制实验的方法,筛选出部分滨海盐碱地区耐盐植物,并对可应用于生产实践的植物耐盐性评价指标进行了研究,为丰富滨海地区绿化植物资源和改善生态环境奠定了基础。主要结论如下：1、天津大港水库周边地区土壤含盐量较高,人为干预较少,耐盐植物资源丰富。据调查,该区域有主要植物56种,隶属25科,其中最多的是禾本科、藜科,其次是豆科、蔷薇科、菊科等。特耐盐植物占统计的23.2%,有柽柳、罗布麻等,强耐盐植物占统计的16.1%,有白蜡、地肤等。该区域耐盐植物资源草本种类占绝对优势,木本种类较少,但柽柳、白蜡群落分布面积较大,野生和乡土耐盐植物资源较丰富,如盐地碱蓬、芦苇和白蜡、枣等,分布广泛。2、选择11种天津滨海盐碱地常用绿化植物,进行不同浓度NaCl(0%、0.2%、0.4%、0.6%)胁迫盆栽试验,对形态、生理生化指标进行综合测定,其中龙柏(Sabina chinensis cv. Kaizuka)为特耐盐植物；黄杨(Buxus sinica)、朝鲜黄杨(Buxus microphylla var.koreana)、福禄考(Phlox drummondii)为强耐盐植物；红王子锦带(Weigela florida cv. Red Prince)、矮牵牛(Petun ia hybrida)、金叶女贞(Ligustrum vicaryi)、金叶莸(Caryopteris clandonensis)、丁香(Syzygium aromaticum)为中度耐盐植物；小叶女贞(Ligustrum quihoui)、107杨(Pinus xeuramericana cv.’74/76’)为轻度耐盐或不耐盐植物。3、盐胁迫过程中,苗木存活率、叶片盐害指数、相对生长量、生物量、含水量、细胞膜透性、丙二醛、脯氨酸、细胞内Na+K+Ca2+Mg2+的选择性吸收和运输等多个形态生理指标均随盐胁迫浓度增加和胁迫时间延长而发生变化,各个指标共同作用,综合反映品种耐盐性的强弱。叶片盐害指数随盐胁迫浓度的增加和胁迫时间的延长而增大,苗高相对增长量、总生物量、根、茎、叶鲜、干重随着NaCl浓度的增大都呈下降的趋势,在0.6%NaCl浓度胁迫下,小叶女贞、107杨植株含水量分别较对照下降19.82%和13.90%,而龙柏、朝鲜黄杨仅下降7.18%和7.73%,能维持较高的含水量,表现出较强的抗盐能力。叶片细胞膜相对透性随处理浓度的增大表现出逐渐上升的趋势,脯氨酸含量随胁迫浓度增加而逐渐增加,细胞膜透性和脯氨酸含量随盐胁迫浓度的变化均达到显著和极显著水平。丙二醛含量并不呈单一的变化趋势。植物体根、茎、叶内Na+总含量均随盐处理浓度的增大而增多。组织内K+含量随盐处理浓度的增大而减少。Ca2+含量在不同树种组织内的变化趋势不同,较耐盐树种组织内含量基本保持不变,耐盐性较差的树种,随盐胁迫浓度的增加而下降。盐胁迫对组织中Mg2+含量的影响较小,其变化趋势与Ca2+基本一致。总体上,植物生长和生理各项指标均随盐胁迫浓度增加和胁迫时间延长而发生变化,但这种变化在树种对盐胁迫的忍受范围内比较缓慢,超出临界点,变化比较剧烈,这种变化的幅度与树种的特性以及对胁迫的适应范围有关。脯氨酸对细胞膜具有较强的保护作用,能够减轻盐害,保证植物的生长,但不能有效消除丙二醛对细胞的伤害。4、单靠一个性状或一项指标的测定结果,难以准确反映品种耐盐性的强弱,必须对多个响应性状进行测评,以此综合评价品种耐盐性才更准确可靠。各个指标关联并协同发生变化,各因素在盐害中所起的作用和重要性不同。综合来看,叶片盐害指数、细胞膜透性、脯氨酸含量三个指标最能反映植物受胁迫程度和耐盐性强弱。在生产实践中,简单的进行耐盐性比较测定时,我们更倾向于使用可以观测的形态指标,在生理指标中,则可选择稳定性好、方便易测的细胞膜透性。本研究成果可为天津滨海地区绿化提供几种适生园林植物,为耐盐树种选择和树种耐盐性评价筛选合理的指标提供理论依据和技术支持。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
引言  11-12
1 耐盐植物筛选和植物耐盐指标国内外研究进展  12-23
  1.1 国内外耐盐植物的筛选应用研究进展  12-18
    1.1.1 国外耐盐植物筛选概况  12-13
    1.1.2 国内耐盐植物筛选概况  13
    1.1.3 盐碱地绿化植物应用情况  13-18
  1.2 植物耐盐性评价指标  18-22
    1.2.1 形态指标  18-19
      1.2.1.1 种子发芽率  18-19
      1.2.1.2 植株存活率  19
      1.2.1.3 植株生物量  19
    1.2.2 生理指标  19-22
      1.2.2.1 植株地上部的Na~+浓度或Na~+/K~+比率  19-20
      1.2.2.2 植物光合作用  20
      1.2.2.3 细胞膜透性  20
      1.2.2.4 叶片相对含水量  20-21
      1.2.2.5 脯氨酸含量  21
      1.2.2.6 抗氧化酶系统  21
      1.2.2.7 丙二醛含量  21-22
  1.3 耐盐植物研究中存在的问题  22-23
2 天津滨海盐碱试验地分布植物耐盐性评价  23-30
  2.1 材料与方法  23-24
    2.1.1 研究地概况  23
    2.1.2 试验方法  23-24
  2.2 结果与分析  24-28
    2.2.1 试验区滨海盐碱土上生长植物种类调查  24-27
    2.2.2 滨海盐碱地主要耐盐植物评价  27-28
  2.3 讨论与小结  28-30
    2.3.1 讨论  28
    2.3.2 小结  28-30
3 天津滨海地区11种常用绿化植物耐盐性评价  30-73
  3.1 材料与方法  30-32
    3.1.1 实验材料  30
    3.1.2 实验设计  30-31
    3.1.3 指标测定方法  31-32
      3.1.3.1 土壤含盐量的测定  31
      3.1.3.2 苗高的测定  31
      3.1.3.3 存活率和胁迫症状  31
      3.1.3.4 生物量的测定  31
      3.1.3.5 细胞膜透性的测定  31
      3.1.3.6 丙二醛含量的测定  31-32
      3.1.3.7 脯氨酸含量的测定  32
      3.1.3.8 根、茎、叶中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)  32
      3.1.3.9 数据处理  32
  3.2 结果与分析  32-70
    3.2.1 基质含盐量  32-33
    3.2.2 苗木存活率  33-34
    3.2.3 苗木受盐胁迫症状  34-40
    3.2.4 盐胁迫对苗高的影响  40-41
    3.2.5 盐胁迫对树种生物量的影响  41-44
    3.2.6 盐胁迫对树种含水量的影响  44-46
    3.2.7 盐胁迫对树种细胞膜透性的影响  46-49
    3.2.8 苗木丙二醛(MDA)含量的变化  49-53
    3.2.9 苗木脯氨酸(Pro)含量的变化  53-56
    3.2.10 苗木细胞内Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量及分布  56-66
      3.2.10.1 细胞中Na~+含量及分布  56-58
      3.2.10.2 细胞中K~+含量及分布  58-60
      3.2.10.3 细胞中Ca~(2+)含量及分布  60-62
      3.2.10.4 细胞中Mg~(2+)含量及分布  62-64
      3.2.10.5 盐胁迫对植物Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)离子选择性吸收和运输的影响  64-66
    3.2.11 盐胁迫下树木形态生理指标分析和选择  66-70
      3.2.11.1 树种形态生理指标相关性分析  66-69
      3.2.11.2 树种形态生理指标主成分分析  69-70
  3.3 讨论与小结  70-73
    3.3.1 小结  70-71
    3.3.2 小结  71-73
4 结论与建议  73-76
  4.1 结论  73-75
  4.2 建议  75-76
参考文献  76-82
个人简介  82-83
导师简介  83-84
致谢  84

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